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关键词:物联网技术;智能建筑;成本控制;工程造价
1引言
随着国家对智慧城市的重视,智能建筑也进入了高速发展时期,智能建筑在物联网技术下对增强安防措施、改善居住体验、节约能耗等方面进行改善。物联网是通过多种信息传感器实时采集各类信息,在终端设备、边缘域或云中心通过机器学习对数据进行分析。智能建筑可以利用物联网技术对建筑内暖通空调、供水、发电、照明系统、网络等通过人工智能处理器对于建筑的整体分析和优化,可以大大节省运营成本,提高投资回报率。智能建筑的核心是5A系统:建筑设备自动化系统(BA)、通讯自动化系统(CA)、办公室自动化系统(OA)、火灾报警与消防连动自动化系统(FA)、安全防范自动化系统(SA),通过5A系统使建筑具有安全、便捷、高效、节能的特点。根据数据统计,2019年我国物联网连接量在45.7亿,到2025年将增至199亿,市场空间非常广阔,对于智能建筑在物联网技术下成本控制和造价分析,将成为行业关注的热点。
2物联网技术对智能建筑的成本控制
利用物联网技术对智能建筑进行工程预算是一种新型的技术手段,物联网技术通过智能系统提高成本控制的准确性,对于智能建筑项目进行成本预算和控制有十分重要的作用。物联网技术的广泛应用是智能建筑的基本特点,一般通过开环控制和闭环控制的结合,以及定性控制与定量控制的结合的采用多模态控制方式,这种方式可以帮人们处理大量的系统问题,通过大数据收集资料和人工智能的科学推理,可以对人类的行为和思维进行感知模拟,对智能建筑中5A系统的精准控制。物联网通常使用射频设备、定位系统、激光扫描设备和红外感应器设备等信息通讯传感器,通过网络把所有设备都连接起来,来使信息互联互通,实现在物联网技术下智能识别、智能定位、智能跟踪、智能监控的管理体系,可以对智能建筑中的各种设备进行有效管理,让设备和系统进行信息互通和远程共享,通过收集大量的数据信息可以构建一个参量体系,通过参量系统优化智能建筑使用成本,给人们提供绿色环保、舒适健康的生活环境。
3物联网技术下智能建筑工程造价
利用物联网技术和参量体系可以得到大量信息,通过信息的处理计算得到成本数据和工程量,根据国家规定定额标准得到工程造价的目标函数。运用BIM智能建筑模型,合理的博弈控制函数设计进行智能建筑的造价预测。物联网技术下智能建筑的工程造价分析模型主要有三种,(1)通过对建筑的主要参数数据的基础上构建模型。(2)通过物联网技术模糊控制和逻辑控制来构建模型。(3)通过物联网技术下拟自然随机最小二乘拟合来构建模型。这种方法由于计算量较大,计算复杂程度较高,无法保证计算的准确性。为了提高计算的准确性,本文提出一种基于物联网技术约束参量和工程造价预测模型的方法来提高智能建筑成本控制进度和工程造价预测准确性。
4物联网技术进行成本控制参量体系
在智能建筑中工程造价是指工程建设中所需要投入的资金,主要包括前期的投资估算、项目过程中的工程结算、完工后的竣工决算。在智能建筑施工过程中,可以运用物联网技术对项目成本和工程造价进行有效控制。第一,合理分析智能建筑工程造价的约束函数和参量体系;第二,为了构建物联网技术下智能建筑参量体系和约束模型,需要对建筑规划、消防、交通、环保等实现工程造价合理评估和预测。通过参量体系和约束模型进行智能管理控制,保证智能建筑项目施工进度和施工品质。通过构建物联网技术参数模型,保证了智能建筑材料合理选择和建筑施工成本的精准预测。在物联网技术智能建筑成本控制预算中,往往忽视交叉因子对成本的影响。智能建筑在物联网技术的支持下实现自动网络控制,利用智能建筑自动控制网络中的三种通信协议实现效益评估,可以有效地计算出智能建筑控制成本,在构建物联网技术下智能建筑的成本控制参量体系中,利用物联网技术对工程造价模型设计,实现对智能建筑工程造价成本有效控制和精准预测。由此可见,在物联网技术下构建智能建筑参量体系是实现成本控制的重要途径。
5智能建筑目标模型构建及设计优化
利用物联网技术建立智能建筑目标模型,通常是采用均衡博弈的计算方法来分析智能建筑的工程和造价,这种方法是用预测函数以及最小方差来进行成本的预测和造价控制,可以有效地控制智能建筑造价计算精度。但是由于需要收集大量的数据,在没有足够数据作为基础的情况下,智能建筑工程造价预测精度是不准确的。本文为了提高控制精度采用了一种在物联网技术下智能建筑成本约束参量。通过约束参量贡献度加权的方法建立工程造价预测和成本控制模型,在参量分析基础上设计工程造价预测和成本控制模型,构建物联网下成本控制系统得到最佳的博弈函数,得到工程造价施工优化参数。在物联网技术智能建筑施工过程中,不但要考虑在施工成本,还需要对管理成本等多方面进行综合考量,通过智能建筑成本分析建立工程成本预测模型。为了合理地评估智能建筑的性能,可以采用一种分数阶差分函数的公式对评价进行有效分析,用函数公式得出智能建筑成本和建筑质量的关系。在智能建筑模型构建时,利用分析方法实现成本投入的时间序列的采集,通过智能建筑施工中的各方面因素进行线性二乘拟合计算构建约束关系模型,可以实现智能建筑工程造价的量化评价参数模型。在实际施工过程中,包括固定成本和非固定成本,非固定成本是由很多不确定因素造成的,为了实现有效的成本控制,应该对不确定因素进行有效控制。通过物联网技术构建量化控制模型,可以有效地对物联网技术下智能建筑工程项目实现效益最大化。在物联网技术下智能建筑的控制必须满足非线性方程的连续性条件,通过连续性条件构建一个模型,由此可以得出物联网技术下智能建筑施工过程中生产效益最大化,并且在物联网技术下实现成本与效益最优匹配,通过以上决策,智能建筑工程造价的效益值和带量值可以有效均衡。此外,为了保证施工效率和质量构建模型,通过累计方差的公式对建筑成本的参量贡献度进行自适应加权处理。通过上述介绍的参数模型,可以在物联网技术下对施工成本、施工效率和施工质量进行优化,不但提高了施工质量还降低了施工成本。
6物联网技术下仿真实验和分析
为了对上述模型和参数进行检验,以及物联网技术下智能建筑成本控制和工程造价分析的可行性,通常需要采用一种仿真软件进行分析和研究,根据国家预算定额可以设计物联网技术下智能建筑成本参量数据表。通过成本参量数据表进行物联网技术下智能建筑成本控制和工程造价仿真建模,对物联网技术下预测数值仿真,通过仿真可以得到不同的成本控制数据,为了要论证结果,可以把物联网技术智能建筑仿真结果和传统模型计算结果进行对比。从仿真结果可以看出,采用本文所使用的方法有效地降低了项目建设成本,成功的对智能建筑成本控制进行了优化。由此可见,通过仿真实验模拟进行实验得出的结果是有科学性和可行性的。
7物联网下智能建筑展望
物联网技术在建筑业、工业、电子行业、交通行业、汽车行业都有了深入的应用。随着科技的不断进步,智能建筑在物联网的发展下将结构、系统、服务、管理跟用户需求进行优化组合。智能建筑不仅可以提高舒适的环境,还可以提高工作效率,降低建筑成本,已经成为智慧城市发展的必然趋势。目前智能建筑主要体现在系统设备自动化和通信系统信息化,随着科技的发展,物联网技术下的智能建筑会采用系统信息综合管理,对智能建筑内所有的设备信息进行收集、传输和处理,在物联网下智能建筑可以实现人与物的连接,物与物的连接,通过云计算收集处理和人工智能逻辑分析决策,朝着智能化方向发展。
【关键字】智能建筑 集成管理 Agent技术 MAS 通信机制
中图分类号: G267文献标识码:A 文章编号:
引言
智能建筑是多学科、多高新技术与现代建筑技术的综合集成,涉及诸多弱电系统,各子系统间交叉渗透、相互关联是智能建筑集成控制的显著特征。为实现智能建筑各子系统的最优化组合,需要构建集成管理平台,使各子系统之间能够共享信息和协调联动。
目前建筑的智能化主要体现在对环境参数采集控制的自动化上,其智能化的程度是十分有限的。各子系统间只是简单的信息交换,而不能协作完成任务,当目标发生冲突时,也没有相应的协调机制。近年来人工智能的应用为智能建筑集成控制提供了新的思路,而Agent技术的智能性和动态性也为智能建筑的发展提供了新的途径。
Agent技术概述
1.1关于Agent
Agent是人工智能和对象实体相结合的产物。一般是指一个具有自主能力、社交能力、反应能力和预动能力的软硬件系统,可以视为在特定环境下能感知环境,并能灵活自主地运行的,以实现一系列设计目标的、自主的计算实体或程序。Agent在一定的目标驱动下具有对其自身行为和内部状态的自我控制能力。以混合式Agent结构为例,主要由决策与智能控制模块,信息处理模块,执行模块,环境感知模块,通信模块,任务与承诺表和知识库等组成,如图1所示。
图1Agent的基本结构
从应用的角度,Agent主要有以下五个特征:
(1)自主性。Agent能自行控制其状态与行为,能在没有人和外部程序介入时自行运作。这是Agent其区别于过程、对象的最根本的属性。
(2)社会性。即通信能力,指Agent能用通信语言与其他实体交换信息、相互作用。
(3)协同性。指Agent间能相互协同完成复杂的任务或协商执行某类活动。
(4)感知能力与反应性。指Agent能够检测所监控的对象状态,接收识别系统中其他Agent发来的信息,并能根据环境变化采取类似于直觉和反射的行为。
(5)学习性。指Agent能从自身的经历,所处的周围环境和与其他Agent的交互过程中学习,获得更好的适应能力。
1.2 多Agent系统MAS
一个Agent能够独立的完成某项任务,但由于其能力有限,某些情况下必然需要多个Agent协同合作,在此基础上形成了多Agent系统(Multi-Agent System,MAS)。MAS是由多个相互作用,相互联系的Agent组成的系统, 是分布式人工智能的拓展。
MAS是一个高度交叉的研究领域,吸取了众多学科的内容,如计算机科学,人工智能,社会学等。它可以从Agent的通信协调、调度管理来表达系统的结构、功能和行为特性,从而进一步理解系统的社会行为。因此,MAS能够很好地模拟现实世界。 Agent成员不同于子程序或是过程、函数,其目标和行为是相对独立。Agent之间的交互通过信息传递进行实现。MAS具有传统分布、并发问题求解的优点,同时具有复杂的交互模式,能够满足多控制节点的分布式系统的需要。
1.3 Agent技术在智能建筑中的应用
基于Agent 的结构提供了柔性、可变性和鲁棒性,适用于解决一些动态、不确定和分布式的问题。将Agent技术应用于智能建筑集成管理相比其他控制系统具有很多优点。首先,系统的问题处理过程具有智能性,各Agent知道在什么情况下如何进行交互,如何处理。其次,由于各Agent之间的协同合作关系,系统的可靠性相比现有控制系统大大提高。最后,Agent技术可以使系统具有很好的扩展性,可以增加信息处理,并在系统中注册,从而实现多个协同完成相对复杂的任务。
基于MAS的智能建筑集成管理模型
智能建筑系统集成必须要集先进与实用于一体,能够实现对建筑集成系统状态的全面监控和资源的管理与共享,使整个建筑的各功能模块协调运作,同时具有安全性与高效性。
智能建筑的控制子系统通常包括楼宇自控系统,消防报警系统,车库系统,安保系统,广播系统等。要实现智能建筑系统集成管理,关键在于实现各子系统之间的协同合作和知识的完全复用,从而体现其智能性。结合Agent技术,将各子系统设计为一个Agent组,各个执行器作为相对独立的Agent,同时设计相应的协调控制Agent,并建立通信合作机制以实现各子系统功能的提升以及系统的智能监控与管理。本文提出的基于MAS的智能建筑集成管理结构如图2所示。
图2基于MAS的智能建筑集成管理结构
该智能建筑集成管理结构分为四层。自下而上,分别为执行层,管理层,协调控制层和人机交互层。各层内容与功能分析如下:
执行层――主要包括消防Agent组,安保Agent组,车库Agent组,给排水Agent组,建筑设备Agent组和办公设备Agent组等。各Agent组与现场环境交互,主要负责系统各子问题的并行处理。
管理层――主要包括安防Agent,应急Agent,节能Agent和环境Agent等。负责对系统需求进行整合,实际控制下级黑板Agent,完成信息,并能够对问题处理的效果进行评估。
协调控制层――包括一个协调控制Agent。完成实际的控制决策,具有核心作用。制定解决问题的策略,构建问题解决的流程图;能够实现参数的动态优化与修改,为各子系统分配子任务;控制下级黑板Agent,完成信息。
界面管理层――包括一个界面管理Agent。负责与用户进行交互,介入用户需求与问题,并呈现问题处理过程的相关信息。
将每个子系统封装成一个Agent组后,系统在一定程度上提高了系统对事件的响应速度。Agent组内一般结构如图3所示。以照明系统为例,执行器是系统中的所有灯具,需求则体现在节能方面,环境方面和舒适度方面。
图3Agent组的一般结构
基于黑板结构的Agent通信机制
通信协作是多个Agent共同顺利地完成任务的关键。目前已经提出了多种协作机制,如合同网和黑板系统等,本文提出的集成管理结构是基于黑板系统的。
3.1 关于黑板
黑板的最初实现是在Hearsay语音理解课题,以后逐渐抽象成一个问题求解模型。它将求解模型的知识表示成独立松散的知识源,利用这些知识源实现问题的协同求解。黑板模型中的知识源相对独立,其精度可调,而且黑板的层次划分使抽象技术得以实现。因此,黑板机构是一种比较先进的问题求解模型,得到广泛应用。
MAS中,黑板是一个全局数据库,用于存放原始数据、问题求解过程中的部分解及完整解。黑板上信息被划分成若干个层次,较高层次上的信息可以视为较低层次信息的综合抽象。黑板上的信息必须采用各个Agent都能理解的语言,而且信息只能由知识源来增加、删除和修改。黑板是知识源通讯和相互作用的媒介。
3.2 冲突协调机制
在开放的多Agent 环境下,由于存在着不同种类Agent的信念、目标是各不相同的,且都要实现自身功能的最大化,因此Agent之间很容易出现冲突,而且冲突的表现纷繁复杂,所涉及的范围也十分广泛。基于MAS的智能建筑管理系统在处理相对复杂的问题时,各低层Agent之间的联动过程相对复杂,因此需要建立相应的冲突协调机制,提高整体效率,实现资源的最优配置。
本次设计的冲突协调机制如图4所示。设有冲突诊断功能,对系统运作状态进行监视,若存在冲突,首先在各子系统内部调整相关Agent的动作规划,如果冲突解决则结束,否则由相关的管理层Agent进行协商,最后由协调Agent求出相对最优解。
图4Agent冲突协调机制
结束语
Agent技术的引入,较好地解决了子系统之间的通信与协作问题,使系统具有联动性、智能性和自学习性。但目前Agent技术在智能建筑领域的研究仅停留在规划和方案论证阶段,如何将其与现有的智能建筑技术相融合,充分发挥其人工智能方面的优势,提高建筑物智能化,还需要对智能建筑Agent通信语言、各Agent间协商策略和Agent的运行支撑平台等做进一步深入研究。
参考文献
[1]马琴,程大章. 多Agent技术在智能建筑系统集成中的应用. 低压电器. 2008.
[2]蒋鹏,王波. 多Agent系统技术在智能建筑中的应用. 建筑电气. 2005.
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[4]李海刚,吴启迪. 多Agent系统研究综述. 同济大学学报. 2003.
方法一:服用止痛药。在女性经期出现痛经的时候,其就可以在喝牛奶的时候一起服用止痛药,止痛药约在20-30分钟后起效,且持续12小时,这种方法不建议长期使用。
方法二:艾灸法。选用三阴交、足三里等穴位,将艾条悬放在距离穴位3cm左右的高度,使局部温热而无灼痛。每穴10-15分钟左右,以皮肤出现红晕为度。
方法三:按摩法。病用双手掌互相摩擦,直至发热,在脐下小腹部沿顺时针方向按摩大约200次,或点揉足三里、三阴交穴,各1分钟。
(来源:文章屋网 )
【关键词】智能建筑 人工智能 智能控制 技术
智能建筑于20世纪80年代起源于美国,主要依靠智能控制技术、计算机技术、集成技术以及信息技术等实现各种不同功能。智能建筑是由多种高、新科学技术综合产生的。人们通过建筑智能系统尽情享受个性化、舒适化、节能环保,符合现代绿色建筑要求的生活与工作环境。
一、智能建筑研究现状
智能建筑自20世纪80年代初出现在美国,随着信息技术发展,在全世界范围内得到了极大发展。智能建筑相对于其他的普通建筑而言,其特征主要是安全、便捷、高效、舒适。随着建筑智能化系统技术的快速发展,智能建筑工程规模越来越大,智能建筑已逐渐引人关注与研究。根据智能建筑设计标准,其主要结构包括信息系统、设备管理系统以及安全系统,复杂的智能建筑可根据具体需求设计特点的功能模块。
智能建筑是伴随着计算机科学技术兴起的,以计算机技术与信息技术为基础,并与建筑施工技术、控制技术息息相关。该技术的发展对智能建筑具有直接影响。智能建筑发展一般划分如下几个阶段:
(1)第一阶段,开始于20世纪80年底,该时期以单功能系统的研发为主流产品。随着智能控制技术在智能建筑设备的应用,逐步研发出了各种研发产品,其中最具有代表性的是闭路电视监控、火灾自动报警、空调设备监控等系统。该系统结构简单,且可通用、可互换,只需调整控制参数。
(2)第二阶段,开始于20世纪90年代,以多功能系统为代表。随着信息技术、微电子技术的发展,以ASC为代表的微控制器研发成功并得到广泛推广。ASC可根据具体要求进行定制。ASC的通信功能实现了各专用控制器间的信息共享和管理功能,如综合保安系统、建筑设备设备自控系统、有线电视、火灾自动报警与控制系统等。
(3)第三阶段,20世纪90年代末期出现的集成系统。随着互联网的快速兴起,通信协议由专有型逐步转向开放型。
(4)第四阶段,21世纪的集成管理智能化系统、计算及网络系技术,智能控制系统依托互联网,实现了智能建筑的系统化、集成化与独立运行和管理。智能建筑实现了基于虚拟现实与多媒体技术的人机接口和融合处理。
二、智能控制技术在智能建筑中的应用
(1)知识库专家系统和知识工程是智能领域的重大研究成果,专家系统管控着整个系统正常运行,专家系统是在所需控制对象和规律的基础上研发的。该系统,具有丰富的专业知识和经验水平,能解决专业问题。根据一个或多个专家提供的特殊领域知识、经验进行推理,综合模拟专家的决策来解决复杂的问题。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,建立模型知识库,利用逻辑推理法则,制订系统的控制决策。为智能建筑的自动化提供了最优控制决策支持。专家控制系统改变了传统依托数学模型的控制系统设计的局限性,使数学模型与知识模型相融合,知识信息处理技术与控制技术相结合。专家系统现在广泛应用于物业管理、自动缴费业务与智能支持等领域,在社会上评价均很高。
(2)人工神经网络在建筑系统建模、学习、控制、优化等方面取得了很大的成功。目前广泛使用到了语音识别、最优化计算、图像处理等等控制领域。随着智能建筑的自动化功能需求的不断增强,在现代智能建筑物内安装的自动化设备愈来愈多,能耗也越来越大。智能建筑改变了传统的自动化、半自动化的响应速度,且其对设备要求越来越低。智能系统中的建筑学习模式的开放,使智能系统的成本越来越低。尽管建筑神经网络模型存在实时性,但随计算机运行速度的提高与神经网络算法的改进,建筑神经网络控制不断完善。神经网络学习控制将采用大规模集成电路,可完成建筑物监控、保安、照明、娱乐等任务。
(3)随着数据库技术、网络技术的快速发展,数据仓库技术、分布式数据库的不断走向成熟,科学家不断将其引入到了建筑物的智能决策系统当中,能使智能建筑实现智能化决策支持系统。半结构化和非结构化的智能决策帮助了中、高层决策者进行方案决策,为决策者提供详细的信息,帮助决策者明确决策目标和对决策问题全面认识,能提供各种决策方案,并能对其进行优化设计,帮助决策者提高决策能力、决策水平、决策质量和决策效益,从而达到最大经济效益的目的。
三、结论
智能建筑由于其依托互联网技术、计算机技术、信息技术,能够比较自由的设计个性化服务,从而使我们的工作与生活环境得到了极大的改变,随着经济的发展,智能建筑逐步走向个性化、智能化方向发展,而智能建筑的关键技术是智能控制技术,因此,只有促进智能控制技术的发展,才能更好的发展智能建筑。
参考文献:
[1]郭维钧.智能建筑的最新发展[J].施工技术,2007,(04).
[2]李旭.智能建筑浅谈[J].中国科技信息,2005,(07).
[3]张海燕,马凤仙.我国智能建筑发展中存在的问题及对策[J].三门峡职业技术学院学报,2004,(02).
智能建筑的兴建带动了其系统集成的发展,根据国家标准,定义智能建筑系统集成为:将同一智能建筑内的智能化子系统利用物理、逻辑等方式相互连接,实现信息集合、资源分享的目的,智能化子系统包括通信自动化系统、办公智能化系统、智能防火系统、智能安保系统、楼宇自控系统等,利用微机网络技术和结构式布线的方式,将子系统共同集成控制在一个统一的管理系统中,集中设备功能与信息数据,使资源实现共享和有效利用。
2传统智能建筑系统集成的不足
传统的建筑系统集成包含不同厂商、多项协议和跨系统联动,由于各方面不能较好统一,网络系统自身转发受到限制,导致其下子系统的联动遭到一定阻碍,连接的可靠性、实时性和集成效果都未达到理想效果,具体表现为系统无法兼容、扩展性低,整合操作性有待提高;联动弱电子系统需定制专门的软件才可实现;不同子系统难以整合,即便实现联动,集成的智能化效果也十分差强人意。
3物联网技术在系统集成中的应用
物联网涉及通信、网络、定位、标识、服务技术、多网融合等多项技术领域,以感知为目的,属于物物互联的系统,其体系架构分为应用层、网络层、感知层这三个基本层面,应用层是基础的浏览器应用,网络层是用于构建互联网协议,感知层传输与执行命令从而组建控制网。结合物联网的体系架构,其在智能建筑系统集成中的应用也采用相似的结构层次,基础是TCP/IP协议,加上使用广泛的Internet/intranet技术,核心应用是Web浏览与SQL数据库,共同组成智能建筑内的信息交互平台,各个智能化子系统的运行信息会利用网关实时传输至信息交互平台的中央服务器,工作人员在已授权的情况下,可方便地利用Web浏览内部网来了解建筑的运行状况,便于监控和统一管理。数据库互联技术会把实时的系统资料转换成SQL数据库,并与物业管理数据库、办公自动化连接,实现资源数据的全面化和综合化,具体结构如图1所示。由上图可知,使用物联网技术的系统集成涵盖智能建筑的各个方面,例如安全防范系统、一卡通系统、物业管理系统、设备自动化系统,更详细的涉及到智能照明系统、暖通空调系统、供配电系统、给排水系统、闭路电视监控系统,实现物业对消防、停车场、检修三表集抄的管理。
3.1感知层的系统集成
感知层承担着采集数据的作用,传输初步处理的信息并执行上级命令,具体来说,就是在建筑内外布设传感采集设备来采集子系统的信息,诸如安全防范系统、设备自动化系统、消防系统等,运用的ZigBee无线传感网络相较于传统网络,不但可以减少线路安装与维护的费用,也可以降低信号线老化失效的可能,使信息的传输更有保障。感知层由各个子系统的节点和协调器构成,不同的区域各自形成模块,模块连接对应的传感器来实行任务,并把处理结果传输至协调器,最终构成无线连接的感知网络。
3.2网络层的系统集成
网络层承担着信息的传输与初步处理的作用,有通信网(包括有线、无线)、互联网、云计算平台和管理系统构成,网络层内有ZigBee集成网关,接受来自各区域传感器的数据,通过ZigBee网关进行远程传输,直至输送至Internet网络,集成网关和智能建筑的系统综合管理中心会在这里展开数据资源的共享和交互。网络层接受上级命令后会向其下子系统发送命令。
3.3应用层的系统集成
应用层承担着发出智能命令的作用,依据不同用户的使用习惯和需求建立而成,各方位的感知层传感器、执行器会在网络层进行数据信息的传输,最终汇合在应用层,实现子系统信息的高度集成,便于用户实时掌握建筑各方面的运行状况。
4运用物联网技术的系统集成的不足
虽然物联网技术可广泛推广并应用在各个不同的智能建筑系统集成中,但物联网目前还处于智能基础设施的建设时代,其在智能建筑的工程技术指导和应用规范都尚未规范明确,共性应用技术和关键技术也都尚在深度研究中。物联网在子系统感知层设置的传感器、控制器都没有规范明确的要求,这并不利于实时掌握智能建筑的运行状况,因此规范传感器和控制器的运行要求直接影响到智能建筑的正常运行。此外,应用层信息网络的基础建设和物联网的现场通信网络同样不容忽视,例如通信互联、线缆电路、前端设备等。
5结语
关键词:智能化,建筑电气工程;应用
中图分类号:F470.6 文献标识码:A
建筑电气工程影响着建筑的投放使用,目前,在建筑电气工程中,智能化技术开始应用。智能化技术是综合了精密传感技术、计算机技术以及 GPS 定位技术的一种新兴技术。
1 建筑电气工程
随着人们对生活水平的要求不断提高,建筑物中,尤其是居民建筑物中,对建筑电气工程的要求越来越高,新技术在电气工程的应用越来越广泛,对电气工程的质量要求也越来越高。建筑电气工程的主要施工工序主要包括:安装成套配电柜及其控制装置,安装电缆桥架及架上电缆,安装电线杆上电气设备以及架空线路,安装变压器,安装动力装置以及照明配电装置,安装柴油发电机组,安装不间断电源,安装低压电动机、电动执行机构以及电加热器并进行接线,试运行低压电气动力设备,安装开关插座等,安装接地装置,安装母线(包括封闭母线、裸母线以及插接式母线等),铺设电缆线路并制造电缆头,铺设导管、穿管及线槽,对钢索、槽板进行配线,测试线路等的绝缘性,安装灯具及其他照明装置,试运行所有照明装置,铺设避雷设施,连接等位点以及安装接闪器,建筑电气工程的验收等。
2 智能化技术
越来越多的新技术开始广泛应用到建筑电气工程中,其中,也包括智能化技术的应用。智能化技术又叫人工智能技术,是 GPS 定位技术、计算机技术以及精密传感技术的综合应用,属于计算机技术的智能化分支,人工智能一词是二十世纪五十年代提出的,主要系统包括图像以及语言识别系统,语言处理系统,自动控制系统以及专家系统等。智能化技术主要应用在控制方面,例如电气控制等。并且随着科技的不断进步,智能化技术的广泛应用,智能化技术中又根据需要加入了其他学科的理论,如仿生学、控制学、自动化以及语言学等。智能化技术能够帮助装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容,并且能够提高工程或系统装置等的整体可靠程度,提高运行速度,加强装置系统或设备的自我保护能力等。
3 建筑电气工程的智能化技术应用分析
在建筑电气工程中,智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。
3.1 智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用
在建筑电气工程中,需要有自动控制和保护系统,以便在发生一些意外时,可以进行自我控制和保护,防止事故的发生。而这些自动保护以及控制系统中则可以运用智能化技术。首先在计算机控制系统中,应用 GPS 定位功能,对整个建筑电气工程的电气设备、线路以及装置配件等进行定位,并利用传感技术进行将电气工程的施工或者工作状况传输给计算机系统,即进行电气工程施工或运行的数据采集,然后计算机系统利用电机设备、电磁场以及电路等学科知识对所收集到的数据进行综合分析,然后按照设定的系统程序,如果出现了哪种数据,就该进行何种控制措施。这样就可以对建筑电气进行智能自动化控制。
3.2 智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用
在建筑电气工程中,可以利用智能化技术进行电气系统的控制和保护,如果一旦出现了问题,智能化程序中没有被规定的状况,则可以发出警报,并对发生问题的部位,进行重点的实时监控,同时,还需要将收集到的数据传输给智能化故障分析系统,利用智能化技术中的神经网络、专家系统以及模糊逻辑等技术,对发生问题的部位进行故障分析,例如,当变压器出现故障时,便可以对变压器油中的气体成分进行分析,从而进一步缩小其故障范围。
3.3 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用
智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用主要包括两个方面,一个是智能化技术的遗传算法,一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是一种先进的计算模型,其原理是模拟生化进化过程中的遗传学机理以及达尔文生物进化论中的自然选择理论,运算过程中应用生物界中的进化规律,进行随机性搜索。智能化技术中的遗传算法在电气设备优化中起到重要作用,在建筑电气工程中,可以采用智能化技术中的遗传算法和专家系统相结合的方式对电气设备进行优化。
4应用建筑电气技术的注意事项
4.1经济方面
在智能化建筑设计当中建筑电气技术需要注重经济实用,保障经济节约而且技术可靠。在实际工作中,建筑电气设计方案选择应该符合智能化建筑发展的趋势,要合理应用新技术,保障技术安全可靠性,选取经检验合格了的产品,用新型技术简化系统设计,进而降低工程造价,保障经济合理,减小投资成本。
4.2设计方面
在对智能化建筑开展建筑电气的设计时,要脚踏实地且实事求是,不要盲目地追求不实际的目标。
智能化建筑功能很全面,设施相对复杂,对于设计和管理要求都较高,在不同设备间都存在自身缺点以及局限性,功能以及性能上还有一定程度上的差别,盲目追求新和全是不现实的。如果对设备的先进性和功能的齐全性进行强行追求,这不仅是在设计上建立了脱离现状的难题,而且会加大工程实施难度,抬高投资的成本,加大运行费用,进而形成资源的浪费,然而很难达到预想效果。合理进行建筑电气设计应从项目的根本出发,选用适当的设备和系统,利用恰当的技术,保障设备、系统功能得到充分的发挥,这样可以满足智能化建筑设计的要求,减小运行和管理的难度。
4.3质量方面
在工程的每个过程中都要认真地审阅、校对设计稿,要确保每个工程的细节都是准确无误的。再有,操作过程要严格地遵循电气施工的规范,应用合格的材料以及设备,坚决拒绝伪劣产品,保障工程安全可靠性。
5.电气智能化控制系统的发展趋势
电子商务和因特网技术在智能化领域的应用,大量节省劳动力和资源,减少企业管理成本,也进一步促进智能建筑电气智能化的发展。随着国民收入的增长,房地产产业的发展,,商业楼、住宅区、办公楼、博物馆等建筑对智能化的要求更多更高,近几年国家大力发展节能建筑、智能建筑以及绿色建筑,在经济市场的调节下和政府政策的引导下,我们国家的智能建筑电气智能化技术应用发展情景十分乐观。
结束语
本文首先介绍了建筑电气工程,并介绍了其施工工序。建筑电气工程中包含的主要工艺流程包括:各种电器设备的安装、各种线路线缆的安装、各种电气配件的安装以及照明设施的安装等。然后本文介绍了智能化技术。智能化技术又叫人工智能技术,属于计算机技术的智能化分支,是 GPS 定位技术、计算机技术以及精密传感技术的综合应用,并且根据不同的应用,可以加入仿生学、控制学、自动化以及语言学等学科内容。最后本文重点介绍了建筑电气工程的智能化技术应用分析,其主要内容包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。
参考文献
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【关键词】:电气自动化;楼宇智能化;
中图分类号:O434.19文献标识码:A文章编号:
【 abstract 】 : the electrical automation technology and equipment in the national production of various departments and fields has extensively applied, the above the intelligent building system in the application.
【 key words 】 : electrical automation; Intelligent building;
0. 引言
电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现机械的自动化,让机械部分脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展,也有利于提高电气设备运行的智能化水平,对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性,加快生产效率都有重大意义。“楼宇智能化”通常包括建筑自动化、通讯自动化、办公自动化等多个方面,随着我国国民经济的迅猛发展和“数字奥运”的提出,高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。
1 电气自动化控制在智能建筑中的应用现状
随着住宅小区建设的需求量大大增加和房地产业的快速发展,人们对住宅的要求越来越趋于智能化的建筑,电气自动化系统是楼宇智能化的核心内容,智能建筑中的空调系统制冷机组给排水变电设备系统都是通过电气自动化系统进行控制的。在办公室现场可以布置控制灯光,在人员流动性较大的地方安置人体感应控制,做到无人关灯,还可以安装电动窗帘,挡烈日的同时控制了室内的温度节约了空调的利用,所有的卫生间的照明空调抽风也可以自动感应进行控制,通过应用这些自动化设备,保证了员工工作的方便,也同时提高了员工的工作效率节约了能源。在公共通道大厅还有公园等一些公共场合,定时控制灯光开关,当自然光变暗时,光感自动泛光照明,在出现消防报警时,可以自动发出强光启动紧急照明控制,进而实现了楼宇智能化设备管理的自动化,也起到分散控制、自动管理、节约能源的作用。现阶段,一些商业建筑特别是星级酒店已经作为了多功能服务的高档场所,为了吸引更多商户,酒店更应该从客户的需求角度考虑规划,通过提高建筑的多方面设施的智能化,采用先进的智能化技术,赢得更多的盈利机会。
2. TN-S系统
在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。尤其近年来,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象TN—C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN.S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。在智能建筑里,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故;如果在TN-S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上,那么危险更大,凡是接到PE线上的设备,外壳均带电;会电击事故的范围;如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的危险外,电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房,计算机房,消防及火灾报警监控室,以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备,所以在智能楼宇的设计和施工中,还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
3.TN-C电气接地系统
TN-C是三相四线制的电气接地系统,通过三根火线和一根保护中性线接地,其中的PNE线同时起着PE线和N线的作用,所以节省了一根导线,其中中性线与保护接地线合二为一,多用于较早的低压配电系统。当电流通过PNE线时,电流不平衡会造成外壳电压过低,在智能化楼宇系统中,每一个变配电设备的负荷较大,当缺少相应的PE线时,PEN线在无人看管的状态下中断就会造成电击和火灾危险。而且在TN-C系统中没有安装剩余电流保护器,没有屏蔽措施而检测不出电流发生故障。因此,考虑到智能化楼宇系统很容易收到电磁波磁场的干扰,应该在精密的电子设备中设有防静电,在电流交换系统中做好接地。
4.楼宇智能化电气保护
4.1 直流工作与交流工作
直流工作接地应用了横截面积较大的铜芯绝缘电子自动化设备,电子设备通过一端直流接地,另一端直接与基准电位连接。在智能化楼宇系统中,有很多高科技智能化电子设备,比如说计算机通讯设备,都是通过互联网进行工作,这些电子设备需要进行带电子的输入传出信息的控制,所以要通过直流工作的准确供电来保持电流的稳定性和准确性。特别注意的是直流工作不能与保护线和中性线相接地。交流工作接地主要是将电气自动化系统中的特殊设备与大地直接相连接,变压器中的中性线必须为铜芯绝缘线并且接地,中性点接地能够确保三相电压变得平衡避免电压的不稳定偏移使得继电保护更加精准可靠。
4.2 防雷保护接地
以防雷为目的的接地就是防雷接地,在智能化楼宇系统中防雷设备一般设置在建筑物的顶端,内部设有受雷装置,引下线和接地线三个装置,楼宇内的大量电子通信设备还有监控办公自动化系统接地都会受到雷击的干扰,一旦遇到雷击,信息系统的运行就会中止甚至会导致整个电子系统的损坏,所以设置防雷接地系统是很有必要的,应按一级建筑物的防雷措施进行设计,自然导体的防雷接地的引下线利用整个楼宇中的各楼层钢筋与大地相连接,楼内屋面金属构件和外墙所有的金属构件都应该与防雷系统连接,这样可以有效的防止雷击对室内设施的影响。
5.结语
楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境讽、水、电所需的大量机电设备,如瑷通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等,通过实现建筑设备自动化控制,以达到合理利用设备,节省能源、节省人力,确保设备安全运行之目的。前些年人们提到楼字自控系统,主要所指仅仅是建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统,近年来已涵盖了建筑中的所有可控的电气设备,而且电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。在楼宇自控系统中,电气自动化系统设计占有重要的地位。
参考文献
关键词:智能;建筑;设计;注意要点
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
智能建筑是指以计算机和网络为核心的信息技术向建筑行业的应用与渗透,是当代高科技与古老的建筑技术相结合的产物,它完美地体现了建筑艺术与信息技术的结合,现已成为评价综合经济国力的具体表征之一,并将以龙头产业的面貌进入21世纪,成为当今世界各类建筑特别是大型建筑的主流。
一、 智能建筑的定义
智能建筑按美国智能建筑学会的定义,它是一种将结构、系统、服务、运营相互联系、全面综合,并达到最佳组合,以获得高效率、高功能与高舒适性的建筑。一般来讲,智能建筑应具备五个自动化, 即所谓的5 A 。5A 包括楼宇自动化系统BA,办公自动化系统O A , 信息自动化系统C A , 消防自动化系统FA 和保安自动化系统SA 这五部分。具体来讲, 楼宇自动化系统B A 主要包括空调系统、给排水系统、配电系统、电梯及照明系统。办公自动化系统O A 主要包括计算机办公系统、数据库共享系统、用户信息处理系统。信息自动化系统CA 包括传输语音的电话网系统、传输图像的有线电视系统, 传输数据的Internet 系统。消防自动化系统FA 包括人工报警器、智能探测器、灭火喷淋系统、紧急广播及照明系统。保安自动化系统S A 包括巡更系统、防盗系统、紧急求助系统和闭路电视监视系统。如果一个建筑仅仅具备这5A,它们在建筑中是单独使用的,这个建筑还不能称为真正意义上的智能建筑,只有在综合布线的基础上用计算机对这几个部分进行综合集成,统一管理,让各个部分之间创造出高效、舒适的生活工作环境时,才能说该建筑具有智能化。
二、智能建筑系统的设计
1、建筑设备自动化系统设计
建筑设备自动化系统设计采用现代传感技术、计算机技术和通信技术对建筑物内部所有机电设施进行自动化控制。主要包括变配电、给水、排水、空气调节、采暖、通风、运输、火警、保安等系统设备。从而实现楼宇内设备管理系统的自动化, 起到集中管理、分散控制、节能降耗的作用。建筑设备自动化系统的基本功能主要包括:
( 1) 自动监视和控制各种机电设备, 节省能耗;
( 2) 自动检测、显示、打印并记录存储各种设备运行参数,延长设备的使用寿命;
( 3) 根据外界条件等环境因素的变化自动调节各种设备,提高环境的舒适性;
( 4) 监控并及时处理各种突发事件, 提高设备的安全性;
( 5) 实现对建筑物内部各种机电设备的统一管理、协调控制。
2、网络与通信自动化系统设计
网络与通信自动化系统以结构化综合布线系统为基础, 以程控用户交换机为核心, 以多功能电话、传真等各种终端为主要设备, 实现对语音、文本、图像、数据、电视以及控制信号的收信、传输、控制、处理与利用, 用来保证建筑物内外各种通信渠道畅通无阻。该系统网络主要包括公用电话网、传真网、电报网、数字数据网、无线通信网、卫星通信网以及因特网等, 各网络相通有利于信息互通、资源共享。
3、办公自动化系统
办公自动化系统是利用计算机技术、通信技术、系统科学、管理科学、行为科学、社会学、系统工程学等先进的科学技术理论, 不断使人们的一些办公业务活动物化于人以外的各种现代化的办公设备中, 极大地提高办公效率和改进办公质量, 从而创造更大的利益。该系统的核心技术是计算机网络支持下的各种办公软件。楼宇办公自动化追求的目标是通过网络, 实现高效的管理功能。
办公自动化系统主要分为三大模式:
( 1)事务型办公自动化系统
它是由计算机软硬件设备、基本办公设备、简单通讯设备和处理事务的数据库组成, 执行日常办公事务, 涉及大量的基础性工作。
( 2)信息管理型自动化办公系统
它是把事务性办公系统和综合信息紧密结合的一体化的办公信息处理系统, 由事务型办公系统支持, 主要是为了管理控制活动。
( 3)决策型自动化办公系统
它是在事务型办公系统和管理型办公系统的基础上增加了决策和辅助决策功能的办公自动化系统, 主要负担辅助决策的任务。
三、智能建筑设计应注意的要点
1、设计系统性
智能建筑是通过计算机网络和控制网络技术, 把构成智能建筑的各主要子系统的各个分离的设备、功能和信息等集成一个相互关联的、统一的和协调的系统之中, 使该资源达到充分的信息共享, 以减少资源的浪费和硬件设备的重复投入, 实现真正意义的统一、实用、高效、便利、可靠、低耗等目的。
因此, 智能建筑的设计应由具有智能建筑设计资质总承包单位的设计院来承担, 从智能建筑的需求目标出发, 充分考虑资金的合理性, 研究分析技术设计、产品、信息、环境、政策等方面的可行性, 制定出智能化系统总体构想。设计中始终执行国家、行业、地方的设计标准, 遵循国家的方针政策, 坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠, 系统设计和设备选型符合标准, 且要求具有开放性、灵活性和可扩展性, 能给集成商创造一个良好的建筑平台环境。
2、 设计优化
优化设计是智能建筑建设的合理化手段。设计方案既要保持系统的先进性、实用性、开放性, 又要优化配置并尽可能的减少业主的投资成本。技术经济性应是优化设计首要考虑的问题。系统集成商必须对建筑物功能本身有充分的理解, 才可能做出符合该建筑实际情况的具体实施优化方案; 必须对安装工艺有丰富的经验, 才能符合国家标准, 才能通过质监部门的验收; 必须掌握控制、通讯、计算机等主要的技术和产品性能, 才能达到二次集成的目的。由于智能建筑系统的快速发展使得系统设计与系统实施的时间差造成系统设计的不合理因素大大增加, 所以, 系统集成商在投标时和中标后, 必须根据总体设计方提供的系统设计施工图和招标文件, 在满足相应要求的前提下, 结合技术的发展和自身产品的特点, 对系统设计进行优化和调整, 得出符合标书要求的既先进又最经济的方案, 在符合技术规格书要求的前提下按“低价者得”的原则评价。中标后的系统集成商应在总体设计方的指导下, 根据系统设计施工图和具体的产品自行或委托设计方再进行优化设计, 并经总体设计方同意后批准实施。
总之,智能化系统内容丰富、种类繁多,每个智能建筑要把所有系统都包罗进去是不可能的,所以,设计时应根据建筑物的使用功能、建设总投资、管理要求等综合考虑,确定与建筑物功能相适应的建筑智能化系统中各子系统的设计标准,应侧重各子系统的有机结合, 注重智能化系统集成,强调综合性、统一性和各子系统的关联性,利用计算机网络技术,使传统的智能化子系统互联、互通、互操作,达到资源共享、功能得以提升和降低成本的目的。人们就是利用人的智能、人工智能及集成智能,运用多学科的知识来设计、建设、管理智能建筑的。
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【关键词】智能图书馆;物联网;本体
智能图书馆必须能够方便的发挥传统图书馆的职能并对其进行必要的扩展,必须能够方便用户对信息资源的获取和共享,集成信息的搜集、存储、加工及等功能并能够对其本身资源进行科学配置管理。智能图书馆的发展虽然尚处于初始阶段,但已经出现了多种多样模式的智能图书馆,比较常用的构架模式通常有基于物联网的资源管理系统、用于优化信息检索的个性化推荐用户本体智能图书馆系统、基于智能建筑的智能图书馆等。
1 基于物联网的资源管理系统
使用基于物联网的资源管理系统来构架智能图书馆是目前使用最为广泛的方法。将物联网技术应用于图书馆不仅有利于馆内资源的数字化管理,也为用户提供了极大的方便。
1.1 物联网的组成
典型的物联网可以分为三个层:感知层,网络层,应用层[1]。物联网这种典型的工作方式十分适合用于管理图书资源,所以将物联网技术用于智能图书馆系统不仅能够十分方便的实现图书资源分配明确、易于流通等功能,还能同时大幅提高用户的体验,减小工作投入等。
1.2 系统框架的设计
基于物联网的工作模式,在构建智能图书馆过程中可以将物联网的感知层、网络层、应用层三个层次分别应用于图书馆的资源监测、信息传输、流通规则管理中。
其中感知层的感知和度量可以通过不同的数据采集端来完成,物联网的数据采集端可以是手机、PDA(掌上电脑)、红外传感器、二维码解读器、RFID(射频识别)标签读取设备、激光扫描器等等,各种类型传感器就像图书馆的眼睛一样,能够及时获取各种需要的物理信息[2]。
网络层则把传感器获得的信息进行必要转换成适合的格式并通过互联网、移动互联网、局域网络或者其他传输电缆等将其传输到图书馆的数据处理中心,在整个系统中,网络层是图书馆信息传输机构。
应用层负责整个图书馆的信息处理工作,应用层是图书馆提供智能化的管理和服务的核心[3]。该层通过对获取的信息进行分析处理,实现图书馆各方面信息汇总与交流,为工作人员提供智能化的管理平台,为用户提供友好个性的服务。在确保物联网的感知层、网络层能够传输足够的信息的基础上,通过对应用层软件的扩展可以简化图书馆的各种工作并提升对用户的服务质量。总而言之,应用层是图书馆的大脑,他负责分析获取的信息并管理各项规则。
1.3 基于物联网的智能图书馆特点及前景展望
智能图书馆不仅能大大方便工作人员对图书馆日常事务的管理,还能够为用户带来全新的服务体验,借助典型的物联网技术可以方便的实现图书馆自动安放管理、自动分配盘点图书等智能化管理,尤其方便内部资源的统计等工作。将物联网技术应用于图书馆服务无疑会使图书馆服务模式产生突破,这种构架方式拥有很大的发展空间,非常值得我们关注。
2 用户本体智能图书馆系统
传统的图书馆服务个性化方法虽然能够在一定程度上解决如何识别用户请求的描述问题,但一般基于数据库事务实现,反馈结果往往与用户真正的需求有所差异。本体技术旨在为用户在不同领域的关注倾向为用户提供更加灵活精确的服务。
3 基于智能建筑的智能图书馆系统
3.1 智能建筑的定义
智能建筑是以建筑为平台,兼备通信、办公、建筑设备自动化,通过对结构、系统、服务、管理等各要素的最优化组合[6]。用户对环境的要求越来越高,而智能建筑恰能为用户提供更好的环境,这也是智能建筑兴起的重要原因之一,智能建筑本身集成可视化、协同工作与虚拟技术等各方面技术。将智能建筑应用于图书馆可以很大幅度增强图书馆对信息处理的效率与质量。
3.2 基于智能建筑的智能图书馆的构建
基于智能建筑的智能图书馆,按照其需求功能一般须具备三个特征:(1)具有多种信息传输渠道及通信设备来构成一个通信自动化系统;(2)图书馆能够对馆内各种设备进行自动控制综合管理,能够实现自动化;(3)具有先进的办公系统自动化[7]。
确切的说基于智能建筑的智能图书馆实质是一个计算机管理系统,能够利用馆内资源提供服务并能够搜集利用互联网上各种资源来拓展图书馆的相关服务。因此在搭建过程中必须考虑图书馆信息的传输媒介与综合布线,其次图书馆的自动化控制系统也应该安全稳定,能够依据控制系统实现自动安防、环境优化等诸多功能,依赖这些功能为用户提供温馨舒适的服务环境,而且还会在一定程度上降低人工工作成本;再次图书馆的办公自动化也应该能够把各项独立的事务处联系起来,通过信息整合提高图书馆中各种事物的工作效率与质量。办公自动化系统的构建可以依据传统的信息系统的构建方式,基于管理系统、数据库与网络技术,将办公事务交给专家系统进行信息汇总分类处理,优化工作人员的工作环境与内容,使人工智能造福与人。
3.3 基于智能建筑的智能图书馆的特点与前景展望
类似于智能家居的出现,基于智能建筑的智能图书馆也是在人们对更加舒适合理的工作和学习环境的追求过程中逐步诞生的,并且它所依赖的诸多技术也正在趋向成熟。利用智能建筑可以很方便的实现图书馆冷暖空调通风、供电安全、给水控制、馆内监控、多媒体服务、用户智能卡自助服务等诸多功能,并且在目前先进的控制技术的支持下,对传统图书馆进行智能建筑改造并不需要太大的投入,可以预见基于智能建筑的智能图书馆尚有巨大的发展空间。
4 结束语
图书馆现代化程度越大,则其智能化的程度也就越高。智能图书馆是把智能技术运用在图书馆新馆舍建设之中形成的一种现代化建筑,它高新技术与建筑艺术的有机结合[8]。智能图书馆的兴起一方面能是图书馆管理者变得更加省时省力,另一方便也有利于为读者提供更加舒适、个性化的服务体验。由于不同构架的智能图书馆具有不同的特点,其解决的问题也具有一定的偏向性,例如基于物联网的智能图书馆的构建主要侧重于对管内资源的管理,基于本体概念的智能图书馆主要侧重于解决用户对文献的精准检索的问题,而基于智能建筑的智能图书馆则主要侧重于解决对管内设备的控制问题。在实际应用中构架一个真正的智能图书馆要解决的问题是多方面的,全方位、综合化的智能图书馆需要多种构架模式的融合。未来的图书馆可以通过将侧重解决不同问题的构架模式通过模块化进行规整,然后运用面向对象的概念将不同构架的模块进行有机结合,从而建设出一个各方面均比较完善的智能图书馆。
【参考文献】
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