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摘要]随着当前人们生活水平的不断提高,人们对居住智能化的要求也在不断的提升,建筑智能化为人们居住智能化奠定了坚实的基础,本文就人工智能技术在智能建筑中的应用进行阐述。
[关键词]人工;智能技术;智能建筑;应用
中图分类号:TP18文献标识码: A
一、前言
在当前建筑中人工智能技术应用的数量在不断的提升,可视化、楼宇设备自动化、通信自动化技术在智能建筑中得到不断的应用,人工智能技术在智能建筑上的应用提升了人们的居住质量,满足了人们的居住需求。
二、人工智能和智能建筑的发展
人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的,随着计算机技术的飞速发展,人工智能在解决博奕。疑难解答。数学定理证明等问题时采用问题求解模型。并取得了许多成果。特别是在模式识别。专家系统和机器学习方面取得了令人鼓舞的进步。这使得在智能建筑中应用人工智能技术提供高水平。高质量的筑环境成为可能。同时。经过十几年的迅猛发展。智能建筑已经由具备楼宇设备自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)、办公自动化(OAS)系统发展到系统智能集成。随着智能建筑的发展,智能建筑对各种先进自动化系统,通讯手段和高质量管理,服务的需求也越来越高。但是。目前智能建筑的发展也正处于一个重要的十字路口。首先,目前建筑智能化系统还夹杂着许多泡沫。即使目前比较成熟的楼宇自动化系统(BAS),还只能称之为具有顺序逻辑判断能力的自动控制系统,无法进行思维逻辑判断或自学习,一旦工作环境或工作参数发生变化,将必须人工重新调整或编写控制程序。系统维护复杂、检修不便,离$智能还相去甚远。其次,由于技术与市场等各种原因。目前许多智能建筑的各个子系统的还是分立运行,形成了一些相互脱节的独立系统,无法实现大厦的综合优化控制,各个系统之间不仅硬件设备大量重复冗余,而且往往各系统都没有提供相互通信与控制的接口,操作和管理人员需要熟悉和掌握各个不同系统及对象的技术,造成系统建设技术培训及维修费用的增高和系统效率低下。
三、智能建筑的智能化系统
智能建筑并不是特殊的建筑物,而是以最大限度激励人的创造力、提高工作效率为中心,配置了大量智能化设备的建筑。在这里广泛地应用了数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术、传感器技术及数据库技术等高新技术,构成各类智能化系统。就目前的技术发展水平来说,智能建筑的核心可归纳为:
1、CA通信自动化系统:CA是通过数字程控交换机PABX来转接语音、数据和图象,借助公共通信网与建筑物内部GCS的接口来进行多媒体通信的系统。目前,公共通信网在我国有城市电话网、长途电话网、数据通信网CHINAPAC和CHINADDN。如果需要用卫星通信建立VSAT网,可租用卫星转发器以实现C波段到CU波段的卫星通讯。
2、OA办公自动化系统:OA按计算机技术来说是一个计算机网络与数据库技术结合的系统,利用计算机多媒体技术,提供集文字、语音、图象为一体的图文式办公手段,实现信息资源共享与高效的业务处理。OA系统已在政府、金融机构、科技单位、企业、新闻单位等的日常工作中起着极其重要的作用。在智能建筑中OA常由两部分构成:物业管理公司为租户提供的信息服务和物业管理内部事物处理的OA系统,大数使用机构与租用单位的业务专用OA系统的。
3、BA建筑设备自动化系统:BA系统是通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来,以分层分布式控制结构来完成集中管理和分散控制的综合监控系统。BA系统运行的目标是对建筑物内所有建筑设备进行全面有效的监控和管理,以保证建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状态。通常在BA系统管辖下的有空调、给排水、冷热源、供配电、照明、电梯、停车库等设备。
4、SA安全自动化系统:SA系统常设有闭路电视监控系统(CCTV)、通道控制(门禁)系统、防盗报警系统、巡更系统等。SA系统24小时连续工作,监视建筑物的重要区域与公共场所,一旦发现危险情况或事故灾害的预兆,立即报警并采取对策,以确保建筑物内人员与财物的安全。
5、FA火灾自动报警系统:FA系统是消防系统具有火灾自动报警与消防联动控制功能,是一专用计算机系统。
6、GCS综合布线系统:GCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜芯通信电缆及同轴电缆,布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内,一直通到每一层面的每个用户终端。GCS可以各种速率(从960bit/s到630Mb/s)传送语音、数据、图象信息,称之为智能建筑的神经系统。
7、弱电系统:弱电系统是智能建筑设计中必须要重视的环节,信息依靠电信网络作为媒介进行传递,包括声音、数字信息、环境、安全、试听、报警等系统的控制,还可以扩展到监测器,作用于建筑結构和空气质量等其他相关方面。比传统的通讯增加很多种类、数量。
四、人工智能新发展在智能建筑中的应用
1、专家系统技术在智能建筑中的应用
进入新世纪以来,知识库专家系统和知识工程成为人工智能领域最有实践意义的成果,已开始大量商品化。专家系统是一种基于知识的系统,其实质是使系统的构造和运行,都基于控制对象和控制规律的各种专家知识。这种人工智能的计算机程序系统,具有相当于某个专门领域的专家的知识和经验水平,以及解决专门问题的能力,或者说专家系统是指相当于(领域)专家处理知识和解决问题能力的计算机智能软件系统。根据一个或多个专家提供的特殊领域知识、经验进行推理的判断,模拟专家决策的过程来解决那些需要专家决定的复杂问题。这样一来就可以引入基于控制专家的专业知识和实践经验的专家控制系统。采用知识表达技术,建立知识模型和知识库,利用知识推理,制订控制决策。为智能建筑的楼宇设备自动化系统(BAS),包括强电设备控制自动化、安全防范自动化(SA)、消防自动化(FA)等提供最优控制、决策支持等。专家控制系统的设计,改变了过去传统的控制系统设计中单纯依靠数学模型的局面,使知识模型与数学模型相结合,知识信息处理技术与控制技术相结合。
2、人工神经网络在智能建筑中的应用
人工神经网络在建筑系统建模、学习控制、优化等方面取得了成功。已应用于语音识别、模式识别、最优计算、信息智能处理、复杂控制、图像处理等领域。随着智能建筑功能的不断增强,在现代智能建筑物内安装的电气设备愈来愈多,设备能耗也越来越大。要管理好一幢现代化大厦,使安装的成千上万台的设备能可靠、安全、协调、经济地运行,这就对建筑设备自动控制水平、控制设备功能、快速响应的能力和运行管理水平提出了更高的要求。
3、智能决策支持系统在智能建筑中的应用
随着数据库技术、网络技术以及计算机运算能力的快速发展,基于数据库的控制已成为可能,特别是随着分布式数据库和数据仓库技术的日益成熟,在建筑智能化系统集成时引入智能决策系统,可使智能建筑真正实现智能化。建筑内外进行网络连接的部分,基座下确保具有建筑构造柱,同时考虑卫星接收天线通视、信号干扰、定位的问题,电信管线和地下层预留的孔洞、管线的匹配问题。智能决策支持系统是近年来计算机技术、人工智能技术和管理科学相结合的一种新的管理信息技术。它是以管理科学、运筹学、控制论行为科学为基础,以计算机技术、信息技术为手段,面对半结构化和非结构化的决策问题帮助中、高层决策者进行决策活动,为决策者提供决策所需要的数据、信息和资料,帮助决策者明确决策目标和对问题的认识,建立和修改决策模型,提供各种备选方案,并对各种方案进行优化、分析、比较和判断,帮助决策者提高决策能力、决策水平、决策质量和决策效益,以达到取得最大经济效益和社会效益。
五、结束语
随着当前科学技术水平的不断发展,智能建筑施工过程中人工智能化技术的应用在不断的提升,人工智能化技术的应用在一定程度上改变了人们的居住要求,促进了智能建筑快速的发展。
参考文献
[1]吴成东等,神经网络在建筑智能化中的应用[J].信息与控制,2011,33(34):45
[2]刘金馄:基于Agent技术的人机智能决策支持系统的研究[J].系统工程理论与实践,2013,3(24):75
[关键词]人工;智能技术;智能建筑;应用
中图分类号:TP18文献标识码: A
一、前言
在当前建筑中人工智能技术应用的数量在不断的提升,可视化、楼宇设备自动化、通信自动化技术在智能建筑中得到不断的应用,人工智能技术在智能建筑上的应用提升了人们的居住质量,满足了人们的居住需求。
二、人工智能和智能建筑的发展
人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的,随着计算机技术的飞速发展,人工智能在解决博奕。疑难解答。数学定理证明等问题时采用问题求解模型。并取得了许多成果。特别是在模式识别。专家系统和机器学习方面取得了令人鼓舞的进步。这使得在智能建筑中应用人工智能技术提供高水平。高质量的筑环境成为可能。同时。经过十几年的迅猛发展。智能建筑已经由具备楼宇设备自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)、办公自动化(OAS)系统发展到系统智能集成。随着智能建筑的发展,智能建筑对各种先进自动化系统,通讯手段和高质量管理,服务的需求也越来越高。但是。目前智能建筑的发展也正处于一个重要的十字路口。首先,目前建筑智能化系统还夹杂着许多泡沫。即使目前比较成熟的楼宇自动化系统(BAS),还只能称之为具有顺序逻辑判断能力的自动控制系统,无法进行思维逻辑判断或自学习,一旦工作环境或工作参数发生变化,将必须人工重新调整或编写控制程序。系统维护复杂、检修不便,离$智能还相去甚远。其次,由于技术与市场等各种原因。目前许多智能建筑的各个子系统的还是分立运行,形成了一些相互脱节的独立系统,无法实现大厦的综合优化控制,各个系统之间不仅硬件设备大量重复冗余,而且往往各系统都没有提供相互通信与控制的接口,操作和管理人员需要熟悉和掌握各个不同系统及对象的技术,造成系统建设技术培训及维修费用的增高和系统效率低下。
三、智能建筑的智能化系统
智能建筑并不是特殊的建筑物,而是以最大限度激励人的创造力、提高工作效率为中心,配置了大量智能化设备的建筑。在这里广泛地应用了数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术、传感器技术及数据库技术等高新技术,构成各类智能化系统。就目前的技术发展水平来说,智能建筑的核心可归纳为:
1、CA通信自动化系统:CA是通过数字程控交换机PABX来转接语音、数据和图象,借助公共通信网与建筑物内部GCS的接口来进行多媒体通信的系统。目前,公共通信网在我国有城市电话网、长途电话网、数据通信网CHINAPAC和CHINADDN。如果需要用卫星通信建立VSAT网,可租用卫星转发器以实现C波段到CU波段的卫星通讯。
2、OA办公自动化系统:OA按计算机技术来说是一个计算机网络与数据库技术结合的系统,利用计算机多媒体技术,提供集文字、语音、图象为一体的图文式办公手段,实现信息资源共享与高效的业务处理。OA系统已在政府、金融机构、科技单位、企业、新闻单位等的日常工作中起着极其重要的作用。在智能建筑中OA常由两部分构成:物业管理公司为租户提供的信息服务和物业管理内部事物处理的OA系统,大数使用机构与租用单位的业务专用OA系统的。
3、BA建筑设备自动化系统:BA系统是通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来,以分层分布式控制结构来完成集中管理和分散控制的综合监控系统。BA系统运行的目标是对建筑物内所有建筑设备进行全面有效的监控和管理,以保证建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状态。通常在BA系统管辖下的有空调、给排水、冷热源、供配电、照明、电梯、停车库等设备。
4、SA安全自动化系统:SA系统常设有闭路电视监控系统(CCTV)、通道控制(门禁)系统、防盗报警系统、巡更系统等。SA系统24小时连续工作,监视建筑物的重要区域与公共场所,一旦发现危险情况或事故灾害的预兆,立即报警并采取对策,以确保建筑物内人员与财物的安全。
5、FA火灾自动报警系统:FA系统是消防系统具有火灾自动报警与消防联动控制功能,是一专用计算机系统。
6、GCS综合布线系统:GCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜芯通信电缆及同轴电缆,布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内,一直通到每一层面的每个用户终端。GCS可以各种速率(从960bit/s到630Mb/s)传送语音、数据、图象信息,称之为智能建筑的神经系统。
7、弱电系统:弱电系统是智能建筑设计中必须要重视的环节,信息依靠电信网络作为媒介进行传递,包括声音、数字信息、环境、安全、试听、报警等系统的控制,还可以扩展到监测器,作用于建筑結构和空气质量等其他相关方面。比传统的通讯增加很多种类、数量。
四、人工智能新发展在智能建筑中的应用
1、专家系统技术在智能建筑中的应用
进入新世纪以来,知识库专家系统和知识工程成为人工智能领域最有实践意义的成果,已开始大量商品化。专家系统是一种基于知识的系统,其实质是使系统的构造和运行,都基于控制对象和控制规律的各种专家知识。这种人工智能的计算机程序系统,具有相当于某个专门领域的专家的知识和经验水平,以及解决专门问题的能力,或者说专家系统是指相当于(领域)专家处理知识和解决问题能力的计算机智能软件系统。根据一个或多个专家提供的特殊领域知识、经验进行推理的判断,模拟专家决策的过程来解决那些需要专家决定的复杂问题。这样一来就可以引入基于控制专家的专业知识和实践经验的专家控制系统。采用知识表达技术,建立知识模型和知识库,利用知识推理,制订控制决策。为智能建筑的楼宇设备自动化系统(BAS),包括强电设备控制自动化、安全防范自动化(SA)、消防自动化(FA)等提供最优控制、决策支持等。专家控制系统的设计,改变了过去传统的控制系统设计中单纯依靠数学模型的局面,使知识模型与数学模型相结合,知识信息处理技术与控制技术相结合。
2、人工神经网络在智能建筑中的应用
人工神经网络在建筑系统建模、学习控制、优化等方面取得了成功。已应用于语音识别、模式识别、最优计算、信息智能处理、复杂控制、图像处理等领域。随着智能建筑功能的不断增强,在现代智能建筑物内安装的电气设备愈来愈多,设备能耗也越来越大。要管理好一幢现代化大厦,使安装的成千上万台的设备能可靠、安全、协调、经济地运行,这就对建筑设备自动控制水平、控制设备功能、快速响应的能力和运行管理水平提出了更高的要求。
3、智能决策支持系统在智能建筑中的应用
随着数据库技术、网络技术以及计算机运算能力的快速发展,基于数据库的控制已成为可能,特别是随着分布式数据库和数据仓库技术的日益成熟,在建筑智能化系统集成时引入智能决策系统,可使智能建筑真正实现智能化。建筑内外进行网络连接的部分,基座下确保具有建筑构造柱,同时考虑卫星接收天线通视、信号干扰、定位的问题,电信管线和地下层预留的孔洞、管线的匹配问题。智能决策支持系统是近年来计算机技术、人工智能技术和管理科学相结合的一种新的管理信息技术。它是以管理科学、运筹学、控制论行为科学为基础,以计算机技术、信息技术为手段,面对半结构化和非结构化的决策问题帮助中、高层决策者进行决策活动,为决策者提供决策所需要的数据、信息和资料,帮助决策者明确决策目标和对问题的认识,建立和修改决策模型,提供各种备选方案,并对各种方案进行优化、分析、比较和判断,帮助决策者提高决策能力、决策水平、决策质量和决策效益,以达到取得最大经济效益和社会效益。
五、结束语
随着当前科学技术水平的不断发展,智能建筑施工过程中人工智能化技术的应用在不断的提升,人工智能化技术的应用在一定程度上改变了人们的居住要求,促进了智能建筑快速的发展。
参考文献
[1]吴成东等,神经网络在建筑智能化中的应用[J].信息与控制,2011,33(34):45
[2]刘金馄:基于Agent技术的人机智能决策支持系统的研究[J].系统工程理论与实践,2013,3(24):75