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1. WO2020138794 - BLASTING SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREFOR

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명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

6   7  

과제 해결 수단

8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

발명의 효과

18   19   20  

도면의 간단한 설명

21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

명세서

발명의 명칭 : 발파 시스템 및 이의 동작 방법

기술분야

[1]
본 발명의 실시예는 발파 시스템 및 이의 동작 방법, 특히 작업자 단말기의 위치를 기반으로, 전자식 뇌관 장치가 구동될 때 작업자 단말기에 자동으로 연결됨으로써, 작업 편의성을 향상시킬 수 있는 발파 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.

배경기술

[2]
 일반적으로, 암반의 폭파, 폐건물 폭파 등의 공사에는 폭발물이 이용된다. 즉, 발파 대상물을 구간별로 구분하여 폭발물이 삽입되는 복수의 구멍들을 천공한다. 천공된 구멍들 각각에 폭발물을 삽입한 후 발파 시스템과 연결한다. 발파 시스템의 조작을 통해 폭발물을 폭파하여 발파 대상물을 폭파한다.
[3]
발파 시스템은 폭발물을 기폭시키는 기폭제인 뇌관과, 뇌관의 작동에 필요한 전원 및 지령을 뇌관으로 전송하는 발파 장치를 포함하여 구성된다. 이때, 발파 시스템의 뇌관으로는 주로 전자 뇌관이 사용된다. 전자 뇌관은 폭발물 측에 설치되며, 하나의 발파 장치에 복수의 전자 뇌관이 연결된다.
[4]
전자 뇌관은 발파 장치에서 지령이 전달되면 해당 발파 장치에 연결된 복수의 전자 뇌관이 동시에 작동하여 폭발물을 동시에 기폭시키는 구조와, 복수의 전자 뇌관이 서로 다른 지연시간으로 설정되어 복수의 전자 뇌관이 순차적으로 작동하여 폭발물들은 순차적으로 기폭시키는 구조가 있다.
[5]
종래에는 복수의 폭발물을 동시에 기폭시키는 전자 뇌관이 주로 사용되었으나, 최근에는 복수의 폭발물을 순차적으로 기폭시키는 전자 뇌관이 주로 사용되고 있다. 일례로, 한국등록특허 제10-1016538호, 한국등록특허 제10-0665878호, 한국등록특허 제10-0665880호, 한국등록특허 제10-0733346호 및 일본공개특허 제2005-520115 등의 많은 문헌에서 전자 뇌관을 이용한 발파 시스템을 개시하고 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[6]
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 작업자 단말기의 위치를 기반으로, 전자식 뇌관 장치가 구동될 때 작업자 단말기에 자동으로 연결될 수 있는 발파 시스템 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.
[7]
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 발파 작업자의 발파 작업 편의성을 향상시킬 수 있는 발파 시스템 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.

과제 해결 수단

[8]
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템은, 발파 대상물에 천공된 발파 구멍 내에 배치되며, 폭발물을 기폭시키기 위한 뇌관 장치들; 및 작업자에 의해 상기 뇌관 장치들 중 어느 하나에 연결되는 작업자 단말기를 포함하고, 상기 뇌관 장치들 각각은, 상기 작업자 단말기에 연결되면, 상기 작업자 단말기로 로깅 신호를 전송하고, 상기 작업자 단말기는, 상기 발파 지도를 저장하는 저장부; 상기 작업자 단말기의 위치를 나타내는 상기 단말 위치를 생성하는 단말 위치 생성부; 및 상기 로깅 신호를 수신하고, 상기 로깅 신호를 수신한 시점에서의 상기 단말 위치를 상기 발파 지도에 매칭하여, 연결된 뇌관 장치를 식별하는 판단부를 포함한다.
[9]
본 발명에서, 상기 단말 위치 생성부는, 위성 신호에 기초하여 상기 작업자 단말기의 위치를 측정하는 GPS(Global Positioning System) 장치이다.
[10]
본 발명에서, 상기 판단부는, 상기 발파 지도 상에서, 상기 단말 위치에 가장 근접한 설계 위치를 확인하고, 확인된 설계 위치에 대응하는 뇌관 장치가 상기 연결된 뇌관 장치인 것으로 식별한다.
[11]
본 발명에서, 상기 판단부는, 상기 발파 지도에 기초하여, 상기 연결된 뇌관 장치로 상응하는 설정 데이터를 전송한다.
[12]
본 발명에서, 상기 작업자 단말기는, 상기 발파 지도 및 상기 단말 위치를 표시하는 표시부를 더 포함한다.
[13]
본 발명에서, 상기 표시부는, 상기 발파 지도 상에, 상기 단말 위치에 대응하는 작업자 위치 이미지 및 상기 설정 데이터의 전송 여부를 나타내는 뇌관 상태 이미지를 표시한다.
[14]
본 발명에서, 상기 발파 지도는, 상기 뇌관 장치들이 배치되는 설계 위치들, 상기 뇌관 장치들의 식별자들 및 상기 뇌관 장치에 각각 대응하는 설정 데이터들을 포함한다.
[15]
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템은, 발파 대상물에 천공된 발파 구멍 내에 배치되며, 폭발물을 기폭시키기 위한 뇌관 장치들; 및 단말 위치를 생성하는 단말 위치 생성부를 포함하는 작업자 단말기를 포함하고, 발파 시스템의 동작 방법은 상기 뇌관 장치들이 배치되는 설계 위치들, 상기 뇌관 장치들의 식별자들 및 상기 뇌관 장치에 각각 대응하는 설정 데이터들을 포함하는 발파 지도를 저장하는 단계; 상기 뇌관 장치들 중 하나의 뇌관 장치와 상기 작업자 단말기가 연결되는 단계; 상기 작업자 단말기가 상기 작업자 단말기와 연결된 뇌관 장치로부터 로깅 신호를 수신하는 단계; 상기 작업자 단말기가 상기 연결된 뇌관 장치를 식별하는 단계; 및 상기 로깅 신호를 수신한 시점에서의 상기 단말 위치를 상기 발파 지도에 매칭하여, 연결된 뇌관 장치를 식별하는 단계를 를 포함한다.
[16]
본 발명에서, 상기 발파 지도에 기초하여, 상기 연결된 뇌관 장치로 상응하는 설정 데이터를 전송하는 단계를 더 포함한다.
[17]
본 발명에서, 상기 연결된 뇌관 장치를 식별하는 단계는, 상기 작업자 단말기가, 상기 발파 지도에 기초하여, 상기 로깅 신호를 수신한 시점에서의 상기 단말 위치와 가장 근접한 설계 위치를 확인하는 단계; 및 상기 작업자 단말기가, 상기 연결된 뇌관 장치가 확인된 설계 위치에 대응하는 뇌관 장치인 것으로 식별하는 단계를 포함한다.

발명의 효과

[18]
본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템 및 이의 동작 방법은 작업자 단말기의 위치를 기반으로, 전자식 뇌관 장치가 구동될 때 작업자 단말기에 자동으로 연결될 수 있다.
[19]
또한, 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템 및 이의 동작 방법은 발파 작업자의 발파 작업 편의성을 향상시킬 수 있다.
[20]
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 상기 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도면의 간단한 설명

[21]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템을 나타내는 도면이다.
[22]
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작업자 단말기를 나타내는 도면이다.
[23]
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발파 지도를 나타내는 도면이다.
[24]
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 작업자 단말기의 동작을 나타내는 도면이다.
[25]
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시부의 표시 영역을 나타내는 도면이다.
[26]
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다.
[27]
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템의 동작 방법을 상세하게 나타내는 도면이다.
[28]
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
[29]
10: 발파 시스템 100: 작업자 단말기
[30]
110: 저장부 120: 단말 위치 생성부
[31]
130: 판단부 140: 표시부
[32]
150: 입력부 200: 뇌관 장치
[33]
300: 발파 장치 400: 유선 네트워크

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[34]
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
[35]
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함할 수 있다.
[36]
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
[37]
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
[38]
본 명세서에서 "부(unit)" 또는 "모듈(module)"은 별도의 회로 구성을 의미하거나, 컴퓨터 프로그램으로 구현된 기능 모듈을 의미할 수 있다.
[39]
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
[40]
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
[41]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템(10)을 나타내는 도면이다.
[42]
도 1을 참조하면, 발파 시스템(10)은 작업자 단말기(100), 뇌관 장치(200), 발파 장치(300) 및 유선 네트워크(400)를 포함할 수 있다.
[43]
작업자는 작업자 단말기(100)를 소지한 채로 발파 작업을 수행할 수 있다. 작업자는 발파 대상물(20)을 폭파하기 위하여, 발파 대상물(20)을 천공하고, 발파 구멍(30)들을 생성할 수 있다. 작업자는 뇌관 장치(200)가 각각 부착된 폭발물(40)들을 복수의 발파 구멍(30)들에 삽입할 수 있다.
[44]
작업자는 복수의 발파 구멍(30)들에 삽입된 뇌관 장치(200)를 작업자 단말기(100)에 연결할 수 있다. 본 명세서에서, 뇌관 장치(200)가 작업자 단말기(100)에 연결되는 것은 로깅(logging)되는 것을 의미하며, 로깅은 뇌관 장치(200)가 파워-온(power-on) 되거나, 슬립 모드(sleep mode)에서 정상 모드(normal mode)로 전환되는 것을 의미할 수 있다. 실시예에 따라, 작업자는 작업자 단말기(100)를 뇌관 장치(200)에 연결된 뇌관 배선(420)의 일단에 접촉시킴으로써, 뇌관 장치(200)를 작업자 단말기(100)에 연결시킬 수 있다.
[45]
뇌관 장치(200)가 작업자 단말기(100)에 연결되면, 뇌관 장치(200)는 유선 네트워크(400)를 통해 작업자 단말기(100)와 통신을 수행할 수 있다. 즉, 뇌관 장치(200)는 작업자 단말기(100)와 유선으로 연결될 수 있다. 예컨대, 뇌관 장치(200)와 작업자 단말기(100)가 연결되면, 뇌관 장치(200)는 작업자 단말기(100)로 뇌관 장치(200)가 연결되었음을 나타내는 로깅 신호를 전송할 수 있다. 작업자 단말기(100)는 로깅 신호를 수신함으로써, 뇌관 장치(200)가 연결되었음을 확인할 수 있다.
[46]
작업자 단말기(100)는 GPS(Global Positioning System) 장치를 이용하여, 작업자 단말기(100)의 위치를 나타내는 단말 위치를 생성할 수 있다.
[47]
작업자 단말기(100)는 뇌관 장치(200)들 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 작업자 단말기(100)는 발파 지도 및 단말 위치를 기초로, 연결된 뇌관 장치(200)를 식별할 수 있다. 여기서, 발파 지도는 발파 대상물(20) 상에 배치된 뇌관 장치(200)에 대한 정보들(위치, 그룹, 식별자, 설정 데이터 등)이 도시된 지도 데이터를 의미할 수 있다. 발파 지도와 관련된 상세한 내용은 도 3에서 설명된다.
[48]
작업자 단말기(100)는 연결된 뇌관 장치(200)로 초기 설정에 관련된 설정 데이터를 전송할 수 있다. 뇌관 장치(200)는 작업자 단말기(100)로부터 기 설계된 설정 데이터를 수신하고, 설정 데이터에 따라 프로그램될 수 있다.
[49]
뇌관 장치(200)는 유선 네트워크(400)를 통해 발파 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다. 즉, 뇌관 장치(200)는 발파 장치(300)와 유선으로 연결될 수 있다.
[50]
뇌관 장치(200)는 발파 장치(300)와 연결된 경우, 뇌관 정보를 발파 장치(300)로 전송할 수 있다. 뇌관 정보는 뇌관 식별자, 위치 정보, 뇌관의 종류, 뇌관의 성능 등을 포함할 수 있다. 발파 장치(300)는 유선 네트워크(400)를 통해 뇌관 장치(200)로부터 뇌관 정보를 수신하여 저장할 수 있다.
[51]
발파 장치(300)는 뇌관 정보에 기초하여, 뇌관 장치(200)에 대한 지연 시간 및 초시를 설정할 수 있다. 작업자는 발파를 개시하기 위하여, 발파 장치(300) 조작하여 발파 명령을 발생시킬 수 있다. 그리고, 발파 장치(300)는 유선 네트워크(400)를 통해 뇌관 장치(200)로 지연 시간 및 초시를 포함하는 발파 명령을 전송할 수 있다.
[52]
발파 명령은 뇌관 장치(200)에 대응하는 지연 시간을 포함할 수 있다. 뇌관 장치(200)는 지연 시간의 카운트를 개시할 수 있다. 뇌관 장치(200)는 기설정된 지연 시간의 카운트가 완료되면 연결된 폭발물(40)을 기폭시킬 수 있다. 따라서, 작업자 단말기(100) 또는 발파 장치(300)는 복수의 폭발물(40)을 기폭하여 발파 대상물(20)을 폭파시킬 수 있다.
[53]
유선 네트워크(400)는 발파 장치(300)에 연결된 모선(410) 및 뇌관 장치(200)들에 연결된 뇌관 배선(420)을 포함할 수 있다. 즉, 유선 네트워크(400)는 모선(410)을 줄기로하여, 모선(410)에 연결된 뇌관 배선(420)들을 가지로 하는 트리 형태로 구현될 수 있다.
[54]
도 1에서는 작업자 단말기(100) 및 발파 장치(300)가 별개의 구성으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 작업자 단말기(100) 및 발파 장치(300)는 일체로 구현될 수 있다.
[55]
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작업자 단말기(100)를 나타내는 도면이다.
[56]
도 2를 참조하면, 작업자 단말기(100)는 저장부(110), 단말 위치 생성부(120), 판단부(130), 표시부(140) 및 입력부(150)를 포함할 수 있다.
[57]
저장부(110)는 발파 지도(BM)를 저장할 수 있다. 실시예에 따라, 저장부(110)는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등으로 구현될 수 있다.
[58]
단말 위치 생성부(120)는 작업자 단말기(100)의 위치를 측정할 수 있다. 실시예에 따라, 단말 위치 생성부(120)는 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 신호를 수신하여, 현재 위치를 정확하게 측정하는 GPS 장치를 포함할 수 있다. 단말 위치 생성부(120)는 작업자 단말기(100)의 위치에 대한 단말 위치(TP)를 생성할 수 있다. 단말 위치(TP)는 표시부(140) 및 판단부(130)로 전송될 수 있다.
[59]
판단부(130)는 작업자 단말기(100)에 연결된 뇌관 장치(200)로부터 로깅 신호(RR)를 수신할 수 있다. 예컨대, 로깅 신호(RR)는 뇌관 장치(200)의 등록 요청(register request)일 수 있다.
[60]
판단부(130)는 로깅 신호(RR)를 수신한 시점에서의 단말 위치(TP)를 발파 지도(BM)에 매칭할 수 있다. 이에 따라, 판단부(130)는 연결된 뇌관 장치(200)를 식별할 수 있다. 즉, 판단부(130)는 연결된 뇌관 장치(200)의 위치를 확인하고, 연결된 뇌관 장치(200)가 어느 위치에 대응하는 뇌관 장치인지를 확인할 수 있다.
[61]
구체적으로, 작업자 단말기(100)에 연결된 뇌관 장치(200)는 로깅 신호(RR)를 판단부(130)로 전송할 수 있다. 그리고, 판단부(130)는 로깅 신호(RR)를 수신하면 작업자 단말기(100)의 단말 위치(TP)를 발파 지도(BM) 상에서 확인할 수 있다.
[62]
판단부(130)는 단말 위치(TP)에 가장 근접한 설계 위치를 확인할 수 있다. 여기서, 설계 위치는, 발파 설계 당시 뇌관 장치가 배치될 위치를 의미할 수 있다. 판단부(130)는 확인된 설계 위치에 대응하는 뇌관 장치가, 작업자 단말기(100)에 연결된 뇌관 장치(200)인 것으로 식별할 수 있다. 판단부(130)는 발파 지도(BM)에 기초하여, 연결된 뇌관 장치(200)로 상응하는 설정 데이터(SD)를 전송할 수있다.
[63]
표시부(140)는 발파 지도(BM) 및 단말 위치(TP)를 표시 영역으로 표시할 수 있다. 즉, 표시부(140)는 표시 영역으로 작업자 단말기(100) 및 뇌관 장치(200)들의 설계 위치들을 표시할 수 있다.
[64]
예컨대, 표시부(140)는 단말 위치(TP)에 대응하는 작업자 위치 이미지 및 설정 데이터의 전송 여부를 나타내는 뇌관 상태 이미지를 표시할 수 있다. 이와 관련된 상세한 내용은 도 7에서 설명된다.
[65]
실시예에 따라, 표시부(140)는 액정 표시 장치(liquid crystal display device), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display device) 등 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정 되는 것은 아니며, 표시부(140)는 이미지를 표시하는 목적에 부합하는 한 다양한 장치로 구현될 수 있다.
[66]
입력부(150)는 작업자로부터 연결된 뇌관 장치(200)에 대한 정보를 입력받을 수 있다. 예컨대, 판단부(130)가 작업자 단말기(100)에 가장 근접한 뇌관 장치(200)를 특정하기 어려운 경우, 입력부(150)는 작업자로부터 연결된 뇌관 장치(200)에 대한 정보를 직접 입력받을 수 있다.
[67]
입력부(150)는 입력된 내용을 기초로, 작업자 선택 정보(USI)를 생성하여, 판단부(130)로 전송할 수 있다. 예컨대, 판단부(130)는 작업자 선택 정보(USI)에 기초하여, 작업자 단말기(100)에 연결된 뇌관 장치(200)를 식별할 수 있다. 실시예에 따라, 입력부(150)는 버튼, 마우스, 키보드, 터치 패널 등의 다양한 입력 장치로 구현될 수 있다.
[68]
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발파 지도(BM)를 나타내는 도면이다.
[69]
도 1 내지 도 3를 참조하면, 발파 지도(BM)는 발파 대상물(20)의 효율적인 발파를 위하여, 발파 설계 시 생성될 수 있다. 생성된 발파 지도(BM)는 저장부(110)에 저장될 수 있다.
[70]
발파 지도(BM)는 지도 데이터(map data)를 기반으로 하여, 뇌관 장치(200)들 각각이 배치된 발파 구멍의 설계 위치들(P1, P2 내지 Pn)(n은 3 이상의 자연수), 뇌관 장치(200)들의 식별자들(I1, I2 내지 In) 및 뇌관 장치(200)들의 설정 데이터들(SD1, SD2 내지 SDn)을 포함할 수 있다.
[71]
이때, 설정 데이터들(SD1, SD2 내지 SDn) 각각은 뇌관 장치(200)들 각각에 대한 지연 시간, 설정 정보 및 초시를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 뇌관 장치(200)들에 대한 초시는 서로 동일한 값을 가질 수 있다.
[72]
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 작업자 단말기(100)의 동작을 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위하여, 제1 뇌관 장치(200-1) 및 제2 뇌관 장치(200-2)가 함께 도시되나, 본 발명에 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 뇌관 장치는 다양한 수로 구현될 수 있다.
[73]
도 4 내지 도 6을 참조하면, 작업자는 작업자 단말기(100)를 소지한 채로, 작업 경로를 따라 움직이며, 작업 경로에 위치한 제1 뇌관 장치(200-1) 및 제2 뇌관 장치(200-2) 각각을 작업자 단말기(100)에 연결할 수 있다.
[74]
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 시점(T1)에서, 작업자는 제1 뇌관 장치(200-1)를 작업자 단말기(100)에 연결할 수 있다.
[75]
작업자 단말기(100)에 연결된 제1 뇌관 장치(200-1)는 작업자 단말기(100)로 로깅 신호(RR)를 전송할 수 있다.
[76]
작업자 단말기(100)는 로깅 신호(RR)를 수신한 시점에서의 단말 위치(W1)를 발파 지도에 매칭함으로써, 작업자 단말기(100)에 연결된 뇌관 장치가 제1 뇌관 장치(200-1)임을 식별할 수 있다.
[77]
구체적으로, 작업자 단말기(100)의 판단부(130, 도 2 참조)는 로깅 신호(RR)를 수신한 시점(즉, 제1 시점(T1))에서 작업자 단말기(100)에 가장 근접한 설계 위치를 발파 지도 상에서 확인할 수 있다. 판단부(130)는 확인된 설계 위치(P1)에 대응하는 뇌관 장치가 제1 뇌관 장치(200-1)인 것으로 식별할 수 있다.
[78]
이에 따라, 작업자 단말기(100)는 발파 지도에 기초하여, 제1 뇌관 장치(200-1)로 제1 뇌관 장치(200-1)에 상응하는 제1 설정 데이터(SD1)를 전송할 수 있다.
[79]
도 5에 도시된 바와 같이, 제2 시점(T2)에서, 작업자는 제2 뇌관 장치(200-2)를 작업자 단말기(100)에 연결할 수 있다.
[80]
작업자 단말기(100)에 연결된 제2 뇌관 장치(200-2)는 작업자 단말기(100)로 로깅 신호(RR)를 전송할 수 있다.
[81]
작업자 단말기(100)는 로깅 신호(RR)를 수신한 시점에서의 단말 위치(W2)를 발파 지도에 매칭함으로써, 작업자 단말기(100)에 연결된 뇌관 장치가 제2 뇌관 장치(200-2)임을 식별할 수 있다.
[82]
구체적으로, 작업자 단말기(100)의 판단부(130)는 로깅 신호(RR)를 수신한 시점(즉, 제2 시점(T2))에서 작업자 단말기(100)에 가장 근접한 설계 위치를 발파 지도 상에서 확인할 수 있다. 판단부(130)는 확인된 설계 위치(P2)에 대응하는 뇌관 장치가 제2 뇌관 장치(200-2)인 것으로 식별할 수 있다.
[83]
이에 따라, 작업자 단말기(100)는 발파 지도에 기초하여, 제2 뇌관 장치(200-2)로 제2 뇌관 장치(200-2)에 상응하는 제2 설정 데이터(SD2)를 전송할 수 있다.
[84]
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시부(140)의 표시 영역(DA)을 나타내는 도면이다.
[85]
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 표시부(140)는 작업자 단말기(100)의 단말 위치 및 발파 지도를 표시 영역(DA)을 통해 표시할 수 있다.
[86]
예컨대, 표시부(140)는 작업자 단말기(100)의 단말 위치(TP)를 작업자 위치 이미지(UPI)로 표시할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 작업자 위치 이미지(UPI)가 임의의 형상(별)을 갖는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 표시부(140)는 다양한 방식으로 작업자 단말기(100)의 단말 위치(TP)를 표시 영역(DA)을 통해 표시할 수 있다.
[87]
또한, 표시부(140)는 설정 데이터의 전송 여부를 나타내는 뇌관 상태 이미지를 표시 영역(DA)을 통해 표시할 수 있다. 예컨대, 표시부(140)는 설정 데이터가 전송되지 않은 제1 상태를 제1 상태 이미지(DS1)로 표시하고, 설정 데이터가 전송된 제2 상태를 제2 상태 이미지(DS2)로 표시할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 제1 및 제2 상태 이미지들(DS1, DS2)이 임의의 형상(점선 원, 패턴 원)을 갖는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 표시부(140)는 다양한 방식으로 설정 데이터의 전송 여부를 나타내는 뇌관 상태 이미지를 표시 영역(DA)을 통해 표시할 수 있다.
[88]
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다.
[89]
도 1 내지 도 8을 참조하면, 발파 시스템(10)은 발파 지도(BM)를 저장할 수 있다(S10). 즉, 발파 시스템(10)의 작업자 단말기(100)는 발파 지도(BM)를 저장부(110)를 이용하여 저장할 수 있다.
[90]
뇌관 장치(200)들 중 어느 하나는 작업자 단말기(100)에 연결될 수 있다. 즉, 작업자는 작업자 단말기(100)를 뇌관 장치(200)가 연결된 뇌관 배선(420)의 일단에 연결시킴으로써, 작업자 단말기(100) 및 뇌관 장치(200)를 서로 연결시킬 수 있다.
[91]
작업자 단말기(100)에 연결된 뇌관 장치(200)는 작업자 단말기(100)로 로깅 신호(RR)를 전송하고, 작업자 단말기(100)는 로깅 신호를 수신할 수 있다(S30). 즉, 작업자 단말기(100) 의 판단부(130)는 뇌관 배선(420)을 통해 뇌관 장치(200)로부터 로깅 신호를 수신할 수 있다.
[92]
작업자 단말기(100)는 연결된 뇌관 장치(200)를 식별할 수 있다(S40). 즉, 작업자 단말기(100)의 판단부(130)는 로깅 신호(RR)를 수신한 시점에서의 단말 위치(TP)를 발파 지도(BM)에 매칭할 수 있다. 이에 따라, 판단부(130)는 연결된 뇌관 장치(200)를 식별할 수 있다. 판단부(130)는 연결된 뇌관 장치(200)의 위치를 확인하고, 연결된 뇌관 장치(200)가 어느 위치에 대응하는 뇌관 장치인지를 확인할 수 있다.
[93]
작업자 단말기(100)는 식별된 뇌관 장치(200)로 설정 데이터(SD)를 전송할 수 있다(S50). 즉, 작업자 단말기(100)의 판단부(130)는 발파 지도(BM)에 기초하여, 연결된 뇌관 장치(200)로 상응하는 설정 데이터(SD)를 전송할 수있다.
[94]
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템의 동작 방법을 상세하게 나타내는 도면이다.
[95]
도 1 내지 도 9를 참조하여, 도 8에 도시된 상응하는 뇌관 장치(200)를 식별하는 단계(S40)가 상세하게 설명된다.
[96]
작업자 단말기(100)는 발파 지도(BM)에 기초하여, 로깅 신호(RR)를 수신한 시점에서의 단말 위치(TP)와 가장 근접한 설계 위치를 확인할 수 있다(S41). 즉, 작업자 단말기(100)의 판단부(130)는 발파 지도(BM)에서, 로깅 신호(RR)를 수신한 시점에서의 단말 위치(TP)와 가장 근접한 설계 위치를 찾을 수 있다. 이를 통해, 판단부(130)는 설계 위치와 실제로 뇌관 장치의 위치와의 오차, 그리고, 작업자 단말기(100)의 위치를 뇌관 장치의 위치로 추정함으로써 발생하는 오차를 보상할 수 있다.
[97]
작업자 단말기(100)는 연결된 뇌관 장치가 확인된 설계 위치에 대응하는 뇌관 장치인 것으로 식별할 수 있다. 즉, 판단부(130)는 확인된 설계 위치에 대응하는 뇌관 장치가, 작업자 단말기(100)에 연결된 뇌관 장치(200)인 것으로 식별할 수 있다.
[98]
상술한 방식에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템 및 이의 동작 방법은 작업자 단말기의 위치를 기반으로, 전자식 뇌관 장치가 구동될 때 작업자 단말기에 자동으로 연결될 수 있다.
[99]
또한, 본 발명의 실시예에 따른 발파 시스템 및 이의 동작 방법은 발파 작업자의 발파 작업 편의성을 향상시킬 수 있다.
[100]
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
[101]
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
[102]

청구범위

[청구항 1]
발파 대상물에 천공된 발파 구멍 내에 배치되며, 폭발물을 기폭시키기 위한 뇌관 장치들; 및 작업자에 의해 상기 뇌관 장치들 중 어느 하나에 연결되는 작업자 단말기를 포함하고, 상기 뇌관 장치들 각각은, 상기 작업자 단말기에 연결되면, 상기 작업자 단말기로 로깅 신호를 전송하고, 상기 작업자 단말기는, 발파 지도를 저장하는 저장부; 상기 작업자 단말기의 위치를 나타내는 단말 위치를 생성하는 단말 위치 생성부; 및 상기 로깅 신호를 수신하고, 상기 로깅 신호를 수신한 시점에서의 상기 단말 위치를 상기 발파 지도에 매칭하여, 연결된 뇌관 장치를 식별하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 단말 위치 생성부는, 위성 신호에 기초하여 상기 작업자 단말기의 위치를 측정하는 GPS(Global Positioning System) 장치인 것을 특징으로 하는 발파 시스템.
[청구항 3]
제1항에 있어서, 상기 판단부는, 상기 발파 지도 상에서, 상기 단말 위치에 가장 근접한 설계 위치를 확인하고, 확인된 설계 위치에 대응하는 뇌관 장치가 상기 연결된 뇌관 장치인 것으로 식별하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템.
[청구항 4]
제3항에 있어서, 상기 판단부는, 상기 발파 지도에 기초하여, 상기 연결된 뇌관 장치로 상응하는 설정 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템.
[청구항 5]
제4항에 있어서, 상기 작업자 단말기는, 상기 발파 지도 및 상기 단말 위치를 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템.
[청구항 6]
제5항에 있어서, 상기 표시부는, 상기 발파 지도 상에, 상기 단말 위치에 대응하는 작업자 위치 이미지 및 상기 설정 데이터의 전송 여부를 나타내는 뇌관 상태 이미지를 표시하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템.
[청구항 7]
제1항에 있어서, 상기 발파 지도는, 상기 뇌관 장치들이 배치되는 설계 위치들, 상기 뇌관 장치들의 식별자들 및 상기 뇌관 장치에 각각 대응하는 설정 데이터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템.
[청구항 8]
발파 대상물에 천공된 발파 구멍 내에 배치되며, 폭발물을 기폭시키기 위한 뇌관 장치들; 및 단말 위치를 생성하는 단말 위치 생성부를 포함하는 작업자 단말기를 포함하는 발파 시스템에 있어서, 상기 뇌관 장치들이 배치되는 설계 위치들, 상기 뇌관 장치들의 식별자들 및 상기 뇌관 장치에 각각 대응하는 설정 데이터들을 포함하는 발파 지도를 저장하는 단계; 상기 뇌관 장치들 중 하나의 뇌관 장치와 상기 작업자 단말기가 연결되는 단계; 상기 작업자 단말기가 상기 작업자 단말기와 연결된 뇌관 장치로부터 로깅 신호를 수신하는 단계; 상기 작업자 단말기가 상기 연결된 뇌관 장치를 식별하는 단계; 및 상기 로깅 신호를 수신한 시점에서의 상기 단말 위치를 상기 발파 지도에 매칭하여, 연결된 뇌관 장치를 식별하는 단계를 를 포함하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템의 동작 방법.
[청구항 9]
제8항에 있어서, 상기 발파 지도에 기초하여, 상기 연결된 뇌관 장치로 상응하는 설정 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템의 동작 방법.
[청구항 10]
제8항에 있어서, 상기 연결된 뇌관 장치를 식별하는 단계는, 상기 작업자 단말기가, 상기 발파 지도에 기초하여, 상기 로깅 신호를 수신한 시점에서의 상기 단말 위치와 가장 근접한 설계 위치를 확인하는 단계; 및 상기 작업자 단말기가, 상기 연결된 뇌관 장치가 확인된 설계 위치에 대응하는 뇌관 장치인 것으로 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발파 시스템의 동작 방법.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]