(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源供給を制御する電源制御部と、
前記電源制御部から第１電力線を介して電源の供給を受ける溶接装置と、
前記溶接装置から第２電力線を介して電源の供給を受け、溶接用ワイヤを一定速度で供給するためのポータブル溶接用フィーダー（ｆｅｅｄｅｒ）と、
作業位置情報の入力を受けて退避案内情報を受信するウエアラブル通信部と、
前記ポータブル溶接用フィーダーに付着され、周辺の非常状況を感知するセンサー部と、
前記ポータブル溶接用フィーダーに付着され、前記ウエアラブル通信部から作業位置情報及び前記センサー部から非常状況情報を受信して伝達し、受信された退避案内情報を前記ウエアラブル通信部に伝達する第１通信部と、
前記第１通信部から出力された情報を前記第２電力線に伝達し、前記第２電力線を介して伝達された情報を収集して前記第１通信部に伝達する第１信号結合部と、
前記溶接装置をバイパスして前記第１電力線と第２電力線との間に情報を伝達するようにする第１バイパス部と、
前記電源制御部をバイパスして前記第１電力線と外部との間に情報を伝達するようにする第２バイパス部と、
前記第２バイパス部から受信された情報を基に作業位置別の非常状況発生の有無を判断して前記第２バイパス部に退避案内情報を伝送する管理サーバーと、を含む、溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システム。
【請求項２】
前記第１バイパス部は、
前記第２電力線に非接触式で連結され、前記第１信号結合部から前記第２電力線を介して伝達される信号を非接触式で収集して後述する第３信号結合部に伝送し、前記第３信号結合部から受信された信号を前記第２電力線に非接触式で伝達する第２信号結合部と、
前記第１電力線に非接触式で連結され、前記第２信号結合部から受信された信号を前記第１電力線に非接触式で伝達し、前記第１電力線を介して伝達される信号を非接触式で収集して前記第２信号結合部に伝達する第３信号結合部と、を含む、請求項１に記載の溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システム。
【請求項３】
前記第２バイパス部は、
前記第１電力線に非接触式で連結され、前記第３信号結合部から前記第１電力線を介して伝達される信号を受信して後述する第２通信部に伝送し、前記第２通信部から受信された信号を前記第１電力線に伝達する第４信号結合部と、
前記第４信号結合部から受信された情報を前記管理サーバーに伝達し、前記管理サーバーから受信された情報を前記第４信号結合部に伝達する第２通信部と、を含む、請求項２に記載の溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システム。
【請求項４】
前記第２通信部は、
前記電源制御部に連結された第３電力線を介して連結され、前記管理サーバーと通信線路を介して前記情報を送受信する、請求項３に記載の溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システム。
【請求項５】
前記電源制御部は、
前記第１電力線を介して前記溶接装置への電源供給及び遮断を制御する回路開閉部を含み、前記管理サーバーから退避案内情報が受信されると、前記回路開閉部を制御して前記溶接装置への電源供給を遮断するようにする、請求項３に記載の溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システム。
【請求項６】
前記ウエアラブル通信部は、
作業者から作業位置情報の入力を受けるための入力部と、前記入力された作業位置情報を前記第１通信部に無線通信を介して伝送し、前記第１通信部から無線通信を介して退避案内情報を受信するための無線通信部と、前記受信された退避案内情報を出力する出力部を含む本体部と、
前記本体部と結合され、前記作業者の身体に着脱可能に構成される着脱部と、を含む、請求項３に記載の溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接事故防止システムに関し、特に、溶接機に連結された電力線を基盤に無配線通信（ｌｅｇａｃｙ−ｌｉｎｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：ＬＬＣ）を介して作業空間で発生する溶接事故を事前に防止できるようにする電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶内の様々な有無線通信システムの統合通信ネットワークの構築は、デジタル船舶（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｈｉｐ）のための核心技術の中の一つである。このような船舶統合ネットワークは、基幹通信網（ｂａｃｋｂｏｎｅ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ）と各種装置との間の有無線通信だけでなく、超高速及び高信頼性の光通信まで支援できるように発展している趨勢である。
【０００３】
船舶内に統合通信ネットワークを適用するために、既に設けられた通信線路や電力線を利用する方法が適切な代案になり得る。特に大型船舶は、数十Ｋｍに及ぶ電力線が船舶内のすべての区域に電力供給のために緻密に埋設されている。したがって、このような資源を十分に活用することは、既に船舶にデータ通信ネットワークを構築する有用な方案中の一つである。
【０００４】
実際に船舶内に既設置された電力線を基盤にする無配線通信（ｌｅｇａｃｙ−ｌｉｎｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：ＬＬＣ）システム構築が試みられており、無配線通信システムを利用したデータ伝送実験が進行されている。この時、このような無配線通信は、データ伝送のための線路が全くないのではなく、既存に既設置された電力線を基盤にするので、追加的な線路の設置が要求されないことを意味する。
【０００５】
一方、船舶や鉄道、建物などで多く使われる溶接技術は、金属と非金属で製造された素材・部品を熱または圧力を利用して結合させる技術として適用される技術分野によっては、製品の品質競争力において必須な要素である。特に、造船業は原材料が鉄材であるので、船舶の建造過程で溶接作業が大部分の工程で必須に行われており、溶接の不十分な部分があれば、そこから水が漏れて入って来るから、造船業の競争力は、溶接の競争力に左右されるほどに溶接作業は、造船業で核心技術である。
【０００６】
このような溶接作業の重要性にもかかわらず、造船所の現場では、溶接作業時に大小の安全事故が発生している。例えば、密閉された空間での溶接時に火災爆発と酸素欠乏による災害が発生する可能性が非常に高い。
【０００７】
これを予防するために、従来では、船舶内に統合通信ネットワークを構築して、酸素センサー、ガスセンサーなどの各種センサーを介して事故発生を感知するようにしている。しかし、上述したように、船舶の建造を始めたばかりの状態では、通信ネットワーク構築が行われないため、センサーを利用した事故発生感知が不可能であり、事故発生時に作業者自ら鎮圧するとか、退避するのに限界がある。しかも、溶接が行われた状態で、船舶内の通信ネットワークを構築しなければならず、このためのコストが発生するので、船舶の建造過程では、不適合であるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来技術の問題点を解決するためのものであって、船舶、鉄道、建物などの施設物に電力線が構築されていない状態で、溶接機用電力線を基盤に無配線通信（ＬＬＣ）を介して施設物の密閉空間で発生し得る溶接事故を事前に防止することができる溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システムを提供することにその目的がある。
【０００９】
また、本発明は、作業者のウエアラブル機器とポータブル溶接用ワイヤフィーダー（ｗｉｒｅ  ｆｅｅｄｅｒ）に付着された統合モデム間の通信を介して作業者の現在位置を把握し、これを外部のサーバーに無配線通信を介して把握するようにし、作業者のウエアラブル機器を介して迅速に退避するように案内する溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システムを提供することに他の目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施例による溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システムは、電源供給を制御する電源制御部と、前記電源制御部から第１電力線を介して電源の供給を受ける溶接装置と、前記溶接装置から第２電力線を介して電源の供給を受け、溶接用ワイヤを一定速度で供給するためのポータブル溶接用フィーダー（ｆｅｅｄｅｒ）と、作業位置情報の入力を受けて退避案内情報を受信するウエアラブル通信部と、前記ポータブル溶接用フィーダーに付着され、周辺の非常状況を感知するセンサー部と、前記ポータブル溶接用フィーダーに付着され、前記ウエアラブル通信部から作業位置情報及び前記センサー部から非常状況情報を受信して伝達し、受信された退避案内情報を前記ウエアラブル通信部に伝達する第１通信部と、前記第１通信部から出力された情報を前記第２電力線に伝達し、前記第２電力線を介して伝達された情報を収集して前記第１通信部に伝達する第１信号結合部と、前記溶接装置をバイパスして前記第１電力線と第２電力線との間に情報を伝達するようにする第１バイパス部と、前記電源制御部をバイパスして前記第１電力線と外部との間に情報を伝達するようにする第２バイパス部と、前記第２バイパス部から受信された情報を基に作業位置別の非常状況発生の有無を判断して前記第２バイパス部に退避案内情報を伝送する管理サーバーと、を含む。
【００１１】
本発明において、前記第１バイパス部は、前記第２電力線に非接触式で連結され、前記第１信号結合部から前記第２電力線を介して伝達される信号を非接触式で収集して後述する第３信号結合部に伝送し、前記第３信号結合部から受信された信号を前記第２電力線に非接触式で伝達する第２信号結合部と、前記第１電力線に非接触式で連結され、前記第２信号結合部から受信された信号を前記第１電力線に非接触式で伝達し、前記第１電力線を介して伝達される信号を非接触式で収集して前記第２信号結合部に伝達する第３信号結合部と、を含む。
【００１２】
本発明において、前記第２バイパス部は、前記第１電力線に非接触式で連結され、前記第３信号結合部から前記第１電力線を介して伝達される信号を受信して後述する第２通信部に伝送し、前記第２通信部から受信された信号を前記第１電力線に伝達する第４信号結合部と、前記第４信号結合部から受信された情報を前記管理サーバーに伝達し、前記管理サーバーから受信された情報を前記第４信号結合部に伝達する第２通信部と、を含む。
【００１３】
ここで、前記第２通信部は、前記電源制御部に連結された第３電力線を介して連結され、前記管理サーバーと通信線路を介して前記情報を送受信する。
【００１４】
本発明において、前記電源制御部は、前記第１電力線を介して前記溶接装置への電源供給及び遮断を制御する回路開閉部を含み、前記管理サーバーから退避案内情報が受信されると、前記回路開閉部を制御して前記溶接装置への電源供給を遮断する。
【００１５】
本発明において、前記ウエアラブル通信部は、作業者から作業位置情報の入力を受けるための入力部と、前記入力された作業位置情報を前記第１通信部に無線通信を介して伝送し、前記第１通信部から無線通信を介して退避案内情報を受信するための無線通信部と、前記受信された退避案内情報を出力する出力部と、前記作業者の身体に着脱可能に構成される着脱部と、を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、船舶、ビル、鉄道などの施設物に電力線が構築されていない状態でも溶接機の電力線を利用して無配線通信を介して溶接事故を感知し、作業者に非常退避案内を伝送することができる。
【００１７】
また、本発明では、溶接機用ワイヤフィーダーに連結された電力線を利用して溶接事故防止が可能であるので、施設物にネットワーク構築コストと電力線の追加設置コストが節約され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例による溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システムの構成図である。
【図２】本発明の実施例によるウエアラブル通信部の構成ブロック図である。
【図３】図２のウエアラブル通信部に対する製品の例示図である。
【図４】本発明の実施例による信号結合部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一部実施例などを例示的な図面を介して詳細に説明する。各図面の構成要素などに参照符号を付加することにおいて、同一の構成要素などに対しては、たとえ他の図面上に表示されても、できるだけ同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の実施例を説明するのにあたって、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の実施例に対する理解を邪魔すると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
また、本発明の実施例の構成要素を説明するのにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであるだけ、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”または“接続”されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結されるとか接続され得るが、各構成要素の間にさらに他の構成要素が“連結”、“結合”または“接続”され得ると理解されるべきである。
【００２１】
図１は、本発明の実施例による溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システムの構成図である。
【００２２】
図１に示されたように、本発明による溶接機用電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システム（以下、溶接事故防止システムという）１００は、電源制御部１０１、溶接装置１０２、溶接用フィーダー（ｆｅｅｄｅｒ）１０３、ウエアラブル（ｗｅａｒａｂｌｅ）通信部１０４、センサー部１０５、第１通信部１０６、第１信号結合部１０７、第１バイパス部１０８、第２バイパス部１０９、及び管理サーバー１１０を含んで構成される。
【００２３】
電源制御部１０１は、外部から商用電源の供給を受けて溶接装置１０２を含めた各種装備に電源を供給することはもちろん、電源の供給を制御する。このような電源供給の制御は、場合に応じて電源を供給するとか、遮断することを意味する。これのために、電源制御部１０１は、回路遮断部（ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｒｅａｋｅｒ）１１１を含む。回路遮断部１１１は、電源制御部１０１の制御信号に応じて商用電源を溶接装置１０２に供給するとか溶接装置１０２への電源供給を遮断するようにする。
【００２４】
溶接装置１０２は、金属材料を溶接するための装備であって、電源制御部１０１から第１電源線１１を介して電源の供給を受けて動作するようになる。このような溶接装置１０２では、例えば、アーク溶接機、抵抗溶接機などを含むことができる。
【００２５】
溶接用フィーダー１０３は、溶接装置１０２から第２電力線１２を介して電源の供給を受けて溶接用ワイヤ（ｗｉｒｅ）を一定速度で供給するようにする。本実施例において、このような溶接用フィーダー１０３は、ポータブル（ｐｏｒｔａｂｌｅ）で具現されることが好ましい。なぜなら、本発明による溶接事故防止システム１００は、製造中の船舶や鉄道、建設中の建物などの密閉された作業空間２０で作業者（溶接工）１０が作業する途中に溶接事故を防止するためのものであって、電力線がまだ構築されていない状態で溶接を行うので、溶接のためには溶接用フィーダー１０３は、移動可能に具現されたポータブルであるのが好ましい。このようなポータブル溶接用フィーダー１０３に溶接用トーチを連結するとか、既に連結されたトーチを利用して溶接を行うようにする。
【００２６】
ウエアラブル通信部１０４は、作業者１０の身体に着脱可能に具現され、後述する第１通信部１０６と無線通信を介して各種情報を送受信するようにする。特に、ウエアラブル通信部１０４は、作業者１０から溶接作業中である作業空間２０に対する位置情報の入力を受けて第１通信部１０６に無線通信を介して伝達し、第１通信部１０６から無線通信を介して退避案内情報を受信してこれを視覚的または聴覚的に外部に出力するようにする。これにより、ウエアラブル通信部１０４を着用した作業者１０がウエアラブル通信部１０４から出力される退避案内情報に応じて非常状況であることを認知して退避できるようにする。
【００２７】
センサー部１０５は、ポータブル溶接用フィーダー１０３に少なくとも一つ以上付着され、作業者１０が溶接作業する作業空間２０での非常状況発生の有無を感知する。このために、センサー部１０５は、溶接による爆発や火災などのような溶接事故だけでなく、作業空間２０内の酸素不足、有害ガス発生、浸水、停電、煙などのような各種状況を感知可能なセンサーで具現され得る。このようなセンサー部１０５は、作業空間２０内で周辺の非常状況を感知すると、非常状況感知信号を発生して第１通信部１０６に無線通信を介して伝送する。この時、様々な状況を一度に感知できるようにするために、複数のセンサーを一つのモジュールで具現することもでき、作業空間２０内部を複数の領域に設定し、それぞれの領域別にセンサー部１０５を設置して、該当領域別で独立的に感知するように設定することもできる。
【００２８】
第１通信部１０６は、ポータブル溶接用フィーダー１０３に付着され、ウエアラブル通信部１０４とセンサー部１０５と無線通信を介して各種情報を送受信する。特に、本発明において、第１通信部１０６は、ウエアラブル通信部１０４から作業位置情報及びセンサー部１０５から非常状況情報を受信して第１信号結合部１０７に伝達し、第１信号結合部１０７から受信された退避案内情報をウエアラブル通信部１０４に伝達する。これは、作業者１０が現在、溶接作業を行っている作業空間２０の現在位置と、その作業空間２０で発生した非常状況を最終的に管理サーバー１１０に伝送することであり、逆に、管理サーバー１１０からの退避案内を含めた各種情報をウエアラブル通信部１０４に伝達するようにして作業者１０がこれを確認できるようにするものである。
【００２９】
第１信号結合部１０７は、溶接装置１０２とポータブル溶接用フィーダー１０３との間に電源供給のために連結された第２電力線１２に非接触式に結合され、第１通信部１０６から伝送される信号を受信して第２電力線１２に非接触式で伝達し、第２電力線１２を介して伝達される情報を非接触式で収集して第１通信部１０６に伝達する。このような第１信号結合部１０７は、第２電力線１２を利用して通信を行うために設置される構成として、第２電力線１２に非接触式で結合されて第２電力線１２を介して伝達される信号を収集し、逆に、第２電力線１２に信号を伝達するようにする。このような信号は、第２電力線１２を介して第１バイパス部１０８に伝達され、第１バイパス部１０８によって収集される。
【００３０】
第１バイパス部１０８は、溶接装置１０２をバイパス（ｂｙｐａｓｓ）して第１電力線１１と第２電力線１２との間に通信線路を形成して、第１電力線１１と第２電力線１２との間に情報を伝達するようにする。これは、溶接装置１０２では情報を送受信することができないので、情報伝送のための通信線路が溶接装置１０２をバイパスするように、第１バイパス部１０８を形成することによって、溶接装置１０２と連結された第１電力線１１と第２電力線１２との間に情報伝送が可能にするものである。具体的に、このような第１バイパス部１０８は、第２信号結合部１２１及び第３信号結合部１２２を含み、これらの第２信号結合部１２１と第３信号結合部１２２とは、所定の通信線路１２３を介して連結される。第２信号結合部１２１は、第２電力線１２に非接触式で連結され、第１信号結合部１０７から第２電力線１２を介して伝達される信号を非接触式で収集した後に、通信線路１２３を介して第３信号結合部１２２に伝送し、逆に、第３信号結合１２２から受信された信号を非接触式で第２電力線１２に伝達するようにする。また、第３信号結合部１２２は、第１電力線１１に非接触式で連結され、第２信号結合部１２１から受信される信号を第１電力線１１に非接触式で伝達し、逆に、第１電力線１１を介して伝達される信号を非接触式で収集して通信線路１２３を介して第２信号結合部１２１に伝達するようにする。
【００３１】
第２バイパス部１０９は、第１バイパス部１０８と同様に電源制御部１０１をバイパスするためのものであって、通信線路が情報の送受信が不可能な電源制御部１０１をバイパスするようにするものである。具体的に、第２バイパス部１０９は、第４信号結合部１２４及び第２通信部１２５を含み、これらの第４信号結合部１２４と第２通信部１２５とは、所定の通信線路１２６を介して連結される。第４信号結合部１２４は、第１電力線１１に非接触式で連結され、第３信号結合部１２２から第１電力線１１を介して伝達される信号を非接触式で収集して通信線路１２６を介して第２通信部１２５に伝送し、逆に、第２通信部１２５から受信された信号を非接触式で第１電力線１１に伝達するようにする。また、第２通信部１２５は、電源制御部１０１と第３電力線１３とを介して連結され、第３電力線１３を介して供給される電源を利用して動作し、第４信号結合部１２４から受信された情報を管理サーバー１１０に伝達し、逆に、管理サーバー１１０から伝達された情報を第４信号結合部１２４に伝達するようにする。このような第２バイパス部１０９を介して作業空間２０の位置情報と非常状況発生の有無を管理サーバー１１０に伝達し、逆に、管理サーバー１１０から非常状況発生に伴う退避案内情報が作業者１０まで伝達されるようにする。
【００３２】
管理サーバー１１０は、第２バイパス部１０９から伝達される情報を受信して作業位置別の非常状況発生の有無を判断し、非常状況が発生したことと判断されると、第２バイパス部１０９に退避案内情報を伝送するようにする。具体的に、管理サーバー１１０は、第２バイパス部１０９の第２通信部１２５から伝達される作業位置情報及び非常状況情報を受信して、特定の作業空間２０で非常状況が発生したかを判断するようにする。これは、作業者１０によってウエアラブル通信部１０４に入力された作業位置と、センサー部１０５で感知された非常状況情報を基に作業位置別に非常状況発生の有無を判断するものである。また、管理サーバー１１０は、非常状況が発生した作業位置に対して退避案内情報を第２通信部１２５に伝送することにより、最終的に作業者１０が付着したウエアラブル通信部１０４に退避案内情報が伝達され、作業者１０がこれを確認して退避するようにする。
【００３３】
図２は、本発明の実施例によるウエアラブル通信部の構成ブロック図であり、図３は、図２のウエアラブル通信部に対する製品の例示図である。
【００３４】
図２及び図３を参照すると、本発明の実施例によるウエアラブル通信部１０４は、例えば、建造中の船舶や鉄道などの密閉された作業空間２０で溶接作業を行っている作業者１０の身体に着脱可能に形成される。具体的に、ウエアラブル通信部１０４は、大きく、本体部１０４１と着脱部１０４２で構成される。本体部１０４１は、作業者１０から作業空間２０の作業位置情報の入力を受けるための入力部１０４３と、入力部１０４３を介して入力された作業位置情報を既設定された無線通信を介して第１通信部１０６に伝送し、逆に、第１通信部１０６から既設定された無線通信を介して退避案内情報を受信するための無線通信部１０４４と、無線通信部１０４４で受信された退避案内情報を視覚的または聴覚的に出力する出力部１０４５と、本体部１０４１の全般的な動作を制御する制御部１０４６と、を含む。ここで、入力部１０４３と出力部１０４５とは、一体型で具現されることもできる。例えば、タッチスクリーンまたはタッチパッドなどで具現され、入力と出力とをいずれも可能にすることもできる。着脱部１０４２は、本体部１０４１と物理的に結合され、作業者１０の身体に着脱可能に構成される。このような着脱部１０４４は、例えば、作業者１０の身体に着脱可能にするために、着脱式バンドで具現され得るが、これは、本発明の一例であり、作業者１０の身体に着脱が可能な他の様々な形態で変形が可能だろう。このような構成を介して、本発明では、作業者１０が自分が作業中である作業空間２０に対する位置情報をウエアラブル通信部１０４を介して管理サーバー１１０に伝送するようにし、非常状況発生時に、管理サーバー１１０から退避案内情報をウエアラブル通信部１０４を介して確認することにより、溶接による安全事故を防止することができるようになる。図４は、本発明の一例を示したものであって、他の形態で様々に具現され得ることは当たり前だろう。
【００３５】
図４は、本発明による信号結合部の構成図である。本発明において、第１〜第４信号結合部１０７、１２１、１２２、１２４は、構成が同一であるので、図４においては、一例として、第１信号結合部１０７に対してのみ説明することにする。
【００３６】
図４を参照すると、本発明の第１信号結合部１０７は、中央に中空部１０７１が形成された円筒状の金属コア１０７２を含み、金属コア１０７２には、コイル（図示せず）が少なくとも１回以上巻線された形態を有する。このようなコイルを介して信号が受信される。また、金属コア１０７２は、透磁率と磁束密度の高い金属材質で具現され、中央の中空部１０７１内にそれぞれ対応される電力線１１または１２が非接触式で挿入される。金属コア１０７２は、円筒状のハウジング（図示せず）の内部に挿入され得る。また、金属コア１０７２は、多数個に分けられてハウジングの内部に積層されて具現されることもできる。
【００３７】
一方、溶接装置１０２とポータブル溶接用フィーダー１０３とは、溶接のための電源が供給されるので、第１電力線１１及び第２電力線１２には、高電流が流れるようになる。したがって、本発明による各信号結合部１０７、１２１、１２２、１２４は、高電流にも通信特性がよく維持されなければならない。このように、高電流による電気特性及び通信特性をよく維持するために、本発明による金属コア１０７２は、その長手方向にエアギャップ（ａｉｒ  ｇａｐ）１０７３が形成される。このようなエアギャップ１０７２は、その間隔が大きいほど大電流に耐えることができる電流特性が増加するが、逆に、各種信号の伝送速度のような通信特性は減少するため、使用するのに制約が伴う。したがって、本発明では、エアギャップ１０７３に硬磁性の磁心材料１０７４を挿入するのが好ましく、このような磁心材料１０７４としては、例えば、バリウムフェライト（ｂａｒｉｕｍ  ｆｅｒｒｉｔｅ）を含む。バリウムフェライトは、磁石密度と比抵抗特性が高く、優れた磁気的特性を有する。
【００３８】
このようなエアギャップ１０７３の間に硬磁性の磁心材料１０７４を挿入する構成を介して磁性体から発生する磁場が磁心材料１０７４のバイアスによる逆磁場と互いに相殺されて、飽和電流を増加させ得る。第１信号結合部１０７は、電磁気誘導原理を利用して電力線１２に信号を伝達及び収集するため、その電気的特性に応じて信号伝逹特性が変わる。これに、電流特性と通信特性とを向上させるために、電気抵抗及び磁束密度の高い磁心材料を使用することが好ましい。
【００３９】
以下で、本発明の実施例による電力線基盤の無配線通信を利用した溶接事故防止システムにおける動作過程を詳細に説明する。先ず、本発明の溶接事故防止システム１００における作業位置情報を管理サーバー１１０に伝送する過程を説明する。
【００４０】
作業者１０は、溶接装置１０２とポータブル溶接用フィーダー１０３とを利用して、作業空間２０内で溶接作業を行うようになる。この時、作業者１０は、自分の身体に付着されているウエアラブル通信部１０４に溶接作業を行っている作業空間２０に対する作業位置情報を入力する。ウエアラブル通信部１０４は、このように作業位置情報が入力されると、既設定された無線通信を介して第１通信部１０６に伝送する。第１通信部１０６は、作業位置情報を再び第１信号結合部１０７に伝送し、第１信号結合部１０７は、このような作業位置情報が含まれた信号を第２電力線１２に伝達するようになり、第１バイパス部１０８の第２信号結合部１２１で第２電力線１２を介して伝達される信号を受信して作業位置情報を第３信号結合部１２２に伝送する。また、第３信号結合部１２２は、作業位置情報を含んだ信号を第１電力線１１に伝達し、第２バイパス部１０９の第４信号結合部１２４で第１電力線１１を介して伝達される信号を受信して作業位置情報を第２通信部１２５に伝送する。以後に、第２通信部１２５は、作業位置情報を管理サーバー１１０に伝送するようになる。そうすると、管理サーバー１１０は、作業者１０別に作業位置情報を区分して格納するようにすることにより、現在、どの作業者１０がどの作業空間２０で溶接作業を行っているかどうかを確認できるようにする。
【００４１】
次に、本発明による溶接事故防止システム１００における溶接事故防止過程を具体的に説明する。本発明において、センサー部１０５は、作業空間２０内の非常状況発生を感知する。例えば、センサー部１０５は、溶接中のガス爆発、火災などの事故だけでなく、作業空間２０内の酸素量、有害ガス量などを感知するように構成され得る。これは、作業者１０が目で感知することができる事故だけでなく、目で直接感知することができない事故も感知するようにするためのものである。このように、センサー部１０５で非常状況が感知されると、非常状況情報を第１通信部１０６に伝送し、第１通信部１０６は、非常状況情報を第１信号結合部１０７に伝送する。以後、第１信号結合部１０７から管理サーバー１１０への非常状況情報の伝送過程は、前記作業位置情報の伝送と同一である。これにより、管理サーバー１１０は、前記のように、作業者１０別の作業位置情報と、作業空間２０での非常状況情報とを共に把握することができるようになる。
【００４２】
以後に、特定の作業空間２０に非常状況が発生したものと判断されると、退避案内情報を第２通信部１２５に伝送する。第２通信部１２５から第１通信部１０６までの退避案内情報の伝送過程は、作業位置情報及び非常状況情報の伝送とは逆の経路で進行される。すなわち、第２通信部１２５、第４信号結合部１２４、第３信号結合部１２２、第２信号結合部１２１を経て第１通信部１０６に伝送されるものである。第１通信部１０６は、このように退避案内情報が受信されると、既設定された無線通信を介して作業者１０の身体に付着されているウエアラブル通信部１０４に伝送する。これに、ウエアラブル通信部１０４は、退避案内情報が受信されると、これを視覚的または聴覚的に出力するようにすることにより、作業者１０がこれを認知して退避するようにする。例えば、建造中の船舶内の密閉された作業空間２０で溶接作業を行う途中で作業空間２０内の酸素量をセンサー部１０５で感知して管理サーバー１１０に伝送し、管理サーバー１１０は、こうした酸素量が基準値以下に低下するものと判断すると、退避案内情報をウエアラブル通信部１０４に伝送し、作業者１０が退避できるようにするものである。これは、溶接作業中に作業者１０が酸素量を感知することができないので、退避案内を直に伝送できるようにするためのことである。こうした一例は、本発明の溶接事故発生システムの動作を説明するための例示であり、他の様々な溶接事故にも適用が可能である。
【００４３】
以上で、本発明の実施例を構成するすべての構成要素などが一つに結合するとか、結合して動作するものと説明されたとして、本発明が必ずしもこれらの実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的範囲内でなら、そのすべての構成要素などが一つ以上に選択的に結合して動作することもできる。また、以上で記載された“含む”、“構成する”または“有する”などの用語は、特に反対される記載がない限り、該当構成要素が内在され得ることを意味するものであるので、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素を更に含むことができるものとして解釈されるべきである。技術的且つ科学的な用語を含んだすべての用語などは、異なりに定義されない限り、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味がある。事前に定義された用語のように一般的に使用される用語などは、関連技術の文脈上の意味と一致するものとして解釈されるべきであり、本発明で明らかに定義しない限り、理想的であるか、過度に形式的な意味として解釈されない。
【００４４】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであって、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能だろう。したがって、本発明に開示された実施例などは、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、これらの実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下記の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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