KR102626568B1 - Method for construction site management and computer program recorded on record-medium for executing method therefor - Google Patents

Abstract

본 발명은 크레인(crane)에 설치된 라이다(lidar)를 이용하여 생성된 건설 현장의 삼차원 지도를 통해 건설 현장의 시공에 관한 정보를 효율적으로 관리하기 위한 건설 현장 관리 방법을 제안한다. 상기 방법은 상기 관리 서버가, 복수의 크레인의 지브의 일측에 설치되는 라이다로부터 수집된 점군 데이터를 수신하는 단계, 상기 관리 서버가, 상기 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도(3D map)를 생성하는 단계, 상기 관리 서버가, 상기 생성된 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석하는 단계 및 상기 관리 서버가, 상기 분석된 환경 정보를 모니터링 하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention proposes a construction site management method for efficiently managing information about construction at a construction site through a three-dimensional map of the construction site generated using a lidar installed on a crane. The method includes the steps of the management server receiving point cloud data collected from a lidar installed on one side of the jib of a plurality of cranes, the management server providing a three-dimensional map of the construction site based on the received point cloud data ( A step of generating a 3D map, a step of the management server analyzing environmental information related to construction of the construction site based on the generated three-dimensional map, and a step of the management server monitoring the analyzed environmental information. It can be included.

Description

건설 현장 관리 방법 및 이를 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램{Method for construction site management and computer program recorded on record-medium for executing method therefor}Method for construction site management and computer program recorded on record-medium for executing method therefor}

본 발명은 건설 현장 관리 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 라이다(lidar)를 이용하여 생성된 건설 현장의 삼차원 지도(3D map)를 통해 건설 현장의 시공에 관한 정보를 효율적으로 관리하기 위한 건설 현장 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a construction site management method. More specifically, it relates to a construction site management method for efficiently managing information about construction at a construction site through a 3D map of the construction site generated using lidar.

타워 크레인(tower crane)은 건축물 또는 구조물 주위에 설치되어 권상, 선회 및 횡행 동작을 수행할 수 있으며, 건설자재 등을 운반하는 장치이다. 이러한, 타워 크레인은 높이 조절이 가능하므로 경과에 따라 작업장의 높이가 변하는 구조물에 대하여 시공에 필요한 양중 작업의 편리성을 제공한다. 이러한, 타워 크레인은 각 구성을 지지해 주는 기둥 역할을 하는 구조물인 마스트(mast)와, 마스트를 축으로 회전하는 지브(jib) 등으로 구성된다.A tower crane is a device that is installed around a building or structure and can perform lifting, turning, and traversing operations, and transports construction materials. Since the height of the tower crane is adjustable, it provides the convenience of lifting work required for construction of structures whose height at the workplace changes over time. This tower crane is composed of a mast, which is a structure that acts as a pillar to support each component, and a jib that rotates around the mast.

라이다는 고출력 레이저 펄스를 발사해 레이저가 목표물에 반사되어 되돌아오는 시간을 측정하여 사물로부터의 거리, 형태를 나타내는 3D 데이터를 획득할 수 있다.Lidar fires high-power laser pulses and can obtain 3D data showing the distance and shape of the object by measuring the time it takes for the laser to reflect and return to the target.

한편, 건설 현장에서는 토공량(earth-volume)이 설계에서 시공에 이르기까지 공사비에 미치는 영향이 크기 때문에 정확한 산출이 무엇보다 중요하다. 실제 대규모 토목 공사에서는 기성물량 산출측량을 주기적으로 실시하고 있지만, 제한된 시간 내에 정확한 토공작업의 물량을 산출하기에 한계가 있다.Meanwhile, at construction sites, accurate calculations are most important because earth-volume has a significant impact on construction costs from design to construction. In actual large-scale civil engineering work, measurements to calculate the ready-made quantity are conducted periodically, but there are limitations in calculating the exact quantity of earthwork work within a limited time.

더하여, 건설 현장에서는 체계적이며 효과적인 관리 및 운용이 중요하며, 건설 시공에 있어 작업자의 안전이 매우 중요하다.In addition, systematic and effective management and operation are important at construction sites, and worker safety is very important during construction.

이에 따라, 건설 현장에서는 토공량, 시공의 진척도, 작업 현황, 건설 현장 내 작업자들의 안전 등과 같이, 건설 현장에서 시공에 따라 발생되는 모든 환경에 대한 정보를 통합적으로 모니터링하여 관리할 수 있는 수단이 필요한 실정이다.Accordingly, construction sites need a means to comprehensively monitor and manage all environmental information generated during construction, such as earthwork volume, construction progress, work status, and safety of workers within the construction site. am.

대한민국 공개특허공보 제10-2002-0008644호, ‘실시간 건설관리 시스템 및 그의 서비스 방법’, (2002.01.31. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2002-0008644, ‘Real-time construction management system and its service method’, (published on January 31, 2002)

본 발명의 일 목적은 크레인(crane)에 설치된 라이다(lidar)를 이용하여 생성된 건설 현장의 삼차원 지도를 통해 건설 현장의 시공에 관한 정보를 효율적으로 관리하기 위한 건설 현장 관리 방법을 제공하는 것이다.One purpose of the present invention is to provide a construction site management method for efficiently managing information about construction at a construction site through a three-dimensional map of the construction site generated using a lidar installed on a crane. .

본 발명의 또 다른 목적은 크레인에 설치된 라이다를 이용하여 생성된 건설 현장의 삼차원 지도를 통해 건설 현장의 시공에 관한 정보를 효율적으로 관리하기 위한 건설 현장 관리 방법을 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to implement a construction site management method for efficiently managing information about the construction of a construction site through a three-dimensional map of the construction site generated using a LiDAR installed on a crane. It provides computer programs.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 크레인(crane)에 설치된 라이다(lidar)를 이용하여 생성된 건설 현장의 삼차원 지도를 통해 건설 현장의 시공에 관한 정보를 효율적으로 관리하기 위한 건설 현장 관리 방법을 제안한다. 상기 방법은 상기 관리 서버가, 복수의 크레인의 지브의 일측에 설치되는 라이다로부터 수집된 점군 데이터를 수신하는 단계, 상기 관리 서버가, 상기 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도(3D map)를 생성하는 단계, 상기 관리 서버가, 상기 생성된 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석하는 단계 및 상기 관리 서버가, 상기 분석된 환경 정보를 모니터링 하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the technical problems described above, the present invention is to efficiently manage information about construction at a construction site through a three-dimensional map of the construction site generated using a lidar installed on a crane. Propose construction site management methods. The method includes the steps of the management server receiving point cloud data collected from a lidar installed on one side of the jib of a plurality of cranes, the management server providing a three-dimensional map of the construction site based on the received point cloud data ( A step of generating a 3D map, a step of the management server analyzing environmental information related to construction of the construction site based on the generated three-dimensional map, and a step of the management server monitoring the analyzed environmental information. It can be included.

구체적으로, 상기 삼차원 지도를 생성하는 단계는 상기 관리 서버가, 상기 복수의 크레인에 설치된 라이다로부터 수집된 복수의 점군 데이터를 캘리브레이션(calibration) 하는 단계 및 상기 관리 서버가, 상기 캘리브레이션 된 상기 복수의 점군 데이터를 상기 복수의 크레인 각각의 설치 위치에 대응되게 정합 한 정합 점군 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the step of generating the three-dimensional map includes the management server calibrating a plurality of point cloud data collected from the LIDAR installed on the plurality of cranes, and the management server calibrating the plurality of calibrated points. It is characterized in that it includes the step of generating matched point cloud data by matching the point cloud data to correspond to the installation position of each of the plurality of cranes.

상기 캘리브레이션 하는 단계는 상기 복수의 크레인 각각의 라이다가 설치된 지브와 연결된 마스트(mast)에 위치한 사전 설정된 복수의 특정 지점을 검출하고, 상기 복수의 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.The calibration step detects a plurality of preset specific points located on a mast connected to the jib on which the lidar of each of the plurality of cranes is installed, recognizes the plurality of specific points as absolute coordinates, and adjusts the rotation of the jib to It is characterized by correcting the position coordinates of the lidar according to the method.

상기 캘리브레이션 하는 단계는 상기 검출된 복수의 특정 지점을 이용하여 삼각 측량(triangulation)을 수행하고, 상기 수행된 삼각 측량을 기준으로 라이다의 상대적인 위치 관계를 추정하고, 상기 추정된 상대적인 위치 관계를 반영하여 상기 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.The calibration step performs triangulation using the plurality of detected specific points, estimates the relative positional relationship of the LIDAR based on the performed triangulation, and reflects the estimated relative positional relationship. This is characterized in that the position coordinates of the lidar are corrected.

상기 캘리브레이션 하는 단계는 이웃하는 복수의 크레인 중 사전 설정된 거리 내에 위치하는 복수의 크레인을 식별하고, 상기 식별된 복수의 크레인의 마스트에 위치한 사전 설정된 특정 지점을 검출하고, 상기 검출된 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.The calibration step identifies a plurality of cranes located within a preset distance among a plurality of neighboring cranes, detects a preset specific point located on the mast of the identified plurality of cranes, and sets the detected specific point to absolute coordinates. It is characterized by recognizing and correcting the position coordinates of the lidar according to the rotation of the jib.

상기 캘리브레이션 하는 단계는 이웃하는 복수의 크레인 중 하나로부터 해당 라이다가 설치된 지브의 수평 회전각 및 수직 회전각에 관한 지브 위치 정보를 획득하고, 상기 획득한 지브 위치 정보를 기초로 상기 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.The calibration step is to obtain jib position information regarding the horizontal rotation angle and vertical rotation angle of the jib on which the lidar is installed from one of a plurality of neighboring cranes, and position the lidar based on the obtained jib position information. It is characterized by correcting coordinates.

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 상기 인식된 적어도 한 명의 작업자의 위치를 기준으로 구역별 투입 인원 현황을 생성하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information includes recognizing at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map, and generating a status of personnel for each zone based on the location of the recognized at least one worker. do.

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 상기 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터를 기초로 안전모 착용 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information includes recognizing at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map and determining whether or not to wear a safety helmet based on point cloud data corresponding to the recognized at least one worker. Do it as

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터에 포함된 점(point)의 인탠시티(intensity)에 따른 색상을 기초로 안전모 착용 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information is characterized by determining whether or not a safety helmet is worn based on a color according to the intensity of a point included in the point cloud data corresponding to the recognized at least one worker.

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 상기 인식된 적어도 한 명의 작업자에 대한 이동 동선을 추적하고, 상기 추적된 이동 동선을 기초로 상기 작업자의 상태를 추정하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information includes recognizing at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map, tracking the movement line of the recognized at least one worker, and based on the tracked movement line. It is characterized by estimating the state of the worker.

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 생성된 삼차원 지도에서 토공량을 측정하기 위한 영역을 선택받고, 상기 선택받은 영역을 델루니 삼각 분할(Delaunay triangulation)을 통해 부피를 추정하고, 절토된 지형 및 성토된 지형을 고려하여 상기 선택받은 영역에 대한 수치표고모형(DEM, Digital Elevation Model)을 생성하는 것을 특징으로 한다.In the step of analyzing the environmental information, an area for measuring the earthwork volume is selected from the generated three-dimensional map, the volume of the selected area is estimated through Delaunay triangulation, and the cut topography and fill are calculated. It is characterized by generating a digital elevation model (DEM) for the selected area by considering the topography.

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 생성된 수치표고모형 및 계획표고모형의 표고값을 비교하여 최종 토공량을 추정하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information is characterized by estimating the final earthwork volume by comparing the elevation values of the generated digital elevation model and the planned elevation model.

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 형상을 통해 해당 구조물의 수행중인 작업 공정을 추정하고, 상기 추정된 수행중인 작업 공정의 종류를 통해 해당 구조물의 진척도를 산정하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information includes identifying at least one structure within the construction site based on the three-dimensional map, estimating the work process being performed on the structure through the shape of the identified structure, and calculating the estimated work being performed. It is characterized by calculating the progress of the structure according to the type of process.

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 형상을 사전 저장된 설계 도면에 도시된 해당 구조물의 형상과 대비하여 해당 구조물의 진척도를 산정하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information includes identifying structures within the construction site based on the three-dimensional map and calculating the progress of the structure by comparing the shape of the identified structure with the shape of the structure shown in the pre-stored design drawing. It is characterized by

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 복수의 크레인 중 상기 건설 현장의 외곽에 위치한 크레인에 설치된 라이다를 통해 상기 건설 현장 외부에 위치한 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 적어도 하나의 외측벽을 인식하고, 상기 인식된 외측벽의 기울기 변화량을 측정하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information includes identifying at least one structure located outside the construction site through a LIDAR installed on a crane located outside the construction site among the plurality of cranes, and at least one outer wall of the identified structure. It is characterized in that it recognizes and measures the amount of change in inclination of the recognized outer wall.

상기 환경 정보를 분석하는 단계는 상기 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 말뚝 배열 또는 철근 배근을 사전 저장된 설계 도면과 매칭하여 일치 여부를 분석하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the environmental information includes identifying at least one structure within the construction site based on the three-dimensional map, matching the pile arrangement or reinforcement of the identified structure with a pre-stored design drawing, and analyzing whether there is a match. Do it as

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 건설 현장 관리 방법을 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램을 제안한다. 상기 컴퓨터 프로그램은 메모리(memory), 송수신기(transceiver) 및 상기 메모리에 상주된 명령어를 처리하는 프로세서(processor)를 포함하여 구성된 컴퓨팅 장치와 결합될 수 있다. 그리고, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로세서가, 복수의 크레인(crane)의 지브(jib)의 일측에 설치되는 라이다(lidar)로부터 수집된 점군 데이터(point cloud)를 수신하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도(3D map)를 생성하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 생성된 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석하는 단계 및 상기 프로세서가, 상기 분석된 환경 정보를 모니터링 하는 단계를 실행시키기 위하여, 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램이 될 수 있다.In order to achieve the technical problems described above, the present invention proposes a computer program recorded on a recording medium to implement a construction site management method. The computer program may be combined with a computing device that includes a memory, a transceiver, and a processor that processes instructions resident in the memory. And, the computer program includes the step of receiving, by the processor, point cloud data collected from a lidar installed on one side of a jib of a plurality of cranes. Generating a 3D map of a construction site based on received point cloud data, the processor analyzing environmental information regarding construction of the construction site based on the generated 3D map, and the processor In order to execute the step of monitoring the analyzed environmental information, it may be a computer program recorded on a recording medium.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 크레인에 설치된 라이다를 이용하여 생성된 건설 현장의 삼차원 지도를 통해 토공량, 시공 진척도, 인력 현황 등을 모니터링 하여, 건설 현장의 시공에 관한 정보를 효율적으로 관리할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to efficiently manage information about construction at a construction site by monitoring the amount of earthwork, construction progress, and personnel status through a three-dimensional map of the construction site generated using a lidar installed on a crane. there is.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 논리적 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 하드웨어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a configuration diagram showing a construction site management system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a logical configuration diagram of a management server according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a hardware configuration diagram of a management server according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart for explaining a construction site management method according to an embodiment of the present invention.
5 to 7 are exemplary diagrams for explaining a construction site management method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that the technical terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in this specification, unless specifically defined in a different way in this specification, should be interpreted as meanings generally understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains, and are not overly comprehensive. It should not be interpreted in a literal or excessively reduced sense. Additionally, if the technical terms used in this specification are incorrect technical terms that do not accurately express the spirit of the present invention, they should be replaced with technical terms that can be correctly understood by those skilled in the art. In addition, general terms used in the present invention should be interpreted according to the definition in the dictionary or according to the context, and should not be interpreted in an excessively reduced sense.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Additionally, as used herein, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “consists of” or “have” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and only some of the components or steps are included. It may not be possible, or it should be interpreted as including additional components or steps.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Additionally, terms including ordinal numbers, such as first, second, etc., used in this specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the present invention.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected to or connected to the other component, but other components may also exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of the reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, it should be noted that the attached drawings are only intended to facilitate easy understanding of the spirit of the present invention, and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the attached drawings. The spirit of the present invention should be construed as extending to all changes, equivalents, or substitutes other than the attached drawings.

한편, 건설 현장에서는 토공량이 설계에서 시공에 이르기까지 공사비에 미치는 영향이 크기 때문에 정확한 산출이 무엇보다 중요하다. 실제 대규모 토목 공사에서는 기성물량 산출측량을 주기적으로 실시하고 있지만, 제한된 시간 내에 정확한 토공작업의 물량을 산출하기에 한계가 있다.Meanwhile, at a construction site, accurate calculation is most important because the amount of earthwork has a significant impact on construction costs from design to construction. In actual large-scale civil engineering work, measurements to calculate the ready-made quantity are conducted periodically, but there are limitations in calculating the exact quantity of earthwork work within a limited time.

더하여, 건설 현장에서는 체계적이며 효과적인 관리 및 운용이 중요하며, 건설 시공에 있어 작업자의 안전이 매우 중요하다.In addition, systematic and effective management and operation are important at construction sites, and worker safety is very important during construction.

이에 따라, 건설 현장에서는 토공량, 시공의 진척도, 작업 현황, 건설 현장 내 작업자들의 안전 등과 같이, 건설 현장에서 시공에 따라 발생되는 모든 환경에 대한 정보를 통합적으로 모니터링하여 관리할 수 있는 수단이 필요한 실정이다.Accordingly, construction sites need a means to comprehensively monitor and manage all environmental information generated during construction, such as earthwork volume, construction progress, work status, and safety of workers within the construction site. am.

이러한 한계를 극복하고자, 본 발명은 크레인에 설치된 라이다를 이용하여 생성된 건설 현장의 삼차원 지도를 통해 건설 현장의 시공에 관한 정보를 효율적으로 관리할 수 있는 다양한 수단들을 제안하고자 한다.In order to overcome these limitations, the present invention seeks to propose various means for efficiently managing information about construction at a construction site through a three-dimensional map of the construction site generated using a LiDAR installed on a crane.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a construction site management system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 시스템은 라이다(100, lidar), 관리 서버(200) 및 관리자 단말기(300)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the construction site management system according to an embodiment of the present invention may be configured to include a lidar (100), a management server 200, and an administrator terminal 300.

이와 같은, 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 시스템의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 둘 이상의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되어 구현되거나, 하나의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 분리되어 구현될 수 있을 것이다.Since the components of the construction site management system according to this embodiment merely represent functionally distinct elements, two or more components are integrated and implemented with each other in the actual physical environment, or one component is implemented in the actual physical environment. may be implemented separately from each other.

각각의 구성 요소에 대하여 설명하면, 라이다(100)는 크레인(crane)에 설치되어 건설 현장의 점군 데이터(point cloud)를 수집할 수 있다.To describe each component, the LIDAR 100 can be installed on a crane to collect point cloud data at a construction site.

한편, 크레인은 구조물의 규모, 높이, 지반 상황 등을 고려하여 작업 반경이 건물 배치의 중심이 되는 곳에 설치되며, 인접한 크레인의 작업 반경 및 간섭을 파악하여 위치 및 높이가 선정된다.Meanwhile, the crane is installed where the working radius is at the center of the building layout, taking into account the size, height, and ground conditions of the structure, and the location and height are selected by determining the working radius and interference of adjacent cranes.

이에 따라, 라이다(100)는 복수로 구비되어 각 크레인에 설치됨으로써, 건설 현장의 모든 영역에 대한 점군 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다.Accordingly, the LIDAR 100 may be configured to acquire point cloud data for all areas of the construction site by being provided in plural and installed on each crane.

구체적으로, 라이다(100)는 크레인을 지지해 주는 기둥 역할을 하는 구조물인 마스트(mast)를 축으로 회전하는 지브(jib)의 끝단부에 설치될 수 있다. 이를 통해, 라이다(100)는 지브의 회전에 따라 건설 현장 내에서 보다 넓은 영역을 커버하도록 구성될 수 있다.Specifically, the LIDAR 100 may be installed at the end of a jib that rotates around a mast, which is a structure that serves as a pillar to support a crane. Through this, LIDAR 100 can be configured to cover a wider area within the construction site according to the rotation of the jib.

이러한, 라이다(100)는 건설 현장으로 레이저 펄스를 발사하고, 건설 현장에 존재하는 객체들에 의해 반사되어 돌아온 빛을 감지하여, 건설 현장 내에 3차원 영상에 해당하는 점군 데이터를 생성할 수 있다. 즉, 라이다(100)는 객체에 레이저 펄스를 발사하고 돌아오는 시간을 기록하여 각 레이저 펄스당 거리 정보를 계산하여, 거리 정보를 포함하는 점을 생성할 수 있다.LiDAR 100 can fire a laser pulse to a construction site, detect light reflected by objects present at the construction site, and generate point cloud data corresponding to a 3D image within the construction site. . That is, the LIDAR 100 can fire a laser pulse at an object and record the return time to calculate distance information for each laser pulse, thereby generating a point containing the distance information.

따라서, 라이다(100)에 의해 획득된 점군 데이터는 라이다(100)에 의해 3차원 공간으로 발사된 레이저 펄스를 반사시킨 점들(points)의 집합인 점군 데이터를 포함할 수 있다. 여기서, 점군 데이터는 각 점의 위치 정보, 거리 정보 및 인탠시티(intensity) 정보를 포함할 수 있다.Accordingly, the point cloud data acquired by the LiDAR 100 may include point cloud data that is a set of points that reflect laser pulses emitted by the LiDAR 100 into a three-dimensional space. Here, the point cloud data may include location information, distance information, and intensity information of each point.

라이다(100)는 획득된 점군 데이터를 관리 서버(200)로 전송할 수 있다.LiDAR 100 may transmit the acquired point cloud data to the management server 200.

다음 구성으로, 관리 서버(200)는 복수의 라이다(100)로부터 획득된 점군 데이터를 수신할 수 있다.With the following configuration, the management server 200 can receive point cloud data obtained from a plurality of LIDARs 100.

특징적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버(200)는 복수의 크레인의 지브의 일측에 설치되는 라이다로부터 수집된 점군 데이터를 수신하고, 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도(3D map)를 생성하고, 생성된 삼차원 지도를 기초로 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석하고, 분석된 환경 정보를 모니터링 할 수 있다.Characteristically, the management server 200 according to an embodiment of the present invention receives point cloud data collected from a lidar installed on one side of the jib of a plurality of cranes, and provides a three-dimensional view of the construction site based on the received point cloud data. You can create a 3D map, analyze environmental information about construction at a construction site based on the generated 3D map, and monitor the analyzed environmental information.

이와 같은, 관리 서버(200)는 라이다(100) 및 관리자 단말기(300)와 데이터를 송수신하고, 송수신된 데이터를 이용하여 연산을 수행할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 허용될 수 있다.As such, the management server 200 can transmit and receive data with the LIDAR 100 and the manager terminal 300, and any device that can perform calculations using the transmitted and received data can be accepted.

예를 들어, 관리 서버(200)는 데스크탑, 워크스테이션 또는 서버와 같은 고정식 컴퓨팅 장치 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the management server 200 may be any one of fixed computing devices such as a desktop, workstation, or server, but is not limited thereto.

한편, 관리 서버(200)에 관한 구체적인 내용은 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.Meanwhile, specific details regarding the management server 200 will be described later with reference to FIGS. 2 and 3.

다음 구성으로, 관리자 단말기(300)는 건설 현장을 관리하는 관리자가 소지하고 있는 장치가 될 수 있다. 이러한, 관리자 단말기(300)는 관리 서버(200)에 의해 분석된 환경 정보를 수신하여 모니터링할 수 있다.In the following configuration, the manager terminal 300 can be a device possessed by the manager who manages the construction site. As such, the manager terminal 300 can receive and monitor the environmental information analyzed by the management server 200.

구체적으로, 관리자 단말기(300)는 관리 서버(200)로부터 삼차원 지도, 구역별 투입 인원 현황, 작업자의 안전모 착용 여부, 작업자의 상태, 토공량, 진척도, 외부 구조물 상태, 작업 현황 등을 수신하여 디스플레이 함으로써, 작업자가 환경 정보를 모니터링할 수 있도록 지원할 수 있다.Specifically, the manager terminal 300 receives and displays the three-dimensional map, status of personnel by zone, whether workers are wearing safety helmets, worker status, earthwork volume, progress, external structure status, work status, etc. from the management server 200. , can support workers to monitor environmental information.

이러한, 관리자 단말기(300)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 규정하고 있는 사용자 장치(User Equipment, UE), 또는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 규정하고 있는 모바일 스테이션(Mobile Station, MS)에 한정되지 아니하며, 라이다(100) 및 관리 서버(200)와 데이터를 송수신하고, 송수신된 데이터를 기초로 연산을 수행할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 허용될 수 있다. The manager terminal 300 is a user equipment (UE) defined by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP), or a mobile station (MS) defined by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). It is not limited to this, and any device that can transmit and receive data with the LIDAR 100 and the management server 200 and perform calculations based on the transmitted and received data may be permitted.

예를 들어, 관리자 단말기(300)는 데스크탑(desktop), 워크스테이션(workstation) 또는 서버(server)와 같은 고정식 컴퓨팅 장치, 또는 스마트폰(smart phone), 랩탑(laptop), 태블릿(tablet), 패블릿(phablet), 휴대용 멀티미디어 재생장치(Portable Multimedia Player, PMP), 개인용 휴대 단말기(Personal Digital Assistants, PDA) 또는 전자책 단말기(E-book reader)과 같은 이동식 컴퓨팅 장치 중 어느 하나가 될 수 있으며, 이에 한정되는 것도 아니다. For example, the administrator terminal 300 may be a stationary computing device such as a desktop, workstation, or server, or a smart phone, laptop, tablet, or tablet. It can be any of the following portable computing devices, such as phablets, Portable Multimedia Players (PMPs), Personal Digital Assistants (PDAs), or E-book readers. It is not limited to this either.

본 발명의 일 실시예에 따른 라이다(100), 관리 서버(200) 및 관리자 단말기(300)가 유선 통신으로 연결된 경우, 라이다(100), 관리 서버(200) 및 관리자 단말기(300)는 전용 케이블(dedicated cable) 이용한 폐쇄 네트워크(closed network)를 구성할 수 있다. 이와 다르게, 라이다(100), 관리 서버(200) 및 관리자 단말기(300)가 공용 유선 통신망을 이용하여 개방 네트워크(open network)를 구성할 수도 있다. 이 경우, 공용 유선 통신망은 이더넷(ethernet), 디지털가입자선(x Digital Subscriber Line, xDSL), 광동축 혼합선(Hybrid Fiber Coax, HFC) 또는 광가입자선(Fiber To The Home, FTTH)을 이용한 네트워크가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것도 아니다.When the LiDAR 100, the management server 200, and the administrator terminal 300 according to an embodiment of the present invention are connected by wired communication, the LiDAR 100, the management server 200, and the administrator terminal 300 are A closed network can be formed using a dedicated cable. Alternatively, the LIDAR 100, the management server 200, and the administrator terminal 300 may form an open network using a public wired communication network. In this case, the public wired communication network is a network using Ethernet, x Digital Subscriber Line (xDSL), Hybrid Fiber Coax (HFC), or Fiber To The Home (FTTH). It may be, but is not limited to this.

본 발명의 다른 실시예에 라이다(100), 관리 서버(200) 및 관리자 단말기(300)가 무선 통신으로 연결된 경우, 라이다(100), 관리 서버(200) 및 관리자 단말기(300)는 근거리 무선 통신망, 또는 이동 통신망을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 근거리 무선 통신망은 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), NFC(Near Field Communication), 와이파이, 와이맥스(Wimax), 및 와이브로(Wibro) 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 이동 통신망은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 와이드 밴드 코드 분할 다중 접속(Wideband CDMA, WCDMA), 고속 패킷 접속(High Speed Packet Access, HSPA) 및 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE), 5세대 이동통신(5th generation mobile telecommunication)가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것도 아니다.In another embodiment of the present invention, when the LiDAR 100, the management server 200, and the administrator terminal 300 are connected by wireless communication, the LiDAR 100, the management server 200, and the administrator terminal 300 are connected in a short distance. Data can be transmitted and received using a wireless communication network or a mobile communication network. In this case, the short-range wireless communication network may be any one of Bluetooth, Zigbee, Near Field Communication (NFC), Wi-Fi, Wimax, and Wibro, but is not limited thereto. In addition, mobile communication networks include Code Division Multiple Access (CDMA), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Packet Access (HSPA), and Long Term Evolution (Long Term Evolution). LTE) and 5th generation mobile telecommunication may be included, but are not limited thereto.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 논리적 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the logical configuration of the management server according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 논리적 구성도이다.Figure 2 is a logical configuration diagram of a management server according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버(200)는 통신부(205), 입출력부(210), 저장부(215), 지도 생성부(220), 환경 정보 분석부(225) 및 모니터링부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 2, the management server 200 according to an embodiment of the present invention includes a communication unit 205, an input/output unit 210, a storage unit 215, a map generation unit 220, and an environmental information analysis unit. It may be configured to include (225) and a monitoring unit (230).

이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버(200)의 구성요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 둘 이상의 구성요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되어 구현되거나, 하나의 구성요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 분리되어 구현될 수 있을 것이다.As such, since the components of the management server 200 according to an embodiment of the present invention merely represent functionally distinct elements, two or more components are implemented integrated with each other in an actual physical environment, or are integrated into one component. may be implemented separately from each other in an actual physical environment.

각각의 구성요소에 대하여 설명하면, 통신부(205)는 라이다(100) 및 관리자 단말기(300)와 데이터를 송수신할 수 있다.When explaining each component, the communication unit 205 can transmit and receive data with the LIDAR 100 and the manager terminal 300.

구체적으로, 통신부(205)는 복수의 라이다(100)로부터 획득된 점군 데이터를 수신할 수 있다.Specifically, the communication unit 205 may receive point cloud data obtained from a plurality of LIDARs 100.

또한, 통신부(205)는 분석된 삼차원 지도, 구역별 투입 인원 현황, 작업자의 안전모 착용 여부, 작업자의 상태, 토공량, 진척도, 외부 구조물 상태, 작업 현황 등을 관리자 단말기(300)에 전송할 수 있다.In addition, the communication unit 205 can transmit the analyzed three-dimensional map, the status of personnel for each zone, whether workers are wearing safety helmets, worker status, earthwork volume, progress, external structure status, work status, etc., to the manager terminal 300.

다음으로, 입출력부(210)는 사용자 인터페이스(User Interface, UI)를 통해, 보호자로부터 명령을 입력 받거나 연산 결과를 출력할 수 있다.Next, the input/output unit 210 may receive a command from the guardian or output an operation result through a user interface (UI).

구체적으로, 입출력부(210)는 환경 정보를 분석하기 위한 설정 값들을 입력받을 수 있다.Specifically, the input/output unit 210 may receive setting values for analyzing environmental information.

또한, 입출력부(210)는 분석된 삼차원 지도, 구역별 투입 인원 현황, 작업자의 안전모 착용 여부, 작업자의 상태, 토공량, 진척도, 외부 구조물 상태, 작업 현황 등을 출력할 수 있다.In addition, the input/output unit 210 can output the analyzed three-dimensional map, the status of personnel for each zone, whether the worker is wearing a safety helmet, the worker's status, earthwork volume, progress, external structure status, work status, etc.

다음으로, 저장부(215)는 라이다(100)로부터 수신한 점군 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(215)는 환경 정보를 분석하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.Next, the storage unit 215 may store the point cloud data received from the LIDAR 100. Additionally, the storage unit 215 may store a program for analyzing environmental information.

구체적으로, 저장부(215)는 삼차원 지도, 구역별 투입 인원 현황, 작업자의 안전모 착용 여부, 작업자의 상태, 토공량, 진척도, 외부 구조물 상태, 작업 현황 등을 분석하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.Specifically, the storage unit 215 may store a program for analyzing three-dimensional maps, the status of personnel in each zone, whether workers wear safety helmets, workers' status, earthwork volume, progress, external structure status, work status, etc.

다음 구성으로, 지도 생성부(220)는 라이다(100)로부터 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도(3D map)를 생성할 수 있다.In the following configuration, the map generator 220 can generate a three-dimensional map (3D map) for the construction site based on the point cloud data received from the LIDAR 100.

구체적으로, 지도 생성부(220)는 복수의 크레인에 설치된 라이다(100)로부터 수집된 복수의 점군 데이터에 대하여 캘리브레이션(calibration)을 수행할 수 있다.Specifically, the map generator 220 may perform calibration on a plurality of point cloud data collected from the LIDAR 100 installed on a plurality of cranes.

여기서, 지도 생성부(220)는 복수의 크레인 각각의 라이다가 설치된 지브와 연결된 마스트(mast)에 위치한 사전 설정된 복수의 특정 지점을 검출하고, 상기 복수의 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다(100)의 위치 좌표를 보정할 수 있다.Here, the map generator 220 detects a plurality of preset specific points located on a mast connected to the jib on which the lidar of each of the plurality of cranes is installed, recognizes the plurality of specific points as absolute coordinates, and The position coordinates of the lidar 100 can be corrected according to the rotation.

즉, 라이다(100)는 크레인 지브의 끝단에 설치되기 때문에, 건설 시공에 따른 지브의 이동과 함께 이동된다.That is, because the LIDAR 100 is installed at the end of the crane jib, it moves along with the movement of the jib during construction.

이에 따라, 지도 생성부(220)는 고정되어 있는 마스트의 복수의 특정 지점을 절대 좌표로 인식하고, 인식된 절대 위치 좌표를 기준으로 라이다(100)의 위치 좌표를 보정할 수 있다.Accordingly, the map generator 220 may recognize a plurality of specific points of the fixed mast as absolute coordinates and correct the position coordinates of the lidar 100 based on the recognized absolute position coordinates.

또한, 지도 생성부(220)는 이웃하는 복수의 크레인 중 사전 설정된 거리 내에 위치하는 복수의 크레인을 식별하고, 식별된 복수의 크레인의 마스트에 위치한 사전 설정된 특정 지점을 검출하고, 검출된 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정할 수 있다.In addition, the map generator 220 identifies a plurality of cranes located within a preset distance among a plurality of neighboring cranes, detects a preset specific point located on the mast of the identified plurality of cranes, and selects the detected specific point. By recognizing it as absolute coordinates, the position coordinates of the lidar can be corrected according to the rotation of the jib.

여기서, 지도 생성부(220)는 해당 라이다(100)가 설치된 마스트 또는 이웃하는 크레인의 마스트에서 검출된 복수의 특정 지점을 이용하여 삼각 측량(triangulation)을 수행하고, 수행된 삼각 측량을 기준으로 라이다(100)의 상대적인 위치 관계를 추정하고, 추정된 상대적인 위치 관계를 반영하여 라이다(100)의 위치 좌표를 보정할 수 있다.Here, the map generator 220 performs triangulation using a plurality of specific points detected from the mast on which the corresponding LIDAR 100 is installed or the mast of a neighboring crane, and based on the performed triangulation The relative positional relationship of the LiDAR 100 may be estimated, and the position coordinates of the LiDAR 100 may be corrected by reflecting the estimated relative positional relationship.

또한, 지도 생성부(220)는 이웃하는 복수의 크레인 중 하나로부터 해당 라이다가 설치된 지브의 수평 회전각 및 수직 회전각에 관한 지브 위치 정보를 획득하고, 획득한 지브 위치 정보를 기초로 라이다(100)의 위치 좌표를 보정할 수 있다.In addition, the map generator 220 acquires jib position information regarding the horizontal rotation angle and vertical rotation angle of the jib on which the lidar is installed from one of the plurality of neighboring cranes, and based on the acquired jib position information, the lidar The position coordinates of (100) can be corrected.

즉, 지도 생성부(220)는 이웃하는 크레인에 설치된 라이다(100)에 의해 생성된 점군 데이터 중 지브에 해당하는 점군 데이터의 위치 좌표 변화를 통해 라이다(100)의 위치 좌표를 보정할 수 있다.That is, the map generator 220 can correct the position coordinates of the lidar 100 through a change in the position coordinates of the point cloud data corresponding to the jib among the point cloud data generated by the lidar 100 installed on a neighboring crane. there is.

지도 생성부(220)는 상술한 해당 라이다(100)가 설치된 마스트 또는 이웃하는 크레인의 마스트에서 검출된 복수의 특정 지점 및 지브의 점군 데이터를 통해 라이다(100)의 위치 좌표를 실시간 보정하여 적용할 수 있다.The map generator 220 corrects the position coordinates of the lidar 100 in real time through the point cloud data of a plurality of specific points and jibs detected from the mast on which the lidar 100 is installed or the mast of a neighboring crane. It can be applied.

그리고, 지도 생성부(220)는 캘리브레이션 된 복수의 점군 데이터를 복수의 크레인 각각의 설치 위치에 대응되게 정합 한 정합 점군 데이터를 생성할 수 있다.In addition, the map generator 220 may generate matched point cloud data by matching a plurality of calibrated point cloud data to correspond to the installation positions of each of the plurality of cranes.

여기서, 지도 생성부(220)는 복수의 점군 데이터를 정합하되, 사전 설정된 범위만큼 중첩되도록 복수의 점군 데이터를 정합하여 건설 현장 내에서 음영 지역이 발생되지 않도록 할 수 있다.Here, the map generator 220 may match a plurality of point cloud data so that they overlap by a preset range to prevent shadow areas from occurring within the construction site.

다음 구성으로, 환경 정보 분석부(225)는 생성된 삼차원 지도를 기초로 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석할 수 있다.With the following configuration, the environmental information analysis unit 225 can analyze environmental information related to construction at the construction site based on the generated three-dimensional map.

구체적으로, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 인식된 적어도 한 명의 작업자의 위치를 기준으로 구역별 투입 인원 현황을 생성할 수 있다.Specifically, the environmental information analysis unit 225 may recognize at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map and generate the status of personnel deployed by zone based on the location of the recognized at least one worker.

예를 들어, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도 내에서 식별된 객체의 형상을 기초로 작업자에 해당하는 객체를 식별하고, 복수의 구조물 각각으로부터 사전 거리 이내에 존재하는 식별된 객체를 해당 구조물에 투입된 인원으로 판단할 수 있다.For example, the environmental information analysis unit 225 identifies an object corresponding to a worker based on the shape of the object identified in the three-dimensional map, and places the identified object that exists within a prior distance from each of the plurality of structures into the corresponding structure. This can be judged by the number of people deployed.

또한, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터를 기초로 안전모 착용 여부를 판단할 수 있다.Additionally, the environmental information analysis unit 225 may recognize at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map and determine whether or not to wear a safety helmet based on point cloud data corresponding to the recognized at least one worker.

여기서, 환경 정보 분석부(225)는 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터에 포함된 점(point)의 인탠시티(intensity)에 따른 색상을 기초로 안전모 착용 여부를 판단할 수 있다.Here, the environmental information analysis unit 225 may determine whether or not a safety helmet is worn based on the color according to the intensity of a point included in the point cloud data corresponding to at least one recognized worker.

한편, 점군 데이터는 3차원 좌표와 함께 반사되어 돌아온 신호의 강도를 나타내는 반사도의 세기 정보인 인탠시티를 포함한다. 이러한, 점군 데이터는 인탠시티에 따라 다른 색상을 가지게 된다. 예를 들어, 점군 데이터는 인탠시티가 낮은 경우 녹색과 파란색을 띄며, 인탠시티가 높은 경우 붉은색을 나타낼 수 있다.Meanwhile, the point cloud data includes intensity information, which is information on the intensity of reflectivity that indicates the intensity of the reflected signal along with 3D coordinates. This point cloud data has different colors depending on the intensity. For example, point cloud data may appear green and blue when intensity is low, and may appear red when intensity is high.

여기서, 인탠시티에 영향을 미치는 요인으로는 물체의 표면과 펄스가 만나는 각도, 대상 물체 표면의 반사율이 해당될 수 있다.Here, factors affecting intensity may include the angle at which the surface of the object and the pulse meet and the reflectance of the surface of the target object.

이에 따라, 환경 정보 분석부(225)는 점군 데이터의 색상을 기초로 작업자의 안전모 착용 여부를 판단할 수 있다.Accordingly, the environmental information analysis unit 225 can determine whether the worker is wearing a safety helmet based on the color of the point cloud data.

또한, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 인식된 적어도 한 명의 작업자에 대한 이동 동선을 추적하고, 추적된 이동 동선을 기초로 작업자의 상태를 추정할 수 있다.In addition, the environmental information analysis unit 225 recognizes at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map, tracks the movement line of the recognized at least one worker, and traces the movement line of the worker based on the tracked movement line. The state can be estimated.

예를 들어, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도 내에서 식별된 객체의 형상을 기초로 작업자에 해당하는 객체를 식별하고, 식별된 객체를 추적할 수 있다. 여기서, 환경 정보 분석부(225)는 작업자가 사전 설정된 영역을 벗어나는 상태에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.For example, the environmental information analysis unit 225 may identify an object corresponding to a worker based on the shape of the object identified in the three-dimensional map and track the identified object. Here, the environmental information analysis unit 225 may determine that there is something wrong with the worker leaving the preset area.

또한, 환경 정보 분석부(225)는 정상적인 상태에서 작업자의 이동 동선 정보를 기초로 사전 기계(machine learning) 학습된 인공지능(AI, Artificial Intelligence)을 통해 이상이 있는 작업자의 이동 동선을 식별할 수 있다.In addition, the environmental information analysis unit 225 can identify the abnormal worker's movement path through artificial intelligence (AI), which is learned in advance through machine learning based on the worker's movement path information in a normal state. there is.

또한, 환경 정보 분석부(225)는 생성된 삼차원 지도에서 토공량을 측정하기 위한 영역을 선택 받고, 선택 받은 영역을 델루니 삼각 분할(Delaunay triangulation)을 통해 부피를 추정하고, 절토 된 지형 및 성토 된 지형을 고려하여 상기 선택 받은 영역에 대한 수치표고모형(DEM, Digital Elevation Model)을 생성할 수 있다.In addition, the environmental information analysis unit 225 selects an area for measuring the earthwork volume from the generated three-dimensional map, estimates the volume of the selected area through Delaunay triangulation, and calculates the cut topography and fill. Considering the topography, a digital elevation model (DEM) can be created for the selected area.

여기서, 델루니 삼각 분할은 델루니 삼각법은 점이나 관측점을 삼각법에 따라 연속적인 델루니 삼각형(delaunay triangle)으로 연결하는 방법으로 델루니 삼각형이란 외접하는 원의내부에 삼각형의 꼭지점 외에 다른 점이 없는 삼각형을 의미한다.Here, Delunay triangulation is a method of connecting points or observation points into continuous Delaunay triangles according to trigonometry. A Delaunay triangle is a triangle with no point other than the vertex of the triangle inside the circumscribed circle. means.

수치표고모형을 생성하기 위하여, 환경 정보 분석부(225)는 생성된 각 격가의 중심 좌표(X, Y)를 이용하여 각 삼각형을 검색하며, 이를 통해 해당 삼각형의 세점(Xn, Yn)(n=1, 2, 3)의 고도값을 획득하게 된다.In order to create a digital elevation model, the environmental information analysis unit 225 searches each triangle using the center coordinates (X, Y) of each generated price, and through this, the three points (Xn, Yn) (n) of the triangle =1, 2, 3) altitude values are obtained.

그리고, 환경 정보 분석부(225)는 최종적인 격자점의 고도값을 하기의 수학식 1을 통해 산출할 수 있다.And, the environmental information analysis unit 225 can calculate the final altitude value of the grid point through Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

(여기서, D_k는 삼각형의 각 꼭지점에서부터 격자의 중심까지의 거리, Zk는 삼각형의 고도값, HV_wt는 각 격자점의 고도값을 각각 나타낸다.)(Here, D _k represents the distance from each vertex of the triangle to the center of the grid, Zk represents the altitude value of the triangle, and HV _wt represents the altitude value of each grid point.)

환경 정보 분석부(225)는 격자화 된 수치표고모형을 통해 토공량을 계산하기 위해서, 각 격자에서의 수치표고모형의 표고값과 계획표고모형의 표고값을 비교하여 체적을 산정한 후 격자의 크기를 적용하여 수치표고모형의 각 격자에서의 토공량을 산정할 수 있다.In order to calculate the earthwork volume through a gridded digital elevation model, the environmental information analysis unit 225 calculates the volume by comparing the elevation value of the digital elevation model and the elevation value of the planned elevation model in each grid, and then calculates the size of the grid. By applying , the earthwork volume in each grid of the digital elevation model can be calculated.

즉, 환경 정보 분석부(225)는 격자의 각 교차점에서의 표고값을 추출하고, 수치표고모형과 계획표고모형의 표고값의 차이를 계산하여 사다리꼴 면적 계산공식에 대입하여 각 격자 단면에서의 면적을 계산할 수 있다. 이때, 격자의 교차점에서의 표고값은 표고값의 변화가 선형이라고 가정하고, 교차점에 인접하는 격자의 표고값의 평균으로 계산할 수 있다.That is, the environmental information analysis unit 225 extracts the elevation value at each intersection of the grid, calculates the difference between the elevation value of the digital elevation model and the planned elevation model, and substitutes it into the trapezoidal area calculation formula to determine the area at each grid cross section. can be calculated. At this time, the elevation value at the intersection of the grid can be calculated as the average of the elevation values of the grid adjacent to the intersection, assuming that the change in elevation value is linear.

즉, 환경 정보 분석부(225)는 하기의 수학식 2를 통해 격자의 교차점에서의 표고값을 산출할 수 있다.That is, the environmental information analysis unit 225 can calculate the elevation value at the intersection of the grid through Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

(여기서, h는 대상 격자 교차점의 표고값, v는 인접 격자 표고값, n은 인접 격자의 수를 각각 나타낸다.)(Here, h represents the elevation value of the target grid intersection, v represents the elevation value of the adjacent grid, and n represents the number of adjacent grids.)

환경 정보 분석부(225)는 수치표고모형과 계획표고모형을 구성하는 격자 교차점에서의 표고값을 모두 산출한 후 각 교차점에서의 수치표고모형 격자 교차점 표고값과, 계획표고모형 격자 교차점 표고값의 차이를 산출하여 사다리꼴 체적 계산공식에 대입하여 면적을 산출할 수 있다.The environmental information analysis unit 225 calculates all the elevation values at the grid intersections constituting the digital elevation model and the planned elevation model, and then calculates the elevation values of the digital elevation model grid intersection elevation values and the planned elevation model grid intersection elevation values at each intersection. You can calculate the area by calculating the difference and substituting it into the trapezoid volume calculation formula.

최종적으로, 환경 정보 분석부(225)는 하기의 수학식 3을 통해 격자 단면의 체적을 산출한 후 토공량 계산공식인 양단면평균법, 중안단면법, 각주공식을 각각 적용하여 토공량을 계산할 수 있다.Finally, the environmental information analysis unit 225 calculates the volume of the grid cross section through Equation 3 below and then calculates the earthwork volume by applying the earthwork volume calculation formulas, the double cross section average method, the central cross section method, and the footnote formula, respectively.

[수학식 3][Equation 3]

(여기서, Dh는 수치표고모형 격자 교차점 표고값, Ph는 계획표고모형 격자 교차점 표고값, l은 격자의 크기(grid size)를 각각 나타낸다.)(Here, Dh represents the elevation value of the grid intersection of the digital elevation model, Ph represents the elevation value of the grid intersection of the planned elevation model, and l represents the grid size.)

또한, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 식별된 구조물의 형상을 통해 해당 구조물의 수행중인 작업 공정을 추정하고, 추정된 수행중인 작업 공정의 종류를 통해 해당 구조물의 진척도를 산정할 수 있다.In addition, the environmental information analysis unit 225 identifies at least one structure within the construction site based on the three-dimensional map, estimates the work process being performed for the structure through the shape of the identified structure, and estimates the work process being performed. The progress of the structure can be calculated through the type.

예를 들어, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도에서 식별된 구조물의 형상을 기초로, 가설공사, 토공사, 골조공사, 창호공사 등 현재 수행중인 작업 공정을 추정하고, 추정된 작업 공정에 따라 구조물의 진척도를 산정할 수 있다.For example, the environmental information analysis unit 225 estimates the work process currently being performed, such as temporary construction, earthwork, frame construction, and window construction, based on the shape of the structure identified in the three-dimensional map, and according to the estimated work process. The progress of the structure can be calculated.

또한, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 구조물을 식별하고, 식별된 구조물의 형상을 사전 저장된 설계 도면에 도시된 해당 구조물의 형상과 대비하여 해당 구조물의 진척도를 산정할 수 있다.In addition, the environmental information analysis unit 225 identifies structures within the construction site based on the three-dimensional map, and calculates the progress of the structure by comparing the shape of the identified structure with the shape of the structure shown in the pre-stored design drawing. You can.

예를 들어, 환경 정보 분석부(225)는 설계 도면 상의 구조물의 부피와, 삼차원 지도에 포함된 구조물의 부피 비교를 통해 해당 구조물의 진척도를 판단할 수 있다.For example, the environmental information analysis unit 225 may determine the progress of the structure by comparing the volume of the structure on the design drawing with the volume of the structure included in the three-dimensional map.

또한, 환경 정보 분석부(225)는 복수의 크레인 중 건설 현장의 외곽에 위치한 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 식별된 구조물의 적어도 하나의 외측벽을 인식하고, 인식된 외측벽의 기울기 변화량을 측정할 수 있다.In addition, the environmental information analysis unit 225 can identify at least one structure located on the outskirts of the construction site among the plurality of cranes, recognize at least one outer wall of the identified structure, and measure the amount of change in inclination of the recognized outer wall. there is.

예를 들어, 건설 현장에서는 시공 과정에서 발생되는 진동이나, 폭파 작업에 의해 건설 현장 주변의 구조물에 손상이 가는 경우가 발생될 수 있으며, 이로 인해 건설 현장 주변의 거주자들로부터 민원이 지속적으로 발생될 수 있다.For example, at a construction site, there may be cases where structures around the construction site are damaged due to vibrations or blasting work generated during the construction process, which may result in continued civil complaints from residents around the construction site. You can.

따라서, 환경 정보 분석부(225)는 건설 현장 주변의 구조물에 대하여 외측벽의 기울기 변화량을 건설 초기 단계부터 지속적으로 측정함으로써, 발생되는 민원에 대한 객관적인 자료로 활용하도록 할 수 있다.Therefore, the environmental information analysis unit 225 can continuously measure the amount of change in inclination of the outer wall of the structure around the construction site from the initial stage of construction, so that it can be used as objective data on civil complaints that occur.

또한, 환경 정보 분석부(225)는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 식별된 구조물의 말뚝 배열 또는 철근 배근을 사전 저장된 설계 도면과 매칭하여 일치 여부를 분석할 수 있다.In addition, the environmental information analysis unit 225 identifies at least one structure within the construction site based on the three-dimensional map, and matches the pile arrangement or reinforcement of the identified structure with a pre-stored design drawing to analyze whether there is a match. .

다음 구성으로, 모니터링부(230)는 환경 정보 분석부(225)로부터 분석된 환경 정보를 모니터링할 수 있다. 여기서, 모니터링부(230)는 분석된 환경 정보를 입출력부(210)를 통해 출력하거나, 관리자 단말기(300)에 전송하여 관리자가 환경 정보를 모니터링 하도록 할 수 있다.With the following configuration, the monitoring unit 230 can monitor the environmental information analyzed by the environmental information analysis unit 225. Here, the monitoring unit 230 can output the analyzed environmental information through the input/output unit 210 or transmit it to the manager terminal 300 so that the manager can monitor the environmental information.

구체적으로, 모니터링부(230)는 건설 현장 내에서 인식된 적어도 한 명의 작업자의 위치를 기준으로 구역별 투입 인원 현황을 출력할 수 있다.Specifically, the monitoring unit 230 may output the status of personnel deployed by zone based on the location of at least one worker recognized within the construction site.

예를 들어, 모니터링부(230)는 생성된 삼차원 지도를 사전 설정된 영역으로 구분하고, 구분된 각 영역에 작업자의 수를 표기할 수 있다.For example, the monitoring unit 230 may divide the generated three-dimensional map into preset areas and indicate the number of workers in each divided area.

또한, 모니터링부(230)는 식별된 작업자의 안전모 착용 여부를 표시할 수 있다.Additionally, the monitoring unit 230 may display whether the identified worker is wearing a safety helmet.

예를 들어, 모니터링부(230)는 삼차원 지도 상에서 식별된 작업자가 안전모를 미착용 하는 경우, 안전모를 미착용 한 작업자에 대하여 삼차원 지도 상에 색상을 달리하여 출력할 수 있다.For example, if a worker identified on the three-dimensional map is not wearing a safety helmet, the monitoring unit 230 may output the worker not wearing a safety helmet in a different color on the three-dimensional map.

또한, 모니터링부(230)는 추정된 작업자의 상태에 따라, 상태의 종류를 식별할 수 있는 정보를 생성하여 관리자에게 제공할 수 있다.Additionally, the monitoring unit 230 may generate information that can identify the type of state according to the estimated worker's state and provide it to the manager.

예를 들어, 모니터링부(230)는 작업자가 작업 위치를 이탈하는 경우, 작업자의 위치 이탈을 식별할 수 있는 문구를 삼차원 지도 상에 출력할 수 있다.For example, when a worker leaves the work location, the monitoring unit 230 may output a phrase that identifies the worker's location deviation on a three-dimensional map.

또한, 모니터링부(230)는 수행중인 작업 공정의 종류 또는 구조물의 형상을 기초로 산정된 진척도를 수치화 하여 출력할 수 있다.Additionally, the monitoring unit 230 can output the progress calculated in numerical form based on the type of work process being performed or the shape of the structure.

이하 상술한 바와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버(200)의 논리적 구성요소를 구현하기 위한 하드웨어에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, hardware for implementing the logical components of the management server 200 according to an embodiment of the present invention as described above will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 하드웨어 구성도이다.Figure 3 is a hardware configuration diagram of a management server according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 관리 서버(200)는 프로세서(Processor, 250), 메모리(Memory, 255), 송수신기(Transceiver, 260), 입출력장치(Input/output device, 265), 데이터 버스(Bus, 270) 및 스토리지(Storage, 275)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the management server 200 includes a processor (Processor, 250), a memory (Memory, 255), a transceiver (260), an input/output device (265), and a data bus (Bus). , 270) and storage (Storage, 275).

프로세서(250)는 메모리(255)에 상주된 본 발명의 실시예들에 따른 방법이 구현된 소프트웨어(280a)에 따른 명령어를 기초로, 필터링 장치(200)의 동작 및 기능을 구현할 수 있다. 메모리(255)에는 본 발명의 실시예들에 따른 방법이 구현된 소프트웨어(280a)가 상주(loading)될 수 있다. 송수신기(260)는 라이다(100)와 데이터를 송수신할 수 있다. 입출력장치(265)는 관리 서버(200)의 기능 동작에 필요한 데이터를 입력 받고, 분석 결과 등을 출력할 수 있다. 데이터 버스(270)는 프로세서(250), 메모리(255), 송수신기(260), 입출력장치(265) 및 스토리지(275)와 연결되어, 각각의 구성 요소 사이가 서로 데이터를 전달하기 위한 이동 통로의 역할을 수행할 수 있다.The processor 250 may implement the operation and function of the filtering device 200 based on instructions according to the software 280a in which the method according to the embodiments of the present invention is implemented, which resides in the memory 255. Software 280a implementing methods according to embodiments of the present invention may be loaded in the memory 255. The transceiver 260 can transmit and receive data with the LIDAR 100. The input/output device 265 can receive data required for the functional operation of the management server 200 and output analysis results, etc. The data bus 270 is connected to the processor 250, memory 255, transceiver 260, input/output device 265, and storage 275, and forms a moving path for transferring data between each component. can perform its role.

스토리지(275)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법이 구현된 소프트웨어(280a)의 실행을 위해 필요한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface, API), 라이브러리(library) 파일, 리소스(resource) 파일 등을 저장할 수 있다. 스토리지(275)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법이 구현된 소프트웨어(280b)를 저장할 수 있다. 또한, 스토리지(275)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법의 수행에 필요한 정보들을 저장할 수 있다.The storage 275 stores an application programming interface (API), library files, resource files, etc. necessary for executing the software 280a in which the method according to the embodiments of the present invention is implemented. You can save it. The storage 275 may store software 280b in which methods according to embodiments of the present invention are implemented. Additionally, the storage 275 may store information necessary for performing methods according to embodiments of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 메모리(255)에 상주되거나 또는 스토리지(275)에 저장된 건설 현장 관리 방법을 구현하기 위한 소프트웨어(280a, 280b)는 프로세서(250)가 복수의 크레인(crane)의 지브(jib)의 일측에 설치되는 라이다(lidar)로부터 수집된 점군 데이터(point cloud)를 수신하는 단계, 프로세서(250)가, 상기 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도(3D map)를 생성하는 단계, 프로세서(250)가, 상기 생성된 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석하는 단계 및 프로세서(250)가 상기 분석된 환경 정보를 모니터링 하는 단계를 실행시키기 위하여, 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램이 될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the software (280a, 280b) for implementing the construction site management method resident in the memory 255 or stored in the storage 275 is configured to enable the processor 250 to operate a plurality of cranes. A step of receiving point cloud data collected from a lidar installed on one side of a jib, where the processor 250 provides a three-dimensional map (3D) of the construction site based on the received point cloud data. a step of generating a map, a step of the processor 250 analyzing environmental information related to construction of the construction site based on the generated three-dimensional map, and a step of the processor 250 monitoring the analyzed environmental information. For execution, it may be a computer program recorded on a recording medium.

보다 구체적으로, 프로세서(250)는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋(chipset), 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(255)는 ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 송수신기(260)는 유무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 입출력장치(265)는 키보드(keyboard), 마우스(mouse), 및/또는 조이스틱(joystick) 등과 같은 입력 장치 및 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 다이오드(Organic LED, OLED) 및/또는 능동형 유기 발광 다이오드(Active Matrix OLED, AMOLED) 등과 같은 영상 출력 장치 프린터(printer), 플로터(plotter) 등과 같은 인쇄 장치를 포함할 수 있다. More specifically, the processor 250 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and/or a data processing device. The memory 255 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, a memory card, a storage medium, and/or other storage devices. The transceiver 260 may include a baseband circuit for processing wired and wireless signals. The input/output device 265 includes input devices such as a keyboard, mouse, and/or joystick, a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), and/ Alternatively, it may include an image output device such as an active matrix OLED (AMOLED), a printing device such as a printer, a plotter, etc.

본 명세서에 포함된 실시 예가 소프트웨어로 구현될 경우, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(255)에 상주되고, 프로세서(250)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(255)는 프로세서(250)의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(250)와 연결될 수 있다.When the embodiments included in this specification are implemented as software, the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) that performs the above-described function. The module resides in memory 255 and can be executed by processor 250. Memory 255 may be internal or external to processor 250 and may be coupled to processor 250 by a variety of well-known means.

도 3에 도시된 각 구성요소는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Each component shown in FIG. 3 may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of implementation by hardware, an embodiment of the present invention includes one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), and FPGAs ( Field Programmable Gate Arrays), processor, controller, microcontroller, microprocessor, etc.

또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한, 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, in the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention is implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above, and is stored on a recording medium readable through various computer means. can be recorded Here, the recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the recording medium may be those specifically designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. For example, recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) and DVD (Digital Video Disk), and floptical media. It includes magneto-optical media such as floptical disks, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions may include machine language code such as that created by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. Such hardware devices may be configured to operate as one or more software to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a construction site management method according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 4 is a flowchart for explaining a construction site management method according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, S100 단계에서 관리 서버는 크레인의 지브의 일측에 설치되는 라이다로부터 수집된 점군 데이터를 수신할 수 있다.As shown in FIG. 4, in step S100, the management server may receive point cloud data collected from the lidar installed on one side of the jib of the crane.

다음으로, S200 단계에서 관리 서버는 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도를 생성할 수 있다.Next, in step S200, the management server can create a three-dimensional map of the construction site based on the received point cloud data.

구체적으로, 관리 서버는 복수의 크레인에 설치된 라이다로부터 수집된 복수의 점군 데이터에 대하여 캘리브레이션을 수행할 수 있다.Specifically, the management server may perform calibration on a plurality of point cloud data collected from LIDAR installed on a plurality of cranes.

관리 서버는 복수의 크레인 각각의 라이다가 설치된 지브와 연결된 마스트(mast)에 위치한 사전 설정된 복수의 특정 지점을 검출하고, 상기 복수의 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정할 수 있다.The management server detects a plurality of preset specific points located on the mast connected to the jib on which the lidar of each of the plurality of cranes is installed, recognizes the plurality of specific points as absolute coordinates, and controls the lidar according to the rotation of the jib. The position coordinates of can be corrected.

즉, 관리 서버는 크레인 지브의 끝단에 설치되기 때문에, 건설 시공에 따른 지브의 이동과 함께 이동된다.That is, because the management server is installed at the end of the crane jib, it moves along with the movement of the jib during construction.

이에 따라, 관리 서버는 고정되어 있는 마스트의 복수의 특정 지점을 절대 좌표로 인식하고, 인식된 절대 위치 좌표를 기준으로 라이다의 위치 좌표를 보정할 수 있다.Accordingly, the management server can recognize a plurality of specific points of the fixed mast as absolute coordinates and correct the position coordinates of the lidar based on the recognized absolute position coordinates.

또한, 관리 서버는 이웃하는 복수의 크레인 중 사전 설정된 거리 내에 위치하는 복수의 크레인을 식별하고, 식별된 복수의 크레인의 마스트에 위치한 사전 설정된 특정 지점을 검출하고, 검출된 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정할 수 있다.In addition, the management server identifies a plurality of cranes located within a preset distance among a plurality of neighboring cranes, detects a preset specific point located on the mast of the identified plurality of cranes, and recognizes the detected specific point as absolute coordinates. Thus, the position coordinates of the lidar can be corrected according to the rotation of the jib.

여기서, 관리 서버는 해당 라이다가 설치된 마스트 또는 이웃하는 크레인의 마스트에서 검출된 복수의 특정 지점을 이용하여 삼각 측량(triangulation)을 수행하고, 수행된 삼각 측량을 기준으로 라이다의 상대적인 위치 관계를 추정하고, 추정된 상대적인 위치 관계를 반영하여 라이다의 위치 좌표를 보정할 수 있다.Here, the management server performs triangulation using a plurality of specific points detected from the mast on which the corresponding LIDAR is installed or the mast of a neighboring crane, and determines the relative positional relationship of the LIDAR based on the performed triangulation. The position coordinates of the lidar can be corrected by estimating and reflecting the estimated relative position relationship.

또한, 관리 서버는 이웃하는 복수의 크레인 중 하나로부터 해당 라이다가 설치된 지브의 수평 회전각 및 수직 회전각에 관한 지브 위치 정보를 획득하고, 획득한 지브 위치 정보를 기초로 라이다의 위치 좌표를 보정할 수 있다.In addition, the management server obtains jib position information regarding the horizontal rotation angle and vertical rotation angle of the jib on which the corresponding lidar is installed from one of the plurality of neighboring cranes, and determines the position coordinates of the lidar based on the acquired jib position information. It can be corrected.

관리 서버는 상술한 해당 라이다가 설치된 마스트 또는 이웃하는 크레인의 마스트에서 검출된 복수의 특정 지점 및 지브의 점군 데이터를 통해 라이다의 위치 좌표를 실시간 보정하여 적용할 수 있다.The management server can apply real-time correction to the position coordinates of the lidar through point cloud data of a plurality of specific points and jibs detected from the mast on which the lidar is installed or the mast of a neighboring crane.

그리고, 관리 서버는 캘리브레이션 된 복수의 점군 데이터를 복수의 크레인 각각의 설치 위치에 대응되게 정합 한 정합 점군 데이터를 생성할 수 있다.In addition, the management server may generate matched point cloud data by matching a plurality of calibrated point cloud data to correspond to the installation positions of each of the plurality of cranes.

다음으로, S300 단계에서 관리 서버는 생성된 삼차원 지도를 기초로 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석할 수 있다.Next, in step S300, the management server can analyze environmental information about construction at the construction site based on the generated three-dimensional map.

구체적으로, 관리 서버는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 인식된 적어도 한 명의 작업자의 위치를 기준으로 구역별 투입 인원 현황을 생성할 수 있다.Specifically, the management server may recognize at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map and generate the status of personnel deployed by zone based on the location of the recognized at least one worker.

또한, 관리 서버는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터를 기초로 안전모 착용 여부를 판단할 수 있다.Additionally, the management server may recognize at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map and determine whether or not to wear a hard hat based on point cloud data corresponding to the recognized at least one worker.

또한, 관리 서버는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 인식된 적어도 한 명의 작업자에 대한 이동 동선을 추적하고, 추적된 이동 동선을 기초로 작업자의 상태를 추정할 수 있다.In addition, the management server can recognize at least one worker located within the construction site based on a three-dimensional map, track the movement line of at least one recognized worker, and estimate the worker's status based on the tracked movement line. there is.

또한, 관리 서버는 정상적인 상태에서 작업자의 이동 동선 정보를 기초로 사전 기계(machine learning) 학습된 인공지능(AI, Artificial Intelligence)을 통해 이상이 있는 작업자의 이동 동선을 식별할 수 있다.In addition, the management server can identify the abnormal worker's movement path through artificial intelligence (AI), which is learned in advance through machine learning based on the worker's movement path information in normal conditions.

또한, 관리 서버는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 식별된 구조물의 형상을 통해 해당 구조물의 수행중인 작업 공정을 추정하고, 추정된 수행중인 작업 공정의 종류를 통해 해당 구조물의 진척도를 산정할 수 있다.In addition, the management server identifies at least one structure within the construction site based on the three-dimensional map, estimates the work process being performed for the structure through the shape of the identified structure, and determines the corresponding structure through the type of the estimated work process. The progress of the structure can be calculated.

또한, 관리 서버는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 구조물을 식별하고, 식별된 구조물의 형상을 사전 저장된 설계 도면에 도시된 해당 구조물의 형상과 대비하여 해당 구조물의 진척도를 산정할 수 있다.Additionally, the management server can identify structures within the construction site based on the three-dimensional map and calculate the progress of the structure by comparing the shape of the identified structure with the shape of the structure shown in the pre-stored design drawing.

또한, 관리 서버는 복수의 크레인 중 건설 현장의 외곽에 위치한 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 식별된 구조물의 적어도 하나의 외측벽을 인식하고, 인식된 외측벽의 기울기 변화량을 측정할 수 있다.Additionally, the management server may identify at least one structure located on the outskirts of the construction site among the plurality of cranes, recognize at least one outer wall of the identified structure, and measure the amount of change in inclination of the recognized outer wall.

따라서, 관리 서버는 건설 현장 주변의 구조물에 대하여 외측벽의 기울기 변화량을 건설 초기 단계부터 지속적으로 측정함으로써, 발생되는 민원에 대한 객관적인 자료로 활용하도록 할 수 있다.Therefore, the management server can continuously measure the amount of change in inclination of the outer wall of the structure around the construction site from the initial stage of construction, allowing it to be used as objective data on civil complaints that occur.

또한, 관리 서버는 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 식별된 구조물의 말뚝 배열 또는 철근 배근을 사전 저장된 설계 도면과 매칭하여 일치 여부를 분석할 수 있다.Additionally, the management server may identify at least one structure within the construction site based on the three-dimensional map, match the pile arrangement or reinforcement of the identified structure with a pre-stored design drawing, and analyze whether there is a match.

그리고, S400 단계에서 관리 서버는 분석된 환경 정보를 모니터링 할 수 있다. 여기서, 관리 서버는 분석된 환경 정보를 출력하거나, 관리자 단말기에 전송하여 관리자가 환경 정보를 모니터링 하도록 할 수 있다.And, in step S400, the management server can monitor the analyzed environmental information. Here, the management server can output the analyzed environmental information or transmit it to the administrator terminal so that the administrator can monitor the environmental information.

구체적으로, 관리 서버는 건설 현장 내에서 인식된 적어도 한 명의 작업자의 위치를 기준으로 구역별 투입 인원 현황을 출력할 수 있다.Specifically, the management server can output the status of personnel deployed by zone based on the location of at least one worker recognized within the construction site.

또한, 관리 서버는 식별된 작업자의 안전모 착용 여부를 표시할 수 있다.Additionally, the management server may display whether the identified worker is wearing a hard hat.

또한, 관리 서버는 추정된 작업자의 상태에 따라, 상태의 종류를 식별할 수 있는 정보를 생성하여 관리자에게 제공할 수 있다.Additionally, the management server may generate information that can identify the type of state according to the estimated worker's state and provide it to the manager.

또한, 관리 서버는 수행중인 작업 공정의 종류 또는 구조물의 형상을 기초로 산정된 진척도를 수치화 하여 출력할 수 있다.Additionally, the management server can output the calculated progress in numerical form based on the type of work process being performed or the shape of the structure.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법을 설명하기 위한 예시도이다.5 to 7 are exemplary diagrams for explaining a construction site management method according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 라이다(100)는 크레인(crane)에 설치되어 건설 현장의 점군 데이터를 수집할 수 있다.As shown in FIG. 5, LIDAR 100 can be installed on a crane to collect point cloud data at a construction site.

이때, 라이다(100)는 복수로 구비되어 각 크레인에 설치됨으로써, 건설 현장의 모든 영역에 대한 점군 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다.At this time, the LIDAR 100 may be configured to obtain point cloud data for all areas of the construction site by being provided in plural and installed on each crane.

여기서, 라이다(100)는 크레인을 지지해 주는 기둥 역할을 하는 구조물인 마스트(mast)를 축으로 회전하는 지브(jib)의 끝단부에 설치될 수 있다. 이를 통해, 라이다(100)는 지브의 회전에 따라 건설 현장 내에 보다 넓은 영역을 커버하도록 구성될 수 있다.Here, the LIDAR 100 may be installed at the end of a jib that rotates around a mast, which is a structure that serves as a pillar to support the crane. Through this, LIDAR 100 can be configured to cover a wider area within the construction site according to the rotation of the jib.

관리 서버는 복수의 라이다(100)로부터 수집된 점군 데이터를 수신하고, 수신된 점군 데이터에 대하여 캘리브레이션을 수행할 수 있다.The management server may receive point cloud data collected from a plurality of LIDARs 100 and perform calibration on the received point cloud data.

또한, 관리 서버는 캘리브레이션 된 복수의 점군 데이터를 복수의 크레인(crane) 각각의 설치 위치에 대응되게 정합 한 정합 점군 데이터를 생성할 수 있다.Additionally, the management server may generate matched point cloud data by matching a plurality of calibrated point cloud data to correspond to the installation positions of each of a plurality of cranes.

여기서, 관리 서버는 복수의 점군 데이터를 정합하되, 사전 설정된 범위만큼 중첩되도록 복수의 점군 데이터를 정합하여 건설 현장 내에서 음영 지역이 발생되지 않도록 할 수 있다.Here, the management server can match a plurality of point cloud data so that they overlap by a preset range to prevent shadow areas from occurring within the construction site.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 관리 서버는 제1 크레인(10-1)으로부터 이웃하는 복수의 크레인 중 사전 설정된 거리 내에 위치하는 크레인(10-2)를 식별하고, 식별된 크레인의 마스트에 위치한 사전 설정된 특정 지점(21b)을 검출하고, 검출된 특정 지점(21b)을 절대 좌표로 인식하여, 지브(30)의 회전에 따른 라이다(100-1)의 위치 좌표를 보정할 수 있다.And, as shown in FIG. 6, the management server identifies the crane 10-2 located within a preset distance among a plurality of neighboring cranes from the first crane 10-1, and attaches the crane to the mast of the identified crane. By detecting a preset specific point (21b) located and recognizing the detected specific point (21b) as an absolute coordinate, the position coordinates of the lidar (100-1) according to the rotation of the jib (30) can be corrected.

여기서, 관리 서버는 해당 라이다(100-1)가 설치된 마스트 또는 이웃하는 크레인의 마스트에서 검출된 복수의 특정 지점(21a, 21b)을 이용하여 삼각 측량(triangulation)을 수행하고, 수행된 삼각 측량을 기준으로 라이다(100-1)의 상대적인 위치 관계를 추정하고, 추정된 상대적인 위치 관계를 반영하여 라이다(100-1)의 위치 좌표를 보정할 수 있다.Here, the management server performs triangulation using a plurality of specific points (21a, 21b) detected on the mast on which the corresponding LIDAR (100-1) is installed or the mast of a neighboring crane, and the performed triangulation Based on , the relative positional relationship of the lidar (100-1) can be estimated, and the position coordinates of the lidar (100-1) can be corrected by reflecting the estimated relative positional relationship.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 관리 서버는 복수의 크레인 중 건설 현장의 외곽에 위치한 적어도 하나의 구조물(a)을 식별하고, 식별된 구조물(a)의 적어도 하나의 외측벽을 인식하고, 인식된 외측벽의 기울기 변화량을 측정할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7, the management server identifies at least one structure (a) located on the outskirts of the construction site among the plurality of cranes, recognizes at least one outer wall of the identified structure (a), and recognizes The change in slope of the outer wall can be measured.

예를 들어, 건설 현장에서는 시공 과정에서 발생되는 진동이나, 폭파 작업에 의해 건설 현장 주변의 구조물에 손상이 가는 경우가 발생될 수 있으며, 이로 인해 건설 현장 주변의 거주자들로부터 민원이 지속적으로 발생될 수 있다.For example, at a construction site, there may be cases where structures around the construction site are damaged due to vibrations or blasting work generated during the construction process, which may result in continued civil complaints from residents around the construction site. You can.

따라서, 관리 서버는 건설 현장 주변의 구조물에 대하여 외측벽의 기울기 변화량을 건설 초기 단계부터 지속적으로 측정함으로써, 발생되는 민원에 대한 객관적인 자료로 활용하도록 할 수 있다.Therefore, the management server can continuously measure the amount of change in inclination of the outer wall of the structure around the construction site from the initial stage of construction, allowing it to be used as objective data on civil complaints that occur.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적해석에 의해 선정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.As described above, although preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the specification and drawings, it is known in the technical field to which the present invention belongs that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein. It is self-evident to those with ordinary knowledge. In addition, although specific terms are used in the specification and drawings, they are merely used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and aid understanding of the invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

100 : 라이다 200 : 관리 서버
300 : 관리자 단말기
205 : 통신부 210 : 입출력부
215 : 저장부 220 : 지도 생성부
225 : 환경 정보 분석부 230 : 모니터링부100: LIDAR 200: Management Server
300: Administrator terminal
205: communication unit 210: input/output unit
215: storage unit 220: map generation unit
225: Environmental information analysis unit 230: Monitoring unit

Claims (10)

관리 서버가, 복수의 크레인(crane)의 지브(jib)의 일측에 설치되는 라이다(lidar)로부터 수집된 점군 데이터(point cloud)를 수신하는 단계;
상기 관리 서버가, 상기 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도(3D map)를 생성하는 단계;
상기 관리 서버가, 상기 생성된 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석하는 단계; 및
상기 관리 서버가, 상기 분석된 환경 정보를 모니터링 하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 삼차원 지도를 생성하는 단계는
상기 관리 서버가, 상기 복수의 크레인에 설치된 라이다로부터 수집된 복수의 점군 데이터를 캘리브레이션(calibration) 하는 단계; 및
상기 관리 서버가, 상기 캘리브레이션 된 상기 복수의 점군 데이터를 상기 복수의 크레인 각각의 설치 위치에 대응되게 정합 한 정합 점군 데이터를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 캘리브레이션 하는 단계는
상기 복수의 크레인 각각의 라이다가 설치된 지브와 연결된 마스트(mast)에 위치한 사전 설정된 복수의 특정 지점을 검출하고, 상기 복수의 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하고,
상기 캘리브레이션 하는 단계는
상기 검출된 복수의 특정 지점을 이용하여 삼각 측량(triangulation)을 수행하고, 상기 수행된 삼각 측량을 기준으로 라이다의 상대적인 위치 관계를 추정하고, 상기 추정된 상대적인 위치 관계를 반영하여 상기 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하며,
상기 캘리브레이션 하는 단계는
이웃하는 복수의 크레인 중 사전 설정된 거리 내에 위치하는 복수의 크레인을 식별하고, 상기 식별된 복수의 크레인의 마스트에 위치한 사전 설정된 특정 지점을 검출하고, 상기 검출된 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하고,
상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 생성된 삼차원 지도에서 토공량을 측정하기 위한 영역을 선택받고, 상기 선택받은 영역을 델루니 삼각 분할(Delaunay triangulation)을 통해 부피를 추정하고, 절토된 지형 및 성토된 지형을 고려하여 상기 선택받은 영역에 대한 수치표고모형(DEM, Digital Elevation Model)을 생성하는 것을 특징으로 하며,
상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 상기 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터를 기초로 안전모 착용 여부를 판단하는 것을 특징으로 하고,
상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터에 포함된 점(point)의 인탠시티(intensity)에 따른 색상을 기초로 안전모 착용 여부를 판단하는 것을 특징으로 하며,
상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 복수의 크레인 중 상기 건설 현장의 외곽에 위치한 크레인에 설치된 라이다를 통해 상기 건설 현장 외부에 위치한 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 적어도 하나의 외측벽을 인식하고, 상기 인식된 외측벽의 기울기 변화량을 측정하는 것을 특징으로 하는, 건설 현장 관리 방법.
A management server receiving point cloud data collected from a lidar installed on one side of a jib of a plurality of cranes;
generating, by the management server, a 3D map of the construction site based on the received point cloud data;
Analyzing, by the management server, environmental information regarding construction of the construction site based on the generated three-dimensional map; and
Monitoring, by the management server, the analyzed environmental information; Characterized by including,
The step of generating the three-dimensional map is
Calibrating, by the management server, a plurality of point cloud data collected from LIDAR installed on the plurality of cranes; and
generating, by the management server, matched point cloud data by matching the plurality of calibrated point cloud data to correspond to installation positions of each of the plurality of cranes; Characterized by including,
The calibration step is
Detects a plurality of preset specific points located on the mast connected to the jib on which the lidar of each of the plurality of cranes is installed, recognizes the plurality of specific points as absolute coordinates, and determines the position of the lidar according to the rotation of the jib Characterized by correcting the coordinates,
The calibration step is
Triangulation is performed using the plurality of detected specific points, the relative positional relationship of the lidar is estimated based on the performed triangulation, and the estimated relative positional relationship is reflected to determine the level of the lidar. Characterized by correcting the location coordinates,
The calibration step is
Identifying a plurality of cranes located within a preset distance among a plurality of neighboring cranes, detecting a preset specific point located on the mast of the identified plurality of cranes, recognizing the detected specific point as an absolute coordinate, and jib Characterized by correcting the position coordinates of the lidar according to the rotation of,
The step of analyzing the environmental information is
An area for measuring the earthwork volume is selected from the generated three-dimensional map, the volume of the selected area is estimated through Delaunay triangulation, and the selected area is calculated by considering the cut topography and filled topography. It is characterized by creating a digital elevation model (DEM) for,
The step of analyzing the environmental information is
Recognizing at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map, and determining whether or not to wear a safety helmet based on point cloud data corresponding to the recognized at least one worker,
The step of analyzing the environmental information is
Characterized by determining whether or not a safety helmet is worn based on the color according to the intensity of the point included in the point cloud data corresponding to the recognized at least one worker,
The step of analyzing the environmental information is
Identifying at least one structure located outside the construction site through a LIDAR installed on a crane located on the outside of the construction site among the plurality of cranes, recognizing at least one outer wall of the identified structure, and recognizing the recognized outer wall A construction site management method, characterized by measuring the amount of change in slope.
제1 항에 있어서, 상기 캘리브레이션 하는 단계는
이웃하는 복수의 크레인 중 하나로부터 해당 라이다가 설치된 지브의 수평 회전각 및 수직 회전각에 관한 지브 위치 정보를 획득하고, 상기 획득한 지브 위치 정보를 기초로 상기 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하는, 건설 현장 관리 방법.
The method of claim 1, wherein the step of calibrating
Obtaining jib position information about the horizontal rotation angle and vertical rotation angle of the jib on which the lidar is installed from one of a plurality of neighboring cranes, and correcting the position coordinates of the lidar based on the obtained jib position information Characterized by a construction site management method.
제1 항에 있어서, 상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 상기 인식된 적어도 한 명의 작업자의 위치를 기준으로 구역별 투입 인원 현황을 생성하는 것을 특징으로 하는, 건설 현장 관리 방법.
The method of claim 1, wherein analyzing the environmental information includes
A construction site management method, characterized in that recognizing at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map and generating a status of personnel deployed by zone based on the location of the recognized at least one worker.
제1 항에 있어서, 상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 상기 인식된 적어도 한 명의 작업자에 대한 이동 동선을 추적하고, 상기 추적된 이동 동선을 기초로 상기 작업자의 상태를 추정하는 것을 특징으로 하는, 건설 현장 관리 방법.
The method of claim 1, wherein analyzing the environmental information includes
Recognizing at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map, tracking the movement line of the recognized at least one worker, and estimating the worker's status based on the tracked movement line. Characterized by a construction site management method.
제1 항에 있어서, 상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 생성된 수치표고모형 및 계획표고모형의 표고값을 비교하여 최종 토공량을 추정하는 것을 특징으로 하는, 건설 현장 관리 방법.
The method of claim 1, wherein analyzing the environmental information includes
A construction site management method, characterized in that the final earthwork volume is estimated by comparing the elevation values of the generated digital elevation model and the planned elevation model.
제1 항에 있어서, 상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 형상을 통해 해당 구조물의 수행중인 작업 공정을 추정하고, 상기 추정된 수행중인 작업 공정의 종류를 통해 해당 구조물의 진척도를 산정하는 것을 특징으로 하는, 건설 현장 관리 방법.
The method of claim 1, wherein analyzing the environmental information includes
Identify at least one structure within the construction site based on the three-dimensional map, estimate the work process being performed on the structure through the shape of the identified structure, and estimate the work process being performed for the structure through the type of the estimated work process being performed. A construction site management method characterized by calculating progress.
제1 항에 있어서, 상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 말뚝 배열 또는 철근 배근을 사전 저장된 설계 도면과 매칭하여 일치 여부를 분석하는 것을 특징으로 하는, 건설 현장 관리 방법.
The method of claim 1, wherein analyzing the environmental information includes
A construction site management method characterized by identifying at least one structure in a construction site based on the three-dimensional map, matching the pile arrangement or reinforcement of the identified structure with a pre-stored design drawing, and analyzing whether there is a match.
메모리(memory);
송수신기(transceiver); 및
상기 메모리에 상주된 명령어를 처리하는 프로세서(processor)를 포함하여 구성된 컴퓨팅 장치와 결합되어,
상기 프로세서가, 복수의 크레인(crane)의 지브(jib)의 일측에 설치되는 라이다(lidar)로부터 수집된 점군 데이터(point cloud)를 수신하는 단계;
상기 프로세서가, 상기 수신한 점군 데이터를 기초로 건설 현장에 대한 삼차원 지도(3D map)를 생성하는 단계;
상기 프로세서가, 상기 생성된 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장의 시공에 관한 환경 정보를 분석하는 단계; 및
상기 프로세서가, 상기 분석된 환경 정보를 모니터링 하는 단계; 를 포함하여 실행시키되,
상기 삼차원 지도를 생성하는 단계는
상기 프로세서가, 상기 복수의 크레인에 설치된 라이다로부터 수집된 복수의 점군 데이터를 캘리브레이션(calibration) 하는 단계; 및
상기 프로세서가, 상기 캘리브레이션 된 상기 복수의 점군 데이터를 상기 복수의 크레인 각각의 설치 위치에 대응되게 정합 한 정합 점군 데이터를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 캘리브레이션 하는 단계는
상기 복수의 크레인 각각의 라이다가 설치된 지브와 연결된 마스트(mast)에 위치한 사전 설정된 복수의 특정 지점을 검출하고, 상기 복수의 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하고,
상기 캘리브레이션 하는 단계는
상기 검출된 복수의 특정 지점을 이용하여 삼각 측량(triangulation)을 수행하고, 상기 수행된 삼각 측량을 기준으로 라이다의 상대적인 위치 관계를 추정하고, 상기 추정된 상대적인 위치 관계를 반영하여 상기 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하며,
상기 캘리브레이션 하는 단계는
이웃하는 복수의 크레인 중 사전 설정된 거리 내에 위치하는 복수의 크레인을 식별하고, 상기 식별된 복수의 크레인의 마스트에 위치한 사전 설정된 특정 지점을 검출하고, 상기 검출된 특정 지점을 절대 좌표로 인식하여, 지브의 회전에 따른 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하고,
상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 생성된 삼차원 지도에서 토공량을 측정하기 위한 영역을 선택받고, 상기 선택받은 영역을 델루니 삼각 분할(Delaunay triangulation)을 통해 부피를 추정하고, 절토된 지형 및 성토된 지형을 고려하여 상기 선택받은 영역에 대한 수치표고모형(DEM, Digital Elevation Model)을 생성하는 것을 특징으로 하며,
상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 삼차원 지도를 기초로 상기 건설 현장 내에 위치한 적어도 한 명의 작업자를 인식하고, 상기 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터를 기초로 안전모 착용 여부를 판단하는 것을 특징으로 하고,
상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 인식된 적어도 한 명의 작업자에 해당하는 점군 데이터에 포함된 점(point)의 인탠시티(intensity)에 따른 색상을 기초로 안전모 착용 여부를 판단하는 것을 특징으로 하며,
상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 복수의 크레인 중 상기 건설 현장의 외곽에 위치한 크레인에 설치된 라이다를 통해 상기 건설 현장 외부에 위치한 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 적어도 하나의 외측벽을 인식하고, 상기 인식된 외측벽의 기울기 변화량을 측정하는 것을 특징으로 하는, 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.
memory;
transceiver; and
Combined with a computing device configured to include a processor that processes instructions resident in the memory,
Receiving, by the processor, point cloud data collected from a lidar installed on one side of a jib of a plurality of cranes;
generating, by the processor, a 3D map of the construction site based on the received point cloud data;
Analyzing, by the processor, environmental information regarding construction of the construction site based on the generated three-dimensional map; and
Monitoring, by the processor, the analyzed environmental information; Run it including,
The step of generating the three-dimensional map is
Calibrating, by the processor, a plurality of point cloud data collected from LIDAR installed on the plurality of cranes; and
Generating, by the processor, matched point cloud data by matching the plurality of calibrated point cloud data to correspond to installation positions of each of the plurality of cranes; Characterized by including,
The calibration step is
Detects a plurality of preset specific points located on the mast connected to the jib on which the lidar of each of the plurality of cranes is installed, recognizes the plurality of specific points as absolute coordinates, and determines the position of the lidar according to the rotation of the jib Characterized by correcting the coordinates,
The calibration step is
Triangulation is performed using the plurality of detected specific points, the relative positional relationship of the lidar is estimated based on the performed triangulation, and the estimated relative positional relationship is reflected to determine the level of the lidar. Characterized by correcting the location coordinates,
The calibration step is
Identifying a plurality of cranes located within a preset distance among a plurality of neighboring cranes, detecting a preset specific point located on the mast of the identified plurality of cranes, recognizing the detected specific point as an absolute coordinate, and jib Characterized by correcting the position coordinates of the lidar according to the rotation of,
The step of analyzing the environmental information is
An area for measuring the earthwork volume is selected from the generated three-dimensional map, the volume of the selected area is estimated through Delaunay triangulation, and the selected area is calculated by considering the cut topography and filled topography. It is characterized by generating a digital elevation model (DEM) for,
The step of analyzing the environmental information is
Recognizing at least one worker located within the construction site based on the three-dimensional map, and determining whether or not to wear a safety helmet based on point cloud data corresponding to the recognized at least one worker,
The step of analyzing the environmental information is
Characterized by determining whether or not a safety helmet is worn based on the color according to the intensity of the point included in the point cloud data corresponding to the recognized at least one worker,
The step of analyzing the environmental information is
Identifying at least one structure located outside the construction site through a LIDAR installed on a crane located on the outside of the construction site among the plurality of cranes, recognizing at least one outer wall of the identified structure, and recognizing the recognized outer wall A computer program recorded on a recording medium, characterized in that it measures the amount of change in slope.
제8 항에 있어서, 상기 캘리브레이션 하는 단계는
이웃하는 복수의 크레인 중 하나로부터 해당 라이다가 설치된 지브의 수평 회전각 및 수직 회전각에 관한 지브 위치 정보를 획득하고, 상기 획득한 지브 위치 정보를 기초로 상기 라이다의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하는, 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 8, wherein the step of calibrating
Obtaining jib position information about the horizontal rotation angle and vertical rotation angle of the jib on which the lidar is installed from one of a plurality of neighboring cranes, and correcting the position coordinates of the lidar based on the obtained jib position information Characterized by a computer program recorded on a recording medium.
제8 항에 있어서, 상기 환경 정보를 분석하는 단계는
상기 삼차원 지도를 기초로 건설 현장 내의 적어도 하나의 구조물을 식별하고, 상기 식별된 구조물의 형상을 통해 해당 구조물의 수행중인 작업 공정을 추정하고, 상기 추정된 수행중인 작업 공정의 종류를 통해 해당 구조물의 진척도를 산정하는 것을 특징으로 하는, 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.The method of claim 8, wherein analyzing the environmental information includes
Identify at least one structure within the construction site based on the three-dimensional map, estimate the work process being performed on the structure through the shape of the identified structure, and estimate the work process being performed for the structure through the type of the estimated work process being performed. A computer program recorded on a recording medium characterized by calculating progress.

Images