智慧型建築

智慧型建築

指通過將建築物的結構、系統、服務和管理根據使用者的需求進行最最佳化組合,從而為使用者提供一個高效、舒適、便利的人性化建築環境。智慧型建築是集現代科學技術之大成的產物。其技術基礎主要由現代建築技術、現代電腦技術現代通訊技術和現代控製技術所組成。

據《2013-2017年中國智慧型建築行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》資料顯示,我國智慧型建築行業市場在2005年首次突破200億元之後,也以每年20%以上的成長態勢發展,2012年市場規模達到861億元。

  • 中文名稱
    智慧型建築
  • 外文名稱
    Intelligent building
  • 第一座建成時間
    1984年
  • 城市
    美國哈特福德
  • 中國起走
    90年代

基本概述

智慧型建築是指通過將建築物的結構、設備、服務和管理根據使用者的需求進行最最佳化組合,從而為使用者提供一個高效、舒適、便利的人性化建築環境。智慧型建築是集現代科學技術之大成的產物。編輯摘要建築智慧型化是指通過將建築物的結構、設備、服務和管理根據使用者的需求進行最最佳化組合,從而為使用者提供一個高效、舒適、便利的人性化建築環境。智慧型建築是集現代科學技術之大成的產物。其技術基礎主要由現代建築技術、現代電腦技術現代通訊技術和現代控製技術所組成。智慧型建築 - 產生智慧型建築的概念,在本世紀末誕生于美國。第一

智慧型建築智慧型建築

手機PDA智慧型家居控製系統幢智慧型大廈于1984年在美國哈特福德 (Hartford)市建成。中國于90年代才起步,但迅猛發展勢頭令世人矚目。智慧型建築是信息時代的必然產物,建築物智慧型化程度隨科學技術的發展而逐步提高。當今世界科學技術發展的主要標志是4C技術(即Computer電腦技術、Contro控製技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)。將4C技術綜合套用于建築物之中,在建築物內建立一個電腦綜合網路,使建築物智慧型化。4C技術僅僅是智慧型建築的結構化和系統化。智慧型建築 - 性質通過對建築物的4個基本要素,即結構、系統、服務和管理,以及它們之間的內在聯系,以最最佳化的設計, 提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智慧型建築物能夠幫助大廈的主人,財產的管理者和擁有者等意識到,他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。”建築智慧型化結構是由三大系統組成:樓宇自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS)和通信自動化系統(CAS)智慧型建築 - 概念修訂版的國家標準《智慧型建築設計標準》GB/T50314-2006)

智慧型家居觸摸屏對智慧型建築定義為“以建築物為平台,兼備信息設施系統、信息化套用系統、建築設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其最佳化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建築環境”。

原國家標準《智慧型建築設計標準》(GB/T50314-2000)對智慧型建築定義為“以建築為平台,兼備建築自動化設備BA、辦公自動化OA及通信網路系統CA,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最最佳化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建築環境”。

按照上海市的定義,智慧型家居“是採用現代電腦、信息通信和系統集成技術建立的家庭信息化平台,它通過家庭網路將與家居設備和系統互聯並統一管理,以提供一個舒適、便利、安全、節能和環保的家居生活環境”。智慧型建築 - 標準在智慧型建築和數位社區的規劃和設計中主要使用這兩套標準作為設計依據。其中,智慧型化標準側重于:以建築物為平台,強調智慧型化系統設計與建築結構的配合和協調,如:綜合布線系統(GCS,PDS)、火災報警系統(SAS)、建築設備管理系統(BAS)、火災報警系統(FAS)等,在技術套用方面主要涉及監控技術套用、自動化技術套用等。 數位化標準側重于:以數位化信息集成為平台,強調樓宇物業與設施管理、一卡通綜合服務、業務管理系統的信息共享、網路融合、功能協同,如:綜合信息集成系統(IBMS.net)、樓宇物業與設施管理系統(IPMS)、樓宇管理系統(BMS)、綜合安防管理系統(SMS)、“一卡通”管理系統(ICMS)等,在技術套用方面主要涉及信息網路技術套用、信息集成技術套用、軟體技術套用等。

建築智慧型化由于歷史和部門協調的原因,兩套標準的名詞、概念、系統內涵可能需要進一步標準化,避免在工程實踐和國際交流中造成不必要的混亂,加大社會溝通成本。比如:BAS與BMS、SAS與SMS。作為系統性標準,定性太多、定量指標幾乎沒有,作為教科書或職稱論文尚可,但是作為指導智慧型建築這個新興產業整個行業的技術管理標準,同志仍需努力!智慧型建築 - 開放標準在GB/T 50314-2006中,智慧型建築是一個大概念。它包括信息設施系統、信息化套用系統、建築設備管理系統、公共安全系統和機房工程。原來的安防、消防、樓宇自控、電話/電視/電腦、網路統統收入囊中,包括信息通信、電腦、自動化控製、建築電氣等技術領域,涵蓋新增、擴建和改建的辦公、商業、文化、媒體、體育、醫院、學校、交通和住宅等民用工業建築等智慧型化系統的工程設計。GB 50339已經有2007年06月送審稿。國家標準的頻繁升級,將導致建築、信息產業、廣電、公安、消防等行業電氣電子工程/產品目錄、統計口徑的頻繁變更,導致圖書、教材、培訓班、宣貫班和IB套用軟體的空前繁榮。可惜它隻是推薦性國標,如果是強製性國標就好了。智慧型建築 - 智慧型建築系統集成英文 Intelligent Building System Integration,指以搭建建築主體內的建築智慧型化管理系統為目的,利用綜合布線技術、樓宇自控技術、通信技術、網路互聯技術、多媒體套用技術、安全防範技術等將相關設備、軟體進行集成設計、安裝調試、介面定製開

智慧型建築發和套用支持。智慧型建築系統集成實施的子系統的包括綜合布線、樓宇自控、電話交換機、機房工程、監控系統、防盜報警、公共廣播、門禁系統樓宇對講、一卡通、停車管理、消防系統、多媒體顯示系統、遠程會議系統。對于功能近似、統一管理的多幢住宅樓的智慧型建築系統集成,又稱為智慧型小區系統集成。樓宇自動化系統(BAS)對整個建築的所有公用機電設備,包括建築的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統,進行集中監測和遙控來提高建築的管理水準,降低設備故障率,減少維護及營運成本。系統集成功能說明:對弱電子系統進行統一的監測、控製和管理——集成系統將分散的、相互獨立的弱電子系統,用相同的網路環境,相同的軟體介面進行集中監視。實現跨子系統的聯動,提高大廈的控製流程自動化——弱電系統實現集成以後,原本各自獨立的子系統在集成平台的角度來看,就如同一個系統一樣,無論信息點和受控點是否在一個子系統內都可以建立聯動關系。提供開放的資料結構,共享信息資源——隨著電腦和網路技術的高度發展,信息環境的建立及形成已不是一件困難的事。提高工作效率,降低運行成本 ——集成系統的建立充分發揮了各弱電子系統的功能。智慧型建築 - 物聯網與(綠色)智慧型建築    綠色智慧型建築是構建智慧城市(物聯網)的基本單元,許多行業如智慧型交通、市政管理、應急指揮、

物聯網4大技術 安防消防、環保監測等業務中,智慧型建築都是其“物聯”的基本單元。國內外許多企業都在從事智慧型建築業務,如華為,Honeywell, Johnson Controls等等,在物聯網,智慧城市熱潮推動下,以CISCO為代表的企業提出了“智慧型互聯建築”的口號。綠色智慧型建築業務包含建築智慧型化和建築節能兩大部分。    

已成為老生常談的物聯網概念之爭,巨大的產業規模,第三次IT革命,各國的廣泛關註,

物聯網與智慧型建築 提升為國家戰略等等這裏不再去細說(見參考資料)。 智慧型建築技術發展,處處體現“物聯”的理念,早已存在的SCADA技術和理念,就已經初步實現了“兩化融合”的物聯網理念,與其說是現在是把物聯網理念和技術在智慧型建築中套用,還不如說智慧型建築技術的發展豐富了物聯網技術和理念。

智慧型建築 - 設計目的及思路設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建築內各種機

智慧型家居開關電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,採用最最佳化的控製手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智慧型建築的高水準的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。樓宇機電設備監控系統,作為智慧型建築樓宇自動化系統非常重要的一部分,擔負著對整座大廈內機電設備的集中檢測和控製,保證所有設備的正常運行,並達到最佳狀態。

智慧型建築 - 優勢智慧型控製與傳統的或常規的控製有密切的關系,不是相互排斥的. 常規控製往往包含在智慧型控製之中,智慧型控製也利用常規控製的方法來解決“低級”的控製問題,力圖擴充常規控製方法並建立一系列新的理論與方法來解決更具有挑戰性的復雜控製問題。

發展狀況

智慧型建築是隨著人類對建築內外信息交換、安全性、舒適性、便利性和節能性的要求產生的。智慧型建築及節能行業強調使用者體驗,具有內生發展動力。建築智慧型化提高客戶工作效率,提升建築適用性,降低使用成本,已經成為發展趨勢。顯示,2012年我國新增建築中智慧型建築的比例僅為26%左右,遠低于美國的70%、日本的60%,市場拓展空間巨大。《中國智慧型建築行業發展前景與投資戰略規劃分析報告前瞻》顯示,我國建築業產值的持續成長推動了建築智慧型化行業的發展,智慧型建築行業市場在2005年首次突破200億元之後,也以每年20%以上的成長態勢發展,2012年市場規模達到861億元。我國智慧型建築行業仍處于快速發展期,隨著技術的不斷進步和市場領域的延伸,未來幾年智慧型建築市場前景仍然巨大。

同時,我國中國城鎮化建設的不斷推進,也給智慧型建築的發展提供了沃土。我國平均每年要建20億平米左右的新增建築,預計這一過程還要持續25-30年。按照“十二五”末國內新增建築中智慧型建築佔新增建築比例30%計算,該比例提高近一倍。未來三年智慧型建築市場規模增速維持在25%左右,2013年市場將超千億規模。

智慧型建築

1. 傳統的自動控製是建立在確定的模型基礎上的,而智慧型控製的研究對象則存在模型嚴重的不確定性,即模型未知或知之甚少者模型的結構和參數在很大的範圍內變動,比如工業過程的病態結構問題、某些幹擾的無法預測,致使無法建立其模型,這些問題對基于模型的傳統自動控製來說很難解決.    2. 傳統的自動控製系統的輸入或輸出設備與人及外界環境的信息交換很不方便,希望製造出能接受印刷體、圖形甚至手寫體和口頭命令等形式的信息輸入裝置,能夠更加深入而靈活地和系統進行信息交流,同時還要擴大輸出裝置的能力,能夠用文字、圖紙、立體形象、語言等形式輸出信息. 另外,通常的自動裝置不能接受、分析和感知各種看得見、聽得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況. 為擴大信息通道,就必須給自動裝置安上能夠以機械方式模擬各種感覺的精確的送音器,即文字、聲音、物體識別裝置. 可喜的是,近幾年電腦及多媒體技術的迅速發展,為智慧型控製在這一方面的發展提供了物質上的準備,使智慧型控製變成了多方位“立體”的控製系統.    3. 傳統的自動控製系統對控製任務的要求要麽使輸出量為定值(調節系統) ,要麽使輸出量跟隨期望的運動軌跡(跟隨系統) ,因此具有控製任務單一性的特點,而智慧型控製系統的控製任務可比較復雜,例如在智慧型機器人系統中,它要求系統對一個復雜的任務具有自動規劃和決策的能力,有自動躲避障礙物運動到某一預期目標位置的能力等. 對于這些具有復雜的任務要求的系統,採用智慧型控製的方式便可以滿足.    4. 傳統的控製理論對線性問題有較成熟的理論,而對高度非線性的控製對象雖然有一些非線性方法可以利用,但不盡人意. 而智慧型控製為解決這類復雜的非線性問題找到了一個出路,成為解決這類問題行之有效的途徑. 工業過程智慧型控製系統除具有上述幾個特點外,又有另外一些特點,如被控對象往往是動態的,而且控製系統線上運動,一般要求有較高的即時回響速度等,恰恰是這些特點又決定了它與其它智慧型控製系統如智慧型機器人系統、航空航天控製系統、交通運輸控製系統等的區別,決定了它的控製方法以及形式的獨特之處.    5. 與傳統自動控製系統相比,智慧型控製系統具有足夠的關于人的控製策略、被控對象及環境的有關知識以及運用這些知識的能力。 家居智慧型控製

6. 與傳統自動控製系統相比,智慧型控製系統能以知識表示的非數學廣義模型和以數學表示的混合控製過程,採用開閉環控製和定性及定量控製結合的多模態控製方式.    7. 與傳統自動控製系統相比,智慧型控製系統具有變結構特點,能整體自尋優,具有自適應、自組織、自學習和自協調能力.    8. 與傳統自動控製系統相比,智慧型控製系統有補償及自修復能力和判斷決策能力.    總之,智慧型控製系統通過智慧型機自動地完成其目標的控製過程,其智慧型機可以在熟悉或不熟悉的環境中自動地或人─機互動地完成擬人任務.智慧型建築 - 主要技術方法智慧型控製是以控製理論、電腦科學、人工智慧、運籌學等學科為基礎,擴展了相關的理論和技術,其中套用較多的有模糊邏輯、神經網路、專家系統、遺傳演算法等理論和自適應控製、自組織控製、自學習控製等技術。 專家系統專家系統是利用專家知識對專門的或困難的問題進行描述. 用專家系統所構成的專家控製,無論是專家控製系統還是專家控製器,其相對工程費用較高,而且還涉及自動地獲取知識困難、無自學能力、知識面太窄等問題. 盡管專家系統在解決復雜的高級推理中獲得較為成功的套用,但是專家控製的實際套用相對還是比較少。 

智慧型建築

模糊邏輯模糊邏輯用模糊語言描述系統,既可以描述套用系統的定量模型也可以描述其定性模型. 模糊邏輯可適用于任意復雜的對象控製. 但在實際套用中模糊邏輯實現簡單的套用控製比較容易. 簡單控製是指單輸入單輸出系統(SISO) 或多輸入單輸出系統(MISO) 的控製. 因為隨著輸入輸出變數的增加,模糊邏輯的推理將變得非常復雜。 遺傳演算法遺傳演算法作為一種非確定的擬自然隨機最佳化工具,具有並行計算、快速尋找全局最優解等特點,它可以和其他技術混合使用,用于智慧型控製的參數、結構或環境的最優控製。 神經網路神經網路是利用大量的神經元按一定的拓撲結構和學習調整方法. 它能表示出豐富的特徵:並行計算、分布存儲、可變結構、高度容錯、非線性運算、自我組織、學習或自學習等. 這些特徵是人們長期追求和期望的系統特徵. 它在智慧型控製的參數、結構或環境的自適應、自組織、自學習等控製方面具有獨特的能力. 神經網路可以和模糊邏輯一樣適用于任意復雜對象的控製,但它與模糊邏輯不同的是擅長單輸入多輸出系統和多輸入多輸出系統的多變數控製. 在模糊邏輯表示的SIMO 系統和MIMO 系統中,其模糊推理、解模糊過程以及學習控製等功能常用神經網路來實現.模糊神經網路技術和神經模糊邏輯技術:模糊邏輯和神經網路作為智慧型控製的主要技術已被廣泛套用. 兩者既有相同性又有不同性. 其相同性為:兩者都可作為萬能逼近器解決非線性問題,並且兩者都可以套用到控製器設計中. 不同的是:模糊邏輯可以利用語言信息描述系統,而神經網路則不行;模糊邏輯套用到控製器設計中,其參數定義有明確的物理意義,因而可提出有效的初始參數選擇方法;神經網路的初始參數(如權值等) 隻能隨機選擇. 但在學習方式下,神經網路經過各種訓練,其參數設定可以達到滿足控製所需的行為. 模糊邏輯和神經網路都是模仿人類大腦的運行機製,可以認為神經網路技術模仿人類大腦的硬體,模糊邏輯技術模仿人類大腦的軟體. 根據模糊邏輯和神經網路的各自特點,所結合的技術即為模糊神經網路技術和神經模糊邏輯技術. 模糊邏輯、神經網路和它們混合技術適用于各種學習方式 智慧型控製的相關技術與控製方式結合或綜合交叉結合,構成風格和功能各異的智慧型控製系統和智慧型控製器是智慧型控製技術方法的一個主要特點。

基本介紹

智慧型建築是指通過將建築物的結構、設備、服務和管理根據使用者的需求進行最最佳化組合,從而為使用者提供一個高效、舒適、便利的人性化建築環境。智慧型建築是集現代科學技術之大成的產物。

建築智慧型化

是指通過將建築物的結構、設備、服務和管理根據使用者的需求進行最最佳化組合,從而為使用者提供一個高效、舒適、便利的人性化建築環境。智慧型建築是集現代科學技術之大成的產物。其技術基礎主要由現代建築技術、現代電腦技術現代通訊技術和現代控製技術所組成。

建築性質

通過對建築物的4個基本要素,即結構、系統、服務和管理,以及它們之間的內在聯系,以最最佳化的設計, 提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智慧型建築物能夠幫助大廈的主人,財產的管理者和擁有者等意識到,他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。”建築智慧型化結構是由三大系統組成:樓宇自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS)和通信自動化系統(CAS)

建築標準

在智慧型建築和數位社區的規劃和設計中主要使用這兩套標準作為設計依據。其中,智慧型化標準側重于:以建築物為平台,強調智慧型化系統設計與建築結構的配合和協調,如:綜合布線系統(GCS,PDS)、火災報警系統(SAS)、建築設備管理系統(BAS)、火災報警系統(FAS)等,在技術套用方面主要涉及監控技術套用、自動化技術套用等。 數位化標準側重于:以數位化信息集成為平台,強調樓宇物業與設施管理、一卡通綜合服務、業務管理系統的信息共享、網路融合、功能協同,如:綜合信息集成系統(IBMS.net)、樓宇物業與設施管理系統(IPMS)、樓宇管理系統(BMS)、綜合安防管理系統(SMS)、“一卡通”管理系統(ICMS)等,在技術套用方面主要涉及信息網路技術套用、信息集成技術套用、軟體技術套用等。

系統集成

英文 Intelligent Building System Integration,指以搭建建築主體內的建築智慧型化管理系統為目的,利用綜合布線技術、樓宇自控技術、通信技術、網路互聯技術、多媒體套用技術、安全防範技術等將相關設備、軟體進行集成設計、安裝調試、介面定製開。

其他資料

4大技術

安防消防、環保監測等業務中,智慧型建築都是其“物聯”的基本單元。國內外許多企業都在從事智慧型建築業務,如華為,Honeywell, Johnson Controls等等,在物聯網,智慧城市熱潮推動下,以CISCO為代表的企業提出了“智慧型互聯建築”的口號。綠色智慧型建築業務包含建築智慧型化和建築節能兩大部分。已成為老生常談的物聯網概念之爭,巨大的產業規模,第三次IT革命,各國的廣泛關註,

物聯建築

提升為國家戰略等等這裏不再去細說(見參考資料)。 智慧型建築技術發展,處處體現“物聯”的理念,早已存在的SCADA技術和理念,就已經初步實現了“兩化融合”的物聯網理念,與其說是現在是把物聯網理念和技術在智慧型建築中套用,還不如說智慧型建築技術的發展豐富了物聯網技術和理念。

目的思路

設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建築內各種機

智慧型家居開關

電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,採用最最佳化的控製手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智慧型建築的高水準的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。樓宇機電設備監控系統,作為智慧型建築樓宇自動化系統非常重要的一部分,擔負著對整座大廈內機電設備的集中檢測和控製,保證所有設備的正常運行,並達到最佳狀態。

建築優勢

智慧型控製與傳統的或常規的控製有密切的關系,不是相互排斥的. 常規控製往往包含在智慧型控製之中,智慧型控製也利用常規控製的方法來解決“低級”的控製問題,力圖擴充常規控製方法並建立一系列新的理論與方法來解決更具有挑戰性的復雜控製問題。

智慧型建築

1. 傳統的自動控製是建立在確定的模型基礎上的,而智慧型控製的研究對象則存在模型嚴重的不確定性,即模型未知或知之甚少者模型的結構和參數在很大的範圍內變動,比如工業過程的病態結構問題、某些幹擾的無法預測,致使無法建立其模型,這些問題對基于模型的傳統自動控製來說很難解決.

2. 傳統的自動控製系統的輸入或輸出設備與人及外界環境的信息交換很不方便,希望製造出能接受印刷體、圖形甚至手寫體和口頭命令等形式的信息輸入裝置,能夠更加深入而靈活地和系統進行信息交流,同時還要擴大輸出裝置的能力,能夠用文字、圖紙、立體形象、語言等形式輸出信息. 另外,通常的自動裝置不能接受、分析和感知各種看得見、聽得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況. 為擴大信息通道,就必須給自動裝置安上能夠以機械方式模擬各種感覺的精確的送音器,即文字、聲音、物體識別裝置. 可喜的是,近幾年電腦及多媒體技術的迅速發展,為智慧型控製在這一方面的發展提供了物質上的準備,使智慧型控製變成了多方位“立體”的控製系統.

3. 傳統的自動控製系統對控製任務的要求要麽使輸出量為定值(調節系統) ,要麽使輸出量跟隨期望的運動軌跡(跟隨系統) ,因此具有控製任務單一性的特點,而智慧型控製系統的控製任務可比較復雜,例如在智慧型機器人系統中,它要求系統對一個復雜的任務具有自動規劃和決策的能力,有自動躲避障礙物運動到某一預期目標位置的能力等. 對于這些具有復雜的任務要求的系統,採用智慧型控製的方式便可以滿足.

4. 傳統的控製理論對線性問題有較成熟的理論,而對高度非線性的控製對象雖然有一些非線性方法可以利用,但不盡人意. 而智慧型控製為解決這類復雜的非線性問題找到了一個出路,成為解決這類問題行之有效的途徑. 工業過程智慧型控製系統除具有上述幾個特點外,又有另外一些特點,如被控對象往往是動態的,而且控製系統線上運動,一般要求有較高的即時回響速度等,恰恰是這些特點又決定了它與其它智慧型控製系統如智慧型機器人系統、航空航天控製系統、交通運輸控製系統等的區別,決定了它的控製方法以及形式的獨特之處.

5. 與傳統自動控製系統相比,智慧型控製系統具有足夠的關于人的控製策略、被控對象及環境的有關知識以及運用這些知識的能力。

家居智慧型控製

6. 與傳統自動控製系統相比,智慧型控製系統能以知識表示的非數學廣義模型和以數學表示的混合控製過程,採用開閉環控製和定性及定量控製結合的多模態控製方式.

7. 與傳統自動控製系統相比,智慧型控製系統具有變結構特點,能整體自尋優,具有自適應、自組織、自學習和自協調能力.

8. 與傳統自動控製系統相比,智慧型控製系統有補償及自修復能力和判斷決策能力.

總之,智慧型控製系統通過智慧型機自動地完成其目標的控製過程,其智慧型機可以在熟悉或不熟悉的環境中自動地或人─機互動地完成擬人任務.

技術方法

智慧型控製是以控製理論、電腦科學、人工智慧、運籌學等學科為基礎,擴展了相關的理論和技術,其中套用較多的有模糊邏輯、神經網路、專家系統、遺傳演算法等理論和自適應控製、自組織控製、自學習控製等技術。

專家系統

專家系統是利用專家知識對專門的或困難的問題進行描述. 用專家系統所構成的專家控製,無論是專家控製系統還是專家控製器,其相對工程費用較高,而且還涉及自動地獲取知識困難、無自學能力、知識面太窄等問題. 盡管專家系統在解決復雜的高級推理中獲得較為成功的套用,但是專家控製的實際套用相對還是比較少。

模糊邏輯

模糊邏輯用模糊語言描述系統,既可以描述套用系統的定量模型也可以描述其定性模型. 模糊邏輯可適用于任意復雜的對象控製. 但在實際套用中模糊邏輯實現簡單的套用控製比較容易. 簡單控製是指單輸入單輸出系統(SISO) 或多輸入單輸出系統(MISO) 的控製. 因為隨著輸入輸出變數的增加,模糊邏輯的推理將變得非常復雜。

遺傳演算法

遺傳演算法作為一種非確定的擬自然隨機最佳化工具,具有並行計算、快速尋找全局最優解等特點,它可以和其他技術混合使用,用于智慧型控製的參數、結構或環境的最優控製。

神經網路

神經網路是利用大量的神經元按一定的拓撲結構和學習調整方法. 它能表示出豐富的特徵:並行計算、分布存儲、可變結構、高度容錯、非線性運算、自我組織、學習或自學習等. 這些特徵是人們長期追求和期望的系統特徵. 它在智慧型控製的參數、結構或環境的自適應、自組織、自學習等控製方面具有獨特的能力.

神經網路可以和模糊邏輯一樣適用于任意復雜對象的控製,但它與模糊邏輯不同的是擅長單輸入多輸出系統和多輸入多輸出系統的多變數控製. 在模糊邏輯表示的SIMO 系統和MIMO 系統中,其模糊推理、解模糊過程以及學習控製等功能常用神經網路來實現.模糊神經網路技術和神經模糊邏輯技術:模糊邏輯和神經網路作為智慧型控製的主要技術已被廣泛套用. 兩者既有相同性又有不同性. 其相同性為:兩者都可作為萬能逼近器解決非線性問題,並且兩者都可以套用到控製器設計中. 不同的是:模糊邏輯可以利用語言信息描述系統,而神經網路則不行;模糊邏輯套用到控製器設計中,其參數定義有明確的物理意義,因而可提出有效的初始參數選擇方法;神經網路的初始參數(如權值等) 隻能隨機選擇. 但在學習方式下,神經網路經過各種訓練,其參數設定可以達到滿足控製所需的行為. 模糊邏輯和神經網路都是模仿人類大腦的運行機製,可以認為神經網路技術模仿人類大腦的硬體,模糊邏輯技術模仿人類大腦的軟體. 根據模糊邏輯和神經網路的各自特點,所結合的技術即為模糊神經網路技術和神經模糊邏輯技術. 模糊邏輯、神經網路和它們混合技術適用于各種學習方式 智慧型控製的相關技術與控製方式結合或綜合交叉結合,構成風格和功能各異的智慧型控製系統和智慧型控製器是智慧型控製技術方法的一個主要特點。

布線系統

綜合布線系統為整個大廈的光電信息傳輸提供技術標準統一(國際ISO標準)、傳輸介質統一(五類雙絞線以及光纖)、布線結構整齊一致(模組化的星形結構),適應多種信息(語音、圖像、資料等)傳輸、管理配置靈活(按需跳接線即可)、維護方便(系統而完整的各類標記:如標簽、標記排、標記帶等)的信息傳輸通道。它所採用的五類雙絞線傳輸頻寬為100MHZ,水準距離為100米。通過信息插座,可把各種適配器連線各種設備,比如通過網卡連線微機,通過ISDN適配器連線ISDN終端,通過圖像適配器連線攝像機,當然,像電話則可直接插上去即可。PDS通常是由工作區(終端)子系統、水準布線子系統、垂直幹線子系統、管理子系統、設備子系統及大廈室外連線子系統等六個部分組成。

自動系統

通訊網路是智慧型大廈的“中樞神經”。它由各種通信設備、通信線路和相關電腦軟體組成。它主要包括傳送話音、資料和圖像的基本通信網路,實現樓層間各種終端、微機、工作站之間通信的樓層區域網路;溝通樓群或樓內電腦與樓內各個區域網路間通信聯系的樓群或樓內高速主幹網以及與公共信息資源(如Internet, China PAC, China DDN等等)相通的遠程資料通信。

一般來說,一幢建築應有一個高速主幹通信網路,每個樓層有一個或幾個區域網路,各區域網路連線到高速主幹網。高速主幹網溝通電腦中心主機及各區域網路,同時負責實現樓群間的通信連網。

CAS能高速處理智慧型大廈內外各種圖像、文字、語言及資料之間的通訊。目前,一般可分為衛星通訊、圖文通訊、語言通訊及資料通訊等四個子系統。

(1) 衛星通訊突破了傳統的地域觀念,實現了相距萬裏近在眼前的國際信息交往聯系。起到了零距離零時差信息的重要作用。

(2) 圖文通訊在當今智慧型大廈中,可實現傳真,可視資料檢索,電子郵件,電視會議等多種通訊業務。由于數位傳送和分組交換技術發展及採用大容量高速數位專用通訊線路實現多種通訊方式,使得根據需要選定經濟而高效通訊線路成為可能。

(3) 語言通訊系統可給使用者提供預約呼叫、等候呼叫、自動重撥、快速撥號、轉向呼叫、直接撥入、使用者帳單報告、語言郵政(E--mail)等上百種不同特色的通訊服務。

(4)資料通訊系統可供使用者建立區域網,以聯接其辦公區內電腦及其外部設備完成電子資料交換業務(EDI)。多功能自動交換系統還可以使不同售主的電腦相互之間進行通訊。

集成中心

SIC具有各個智慧型化系統信息總匯集和各類信息的綜合管理的功能。具體要達到以下三方面要求:

(1)匯集大廈內外各種信息。接口介面要標準化、規範化,以實現各智慧型化系統之間的信息交換及通訊協定(接口、命令等)。

(2) 對大廈各個智慧型化系統的綜合管理。

(3) 對大廈內各種網路管理,必須具有很強的信息處理及資料通訊能力。

樓宇系統

樓宇自動化系統對智慧型大廈中的暖通、空調、電力、照明、給排水、消防、電梯、停車場、廢物處理等大量機電設備進行有條不紊綜合協調,科學地運行管理及維護保養工作。它為所有機電設備提供了安全、可靠、節能、長壽命運行可信賴的保證。樓宇自動化系統必須包括以下三個系統:

(1)建築物管理子系統:對大廈內所有機電設備完成運行狀態監視,報表編製,起停控製及維護保養,事故診斷分析的系統。大廈中央管理系統通過設在現場各被控設備附近的控製分站來完成上述工作。

(2)安全保衛子系統:在具備高度信息化辦公室內對安全保衛系統的重要性越來越受到重視。出入警衛、防盜、防災、防火、車庫管理、商業秘密等都屬安全保衛系統。它採用了身份卡、閉路電視、遙感、感測控製等來實現安全保衛要求。

(3)能源管理子系統:它的任務是在不降低舒適性的前提下,達到節能因而降低運行費用的目的。  

辦公系統

智慧型大廈中要處理行政、財務、商務、檔案、報表、檔案等管理業務,安全保衛業務、防災害業務。這些業務特點是部門多、綜合性強、業務量大,時效性高。沒有科學的辦公自動化系統來處理這些業務是不可能想象的。因此辦公自動化系統被譽為智慧型大廈的忠實可靠的人事、財務、行政、保衛、後勤的總管。

OAS系統是在CAS系統基礎上建立起來的信息系統,主要由日常事務型和決策型兩個子系統組成。前一個子系統是通用的,主要是提高人們的工作效率,後一個子系統是與人們從事的工作領域有關,是“專門領域的套用信息系統”,如金融領域的專用信息系統。

辦公自動化是把電腦技術、通信技術、系統科學及行為科學,套用于傳統的資料處理技術所難以處理、數量龐大且結構不明確的業務上。即在辦公室中,以微型電腦為中心,採用傳真機、影印機、印表機、電子郵件等一系列現代辦公及通訊設備,全面而又廣泛地收集、整理、加工、使用信息,為科學管理和科學決策提供服務。辦公自動化是一種用高新技術來支撐的,輔助人們辦公的先進手段。

從它的業務性質來看,主要有三種類型:電子資料處理(Electronic  Data  Processing ,EDP)、管理信息系統(Management  Information  System ,MIS)、決策支持系統(Decision  Support  System ,DSS)。

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