KR102305487B1 - 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축사에서 수집되는 온도, 습도, 이산화탄소, 암모니아, 일산화탄소 등의 작업환경정보와 작업자로부터 수집되는 맥박, 체온 정보 드을 포함하는 생체정보를 분석하여 현재 작업자가 작업을 함에 있어 적합한 환경인지 유해한 환경인지 예측하고 예측정보를 선택된 작업자 단말로 제공하는 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 관리대상 작업장의 내부 환경정보를 실시간 수집하고 수집한 내부 환경정보를 송신하는 환경정보수집부; 관리대상 작업자의 생체정보를 수집하고 수집한 생체정보와 고유의 식별정보를 송신하는 사용자단말; 및 사전 입력된 사용자의 연령, 성별, 작업장 주소를 포함한 사용자 정보 및 상기 환경정보수집부와 사용자단말에서 송신하는 내부 환경정보와 생체정보를 저장하여 데이터베이스화하고, 데이터베이스화한 정보들을 기반으로 관리대상 작업장의 현재 유해 환경 여부 및 내부 환경정보와 생체정보 간 상관관계에 따른 변화를 통해 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하여 상기 사용자단말로 안내하는 게이트웨이;를 포함하는 것이 특징이다.
Description
본 발명은 축사에서 수집되는 온도, 습도, 이산화탄소, 암모니아, 일산화탄소 등의 작업환경정보와 작업자로부터 수집되는 맥박, 체온 정보 드을 포함하는 생체정보를 분석하여 현재 작업자가 작업을 함에 있어 적합한 환경인지 유해한 환경인지 예측하고 예측정보를 선택된 작업자 단말로 제공하는 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
우리나라의 농, 축업인들은 급속도로 노령화되어 작업의 특성상 자동화 기계류와 농약 등의 사용량의 꾸준히 증가하고 있다.
특히 비닐하우스 농업의 증가로 인하여 농한기와 농번기의 구분 없이 연중 총 작업 시간의 증가하고 있으며, 이러한 요인으로 농작업자의 농작업성 질환이나 사고의 위험성에 쉽게 노출되고 그 빈도가 점차 늘어나고 있다.
예를 들면 비닐하우스 작업의 경우 고온, 다습한 환경으로 인한 열사병 피해 등이 발생할 수 있으며, 축가의 경우 가축의 분료로 인한 암모니아, 일산화탄소 농도가 증가하여 유해 가스에 의한 중독 피해 등이 늘고있다.
특히 일정한 근무 시간이 정해지지 않은 농, 축업인들에게는 폐쇄된 공간에서 발생하는 각종 유해 환경에 장시간 노출되어 있기 때문에 농, 축업인들의 건강 장애 피해 발생의 위험성이 높고, 열약한 환경은 작엉 효율도 저하시킬 수 있는 등 이러한 문제점들은 기술이 발전한 현대 사회에서도 쉽게 저감되지 않고 있는 실정이다.
이에 따라 농, 축가의 작업시 주변환경 요인과 시설 내 유해요인 및 위험성 등은 물론 작업자로부터 직접 수집되는 맥박, 체온 정보 등을 분석하여 실시간으로 농, 축작업자에게 정보를 제공함으로써 농, 축작업자의 피해 발생을 최소화하기 위한 서비스가 요구되고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 축사에서 수집되는 작업환경정보와 작업자로부터 수집되는 생체정보를 분석하여 현재 작업자가 작업을 실시함에 있어 적합 환경인지 유해 환경인지를 예측하고, 예측정보를 선택된 작업자 단말로 제공하여 작업자의 장애 피해를 미연에 방지할 수 있는 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 실시간 알림 정보 외에도 분석된 데이터를 기반으로 향후 유해 환경정보를 예측하여 작업자의 작업 시간을 제한하며 적합한 휴식 시간 정보를 제공할 수 있는 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명에 따른 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 시스템(이하 '본 발명의 시스템'이라 칭함)은, 관리대상 작업장의 내부 환경정보를 실시간 수집하고 수집한 내부 환경정보를 송신하는 환경정보수집부; 관리대상 작업자의 생체정보를 수집하고 수집한 생체정보와 고유의 식별정보를 송신하는 사용자단말; 및 사전 입력된 사용자의 연령, 성별, 작업장 주소를 포함한 사용자 정보 및 상기 환경정보수집부와 사용자단말에서 송신하는 내부 환경정보와 생체정보를 저장하여 데이터베이스화하고, 데이터베이스화한 정보들을 기반으로 관리대상 작업장의 현재 유해 환경 여부 및 내부 환경정보와 생체정보 간 상관관계에 따른 변화를 통해 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하여 상기 사용자단말로 안내하는 게이트웨이;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 게이트웨이는, 상기 환경정보수집부 및 사용자단말과 각각 통신망을 통해 연결되어 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 작업대상 작업자의 생체정보를 요청 및 수집하고 이를 데이터베이스에 저장하는 수집정보처리부; 상기 사용자단말로부터 수집되는 식별정보를 통해 관리대상 작업자를 식별하고 상기 관리대상 작업자에 매칭되는 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 데이터베이스로부터 추출하는 데이터베이스처리부; 상기 데이터베이스처리부에서 추출된 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 선택된 학습 모델을 이용하여 생체정보에 따른 내부 환경정보의 변화를 분석하며, 이를 기반으로 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하고 예측 결과를 출력하는 데이터처리부; 및 상기 데이터처리부에서 처리되어 출력되는 정보를 상기 사용자단말로 제공하는 정보제공부;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 데이터처리부는, 예측한 제 1시간 이후의 예측 환경정보와 기설정된 기준 환경정보를 비교 분석하여 제 1시간 이후 관리대상 작업장의 유해 환경 여부를 판단하고 이를 기반으로 작업 가능 여부를 상기 사용자단말로 안내하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 데이터처리부는, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자에 대한 작업장 출입을 감시하며, 상기 관리대상 작업자의 입장 시 상기 환경정보수집부로부터 제 2시간 이전에 수집한 내부 환경정보를 안내하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 데이터처리부는, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하고, 상기 관리대상 작업자의 작업시간과 내부 환경정보를 분석하여 유해 환경에 노출되는 위험 시간을 도출하여 출력하고, 출력한 위험 시간을 상기 사용자단말에 안내하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 데이터처리부는, 상기 관리대상 작업자의 연령과 성별에 따른 임계근로시간을 사전 설정하며, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하여 해당 작업자의 누적 근로시간을 산출하고, 수신된 식별정보를 통해 해당 작업자의 연령과 성별을 파악하여 산출된 누적 근로시간이 설정된 임계근로시간을 초과하는 경우 휴식 알람 신호를 출력하고 출력한 휴식 알람 신호를 상기 사용자단말로 안내하는 것이 특징이다.
한편 본 발명에 따른 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 방법(이하 '본 발명의 방법'이라 칭함)은, a) 관리대상 작업장의 내부 환경정보를 환경정보수집부에서 실시간 수집하고 수집한 내부 환경정보를 송신하는 단계; b) 관리대상 작업자의 생체정보를 사용자단말에서 수집하고 수집한 생체정보와 고유의 식별정보를 송신하는 단계; 및 c) 게이트웨이에서 사전 입력된 사용자의 연령, 성별, 작업장 주소를 포함한 사용자 정보 및 상기 환경정보수집부와 사용자단말에서 송신하는 내부 환경정보와 생체정보를 저장하여 데이터베이스화하고, 데이터베이스화한 정보들을 기반으로 관리대상 작업장의 현재 유해 환경 여부 및 내부 환경정보와 생체정보 간 상관관계에 따른 변화를 통해 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하여 상기 사용자단말로 안내하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 c)단계는, c-1) 상기 사용자단말로부터 수집되는 식별정보를 통해 관리대상 작업자를 식별하고 상기 관리대상 작업자에 매칭되는 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 데이터베이스로부터 추출하는 단계; c-2) 상기 데이터베이스로부터 추출된 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 선택된 학습 모델을 이용하여 생체정보에 따른 내부 환경정보의 변화를 분석하며, 이를 기반으로 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하고 예측 결과를 출력하는 단계; 및 c-3) 상기 c-2) 단계에서 처리되어 출력되는 정보를 상기 사용자단말로 제공하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 c-2)단계는, 예측한 제 1시간 이후의 예측 환경정보와 기설정된 기준 환경정보를 비교 분석하여 제 1시간 이후 관리대상 작업장의 유해 환경 여부를 판단하고 이를 기반으로 작업 가능 여부 결과를 출력하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 c)단계는, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자에 대한 작업장 출입을 감시하며, 상기 관리대상 작업자의 입장 시 상기 환경정보수집부로부터 제 2시간 이전에 수집한 내부 환경정보를 안내하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 c)단계는, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하고, 상기 관리대상 작업자의 작업시간과 내부 환경정보를 분석하여 유해 환경에 노출되는 위험 시간을 도출하여 출력하고, 출력한 위험 시간을 상기 사용자단말에 안내하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 c)단계는, 상기 관리대상 작업자의 연령과 성별에 따른 임계근로시간을 사전 설정하며, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하여 해당 작업자의 누적 근로시간을 산출하고, 수신된 식별정보를 통해 해당 작업자의 연령과 성별을 파악하여 산출된 누적 근로시간이 설정된 임계근로시간을 초과하는 경우 휴식 알람 신호를 출력하고 출력한 휴식 알람 신호를 상기 사용자단말로 안내하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.
이와 같이 본 발명의 시스템 및 방법은 축사에서 수집되는 작업환경정보와 작업자로부터 수집되는 생체정보를 분석하여 현재 작업자가 작업을 실시함에 있어 적합 환경인지 유해 환경인지를 예측하고, 예측정보를 선택된 작업자 단말로 제공하여 작업자의 장애 피해를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 시스템 및 방법은 실시간 알림 정보 외에도 분석된 데이터를 기반으로 향후 유해 환경정보를 예측하여 작업자의 작업 시간을 제한하며 적합한 휴식 시간 정보를 제공함으로써 작업자의 건강 유지 및 보호를 도모할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경정보수집부의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스제공서버의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법을 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스제공서버의 데이터 처리 과정을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경정보수집부의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스제공서버의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법을 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스제공서버의 데이터 처리 과정을 나타내는 순서도.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경정보수집부의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스제공서버의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 시스템은, 환경정보수집부(100)와 사용자단말(200) 및 게이트웨이(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 환경정보수집부(100)는 내, 외부가 구분되는 관리대상 작업장(10)에 있어 내부 환경정보를 실시간 수집하고 수집한 내부 환경정보를 송신할 수 있다.
상기 관리대상 작업장(10)은 농가의 하우스거나 축사 또는 돈사 중 어느 하나일 수 있으며, 내부 환경정보는 관리대상 작업자에게 유해 요소로 작용할 수 있는 온도, 습도 및 공기질 등을 포함할 수 있다.
상기 환경정보수집부(100)는 상기 관리대상 작업장(10)의 내부에서 선택된 위치에 하나 이상 장착될 수 있으며, 게이트웨이(300)의 요청 신호에 응답하여 관리대상 작업장(10)에서 실시간으로 수집한 내부 환경정보를 상기 게이트웨이(300)로 송신할 수 있다.
일 예로 상기 환경정보수집부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 온도를 감지하기 위한 온도센서(110)와, 습도를 감지하기 위한 습도센서(120) 및 공기질을 감지하기 위한 공기질센서(130)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 공기질은 이산화탄소 농도, 일산화탄소 농도, 암모니아 농도 중 하나 이상일 수 있으며, 농가일 경우 이산환탄소 농도를 감지할 수 있고, 축사나 돈사의 경우 일산화탄소 농도 및 암모니아 농도를 감지하는 등 설치 환경에 적합하게 감지대상 공기질을 하나 또는 둘 이상을 선택적으로 적용할 수 있다.
그리고 상기 환경정보수집부(100)는 상기 언급한 센서들의 감지신호를 상기 게이트웨이(300)로 송신하기 위한 통신모듈(140)과, 전원 공급을 위한 배터리모듈(150)을 더 포함할 수 있다.
상기 통신모듈(140)은 유선 또는 무선 통신망을 통해 상기 게이트웨이(300)와의 접속과 데이터 통신을 제공한다.
상기 언급한 통신망은 인터넷 프로토콜(IP, Internet Protocol)을 통하여 대용량 데이터의 송수신 서비스 및 끊기는 현상이 없는 데이터 서비스를 제공하는 아이피망으로 아이피를 기반으로 서로 다른 망을 통합한 아이피망 구조인 올 아이피(All IP)망, 유선통신망, 이동통신망(CDMA, 2G, 3G, 4G, LTE), Wibro(Wireless Broadband)망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)망, 위성통신망 및 와이파이(WI-FI, Wireless Fidelity)망 중 적합한 어느 하나를 이용할 수 있다.
상기 배터리모듈(150)은 상기 환경정보수집부(100)의 각 구성 요소에서 요구되는 전력을 공급한다.
상기 배터리모듈(150)은 도면에 도시된 바 없으나, 태양광 에너지로부터 전력을 생산하는 태양전지와 연결되어 상기 태양전지에서 출력된 전력을 충전하고, 충전된 전력을 각각의 구성 요소 즉 상기 온도센서(110), 습도센서(120), 공기질센서(130), 통신모듈(140) 등에 대응되는 전압으로 변환하여 제공할 수 있다.
또상 상기 배터리모듈(150)은 앞서 언급한 실시 예와는 달리 내장된 배터리를 구비하고 상기 배터리로만 가동되게 구축되거나, 태양전지 외에도 풍력 등 자체 발전 수단에서 생산되는 전력이나 상용전원에 의한 전력을 충전하여 공급하는 등 공지기술에 따른 다양한 실시 예들이 적용될 수 있음은 당연하다.
상기 사용자단말(200)은 관리대상 작업자의 체온, 맥박 등의 생체정보를 수집하고 수집한 생체정보와 함께 관리대상 작업자를 식별하기 위한 고유의 식별정보를 송신할 수 있다.
상기 사용자단말(200)은 블루투스 기반의 비콘신호로 수집한 관리대상 작업자의 생체정보를 송신하거나, 상기 게이트웨이(300)에서 처리되는 정보를 수신할 수 있다.
이를 위해 상기 사용자단말(200)은 BLE통신모듈을 포함할 수 있다.
상기 비콘은 블루투스 저에너지(BLE)기술을 기반으로 한 근거리 무선통신 장치로 소량의 패킷 전송으로 동작이 가능하고 통상적으로 무선 통신에 있어 상호 기기 간을 연결시키기 위한 페어링(pairing)이 불필요하며, 저전력으로 통신하기 때문에 다른 근거리 무선통신 기술에 비해 저비용으로 위치를 인식할 수 있고, 특히 GPS가 불가한 실내에서도 위치 파악이 가능한 특징이 있다.
상기 사용자 단말(400)은 관리대상 작업자의 생체정보 취득에 적합한 형태를 가질 수 있는 바, 디스플레이가 구비되면서 신체에 직접적으로 접촉될 수 있는 다양한 웨어러블 기기 중 어느 하나인 것이 바람직하며, 사용자인터페이스가 구비된 앱(App)을 사전 탑재하여 상기 게이트웨이(300)로부터 유해 환경 정보 알림 등의 서비스를 제공받을 수 있다.
상기 게이트웨이(300)는 사전 입력된 사용자의 연령, 성별, 작업장 주소를 포함한 사용자 정보 및 상기 환경정보수집부(100)와 사용자단말(200)에서 각각 송신하는 내부 환경정보와 생체정보를 저장하여 데이터베이스화할 수 있다.
상기 사용자 정보는 상기 사용자단말(200)에서 입력된 정보이거나, 상기 게이트웨이(300)에 웹(Web) 또는 앱(App) 등으로 연결된 외부 기기를 통해 입력되는 정보일 수 있으며, 이러한 사용자 정보는 상기 게이트웨이(300)의 예측 정보 분석 과정에서 기초데이터로서 활용될 수 있다.
그리고 상기 게이트웨이(300)는 데이터베이스화한 정보들을 기반으로 관리대상 작업장(10)의 현재 시점 유해 환경 여부는 물론 상기 내부 환경정보와 체온, 맥박 등의 생체정보 간 상관관계에 따른 변화를 통해 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하여 상기 사용자단말(200)로 안내되도록 서비스함으로써 관리대상 작업자의 안전을 도모할 수 있도록 한다.
이때 상기 언급한 현재 시점은 상기 사용자단말(200)이 게이트웨이(300)에 접속되는 시점을 의미하는 것으로, 예를 들면 상기 관리대상 작업자가 상기 관리대상 작업장(10)에 출입함에 있어 상기 게이트웨이(300)는 통신 상태를 통해 상기 사용자단말(200)의 접속 여부를 감지할 수 있으며, 감지된 사용자단말(200)로 감지 시점 직전에 계측한 관리대상 작업장(10)의 내부 환경정보를 제공하여 사용자단말(200)에서 표시되도록 함으로써, 작업자로 하여금 관리대상 작업장(10)의 유해 환경 정도를 인지할 수 있도록 하는 것이다.
구체적으로 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 게이트웨이(300)는 수집정보처리부(310)와 데이터베이스처리부(320)와 데이터처리부(330)와 모델학습부(340)와 모델적용부(350) 및 정보제공부(360)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 수집정보처리부(310)는 상기 환경정보수집부(100) 및 사용자단말(200)과 각각 통신망을 통해 연결되어 관리대상 작업장(10)의 내부 환경정보와 작업대상 작업자의 생체정보를 요청 및 수집하고 이를 데이터베이스에 저장할 수 있다.
그리고 상기 수집정보처리부(310)는 상기 사용자단말(200)로부터 생체정보와 함께 수신한 식별정보를 상기 데이터베이스에 저장하여 관리대상 작업자별로 정보를 분류할 수 있다.
상기 데이터베이스처리부(320)는 상기 사용자단말(200)로부터 수집되는 식별정보를 통해 관리대상 작업자를 식별하고, 상기 관리대상 작업자에 매칭되는 관리대상 작업장(10)의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 데이터베이스로부터 추출할 수 있다.
상기 데이터처리부(330)는 상기 데이터베이스처리부(320)에서 추출된 관리대상 작업장(10)의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 선택된 학습 모델을 이용하여 생체정보에 따른 내부 환경정보의 변화를 분석하며, 이를 기반으로 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하고, 예측 결과를 출력할 수 있다.
그리고 상기 데이터처러부(33)는 예측한 제 1시간 이후의 예측 환경정보와 기설정된 기준 환경정보를 비교 분석하여 제 1시간 이후 관리대상 작업장(10)의 유해 환경 여부를 판단하고, 이를 기반으로 작업 가능 여부를 상기 사용자단말(200)로 안내할 수 있다.
즉 상기 데이터처리부(330)는 관리대상 작업자의 생체정보에 따라 변화하는 관리대상 작업장(10)의 내부 환경정보를 학습을 통해 예측 분석하는 것이며, 예측된 정보를 기설정된 기준 임계값과의 비교 분석하고 최종적으로 유해 요인을 판단하여 사용자에게 제 1시간 이후의 작업 가능 여부를 안내하는 것이다.
일 예로, 상기 데이터처리부(330)에서는 내부 환경정보에 있어 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 일산화탄소 농도, 암모니아 농도 중 선택된 하나 또는 둘 이상이 기설정된 임계치를 초과하는 경우 이를 경보신호로 생성하여 관련 경보신호를 출력할 수 있다.
여기서 상기 제 1시간은 3시간 단위 또는 6시간 단위로 선택될 수 있으며 사용자에 의해 임의 변경될 수 있음은 당연하다.
상기 모델학습부(340)는 상기 데이터처리부(330)에서 적용되는 처리결과를 학습하여 학습 모델을 업데이트할 수 있다.
상기 모델적용부(350)는 상기 모델학습부(340)에서 최신으로 업데이트된 학습모델을 선택하고 이를 상기 데이터처리부(330)의 예측 분석에 적용되도록 한다.여기서 상기 학습모델은 공지의 다양한 학습모델 중 적합한 하나를 선택하여 적용할 수 있는 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 정보제공부(360)는 상기 데이터처리부(340)에서 처리되어 출력되는 정보 즉, 상기 환경정보수집부에서 수집되는 관리대상 작업장(10)의 실시간 내부 환경정보는 물론 학습모델을 통해 예측된 예측 환경정보와 임계치와의 비교를 통해 출력되는 경보신호 등을 상기 사용자단말(200)로 송신하여 상기 사용자단말(200)에서 디스플레이 등을 통해 표시되게 할 수 있다.
또한 경보신호의 경우, 사용자단말(200)에서 음향이나 진동 등 부가적인 기능을 통해서도 안내될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편 상기 데이터처리부(330)는 앞서 언급한 바와 같이 상기 사용자단말(200)과의 통신 상태를 통해 사용자단말(200)의 접속 여부를 감지할 수 있는 바, 이를 이용하여 상기 관리대상 작업자에 대한 작업장 출입을 감시할 수 있게 되며, 상기 관리대상 작업자의 입장 시에는 상기 환경정보수집부(100)로부터 제 2시간 이전에 수집한 내부 환경정보가 안내되도록 할 수 있다.
여기서 상기 제 2시간은 상기 사용자단말(200)이 감지된 시점으로부터 바로 직전의 시간을 의미한다.
상기 데이터처리부(330)는 상기 사용자단말(200)과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석할 수 있다.
입장 시간을 앞서 언급한 바와 같이 상기 사용자단말(200)의 최초 감지 시점으로 판단할 수 있으며, 상기 작업 시간은 상기 사용자단말(200)이 최초 감지된 시점으로부터 게이트웨이(300)와 통신이 유지될 동안의 시간을 통해 판단할 수 있다.
그리고 상기 데이터처리부(330)는 상기 관리대상 작업자의 작업시간과 내부 환경정보를 분석하여 유해 환경에 노출되는 위험 시간을 도출하여 출력하고, 출력한 위험 시간을 상기 사용자단말(200)에 안내할 수 있다.
상기 데이터처리부(330)는 상기 관리대상 작업자가 도출된 위험 시간에 도래할 경우, 휴식알림 신호 또는 작업종료 신호를 출력하여, 상기 위험 시간과 함께 출력한 휴식알림 신호 또는 작업종류 신호가 함께 사용자단말(200)로 전달되도록 하여 다양한 알림 형태로 안내될 수 있도록 한다.
또한 상기 데이터처리부(330)는 사용자의 연령과 성별에 따른 임계근로시간을 사전 설정할 수 있다.
그리고 상기 데이터처리부(330)는 상기 사용자단말(200)과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하여 해당 작업자의 누적 근로시간을 산출할 수 있다.
상기 데이터처리부(330)는 수신된 식별정보를 통해 해당 작업자의 사용자 정보로부터 연령과 성별을 파악하고, 산출한 해당 작업자의 누적 근로 근로시간이 설정된 임계근로시간을 초과하는 경우 유해 환경과 상관없이 휴식 알람 신호를 출력할 수 있다.
이렇게 데이터처리부(330)에서 출력되는 휴식 알람 신호는 상기 정보제공부(360)를 통해 사용자단말(200)로 전달될 수 있으며, 상기 사용자단말(200)에서는 상기 휴식 알림 신호와 같은 정보를 수신하는 경우 이를 경보 신호로 긴급하게 알릴 수 있도록 음향 또는 진동 등으로 표출되도록 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 방법을 설명한다.
본 발명의 방법은 관리대상 작업장(10)의 내부 환경정보를 환경정보수집부(100)에서 실시간 수집하고 수집한 내부 환경정보를 송신하고, 관리대상 작업자의 생체정보를 사용자단말(200)에서 수집하고 수집한 생체정보와 고유의 식별정보를 송신하는 단계를 수행한다.(S100)
그리고 게이트웨이(300)에서 사전 입력된 사용자의 연령, 성별, 작업장 주소를 포함한 사용자 정보 및 상기 환경정보수집부(100)와 사용자단말(200)에서 송신하는 내부 환경정보와 생체정보를 저장(S200)하여 데이터베이스화하는 단계를 수행한다.(S110)
이후 게이트웨이(300)에서 데이터베이스화한 정보들을 기반으로 관리대상 작업장(10)의 현재 유해 환경 여부 및 내부 환경정보와 생체정보 간 상관관계에 따른 변화를 통해 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하여 상기 사용자단말(200)로 안내하는 단계를 수행한다.(S120 ~ S170)
일 예로 상기 S120 ~ S170단계는 도 4에 도시된 바와 같이 먼저 게이트웨이(300)에서 데이터베이스에 저장된 데이터를 로드(S120)하여 실시간 센서값 즉, 온도, 습도, 공기질 중 어느 하나와 기설정된 임계치 값을 비교 분석하게 되고(S130), 센서값이 임계치값보다 높을 경우, 사용자단말(200)로 위험 알람을 전송하도록 한다.
실시간 센서값이 임계치값보다 높지 않을 경우 상기 게이트웨이(300)에서는 관리대상 작업자의 생체정보값 즉 체온, 맥박 중 어느 하나와 기설정된 임계치값을 비교 분석하게 되고(S140), 생체정보값이 임계치값보다 높으면 사용자단말(200)로 위험 알람을 전송하도록 함으로써, 관리대상 작업자의 근로 과정에서 관리대상 작업장(10)이 유해 환경이라 판단되거나, 관리대상 작업자의 체온, 맥박에 이상이 있다고 판단되는 경우에는 즉시 위험 상황 임을 알리도록 한다.
앞서 과정에서 실시간 센서값이 기설정된 임계치값보다 높지 않으며, 작업자의 생체정보값이 기설정된 임계치값보다 높지 않을 경우, 상기 게이트웨이(300)는 선택된 하나의 학습모델을 로드하고(S150), 현재 시점 수신된 데이터(실시간 센서값, 생체정보)를 입력하여 향후 제 1시간 이후에 대한 유해 환경을 예측하는 과정을 수행한다.(S160)
이후 상기 게이트웨이(300)에서는 상기 S160단계를 통해 예측된 결과값과 유해 환경으로 설정된 기준 임계치값을 다시 한번 비교 분석하고, 예측된 결과값이 임계치값보다 높을 경우 향후 제 1시간 이후 작업대상 작업자(10)이 유해 환경인 것으로 판단하여 상기 사용자단말(200)로 위험 알람을 전송하도록 하며, 그렇치 않을 경우 제 1시간 이후 작업대상 작업장(10)이 정상 환경이라 판단하여 상기 S120단계로 이동하여 상술한 과정(S120 ~ S170)을 반복 수행하게 된다.
상기 S150 ~ S170단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저, 상기 사용자단말(200)로부터 수집되는 식별정보를 통해 관리대상 작업자를 식별하고 상기 관리대상 작업자에 매칭되는 관리대상 작업장(10)의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 데이터베이스로부터 추출하는 단계를 수행한다.
그리고 상기 데이터베이스로부터 추출된 관리대상 작업장(10)의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 선택된 학습 모델을 이용하여 생체정보에 따른 내부 환경정보의 변화를 분석하며, 이를 기반으로 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하고 예측 결과를 출력하는 단계를 수행한다.
또한 이 과정에서는 예측한 제 1시간 이후의 예측 환경정보와 기설정된 기준 환경정보를 비교 분석하여 제 1시간 이후 관리대상 작업장(10)의 유해 환경 여부를 판단하고 이를 기반으로 작업 가능 여부 결과를 출력하는 단계를 더 수행하게 된다.
이후, 상기 과정에서 처리되어 출력되는 정보를 상기 사용자단말(200)로 제공하는 단계를 수행한다.
한편 상기 S120단계는 상기 게이트웨이(300)에서 상기 사용자단말(200)과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자에 대한 작업장 출입을 감시하며, 상기 관리대상 작업자의 입장 시 상기 환경정보수집부(100)로부터 제 2시간 이전에 수집한 내부 환경정보를 안내하는 단계를 포함할 수 있다.
이에 더하여 상기 S120단계는 상기 게이트웨이(300)에서 상기 사용자단말(200)과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하고, 상기 관리대상 작업자의 작업시간과 내부 환경정보를 분석하여 유해 환경에 노출되는 위험 시간을 도출하여 출력하고, 출력한 위험 시간을 상기 사용자단말(200)에 안내하는 단계를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 방법의 일 실시예에서는 관리대상 작업자의 작업 시간이 설정된 시간을 초과한 경우라면 상술한 유해 환경 예측 과정과 상관없이 작업자에게 휴식을 권고함으로써 작업자가 충분한 휴식을 취할 수 있도록 유도할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 게이트웨이(300)에서 관리대상 작업자의 임계근로시간을 설정하는 과정을 수행한다.
이때 임계근로시간은 관리대상 작업자의 연령과 성별에 따른 표준근로시간으로 설정될 수 있으며 이러한 표준근로시간은 계절이나 주, 야간 작업에 따라 선택적으로 변동될 수 있다.(S200)
그리고 상기 게이트웨이(300)에서 상기 사용자단말(200)의 최초 수신 시간과 이후 수신 시간을 분석하여 해당 관리대상 작업자의 근로시간을 산출한다.(S210)
이후 상기 게이트웨이(300)에서 수신한 식별정보를 통해 해당 관리대상 작업자의 사용자 정보와 상기 사용자 정보에 포함된 연령과 성별을 파악하여, 해당 작업자의 산출된 근로시간이 기설정된 임계근로시간을 초과했는지를 비교 분석하고(S220), 임계근로시간을 초과한 경우라면 휴식 알람 신호를 출력한다.(S230)
마지막으로 상기 게이트웨이(300)에서 출력되는 상기 휴식 알람 신호를 통신망을 통해 전송하여 상기 사용자단말(200)로 제공되도록 한다.(S240)
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
100 : 환경정보수집부 110 : 온도센서
120 : 습도센서 130 : 이산화탄소센서
140 : 배터리모듈
200 : 사용자단말 300 : 게이트웨이
310 : 수집정보처리부 320 : 데이터베이스처리부
330 : 데이터처리부 340 : 모델학습부
350 : 모델적용부 360 : 정보제공부
120 : 습도센서 130 : 이산화탄소센서
140 : 배터리모듈
200 : 사용자단말 300 : 게이트웨이
310 : 수집정보처리부 320 : 데이터베이스처리부
330 : 데이터처리부 340 : 모델학습부
350 : 모델적용부 360 : 정보제공부
Claims (12)
- 관리대상 작업장의 내부 환경정보를 실시간 수집하고 수집한 내부 환경정보를 송신하는 환경정보수집부;
관리대상 작업자의 생체정보를 수집하고 수집한 생체정보와 고유의 식별정보를 송신하는 사용자단말; 및
사전 입력된 사용자의 연령, 성별, 작업장 주소를 포함한 사용자 정보 및 상기 환경정보수집부와 사용자단말에서 송신하는 내부 환경정보와 생체정보를 저장하여 데이터베이스화하고, 데이터베이스화한 정보들을 기반으로 관리대상 작업장의 현재 유해 환경 여부 및 내부 환경정보와 생체정보 간 상관관계에 따른 변화를 통해 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하여 상기 사용자단말로 안내하는 게이트웨이;를 포함하며,
상기 게이트웨이는,
상기 환경정보수집부 및 사용자단말과 각각 통신망을 통해 연결되어 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 작업대상 작업자의 생체정보를 요청 및 수집하고 이를 데이터베이스에 저장하는 수집정보처리부;
상기 사용자단말로부터 수집되는 식별정보를 통해 관리대상 작업자를 식별하고 상기 관리대상 작업자에 매칭되는 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 데이터베이스로부터 추출하는 데이터베이스처리부;
상기 데이터베이스처리부에서 추출된 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 선택된 학습 모델을 이용하여 생체정보에 따른 내부 환경정보의 변화를 분석하며, 이를 기반으로 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하고 예측 결과를 출력하는 데이터처리부; 및
상기 데이터처리부에서 처리되어 출력되는 정보를 상기 사용자단말로 제공하는 정보제공부;를 포함하되,
상기 데이터처리부는,
예측한 제 1시간 이후의 예측 환경정보와 기설정된 기준 환경정보를 비교 분석하여 제 1시간 이후 관리대상 작업장의 유해 환경 여부를 판단하고 이를 기반으로 작업 가능 여부를 상기 사용자단말로 안내하며, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자에 대한 작업장 출입을 감시하고 상기 관리대상 작업자의 입장 시 상기 환경정보수집부로부터 제 2시간 이전에 수집한 내부 환경정보를 안내하며, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하고 상기 관리대상 작업자의 작업시간과 내부 환경정보를 분석하여 유해 환경에 노출되는 위험 시간을 도출 및 출력하며 출력한 위험 시간을 상기 사용자단말에 안내하며,
상기 데이터처리부는,
상기 관리대상 작업자의 연령과 성별에 따른 임계근로시간을 사전 설정하며, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하여 해당 작업자의 누적 근로시간을 산출하고, 수신된 식별정보를 통해 해당 작업자의 연령과 성별을 파악하여 산출된 누적 근로시간이 설정된 임계근로시간을 초과하는 경우 휴식 알람 신호를 출력하고 출력한 휴식 알람 신호를 상기 사용자단말로 안내하는 것을 특징으로 하는 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 시스템.
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- a) 관리대상 작업장의 내부 환경정보를 환경정보수집부에서 실시간 수집하고 수집한 내부 환경정보를 송신하는 단계;
b) 관리대상 작업자의 생체정보를 사용자단말에서 수집하고 수집한 생체정보와 고유의 식별정보를 송신하는 단계; 및
c) 게이트웨이에서 사전 입력된 사용자의 연령, 성별, 작업장 주소를 포함한 사용자 정보 및 상기 환경정보수집부와 사용자단말에서 송신하는 내부 환경정보와 생체정보를 저장하여 데이터베이스화하고, 데이터베이스화한 정보들을 기반으로 관리대상 작업장의 현재 유해 환경 여부 및 내부 환경정보와 생체정보 간 상관관계에 따른 변화를 통해 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하여 상기 사용자단말로 안내하는 단계;를 포함하며,
상기 c)단계는,
c-1) 상기 사용자단말로부터 수집되는 식별정보를 통해 관리대상 작업자를 식별하고 상기 관리대상 작업자에 매칭되는 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 데이터베이스로부터 추출하는 단계;
c-2) 상기 데이터베이스로부터 추출된 관리대상 작업장의 내부 환경정보와 관리대상 작업자의 생체정보를 선택된 학습 모델을 이용하여 생체정보에 따른 내부 환경정보의 변화를 분석하며, 이를 기반으로 설정된 제 1시간 이후의 예측 환경정보를 예측하고 예측 결과를 출력하는 단계; 및
c-3) 상기 c-2) 단계에서 처리되어 출력되는 정보를 상기 사용자단말로 제공하는 단계;를 포함하되,
상기 c-2)단계에서는,
예측한 제 1시간 이후의 예측 환경정보와 기설정된 기준 환경정보를 비교 분석하여 제 1시간 이후 관리대상 작업장의 유해 환경 여부를 판단하고 이를 기반으로 작업 가능 여부 결과를 출력하는 단계;와, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자에 대한 작업장 출입을 감시하며 상기 관리대상 작업자의 입장 시 상기 환경정보수집부로부터 제 2시간 이전에 수집한 내부 환경정보를 안내하는 단계; 및 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하고 상기 관리대상 작업자의 작업시간과 내부 환경정보를 분석하여 유해 환경에 노출되는 위험 시간을 도출 및 출력하며 출력한 위험 시간을 상기 사용자단말에 안내하는 단계;를 포함하고,
상기 c)단계는,
상기 관리대상 작업자의 연령과 성별에 따른 임계근로시간을 사전 설정하며, 상기 사용자단말과의 통신 상태를 통해 상기 관리대상 작업자의 입장 시간과 작업 시간을 분석하여 해당 작업자의 누적 근로시간을 산출하고, 수신된 식별정보를 통해 해당 작업자의 연령과 성별을 파악하여 산출된 누적 근로시간이 설정된 임계근로시간을 초과하는 경우 휴식 알람 신호를 출력하고 출력한 휴식 알람 신호를 상기 사용자단말로 안내하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업환경정보와 작업자 생체정보의 수집 및 분석을 통한 유해 환경 알림 서비스 제공 방법. - 삭제
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| JP2018084911A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 株式会社リコー | 作業員情報検知システム、端末装置、作業員情報検知方法、プログラム |
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|---|---|---|---|---|
| KR102559795B1 (ko) * | 2022-11-30 | 2023-07-26 | 에스이임파워 사회적협동조합 | 근로자 작업환경 관리 시스템 및 방법 |
Also Published As
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| KR20210041954A (ko) | 2021-04-16 |
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