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【关键字】智能化楼宇,安防,自动监控,报警系统,研究
中图分类号:TB381 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
智能楼宇(Intelligent Building)目前的提法很多,日本、美国、欧洲、新加坡等国家。以及国际智能工程学会的提法都不尽相同。我国与日本的情况比较相近.日本机电工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为:综合计算机、信息通信等方面的最先进技术,使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调性的工作。实现建筑物自动化(BA)、通信自动化(CA)和办公自动化(OA),将这三种功能结合起来的建筑,就是智能化楼宇。
二.智能化楼宇安防自动监控报警系统的必要性
1.随着计算机技术的不断发展.新观念和新技术不断更新.这些将对智能化楼宇的发展有了更高和更新的要求.也要求在智能楼宇的建设中要不断地增加新的目标和功能。楼字自动化系统也叫建筑设备自动化系统(BuidingAutomationSystem,BAS),是智能楼宇建筑不可缺少的一部分,其任务是对建筑物内的能源使用、环境及安全设施进行监测、控制.以提供一个既安全可靠、节约能源、舒适宜人的工作或居住环境。
2.特别是随着我国国民经济的迅速发展,安防系统的相对滞后已经严重阻碍了我国国民经济的发展。伴随着我国各个行业的智能楼宇化。这种矛盾越来越突出嘲。因此,强调把安防自动报警系统纳入到建筑智能化楼宇系统中、提高楼宇自动化水平,迎合当前通过楼宇自控技术实现更多、更高要求的需要。是符合世界发展潮流的.也是当前发展的紧迫问题。
3.本研究的安防自动监控报警系统应用了现代化的控制部件与设备,查询了人们无法实时检查的环境.将楼宇建筑物中的重要场景传输到一个或多个监控系统并显示。使在无人值守的各类情况下及时观察、了解灾情、监控盗情、记录窃情与相关的暴力犯罪行为。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台、门禁、防盗探头等)直接观看被监视场所的情况。同时,监控系统还可以与消防报警等其他安全技术防范体系联动运行,使防范能力更加强大。该监控系统的另一个特点是可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来,为日后对某些事件的处理及分析提供了方便条件及重要依据。
三.自动监控报警系统组成介绍
1.系统的组成
系统主要由前端信息采集系统、信息传输控制系统、远程拓展系统信息管理系统和自动报警系统组成,如图l所示。
图一 控制中心设计原理框图
(一)前端信息采集系统:主要由图像信息采集和探头信息采集两部分组成。图像信息采集部分是监控系统的主要部分,是整个系统的“眼睛”.它把监视的内容变为图像信号传送到控制中心的监视器上显示并实时存储。探头信息采集通过各种监控探头(如红外线防盗探头、消防探头、门禁探头等1实时监控各个探头信息点的实时状态,通过信息传输控制系统送达信息管理系统判断处理。包括摄像机、镜头、云台、智能球形摄像机探头、红外探头.玻璃破碎感知器或门磁开关等。
(二)信息传输控制系统:主要传输前端各信息监视点的实时状态信息.并对所采集系统中各数据采集点控制,包括传输线缆、光纤传输、同轴电缆传输、网线传输、无线传输。
(三)远程拓展系统:包括IP监控、远程监控、网络监控、视频会议等技术交流。
(四)信息管理系统:负责处理由前端监视摄像采集系统采集的信息数据。通过信息管理系统,将传送过来的图像信息显示在监视器上,记录所有的图像及监控信息。计算并生成对所采集监控信息的信息处理结果,受理台显示发生警情的用户的相关信息。系统包括dvr硬盘录像系统、视频矩阵、画面处理器、切换器、分配器、报警主机。
(五)自动报警系统:对信息管理系统得出的警报事件.将需要处警的报警事件转发到1 10指挥中心或有关的处警单位。
2.设备配置
(一)控制中心需对前端监控探头等进行实时监控和记录。考虑到监控效果要求比较高、图像质量要求清晰稳定,控制中心采用3台全实时(回放、监视都是25帧,秒)的16路的嵌入式硬盘录像机进行实时监控、录像,嵌入式硬盘录像机是完全脱离PC平台设计的,彻底杜绝了病毒的入侵,启动迅速、性能稳定,系统参数及程序在断电时也不会丢失。
(二)硬盘录像机本身不带硬盘,为了能够保存一段时间内的录像资料.至少需给每一台硬盘主机配备2块500G硬盘(硬盘占用空间按0.15G/小时/路来计算)。
(三)可以自选配备l台音视频矩阵,由至少8台监视器组成电视墙.可以多点监控、指定监视器监控等。嵌入式硬盘录像机的输出信号首先输入到视频矩阵,然后通过视频矩阵输出到监控电视墙上。
(四)要实现同一时间硬盘录像机的录像功能和电视墙的监视功能。需将输入信号一分为二.选配音视频分配器4台。
(五)为了实现视频控制矩阵、主控计算机能够并行控制前端的摄像头和云台.需要一个系统协议转换器(BL—D322C)。
(六)考虑到多个用户同时访问网络将带来流量瓶颈等问题,使用视频服务器来进行中转。让视频服务器提供强大的负载能力。
3.报警功能
报警功能包括:防盗防火防燃气泄漏;远程监听、布防与撤防;10秒钟录音及紧急求助;切断通话,优先报警;后备电源可达24小时等。一旦住宅办公室、仓库或机房等有人非法进入。以及有其他紧急求救时,通过探测器的感应,系统会自动拨通事先设定的报警电话,用事先录入的语言报告发警地点和名称、电话号码等警情信息(见图2)。防盗防入侵报警系统一般由报警主机及报警探头组成.而探头分为红外、微波双探测器及闪光报警器等。
图二 报警中心设计原理图
4.实现过程
警报接收与处理主机也称为防盗主机.是报警探头的中枢.负责接收报警信号、控制延迟时间、驱动报警输出等工作嗍。将某区域内的所有防盗防侵入传感器组合在一起.形成一个防盗管区,一旦发生报警就可在防盗主机上一目了然地反映出区域所在。防盗主机目前以多回路分区防护为主流。优越的系统更可显示出警报来源是该区域内的哪一个报警传感器及所在
位置。以便采取相应的接警对策。现代的防盗主机都采用微处理器控制,内有只读存储器和数码显示装置,普遍够编程并有较高的智能,主要表现为:
(一)以声光方式显示报警,以人工或延时方式解除报警:
(二)对所连接的防盗防侵入传感器,可根据需要而设置成布防状态或撤防状态.也可用程序编写控制方式和防区回路性能:
(三)可接多组密码键盘,可设置多个拥护密码,以进行保密防窃:
(四)遇有警报时,其报警信号可以经由通信线路。以自动或人工干预方式向上级部门和保安公司转发.以快速沟通信息或组网:
(五)可程序设置报警连动动作,即遇有报警时,防盗主机的编程输出端可通过继电器接点闭合执行相应的动作。
(六)电话拨号器同警号、警灯一样,都是报警输出设备。可通过电话线把事先录好的声音信息传输给某个人或某个单位。
四.结束语
智能化楼宇安防自动监控报警系统对于楼宇的安全十分重要,因此对于这方面的研究具有重要的意义和价值。
参考文献:
[1]田思源; 胡楠; 矫亮; 刘飞; 姚玉霞 智能化楼宇安防自动监控报警系统的研究农业网络信息2010-07-26期刊
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[3]张吉春 高洁 安全防范与智能楼宇 (被引用 4 次) [期刊论文] 《中国人民公安大学学报(自然科学版)》 PKU -2006年1期
[4]任帅 张华斌 安防系统综合雷电防护研究 [会议论文] 2011 - 2011年第二十八届中国气象学会年会
[5]潘兴华 魏东 基子LonWorks技术的楼宇自控系统开发 (被引用 1 次) [期刊论文] 《仪器仪表标准化与计量》 -2006年2期
关键词:电气自动化;智能化;应用
Abstract: With the progress of science and technology and the improvement of people's living standard, convenient and comfortable living modern architectural goal and office environment become, electrical automation in construction applications, to achieve the intelligent modern architecture. This paper introduces the electrical and automation background and future development trends, analysis of the composition and application of electrical automation system.
Key words: electrical automation; intelligent; application
中国分类号:TU69 文献标识码:A 文章标号:2095-2104(2012)03-0001-02
1电气自动化在建筑中的应用及发展趋势
电气自动化技术的发展,与智能自动控制、计算机网络、电子技术的飞速发展密不可分,各种技术的发展催生了电气自动化的繁荣。“自动化”一词出现在20世纪50年代,随之电机电力等产品相继产生,直至60年代,自动化控制理论的开始应用到各行各业中,过程自动化、机械制造自动化和管理自动化,使自动化的发展进入全新的阶段。电气专业的自动化技术成为自动控制与信息处理结合产物,电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高新技术产业的重要组成部分。现代建筑无论从建筑科学技术方面,还是在建筑设计和建筑艺术方面,都取得了巨大的进步,是以往任何时期所无法比拟的。建筑设计理念的不断提升,促使现代建筑在智能化发展方面提出更高的要求,在此背景下,电气自动化技术应运而生,90年代起,中国的智能建筑迅速发展,北京、上海等大城市的高楼大厦基本都采用了智能化系统。
随着我国经济和现代化工业的不断发展,4C技术(即Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)在自动化系统中的应用,自动化产品不断普及,智能楼宇走向智能家居,智能化系统的广泛应用,为电气自动化技术应用提供了广阔的发展前景。为满足和迎合消费者越来越高的消费品位及消费理念,现代建筑需要不断提高建筑内涵,势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑,特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。
2 建筑电气自动化系统的组成
现代智能建筑自动化系统主要包括通信自动化系统(CAS)、楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、闭路电视监控系统(CCTV)、火灾报警及消防联动控制系统(SAS)及其相应的布线系统。
2.1通信自动化系统(CAS)
通信自动化系统为智能建筑内的用户提供高速、全面、安全可靠的语音、数据、图像等多媒体信息服务,满足办公自动化系统的要求,并能适应楼外电信部门的通信网向数字化、智能化、综合化、宽带化及个人化发展的趋势。
目前,智能建筑中的通信系统主要由两大系统组成:程控数字用户交换机和有线电视网(CATV )。随着4C技术的不断推广,现在智能建筑通信自动化系统主要包括以下子系统:综合布线系统、电视电话通讯系统、计算机网络系统等。
综合布线系统(Premises Distributed System,简称PDS)是智能化办公室建设数字化信息系统基础设施,是一种集成化通用传输系统。它是将所有语音、数据等系统进行统一的规划设计的结构化布线系统,为办公提供信息化、智能化的物质介质,支持将来语音、数据、图文、多媒体等综合应用,是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联。综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统和建筑群子系统六部分组成。
电话通讯系统通常有两种方式:数字程控交换系统和虚拟电话网系统。数字程控电话交换系统由程控电话交换机、配线架、中继进线组成。电视通讯系统应用最广的还是闭路电视系统,主要由接收信号源、前端设备、干线传输系统、用户分配网络四部分组成。
计算机网络系统是智能建筑中的主干网络,将智能大厦的计算机系统、网络通信设备、网络外部设备和局域网连接起来,形成互联互通,结构合理计算机网络系统,并在此基础上建立能满足办公的软硬件环境,更好的实现网络信息资源共享。
2.2楼宇自动化系统(BAS)
楼宇自动化系统是利用现代控制方法、对楼宇内的机电设备或系统进行自动集中控制管理,以达到节约能源的目的而构成的综合系统。系统通过集中监测和控制来提高现代建筑的管理水平,降低设备故障率和维护及营运成本。 它包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统等。楼宇自控系统中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性,实现多种控制及管理功能。
2.3办公自动化系统(OAS)
办公自动化是20世纪80年代迅速发展起来的一门综合性学科,它是利用技术的手段提高办公的效率,进而实现办公自动化处理的系统。它采用Internet/Intranet技术,基于工作流的概念,使企业内部人员方便快捷地共享信息,高效地协同工作。系统集成主要包括运行坏境集成和技术集成。
2.4闭路电视监控系统(CCTV)
Closed Circuit Television (CCTV) 一种图像通信系统,它综合了传感技术、监控摄像技术、通讯技术和计算机技术,组成一个多功能全方位监控的高智能化的处理系统。智能建筑中闭路电视的应用,可以保护人身安全,节省时间和费用,提高效率,实现实时指挥和调度,处理和保存信息。闭路电视监控系统视频监控系统主要由前端摄像部分、控制部分、传输部分、显示与记录四大部分所组成。
2.5火灾报警及消防联动控制系统(SAS)
消防联动控制系统是当火灾发生后,联动启动各种消防设备,以达到报警及扑灭火灾的综合系统。火灾自动报警及消防联动控制系统主要由以下设备组成:主机主板、回路卡、手动控制盘、多线制控制盘、直流不间断电源、消防应急广播系统、消防电话系统、CRT系统、机箱。
3 结束语
在全球信息化的今天,信息的共享和高效显得尤为重要,智能化系统在现代建筑的应用,成就了人、信息和工作环境的智慧结合,使人们的生活和办公环境更加方便快捷,极大地提高了人类的生存质量。随着科学技术的发展日新月异,智能化小区的内涵也必将随着科技的进步不断地变化、发展。
参考文献
利用建筑类高等院校自身的优势形成的智能建筑特色数据库,为图书馆带来了更多的智能建筑信息资料和发展空间,使图书馆实现由以馆藏建设为主转向以特色服务为主转变,全面提升了图书馆的使用价值和影响力。建立具有特色的馆藏数据库是实现专业化信息资源共享的有效方法,是走向数字化图书馆道路的新途径。
将更大范围地服务于大众,与人们的生活息息相关。当前,信息化与城市建筑已经完美结合,智能因素进入建筑领域乃至家庭生活,和现代生活更加紧密地结合起来,居住社会生活智能化趋势加剧。智能建筑信息不但是我们住宅的一部分,而且是住宅中的神经中枢、控制中心,不论从城市现代化建设的必然要求出发,还是从提高城市居民生活质量的需求出发,在我国加强数字化家园的建设,已成为城市信息化建设不可缺少的一个重要组成部分。
2.智能建筑特色数据库开发建设的基本步骤
智能建筑特色数据库开发是一种新尝试,一年多来,课题组经过初步模拟和试运行,总结出智能建筑特色数据库建设的基本步骤,即系统平台选择、模块设计、资源归集和综合整理四个程序。
2.1选择系统平台
选择合适的制作平台是做好数据库建设工作的前提。自建数据库可以选择购买商业软件,也可以选择自主开发软件。平台的选择除了要考虑数字化资源采集、网络化存取和分布式管理3个基本要素,还要考虑方便、安全、稳定等特性。基于以上考虑,该校图书馆选择了自主开发软件。智能建筑数据库是基于Windows.2003.Server系统平台构建的,采用Web浏览方式和检索界面方式,使检索界面简洁、方便。数据库软件采用的是SQL.Server.2005,数据库编程采用ASP技术,ASP程序在服务器端执行,可以很方便地实现与SQL.Server.2005数据库连接,并将执行结果以HTML格式传送到客户端浏览器上。运用JavaScript、Html和CSS技术,控制Web页面的布局和其它特效,从而实现数据库信息的。最后用SQL.Server.2005工具备份数据库。数字资源管理系统实现了用户权限管理、数据库维护和统计等功能。
2.2构建数据库内容模块
我们构建的智能建筑特色数据库包括以下八个子模块:(1)智能建筑新闻资讯。本子模块主要对最新智能建筑行业动态进行标引报道,对最新智能建筑行业信息进行汇总与总结,内容涵盖电视、广播、报纸、网络等媒体上有关智能建筑的新闻报道信息,政府部门有关智能建筑的规划、政策、措施以及会议、培训等各方面信息。目的是为读者提供与智能建筑相关的最新热点信息,让读者以最快时间了解行业动态。(2)智能建筑政策法规。本子模块主要收集与智能建筑相关的政策、法律、政府部门服务的新动态及文献,如智能建筑设计标准、智能建筑工程质量验收规范、EIA.TIA.568国际综合布线标准、各地智能建筑等级评估试行办法、指导性文件等。凡涉智能建筑的法律、法规、条例、标准等法律文书资料,不论文献的地区、语种、出版形式、编著者籍贯、何时何地汇编出版或成书、成册都应收录其中。(3)智能建筑相关论文。本子模块主要以期刊和论文为主,首先利用本馆购买的CNKI、维普、万方等数据库检索与智能建筑相关的研究论文,并下载全文,然后查阅纸本上有关智能建筑方面的期刊和论文,搜索网上免费的文献信息作为原始材料。由于本系统只默认PDF和word两种文档格式,我们利用扫描仪及转换PDF文档软件,最终将全文格式都统一为PDF文件格式或word文档,并录入篇名、作者、来源、年期、机构、关键词、英文关键词、中英文摘要等字段值,并提供全文下载。子类目包含博士学位论文、硕士学位论文、会议论文、期刊四个方面。(4)智能建筑专著图书。本子模块主要收录与智能建筑有关的电子图书。与国内多种电子图书,如读秀学术搜索的电子图书、超星的电子图书、Apabi的数字图书等不同,该数据库主要收集与智能建筑特色相关较多的电子图书,同时需要将馆藏积累多年的相关纸质图书循序渐进地加工成数字资源,使之具备数据库信息产品的专业化、权威性、系统性的功能特征。(5)智能建筑工程案例。本子模块主要收录一批从节能、安全、实用性等角度体现了较高智能化水平的智能建筑工程案例。案例从智能化工程需求分析、设计思想、系统设置、工程亮点、投资回报等角度对每个工程进行了讲解,并配以照片、系统图和国内知名专家的点评,使读者能对工程的亮点与不足有更直观的理解。(6)智能建筑智能化产品。本子模块主要收集在智能建筑和数字社区中与建筑结构的配合和协调所需要的智能化产品,比如综合信息集成系统、楼宇物业与设施管理系统、楼宇管理系统(BMS)、综合安防管理系统、“一卡通”管理系统,以及智能家居系统的视频监控、安防报警、可视对讲、电动窗帘、智能遥控等智能化产品等。(7)智能建筑专利文献。本子模块主要收集已经申请或被确认为发现、发明、实用新型的智能建筑方面的研究、设计、开发和试验成果的有关专利文献。该模块的最大好处在于,如果读者在研究智能建筑相关专利之前,先查阅相关的专利文献,了解当前有哪些人在从事同样的或者是相近的研究工作,了解他们所达到的水平,以及此类研究的发展趋势,就可以让自己在研究之中,扬长避短,开拓思路,将别人的研究成果作为自己研究的起点。从而避免做重复劳动。(8)智能建筑相关网站。本子模块主要链接智能建筑相关网站,从各个途径、各个方面来丰富“智能建筑特色资源库”的内容。
2.3.数据资源收集
数据收集是数据库建设的基础。特色数据库要建成富有“特色”,不仅体现在资源的“特色”,还体现在特色资源的完备程度[[2]祖芳宏,魏瑞斌,宛凤英..安徽高校图书馆特色数据库建设[J].情报科学,2010(8):1272-1277.]2。因此,智能建筑特色数据库建设要求所收集数据的完整性和权威性。收集文献资源主要通过三个途径:一是通过电子数据库、网络搜索引擎、智能建筑行业网站等。电子数据库的文献资源质量相对较高,但网络信息极其冗杂,内容质量参差不齐,故要一一进行甄别,取其精华,弃其糟粕。在实际操作中,除了通过正规的渠道订购与智能建筑有关的文献资料外,还通过谷歌、百度等搜索引擎收集与专题服务相关的文字、图片、音乐、影视视频资料。有关智能建筑的研究论文,可通过中国知网、方正、维普和一些免费试用的大型期刊网站进行检索下载,注意对搜索到的网上资源进行比较与鉴别,然后按类纳入各个专题。二是与有关智能建筑专业学术专家合作。这些专家长期从事智能建筑的教学和研究,经常组织学生进行智能建筑案例与实践教学,引导学生以智能建筑为题材进行毕业作品设计,对智能建筑课题有着深入的了解,能够对文献资源的取舍严格把关,充分保证数据库建设的质量和效果。三是整合馆藏资源,挖掘、整理本馆智能建筑相关文献,进一步充实数据库内容。
2.4数据资源分类整理、录入、审核与从多种途径收集完文献资源以后,就需要按一定的程序和方法进行分类、分析、编制,使零散的信息成为一个有机的整体的过程[[3]夏.亮..高校教学资源整合与特色数据库建设初探[J].科技创业,2012(5):106-107.]3。首先,根据不同模块下不同子类目所需要呈现的内容,对收集到的数据进行认真的筛选。其次,对筛选出的每类文献资源按等级给予一定的级别号,对研究论文按主题名、作者、日期、关键词、文摘等对每条信息内容作深层次的描述,再根据技术人员的要求进行录入。再次,对录入的信息进行核查和审校,以确保文献资源录入的质量。对于学术专著,需要提供ISBN号和中图分类号;对于研究论文,录入完数据以后,需要提供录入数据和研究论文原文;对于相关图片,只需要提供电子图片本身。通过错误更正和,确保上传数据的准确性。最后,对审核无误的数据在本馆自建的数据库平台上进行上传和。
3.完善智能建筑特色数据库管理的建议
智能建筑特色数据库开发建设只是一系列工作的基础,保障该特色数据库有效运行并发挥信息集中和推动智能建筑普及,才能体现其更大价值。此外,有关智能建筑特色数据库的内容、技术支持及服务理念等一系列因素都需要更加完善,为此,笔者提出以下三点完善建议。
3.1基于试用,不断优化“智能建筑特色数据库”.在开发和试运行智能建筑特色数据库的同时,要提高宣传力度,让更多的用户了解数据库的建设情况,并通过参考咨询服务系统来收集读者反馈的建议和需求,及时答疑解惑和进行资源的重新调整,为读者提供最优质的服务。通过网页留言、QQ留言等方式收集用户对该数据库的反馈意见,通过分析用户反馈的结果,找出当前该数据库建设存在的问题和不足,并及时进行改进和完善。
关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战
一. 华东地区智能建筑的发展概况
华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。
浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。
二、入世对中国智能建筑业的要求
我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。
我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。
WTO对我国智能建筑要求具体表现在:
1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。
2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。
3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。
三.华东地区优势
1.学会健全,学术活动活跃。
以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。
1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。转贴于
2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。
2.编写出台智能建筑标准。
1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08—47—95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314—2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。
1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181—1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准:
(1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365—1999
(2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366—1999
(3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367—1999
构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。
3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。
1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作—《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。
上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。
上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。
浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑—原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。
4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场
目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。
目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。
5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商
在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。
四.做好工作、迎接WTO挑战
1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。
2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。
当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。
但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。
2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。
2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。
由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。
3.努力搞好学(协)会工作
按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。转贴于
4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平
华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。
5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力
由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。
6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平
据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。
参考文献
1. 徐兴声,《WTO与我国智能化建筑技术发展对策的思考》,《城市·建筑智能系统》,2004.4,P34—P38
2. 路更可,《试论面对入世我国智能建筑业的发展的对策》,《城市·建筑智能系统》,2002.2,P31—P34
3. 建设部科技委智能建筑技术开发推广中心,我国智能建筑的发展对策的研究,智能建筑技术与应用,中国建筑工业出版社,2001.10,P2—P8
4. 屠胜勇,《浙江省智能建筑现状和发展》,《建筑智能信息》,2001.2,P6-P9
1962年――1992年,在中国科学院国家天文台主要从事天体物理设备研制。如天体物理探测设备的研制,如天文电子照相机的研制、军用微光探测系统的研制、天文CCD系统、天体物理光导纤维系统的研制、光电成像器件的研制、高真空及超高真空系统的研制、光导纤维及光导纤维传像束的研制、工程测绘及桥梁、筑路工程等。自1985开始,主持我国最大的2.16米天文望远镜终端探测系统,即光纤与CCD课题的研究工作。1986年赴英国Durham 大学工作,1987年获中国科学院高级研究职称,1989年赴美国国立光学天文台(NOAO)工作,均从事天文纤维光学系统的研制工作;1991年赴澳大利亚悉尼参加世界天文纤维光学应用研究的进展会议,在会上报告了我国在这个领域内的研究成就,受到国际、国内同行专家的赞扬和好评。发表研究论文20多篇,获得光导纤维应用与研制系统国家专利1项。
1993年直今,从事信息技术(IT行业)工程规划、设计、实施工作,亲自主持规划、设计、实施的工程多项,并撰写了《体育场馆智能化系统建设导论》专著,发表了《中国智能交通信息系统大集成方案总体框架》、《信息在智能建筑及其他领域的内涵》等论文。一句话,总结我一生整整50年的科技工作,均没有离开《信息》,只不过工作在不同领域的信息和不同的信息环节上,所以至今《信息论导论》论文的发表,是水到渠成的结果。现任同方数字城市产业本部顾问。
【摘 要】本文回答了信息的简明广义定义;解释了信息在在自然界与人类社会中的地位与其他要素的关系;提出了信息的6+1理论;分析了智能化、信息化,以及它们之间的关系;明确了智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智能社区、智能建筑、智能交通、智能安防等的判别标准及其内涵,例举了轨道交通建筑、轨道交通系统智能化/信息化的规划与实施工程图解;指出了目前最热门的与信息化有关的物联网的实质,及与互联网的关系,以及它在信息论中的地位等问题。
【关键词】 信息 信息化 智能化 医院装备
[Abstract]This article give the brief definition of the word "information" and explain the important connection that being built between Nature and human being. Bring up the "six plus one" theory, analysis the definition of intelligentization、infomationization and the connection between them. What's more,this article also give the specific standard in Intellectual Earth,Intellectual city, Intellectual community,Intellectual architecture, Intellectual transportation,Intellectual security. Giving the examples in the blue print of Track traffic construction and the Informatization that used on Internet . The last but not the least, it brings up the problems exist in internet.
[Key words]information; Informatization; Intelligentization; hospital equipment
引言
在我国“2006-2020国家信息化发展战略”中明确提出,“信息化是当今世界发展的大趋势,是推动经济社会变革的重要力量”,在十二五规划中指出要:“全面提高信息化水平”……“ 推动经济社会各领域信息化”。“7.23”浙江勇温线铁路动车追尾特别重大事故的发生,就其原因而言,从已报道的资料看,恰巧问题就出在信息设施(硬件)与信息管理平台(软件及活件)上,这里指的活件就是操作硬件设备和管理软件的人。教训是深刻的,这让我们又一次认识到深刻理解和掌握信息论的精髓之重要!说信息是轨道交通和一切交通系统的灵魂完全不为夸张!
信息化是智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智慧型社区、智能建筑、智能交通、智能城管、智能安防等等领域追求的目标,或是目的,总而言之,信息化是目前人类社会走向智慧型生活的先导、灵魂,这个论断的重要性和迫切性已经是无可置疑的了。但更为理性地认识智能化/信息化的理论方面,还有待进一步地探讨这个当今世界人们都甚为关注的问题。本文既然定名为“信息论导论”,自然就不是针对其细节进行讨论,而是试图在这方面给出一个相对较为全面的,但又是十分明确概括地来描述信息论中所涉及的各个环节之间的关系问题,从而可以给业内人士在规划自己本部门,或自己工作方面的信息化工作时,有一个明确的目标和途径,不为当前一些商业炒作而夸大某些还不够实际的东西而迷惑,是本文的目的。
信 息 的 定 义
谈到信息,当今社会人们无处不把信息这个词挂在嘴边,但到底什么是信息,其定义是什么,恐怕并不是很多人能够简单明了地回答出来。这是一个哲学名词,到目前为止,信息这个名词还没有一个权威的准确的定义,这当中最具代表性的就是所谓“香农”理论,这个理论说,信息就是“确定性的增加”,这个定义是使人费解的,至少说不够通俗、不够全面和不够广义,是狭义的,这个定义是香农在贝尔研究所任职时针对通信行业而下的定义。
有关“信息”的定义,不下N种,太多版本了,这种局面,本身就反映了人们在认识“信息”概念方面的不确定性,不够有把握,不能一针见血地说清楚,才造成各种解释都有!有点象在天文学中出现的宇宙是怎么形成的?人类有史以来有各种版本的宇宙起源学说,如亚里士多德的“地心说”、哥白尼的“日心说”、到今天的“大爆炸说”等等,这些学说,不断被天文学家用新的观测事实所否定,然后又出现新的理论来解释宇宙的起源,即使今天的“大爆炸理论”,仍然还有解释上的矛盾之处,需要科学家继续去进一步地探索之;“癌症是怎么产生的?自癌症这个词出现以来,也有各种解释癌症产生的原因的版本,但都还未见到权威性解释的报道,所以才出现人们对癌症恐慌症,才在人们中流传着这也致癌,那也致癌,其实可能就是还没有找到真正的致癌病因,才会出现这种局面;“光的本质是什么?人们开始认识光的时候,只知道光是直线传播的,产生了基于光是直线传播的几何光学理论,但随着不断地发现新的实验和观测事实,又才明白,光还具有波动性,和衍射性”等等,这样的例子,举不胜举。其实这些重大的科学问题,人们认识它,的确有一个认识过程,要求从一开始就有一个确切无误的定义,那是脱离人类认识自然规律的,只有当人类累计了大量的观测事实和实验事实之后,不断地从认识,到否定,再认识,再否定,直到得到一个比较接近于真实的那样一个定义或解释,才是比较全面而肯定的结果。
尽管如此,到目前为止,作者比较赞同较为靠谱的简单而明了的信息定义是:信息就是可被主体感知的附着于各种客体(载体)上的自然界物质或能量存在的一种形式及其运动变化呈现出的状态,例如通过感觉通道(如人或动物、植物的眼、耳、口、鼻、肢体)的神经系统能感知的某种物质或能量存在的形式或其运动变化呈现出的状态,我们称这种“存在形式或状态”就是一种信息。
信 息 的 6+1 理 论
信息论要研究的内容就是这些可被感知的物质或能量存在的形式及其变化状态的产生、采集、传输、处理、存储、、利用等环节的一切手段和范畴。如图1所示:
智能化是现代人类对任何物质或能量的存在形式及其变化状态的前6个环节(侧重技术层面)在实现数字化、网络化和集成化层面在规模上做到了最大化,也可以这样认为,智能化就是这6个环节的最优的技术状态,所以说智能化是信息化的技术基础,技术支撑,就是这个意思;而信息化则是现代人类对任何物质或能量的存在形式及其变化状态在数字化、网络化和集成化层面在利用上实现了最优的状态。从这个意义上讲,智能化与信息化的辩证关系就十分清楚了。它们两者是同一事物在“信息”这个概念之下的前后不同环节而已,我们称之为信息的6+1理论!
物质、能量、信息是组成自然界的三大要素。物质是什么,物质就是人类能够感知的实体东西(小到组成物质的分子;大到组成宇宙的星球、星云、星系等);而能量则是使物质产生运动的原因,是力的一种表现形式,是人类能够感知但不是实体的东西;信息既不是物质,又不是能量,而是反应这两者的存在形式和它们发生变化的状态。这三者不是一个概念,但又是有内在联系的组成自然界的三大基本要素。
当了解了信息的意义及其重要性之后,我们才能谈得上去利用它。利用信息是人类的目的,是根本。但为了利用信息的目的,则首先要做好信息的产生、采集、传输、处理、存储、等6个技术环节。所以我们可以总结为1个使用目的和实现该目的的6个技术环节。根据信息的6+1理论,智能化是为信息化服务的,那么如果智能化系统做得很好,而由于利用它的人为因素,我们可以称之为“活件”,如政治原因、人的操作技术水平、组织管理水平等原因,使得智能化所具备的优异功能没有得到应有的充分发挥,打了折扣,我们就可以认为信息化不尽人意,这是“利用”环节出现了问题,是“活件”出了毛病。例如一个建筑智能化工程做得很好的小区,小区的中心控制机房,即智能化的集成中心,它的技术含量是相对比较高的,但由于使用它的人――“活件”是一些技术水平较低的保安人员来操作管理,其结果是事过不久,由于操作不当,造成软件的丢失,硬件的损坏,致使其功能不能做到应有的发挥,这种例子在许多智能建筑领域,不在少数;“7.23”勇温线特大轨道交通事故,恐怕在一定程度上也是“活件”出了问题;反过来,如果“利用”信息的需求,即信息化的需求来势凶猛,要求甚为迫切,在资金和人力都具备良好的条件下,那么也将是推动智能化发展的积极动力。
各行各业都有自己的信息6+1理论,但其中传输、处理、存储、等4个环节在当今技术水平下有大致的共同点,做法差异也不大,所以撰写成书本或教材,有一定的共同性,因而在目前出版的一些《信息论》的专著或教材中,多以此4个环节来描述,很少提及信息的产生、采集、利用这三个环节的内容,其原因就在于此。当然在同一个行业或领域的《信息化》专著中,会将信息论的7个环节都要涉及到,才能成为一本实用的著作。然而对于信息的产生、采集和利用,在人类社会的各行各业中的差异就太大了!内容也太多了!可以说,对于人类社会的每一个行业来说,这三个环节,都可以写一套专著,成为一个领域!就以信息采集这个环节举例而言,天体物理研究中,我国1991年落成了直径为2.16米的光学望远镜,配备了自制的光导纤维分光系统来收集来自天体的光谱信息,以供进一步处理来解密天体演化的本质;2010年又建成了世界最大的以光导纤维为引导的6米级的大天区多目标光谱施米特望远镜;目前世界多个国家(包括中国、美国、日本、欧共体等)正在讨论将联合建造一台直径30米的巨型光学望远镜、等值口径约1公里的射电天文望远镜等,用来探索来自宇宙的更多信息的秘密;而在医学领域,用1mm左右直径的纤维透镜和5-10微米直径的相关光导纤维束作成的多种内窥镜(如胃镜、肠镜、腹腔镜等)被广泛用来采集人体内不同器官的各种医学上所需要的信息、还广泛采用各种各样的显微镜来采集人体内部导致疾病的微生物或病菌的信息;高倍显微技术用于科研等等领域的例子,也是举不胜举;人类在智能建筑领域,楼宇自控系统中安装在楼宇机电设备上的各种传感器被广泛用来采集智能建筑内部各种机电设备的工作信息,以保证其安全正常地运行;在平安城市领域,在城市的各个角落安装了几万台甚至几十万台监控摄像机采集安全图象信息,传至公安部门的各级指挥中心,用以保证整个城市的安全;在新闻领域,各电视台、广播电台的记者到世界各地发生新闻的现场,用摄像机、拾音设备采集各种新闻信息发回自己的电视台或广播电台,进行报道;在自然界和人类社会的各个方面、领域,均已产生或正在产生着各种不同的信息,从宏观世界到微观世界,都需要我们去采集,就这一个信息环节,就可以写成一部百科全书;还有信息的产生和利用这两个环节,也如同采集环节一样的,其内容之多之广,不计其数。真是太丰富了,内容太多了!
因此在已发表的有关《信息论》专著或教材中,很少去触动这三个环节(信息产生、采集、利用)的大内容,过去那些《信息论》专著也好,还是教材也好,都具有很大的狭义性和局限性!
智 能 化 / 信 息 化 的 判 断 标 准 和 内 涵
智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智能社区、智能建筑、智能交通、智能安防、电子政务等的判断标准和内涵是什么?其实对于上述这些智能/信息化领域,简单明了地可以用10个字就能完全给它们定义其判断标准,即只要做到安全、舒适、高效、节能、环保这10字标准就可以全盘满足这些智能化/信息化的要求,用这10字标准可以解释一切智能领域的功能要求,这10字标准本来是起源于给智能建筑定的标准,可是仔细想一想,它又何尝不是其他智能/信息化领域的判断标准呢!标准定了,那么用什么技术手段(即内涵)来保证这些标准的的实现呢,那就是在智能建筑中我们最开始提及的只要我们设计的系统,在软、硬件的配置上能保证在该智能领域,实现了设备自动化、办公自动化、通信自动化(BA、OA、CA)等功能,就谈得上实现10字标准了。如图2所示:
这10字标准里,我们把“安全”放在第一位,是有其特殊而深刻含义的,只有在一切为了安全的前提下,才谈得上后面的8字标准,如果人都没了,大楼被烧了,铁路火车撞车了,城市被炸了,还谈什么高效、舒适、节能、环保!?。“7.23”浙江勇温线铁路动车追尾重大事故,车毁人亡,再一次给人们说明了这一道理的正确性。最近铁道部颁发的动车降速措施,就是以人的安全为本,在重视安全的前提下,脚踏实地地发展我国干线轨道交通的正确举措。
为了保证这些内涵功能的实现,我们举几个实例参考说明一下:
图3A、3B是实现医疗系统智能化/信息化功能的姊妹图,是互为补充的图解。从图3A看到,这是所述领域智能化/信息化的总体规划图,对于不同的智能化/信息化领域,图中综合电子信息系统(CEIS)的内容是有所差别的;而图3B则是前者的细化内容,一目了然!以此类推,任何智能化/信息化系统均可按此方式进行规划,和细化,只不过改变其中的专业设施和应用信息软件系统就可以了。这一对姊妹图的图解格式,高度总结和概括了业内智能化/信息化各领域内,各系统之间的关系和功能定位,具有很强的普遍性和实用性,是业内可以为之借鉴参考的实用图解格式。
1、医院是人类社会保障生命安全的救护、医治、保健的场所,随着信息科技的发展,使得医院的装备更加现代化,这些装备可以使得医务人员能够从人类身体上采集到各种健康的、病理的信息,为医生提供准确的治疗方案;时间就是生命,远程视频会诊,使得更多的患者能够不出远门,就地享受到众多国际、国内著名医学专家的会诊,得到更好的正确的治疗措施;网上预约挂号、中国人口重多的庞大医疗保障体系的管理等,均需要具有智能化/信息化的医疗管理平台,所有这些涉及与人类生命、健康的问题,无不与医院智能化/信息化有关。
2、在智能建筑中,体育场馆的智能/信息化系统建设是甚为复杂的,我们以它为例,看看怎么来实施,下面图4A、4B是一对实现体育场馆智能/信息化系统的姊妹图,是互为补充的图解:
轨道交通系统是智能交通系统中的一个非常重要的子系统,图6B是更加细化了的轨道交通系统的可能工程内容。图6C和图6D是一个轨道交通枢纽系统的宏伟概念图和一个真实的指挥调度中心实例图(北京城市轨道交通指挥调度中心)。
物 联 网 的 实 质 及 在 信 息 论 中 的 地 位
当今的物联网把信息的产生和采集这两个环节发挥到了极值。物联网(The Internet of Things)是什么,其实就是互联网的延伸,它的核心内涵(与互联网的区别)就是采用了所谓RFID(射频认证)的芯片感知技术和无线网络技术,使得任何事物的信息都可以被感知,也就是任何事物的信息的产生和采集,均可通过RFID感知芯片和无线(或有线)网络技术得到,余下的环节就可以交给互联网来承担了,所以说它是互联网的延伸,互联网是它的基础,它离不开互联网。为了实现RFID芯片产生的无限多个信息的认证和处理,随之而来的就是要发展IPV6的无限网络认证技术和超大规模的云计算处理、存储技术。这是物联网时代交给互联网需要解决的重大技术问题。物联网是我们人类在信息技术方面的又一次革命,但要清醒地认识到,它的特点也仅仅是前面所提及的6个信息环节中的头两个,即在信息的产生和采集上与互联网相比,有着更大的规模罢了!物联网不是我们的目的,而是我们人类在实现信息化过程中使用的更为广泛、更大规模的信息产生和采集技术手段罢了!但是商家看好这个环节,做了比较大的商业炒作,人们应该脚踏实地地去促进这个领域的健康发展,防止一哄而上形成的泡沫经济。
【参考文献】
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【2】王顺德 《体育场馆智能化系统建设导论》 2007年 同方数字城市工程公司 内部专著
【3】王顺德 “智能交通信息系统大集成方案总体框架” 《智能交通》 2010年 第09期 P86-88 同方数字城市工程公司
【4】王顺德 “光纤技术及其天文应用现状” 天文学进展 第4卷 第二期 1986(4-6) P136 中国科学院国家天文台
【5】王顺德 “Fiber Optics Feed At Beijing Astronomy Observatory (BAO)”A.S.P. Conf.Ser.Vol.3 1988 P183 中国科学院国家天文台;
【6】王顺德 “Working System in Fiber Optics on The BAO 2.16m Telescope”A.S.P. Conf.Ser.Vol.37 1991 P119中国科学院国家天文台
【7】王顺德 “我国2.16米望远镜的光纤耦合分光系统” 自然杂志 1992 第15卷 第7期 P500-504 中国科学院国家天文台
中图分类号:G642 文献标识码:A
1 引言
“智能科学与技术”专业是国家教委在2006年设置的新专业,代码;080627S,属于工学电气信息类。现已有南开大学、西安电子科技大学等12所高校获准招生。
智能科学技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点,涉及自然科学的深层奥秘,触及哲学的基本命题。智能科学技术的研究将对国民经济、社会进步、国家安全生产产生深刻而巨大的影响,并将为智力革命、知识革命和信息革命建立理论基础,为智能系统的研制提供新概念、新思想、新途径。智能科学的兴起和发展标志着对人类为中心的认知和智能活动的研究已进入新的阶段。目前,国际上对智能科学及其相关学科的研究高度重视。我国对该领域的发展特别关注。
智能科学与技术在一定程度上代表着信息技术的前沿,其理论研究与应用开发对我国现行的教育与教学理念提出了挑战。在现有的教育体系中增加智能理论和智能技术教学,对全面地培养学生的信息素养、创新的思维方式及激发学生们对信息技术未来的追求具有积极的意义。因此,为适应智能科学与技术的深入研究和社会对从事智能化产品研发人员的迫切需求,在本科阶段设立相应的“智能科学与技术”专业是十分必要和及时的。因此,我校设立“智能科学与技术”专业是适应了社会发展要求的,必将为河北乃至全国的社会、经济发展作出巨大的贡献。
近5年来,我校自动化系先后从事的包括11项国家级项目在内的70余项科研课题,发表的近200篇学术论文,均不同程度地与“智能科学与技术”领域相关,积累了深厚的学术基础。由于良好的办学队伍和实验条件,由我校申报的“智能控制技术与装置教育部工程研究中心”已经通过省级审查上报,因此,学科已经具备了承办“智能科学与技术”新专业的条件。
2 办学条件
2.1 师资状况
从我校办学发展来看,“智能科学与技术”专业的设立主要来自于近年来“自动化”专业在“智能化”和“信息化”方向的逐渐发展,以及“自动化”专业与“信息工程”、“计算机科学与技术”等专业的交叉。受专业发展特色和学时等因素的限制,仅靠在原有“自动化”专业课程中增设新课已经难以满足相关领域人才培养的需要,因此可以说“智能科学与技术”专业是由量变积累超出“自动化”专业领域而质变派生出的一个新专业。基于此原因,“智能科学与技术”专业主要由自动化系中抽调人员组织专业课程阶段的教学任务,专业基础课程阶段的教学任务则由电工电子教学中心等单位系协助完成。
由于我校“智能科学与技术”专业是由“自动化”专业发展派生出的新专业,两个专业多门课程的教学内容是相同的,因此“智能科学与技术”专业可以得到“自动化”专业的协助,从而避免多数新专业先期出现的师资力量欠缺问题。
2.2 相关支撑专业
“智能科学与技术”专业的主要相关支撑专业有“自动化”、“信息工程”、“计算机科学与技术”等,其中与同属电气信息类的“自动化”专业关系最近。考虑到我校的具体情况,在新专业的办学初期,“智能科学与技术”专业和“自动化”专业在科研、办学经费、研究生培养等方面的统筹安排上统一划归省重点学科“控制理论与控制工程”管理。两个本科专业的教学与学科的总体发展相互协调和支持,共同进步。
2.3 实验条件
由于“智能科学与技术”和“自动化”两个专业多门专业课程的教学内容是相同的,因此“自动化”专业的多个本科生实验室可以与“智能科学与技术”专业共用,包括:微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,可完成“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”和“单片机原理与应用”等多门专业基础课程的实验。
2.4 生源及就业形势
智能科学与技术已经成为信息技术创新的重要增长点,其广泛的应用前景日趋明显,如智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等,所培养的学生正是目前高新技术研究及产业发展急需的人才,同时这类人才也会对传统产业的提升起到积极的作用,就业前景广阔。在招生生源和毕业生就业方面均具备比较好的条件。
3 近期办学规划
3.1 师资队伍建设
在师资建设方面,需要采取积极的人才战略,走引进和培养并重的道路,注重引进和培养具有智能信息处理或智能控制研究背景的人才。同时,聘请人工智能领域经验丰富的专家、教授对本专业的实验及教学进行指导,积极鼓励教师们的学术交流活动。
3.2 实验室建设
(1)利用自动化专业的微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,完成“智能科学与技术”专业本科教学环节中“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”、“单片机原理与应用”5门课程的实验。
(2)建设“智能信息处理实验室”,以通用实验平台的模式用于“数字信号与数字图像处理”、“软件工程”、“数据库与数据挖掘”等课程的实验和上机。
(3)利用教师在承担智能科学与技术相关领域科研课题中购置的相关实验设备和仪器,满足学生在毕业设计阶段和参加科技创新活动中对实验设备的需求。3,3新专业课程体系建设
(1)积极向已经设立“智能科学与技术”专业的南开大学、北京科技大学等高校学习,通过广泛的调研,使新专业的教学体系和课程内容逐步合理化。
(2)紧跟科技发展新趋势,突出“智能科学与技术”新专业的特色,注重学生实践能力的培养,在智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等方面培养社会急需的特色人才。
(3)在控制科学与工程一级学科硕士点下设立“智能科学与技术”的相关研究方向,加强该专业的学术梯队建设和人才培养,促进学院整体教学科研的和谐发展。
4 培养方案
4.1 培养目标
我们努力使学生德、智、体、美全面发展,具有坚实的数学、电子、计算机、自动控制和信息处理的基础知识,系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识和基本技能与方法,受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练,具有分析问题和解决问题的能力,以及知识自我更新和不断创新的能力。学生能适应智能科学与技术的飞速发展。在个人素质方面,具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力,并具有良好的语言和计算机运用能力。
4.2 基本要求
使学生系统地掌握“智能科学与技术”的基础理论知识,以适应自动化、智能信息处理与技术等方面的工作需求;掌握电路与系统的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的能力;掌握信息获取、处理的基本理论和方法,具有系统设计、集成、应用的基本能力;了解智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态;了解自动化和信息系统及网络技术的应用现状和理论前沿,具有研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的初步能力。
4.3 主要课程
我校“智能科学与技术”专业的主要规划课程包括电路、电子技术、微机原理、自动控制理论、现代控制理论、嵌入式系统、软件工程、计算机网络、数字信号与数字图像处理、智能控制、数据库与数据挖掘、人工智能概论、信息管理系统等。
在课程的设置上,我校适应社会发展需求,突出“工学并举”实践能力的培养,开展有自身特色的“智能科学与技术”本科生教学。区别于北京大学等高校的智能理论算法为主、南开大学等高校的智能信息处理为主、西安电子科技大学等高校的通信工程应用为主的办学主导方向,突出河北工业大学地方工科院校的自身特色,以培养学生研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的基础能力为目标,设置相关的课程。其中,学科基础课程、专业必修课程和专业选修课程安排如表1~表3所示。
关键词:智能;外墙;清洁器;现代建筑
0 引言
现在高楼的外墙清洗,基本都是靠传统的用纤绳悬着清洁工人进行手工操作。不但危险而且效率低,使之外墙清洗成为了人们关注的问题。长期接触清洗液还会对身体造成极大的伤害;更受到天气,时间的限制。虽然,随着自动化技术的应用,智能化、经济性、可靠性和实用性等取代人工清洗作业的智能清洗器成为当下所需。面对多的问题,为了让人从危险的高空作业中解放出来,减少气候环境、工作时间、高空危险等因素的限制,城市高层楼宇建设急需一款可靠有效的“自动化机器人”。
1 现代城市建筑的清洁现状
1.1现代城市建筑的主要特点
随着现代化城市发展的加快,城市发展中的高层建筑拔地而起,高层的建筑设计一方面,在设计创新上积极运用新结构、新技术以及新材料,发挥着现代化都市的美观性的装饰。另一方面,高层建筑的在大面积采用新材料和新技术的同时也面临着美化背后的自然侵蚀的污垢问题。高层建筑群在为城市形象铸就城市景观之时,环境中的自然风吹日晒及人们不良生活方式对城市环境的污染排放,加剧了建筑本身的污垢。
1.2 现代城市建筑的清洁现状
现阶段,城市发展中的摩天建筑群成为现代都市一道城市形象的景观,尤其是商业中心的建筑群多为高层建筑,建筑表面材料多以玻璃幕墙和钢、铝等材料为主的结构进行装饰,在采光性和实用美观性的背后,也反映出风吹日久后的清洗任务。玻璃幕墙面积在建筑的立面几十米到几百米之间,衔接处无任何可攀爬的支撑结构,在传统清洗建筑外墙时,通常采用人工作业,利用升降台或吊篮承载城市的“蜘蛛人”进行清洗。人在高空中一旦遇到气流就会失去平衡,因此,在这个过程中人常常伴随着危险发生,对此类工作环境,人身安全是受到相当大的威胁。为此,急需一种人工智能替代人的方式进行完成清洗作业,智能外墙清洁器就是在这样的背景下应运而生。
2 智能外墙清洁器的技术优势
2.1智能外墙清洁器研发背景
智能技术在随着人们生活水平的提高,也以一种新的生命力的服务方式进入到我们的生活中,随着人们对环境要求的提升和生活方式的改变,智能技术以灵活性和不断变化的应用条件在诸多领域中广泛应用。以智能外墙清洁功能为代表的智能化设计,在近些年中,应用于现代建筑的高层外墙的清洗方式不断改进和提高,其中以智能外墙清洁器以涉及清洁功能技术尤为突出。对于建筑外墙面的清洗以爬壁的智能化作业机器为主。智能外墙清洗器以实现全自动的清洗功能,在结构上采用以滑动密封负压吸附装置为附带式的驱动结构,以实现在建筑外墙体的曲面转折和超越障碍转换的功能。能够通过大面积的挤压吸盘吸附,模拟人的手进行擦涂方式作业,因此,在结构操作上比较简单,实用性很强等优势,并代替传统的人力清洗,致力于提高清洗自动化程度和作业效率。
2.2智能外墙清洗器的设计
清洗机器人的驱动机构的设计,该驱动机构设有可装设于楼顶并可受控横向位移的定位构件,通过绳索连接到清洗器上,以控制其上下方向的运动。在清洗器组具的设计上,以流线型旋转刷、制动机构和清水喷头等组合复件;吸墙辅助设备的设计,以利能够更有力的刷洗外墙。在技术水平上,智能外墙清洗机器人的研制涉及机械设计制造、液压技术,机械电子等领域相关理论的综合应用。在清洗的功能性上。智能外墙清洗器能够对玻璃外墙以及一般材质外墙的清洗工作,能够很好的控制其在清洗过程中的路径和速度的操控,效率以期达到人工的3-5倍。在操作性上,可以实现操作简单,通过简单的控制就可以让其达到人很难达到的地方代替人去清洗,并且小型化,让一般的家庭都能够使用这样的设备去进行对家庭外墙和窗户玻璃的清洗。因而,具有简单实用,经济实惠等特点。
2.3智能外墙清洗器的爬壁设计
智能外墙清洗器的爬壁以吸附为主要的核心技术体现,通过移动和吸附实现其建筑物外墙的清洗功能。因为建筑物外墙材料多为玻璃、外墙砖和外墙涂料,因而,在爬壁设计上采用真空吸附的吸盘设计。以十字结构确定清洗器的刚度,在机器的移动和越障时能够有利于变形的弹性范围,提高智能工作的安全性和效率性。
2.4智能外墙清洗器的清洗系统设计
智能外墙清洗器的清洗系统以滚刷为主要核心部件,滚刷以呢龙威主要材料,尼龙筒壁设有轴头,轴头筒壁外侧以猪的鬃毛进行固定尼龙壁的穿孔。在通过墙壁清洗通过清洗作业时,滚刷的材料及结构进行工作清洗,以采用传动齿形带转动,在传动过程中以同步传动齿带动凸齿与轮齿的齿合实现传递运动和清洗的动力。设计滚刷1、2、3,使滚刷通过自转回转和同步运动完成对建筑外墙体的清洗工作。整个清洗系统的设计只需要一个电动机,电机本身的重量低于人的标重,因此,在高空作业的清洗工作时实现了高效率和安全性。
2.5智能外墙清洗器的控制系统设计
智能外墙清洗器的控制系统设计以计算机控制方式的选择与功能模块进行设计。在系统功能设计以控制方法和控制系统组成。完成的系统控制以清洗系统、张力控制系统和载体系统进行设计。进行清洗系统时以电机运转实现液压顶起本体装置,自动供水、旋转滚刷和纠正移动方向。在张力控制下,实现轨道拉索张力增加货减少,以控制机构向上、向下移动实现其移动。于此同时,进行轨道的拉索运作,实现机器沿轨道行走或停止的命令,通过牵引拉索实现卷筒运转或停止。三个控制系统的部分都是各自独立运动和控制。实现了机器的平面运动控制、清洗动作控制以及张力平移控制。
3 智能清洗器在建筑外墙的应用影响
高层楼宇的清洗问题额这些年一直备受关注,在智能外墙清洗器作为一种高效、节能、安全的新型人工智能机器人,对改善清洗从业人员工作条件,避免事故发生有一定的影响意义。智能清洗器的设计以机器人的机构学、运动学、机械设计、编程设计以及产品设计等多学科的交叉领域共同研发,在应用于建筑外墙的清洗工作,实用于多种外墙材料和一定障碍下的不规则形状。其灵活度、清洗度、安全性和节能效率方面都大大提高了清洗作业的难度和危险度。
4 结论
智能外墙清洁器的设计是以现代化人工智能化的优势取代高空作业的人,通过对清洗器的基础设计,以爬壁设计、清洗系统设计和控制系统的设计提出清洗器设计的智能化,并提出智能外墙清洗器的应用于建筑外墙的灵活性和效率性。以设计简单、经济、实用的外墙清洗器,利用此产品代替传统的人力清洗,致力于提高清洗自动化程度和作业效率。因受到很多技术问题的制约,目前国内外对外墙清洗机器人的研制尚处在探索阶段,在现阶段,设计一款新型的智能外墙清洗器,将为高层建筑外墙清洗机械化和自动化进程做出有益的探索和尝试。此外,外墙清洗器的应用,可使保洁工人免于高空高强度作业的危险,从根本上杜绝吊篮载人清洗外墙所发生的断绳、坠落、机毁人亡等恶性事故,实现“以人为本”的科技思想。■
参考文献
[1]潘沛霖,韩秀琴,赵言正,闰国荣.日本磁吸附爬壁机器人的研究现状.机器人,1994.11:Vol.16,No.6.379-382
[2]张海洪.机器人壁面自动清洗系统的工程研究.上海大学博士论文,2001.02
论文关键词:智能建筑 系统论信息论 可持续发展 人本论 产业链
20世纪60年代中期,世界建筑业启动了新一轮的发展,建筑物单体的高度与体量急骤增加,二、三百米的超高层建筑,单体超过10万平方米的大型建筑已十分普通。建筑物规模的增大与工程建设的技术难度不仅体现在高度与面积上,建筑物的多功能使用(同一幢建筑物内分层区具有办公、酒店、商场、公寓、娱乐等使用功能)。各类使用者对建筑物的服务要求多样化与服务性能日趋提高,越来越重视生活条件与环境的舒适性、与社会和人际沟通的便捷性、生存空间的安全性、设施服务的完善性、管理组织的严密性等。在解决这些复杂难题的过程中逐步形成了智能建筑的概念。
1智能建筑的理论体系
长期以来,对智能建筑是否存在理论与学科特征,一直未能形成比较一致的认识。有些人士认为智能建筑就是把计算机、控制及电子设备运用于建筑物,只是高新技术的综合应用而已,并无理论可言。
然而,笔者认为经过二十年的实践,智能建筑已不如早期那么神秘朦胧,在长期的建设、应用与管理中,已经凸现其深层的特征,有必要对此进行探讨。图1所示为智能建筑理论的结构,下面将分别进行阐述。
a.应用对象层。智能建筑为人类活动提供信息化、自动化的工作和生活场所,它的应用对象就是建筑物的使用者、管理者与服务提供者。
b.特定功能层。只要是按现代化、信息化运作的机构所在地都有智能建筑的需求,因此智能建筑早已不是办公建筑的专利,公共建筑、住宅建筑、工业建筑、军事建筑都可以按智能建筑建设。近十年来,中国与全球一样建成了大量智能型的办公楼、酒店、体育场馆、会展中心、医院、学校、法院、图书馆、剧院、博物馆、机场、车站、住宅、电子厂、食品厂、化工厂、发电厂、军营、应急指挥中心等建筑物,这些建筑物在世界的经济与社会中起着极为重要的作用。在这一层面上,智能化系统功能需求与设备配置往往受建筑物个性、建设目标,管理模式和投资力度的影响而有较大的差别。
c.应用技术层面。这是智能建筑的技术基础,由通信网络技术、智能控制技术、信息处理技术和综合管理技术等组成。在这些技术领域中,最新的技术成果及其形成的装备会以最快的速度应用于建筑业。如在5年前,当软件工程界刚开始讨论中间件技术时,市场上立即推出了采用中间件技术的智能建筑系统集成软件iz bms集成化智能建筑管理系统)。又如当工业以太网技术出现突破,随即出现了基于工业以太网的楼宇自动化系统。
d.基础理论层。虽然从表面上看,智能建筑嵌人了许多令人目眩的五光十色的技术,但实质上智能建筑并不仅是新技术的综合与新装备的组合,而在其深层次中是有基础理论的支撑。
1945年奥地利人贝塔朗菲创建系统论形成了“系统哲学”,这是把世界看作一个巨大组织的机体主义世界观,它包括了系统本体论、系统认识论、系统价值论和系统方法论。系统理论的概念(等级秩序、渐进分化、反馈、开放等)与方法(图论、集论、控制论、对策论、排队论等)是智能建筑总体设计与工作流程规划中的重要工具。
美国人香农在1948年奠定了信息论的理论基础,使人类传统的科学从以材料与能量为中心的体系,转变为以材料、能量与信息为中心。当建筑物的智能水平日益提高后,人们已不满足仅在通信信道容量、噪声抑制、数据加密上应用信息论,而需要进一步通过统计及随机过程的分析来讨论语义分析、信息的嫡的应用。
“以人为本”在如今似乎已成为一句时尚的语句,但在智能建筑的功能设计与运行管理中,如果缺乏针对使用者与管理者的工作和生活便利考虑,缺乏以人机工效学对人机界面、机器与人的共享空间的设计,缺乏在智能化、数字化环境下对不同职能与层次人的行为处理分析和对策,那么任何再先进的智能化系统也是失败的。
智能建筑不仅仅是当前高新技术的尽情应用,而且必须从可持续发展的角度对建筑物的一切进行考量:设备与材料的环保、系统运行方式的综合能效设计、建筑物节能模式的选择、建筑物管理的组织结构设计,都需要从有利于协调“自然·社会·经济”关系,提高“人口·资源·环境”可持续发展的水平来考虑。这些工作要有助于建立7项工作:选择资源节约型的经济体系、推进社会公平化的社会体系、重视提高国家综合实力的科技体系、保持自然生产能力的生态体系、促进环境质量提高的环境体系、提高国民整体素质的人口体系和规范合理行为的政策法规体系。“可持续发展”是我国的基本国策之一,已深人到整个社会。智能建筑自然也在“可持续发展”政策的覆盖之下。
显然,在智能建筑所有的相关领域,以上的理论都在工作过程中起着宏观导向与微观指导的作用。
2智能建筑理论的特征
通过上述分析可见,智能建筑不仅存在理论,而且其理论结构相当复杂,还具有以下三个特征。
a.多目标的优化智能建筑不是机械的技术与设备集合,而是一个大系统,需要多视角地考虑技术、管理、经济、人文、环境等因素的大系统运行目标,并且调动各种手段使系统达到最优的综合目标。即系统的优化目标函数为:s=f<技术、效率、价格、智能建筑理论与工程实践—程大章发展、环境、人气等)。
b.多学科的综合这一点是显然的,智能建筑的规划、设计、运行和管理,所涉及的技术,经济、管理以及法律问题,都必须有效地应用各学科的知识成果来解决。
c.多因素的相关性智能建筑与社会信息化、社会经济发展、管理模式、装备技术发展、政府导向等具有十分密切的关系,尽管就表面来看智能建筑仅是一种建设行为与经营管理方法。但是从建筑物的生命周期成本(lcc life cycle cost)(见图2)来看,当某种设备与技术采用后,可改变其生命周期中许多相关的分项状态。
比如采用完善的ba(建筑设备自动化)系统进行照明系统的节能控制(按照度、时间、夜间最低照度、分区等),可以有效降低电耗与照明设备的运行时间,而照明设备因此而延长寿命减少了照明设备的维护更新费用。这可使建筑物生命周期成本中的能耗费与设备更新费用减少。但是要实现这一目标需要设置完善的ba系统,要增加建设的一次投资.同时,降低能耗的效益并不仅仅体现在lcc的图中,它对于广义的环境保护价值更是巨大的。
3智能建筑工程实践的分析
近年来,随着中国综合国力的增强,全国各地的智能建筑热潮有涨无退。由于我们已经历了较长期的探索,在工程建筑中有许多成功的经验,也有不少失败的教训,无论是建设方/业主,工程技术人员,还是物业管理人员,都逐步趋于成熟。因而最近起步建设智能建筑的地区(暂称为后行地区),往往可以比北京、上海、广州等先行开发建设的大城市(暂称为先行地区)有更好的建设效果。我们将之称为后发优势,见图3
智能化系统工程先行地区由于一开始处于探索前进的过程,不可避免地在早期建设中存在着各种过份的行为(控制论中称之为超调),随后又出现因失误而放弃的行为(称之为振荡过程),最后趋向于合理的装备与功能水平。而后行地区由于可以借鉴先行地区的经验与教训,可以比较合理稳妥地确定自己的智能化系统工程建设目标与行为,虽然起步稍迟,但最终可以与先行地区趋向于同样的建设效果,而他所化的代价则比先行地区要小得多(如早期智能住宅小区建设成本高达230元/mz,而近年来则在60元/mz左右,而且装备的性能与质量更好)。
4智能建筑已经形成产业链
建筑业是中国经济发展的重要抓手。中国经济发展的历史与现实清楚地告诉我们,国民经济状态上升建筑业必然兴旺,建筑业发达了,国民经济必然形势大好。中国近年来持续的经济增长其中就有1---2个百分点来自建筑业贡献。
随着中国城市化进程的加快,全国的基本建设规模不断增大,北京市2008年的奥运会与上海市2010年的世博会,大大刺激了建筑业发展,智能建筑与智能住宅小区则成为建筑业的精品。在工业建筑物、民用建筑物、军事建筑物与市政建筑物中的电气设备投资已从上世纪80年代总投资的6%一7%,增长到总投资的10%----18%,并且还在不断上升。与此同时,市场中的各类智能建筑电气设备不仅引进了大量国外先进技术与产品,也推出了一定数量具有自主知识产权的产品。据不完全统计,与智能建筑电气设备相关的国内企业约有6---8千家,智能建筑电气设备的民族企业在稳定成长。目前智能建筑行业,已基本形成了一条稳定的产业链,产业链的各方关系可以用图4来描述。
图中箭头表示各方的相互关系:①提供建筑化系统设备工程与技术服务;②提供智能化系统设备功能信息、设备使用改进意见;③提品与设备技术信息;④提供系统设备需求信息与系统设备功能信息;⑤人才与技术的需求与供应。
图4智能建筑的产业链示意图
图4所示的关系中,工作的基础是国际标准、国家标准与行业标准(注:gb/t50314为《智能建筑设计标准》,gb50339为《智能建筑施工及验收规范》)。
5智能建筑应用的发展趋势
随着文明的进步,人们对工作与生活的环境要求不断地提高,建筑物的功能与相应的标准也逐步提升.智能建筑作为现代建设技术的核心,面临着新的挑战。
城市的规模越来越大,建筑群的功能特征日趋明显,出现了中央商务区cbd ( center businessdistrict)、休闲商务区rbd ( recreation businessdistrict)、工业园区、行政中心区、经济开发区、住宅小区等特定功能的区域。现代城市管理必须采用信息化手段对这些区域的建筑群与建筑设备进行综合管理,这对智能建筑提出了新课题。在美国“911”事件之后,建筑物的防灾、减灾及反恐等安全问题凸现,建筑物中的消防、安防、防灾及应急供电等已不可缺少,唯有借助智能化的应用系统,才能使之精准、有效、稳定与可靠地工作。
关键词:住宅工厂化装修; 高科技; 环保; 节能
Abstract: as the bedroom environment quality request to improve the integrative design concept bedroom to mature, house decoration industry veteran of the development and upstream and downstream industry strength of resources integration, residence decorate the industrialization development trend is clear. Residence decorate the factory is the foundation of integrated home outfit, is the core of the industry development. Industrialization brings the industry revolution, the application of the advanced technology, and make the housing decoration system changes.
Keywords: factory house decorate; High-tech; Environmental protection; Energy saving
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
1、 住宅工厂化装修是家庭信息化发展的必然:
随着现代科技的进步及互联网络的普及,智能化、信息化产品已开始进入社会和家庭。目前,世界上一些大公司正竞相开发功能各异的家庭智能化、信息化产品。因此,家庭智能化、信息化产品在21世纪将成为现代社会和家庭的新宠。不久的将来,我们的家庭就可通过一个网络技术平台与信息海洋相连。家庭智能化、信息化主要包括:⑴智能控制;⑵家庭紧急求助;⑶家庭资源的优化;⑷家电功能网上升级;⑸集中控制与管理;⑹集中控制与管理;⑺故障信息自诊断、自反馈并可以享受远程维护;⑻可视对讲门铃;⑼远程抄表;⑽家庭卫士等。
显然,家庭要使用智能化、信息化产品。要实现如上的这些功能,必须解决四大基本问题:①公共信息(电话、电视、全球互联网)的合理布局和方便使用;②家庭安全防范设备的配置,家用电器的遥控;③家庭内的水、电、气、暖的收费计量表数据传输;④物业管理信息传递。解决了电话、电视、互联网以及家庭安全控制/数据信号从户外到室内的连接,以及楼宇内部各种信息的管理问题,还具备多种功能模块,以支持家庭内部电话小程控通讯;支持家庭小型局域网;支持家庭安全防范(进行红外、门磁防盗、燃气泄漏监测、紧急求助启动,报警信息通过电话传到110、住户手机、物管中心);支持小区物业管理。实现多种家庭信息的科学化、方便化地接入、管理和享受。这些依靠传统的住宅装修方法和技术是无法完成的。只有通过工厂化生产才能完成。
2、住宅工厂化装修能广泛应用其他行业的技术
汽车工业、航空工业、工业控制等行业,有大量的成熟技术可以应用到住宅装修中。如:汽车工业和航空工业的内饰技术是通过多种材料和多种生产工艺而达到不同的效果,一般内饰的材料多用塑料ABS和改性PP等,还有其他的如皮革、植绒布、泡沫、玻璃钢等多种复合材料。生产工艺更是多样化,除了一般的注塑以外,还有如吸塑、吹塑、挤出、PU发泡、等几乎所有的塑料加工工艺,还有如仪表板先进的搪塑工艺等。。汽车工业和航空工业的内饰技术生产工艺水平高,配套技术强,可在住宅工厂化装修广泛应用,能使住宅装修效果多样化。
同样,电子信息技术、航空工业灯饰、汽车工业的车窗、工业控制的感应与控制等技术,通过住宅工厂化装修也可很好地应用。
2、 住宅工厂化装修是品质的保证
怎么把装修质量问题减少到最低,应该是我们广大装修业主很关心的问题。目前装修工程质量集中反映在以下五大问题:
①室内环境质量问题。主要是由于设计、工艺和材料问题造成的室内环境污染;
②油漆涂料工程质量问题,主要是墙面漏刷、墙面裂缝和木器及木门顶漏涂;
③木地板工程方面问题,地板表面平整度超标和板面接缝缝隙宽度超标的问题;
④墙地砖工程方面出现问题,主要是墙面边角空鼓,同时还存在表面平整度和墙地砖铺装缝隙超标,严重的出现墙砖大面积脱落;
⑤水电工程的安全问题。也是应该注意的问题,水电工程不符合国家标准要求。
为了保证家庭装修的全面工程质量,按照国家的标准和规定必须从预评价、现场监督和检测验收三个环节进行,但由于我国的装修业至今仍停留在手工装修的落后状况下,装修质量问题不能从根本上解决。
住宅工厂化装修应用先进的生产设备,通过流水线作业的生产方式来生产。工厂化装修最大的优势是以标准化、系列化的生产工艺,从根本上杜绝手工制作可能出现的差错,保证质量;由于减少了大量的现场油漆、粘合等工作,大大减少了对室内空气的污染,基本上闻不到油漆气味,施工现场干净、整洁、噪声少、建筑垃圾少。按《家庭装饰装修工程质量验收规范》地方标准验收时,业主和家装公司的责任界定问题也迎刃而解了。
由于工厂化生产采用了机械化施工,准确度高,施工没有钉眼,色差小(一般工厂化制作为模压或贴皮),油漆在无尘空间(烤漆房有双道防尘措施)施工,避免了粉尘交叉污染,油漆表面细腻光滑,同时工厂制作有质量标准可寻,质量有保证,并且可以按照装修业主的要求定做。
4、住宅工厂化装修有利于环保
近年来,伴随着人们对居住舒适度要求的提高,伴随着城市住宅装修的汹涌热潮,我国大中城市的装修垃圾每年都在以惊人的速度增长。被扔掉的装修垃圾造成对环境的污染。如今,因包括装修垃圾在内的城市垃圾所引发的环保、土地危机业已成为不可回避的社会问题。传统手工装修作业施工特别是油漆工序,现场操作不但质量得不到保证,在施工过程中还会留下很多的有害气体,又得不到有效的发挥,影响室内的空气质量。现场操作所产生的噪音对周边环境和邻里也有很多影响。
工厂化变革了传统装修模式,是针对传统装修的一些弊端出现的革新。住宅工厂化生产是全部在厂里完成的,并采用了绝对环保的材料,能有效地提高住宅及其他室内的空气质量,且工厂化生产比现场操作减少了工作量,更降低了现场操作所产生的噪音和装修垃圾,从而减轻了对周边环境和邻里的影响。
5、住宅工厂化装修能节约成本
中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会曾披露,中国家庭装饰装修的浪费十分惊人,每年由于装修造成的浪费就达300多亿元,被扔掉的装修垃圾造成资源的浪费。
住宅工厂化至少能降低35%的生产成本,这种低成本结构应包括五个方面的内容:
①工厂化生产减少了人工的投入,原有装修中手工费是大头,每个工人每天得支出50~70元的费用;
②规模生产的最佳剪裁能实现原材料的最大化利用,使原材料至少减少10%的耗费,而这在手工现场作业情况下是无法达到的;
③规模生产的批量采购,能得到原材料购价的最大优惠,批零差价降低了费用;
④装修木工的连接件、合页、拉手、门锁等五金件造价减少了5%;
⑤工厂化装修还能减少用户交通运输等购材相关费用。