探析人工智能技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用

陳錦洲

CHEN Jin-zhou

（浙江中成建工集團(tuán)有限公司）

(Zhejiang Zhongcheng Construction Group Co., Ltd.)

1　對(duì)智能建筑的定義

現(xiàn)階段，社會(huì)各界對(duì)于智能建筑具有不同的定義標(biāo)準(zhǔn)。比如，一些國際上的相關(guān)學(xué)者對(duì)于智能建筑的定義是，系統(tǒng)、全面地優(yōu)化建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理四個(gè)基本要素及其關(guān)系，利用這種方法所形成的投資合理、高效、舒適的建筑物就是智能建筑。而我國對(duì)于智能建筑的定義標(biāo)準(zhǔn)是，以普通建筑物為基礎(chǔ)，對(duì)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、管理、服務(wù)四個(gè)要素進(jìn)行優(yōu)化組合，且包括信息化設(shè)施、管理、安全等系統(tǒng)，綠色、安全、節(jié)能、智能的建筑環(huán)境。智能建筑的最大的特點(diǎn)就是利用人工智能技術(shù)使得住戶能夠在消費(fèi)開支、生活舒適性以及人身安全等方面獲得最大的享受。

2　智能建筑中的智能化系統(tǒng)

智能建筑離不開智能化設(shè)備和智能系統(tǒng)，智能建筑中智能化系統(tǒng)通常會(huì)應(yīng)用通信、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、光纖以及數(shù)據(jù)庫等先進(jìn)技術(shù)。從我國現(xiàn)階段智能建筑的發(fā)展水平來說，其主要的智能化系統(tǒng)有：

1)自動(dòng)化的辦公系統(tǒng)（OA如圖1所示）

OA可以說是集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)為一體的一個(gè)智能化系統(tǒng)，其可以通過計(jì)算機(jī)提供給用戶集語音、圖象和文字為一體的辦公手段[1]，并且能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效共享以及業(yè)務(wù)的高效處理。該系統(tǒng)目前已經(jīng)被應(yīng)用于金融機(jī)構(gòu)、政府部門、企業(yè)等。大部分的應(yīng)用機(jī)構(gòu)和單位都會(huì)使用業(yè)務(wù)專用的OA系統(tǒng)。

2)自動(dòng)化的建筑設(shè)備系統(tǒng)（BA）

圖1　OA辦公自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖

該系統(tǒng)是通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分布于各個(gè)監(jiān)控場(chǎng)所的智能分站的有效連接，進(jìn)行分層、分布式管理和控制的智能監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要作用是實(shí)時(shí)、高效地監(jiān)控和管理建筑物內(nèi)全部的建筑設(shè)備，以保持全部設(shè)備能夠進(jìn)行高效、低耗能的良好運(yùn)行。該系統(tǒng)一般管理的設(shè)備包括空調(diào)、供配電設(shè)備、照明設(shè)備、電梯、停車庫等。

3)安全自動(dòng)化系統(tǒng)（SA）

該系統(tǒng)通常主要包括閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)以及防盜報(bào)警系統(tǒng)等[2]。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)24h的連續(xù)運(yùn)行，對(duì)智能建筑內(nèi)的重要區(qū)域進(jìn)行高效監(jiān)控，可以有效預(yù)防各種安全事故的發(fā)生，一旦發(fā)現(xiàn)問題就能立刻進(jìn)行報(bào)警，并且能夠自動(dòng)采取一些應(yīng)對(duì)對(duì)策，以保證人和財(cái)物設(shè)施的安全。

3　智能建筑發(fā)展的現(xiàn)狀

3.1　智能建筑的智能水平不夠高

雖然，目前我國的智能建筑已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了智能化及自動(dòng)化，通過應(yīng)用智能建筑中的各種智能系統(tǒng)極大程度地為人們的生產(chǎn)及生活提供了便捷。但是，從現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展情況和我國的智能化建筑的發(fā)展情況兩個(gè)方面來看，我國智能建筑在智能化水平上還有待提升，還無法充分滿足現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)智能系統(tǒng)的要求。比如，目前樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)還需要依靠人的邏輯思維才可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的工作，有時(shí)候系統(tǒng)受到一些外界的不可控因素的影響，尚無法自動(dòng)進(jìn)行修復(fù)，必須有相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行檢修才能重新運(yùn)行。因此，智能建筑的智能化水平還有待提升，其還需要引進(jìn)更先進(jìn)的技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修復(fù)等高層次的目標(biāo)。

3.2　智能建筑中各個(gè)子系統(tǒng)不能進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)

由于我國在人工智能技術(shù)方面的研究還不夠深入，所以不能充分滿足智能建筑的發(fā)展需求，使得建筑中各個(gè)子系統(tǒng)之間無法得到有效的協(xié)調(diào)，進(jìn)而對(duì)整個(gè)智能建筑系統(tǒng)造成了一定的影響。各個(gè)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)有效協(xié)調(diào)的最大危害就是會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行混亂問題，嚴(yán)重的甚至可能會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)與系統(tǒng)間的脫節(jié)情況，一旦出現(xiàn)這種狀況就會(huì)導(dǎo)致一連串的問題，不僅使得建筑綜合化控制的性能降低，而且可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行能力下降，設(shè)備損壞等問題，后續(xù)則需要通過更大的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行檢查、調(diào)整和修護(hù)，給技術(shù)人員的工作增加難度。

4　人工智能技術(shù)在智能建筑中實(shí)際應(yīng)用

4.1　專家系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

21世紀(jì)以來，人工智能領(lǐng)域中最具應(yīng)用意義的成果就是專家系統(tǒng)與知識(shí)工程，現(xiàn)在這兩種成果已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。專家系統(tǒng)是一種以專家知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，原理是通過各種專家知識(shí)有效控制系統(tǒng)的構(gòu)造及運(yùn)行情況。其實(shí)際就是一種計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，但是它的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)水平與專業(yè)領(lǐng)域的專家?guī)缀鯖]有較大的差別。專家系統(tǒng)能夠依據(jù)一個(gè)或多個(gè)專家所提供的一些專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)做出推理和判斷，并且能夠模仿專家的決策過程來解決一些比較復(fù)雜需要專家才能解決的問題?？偠灾?，專家系統(tǒng)能夠應(yīng)用知識(shí)表達(dá)技術(shù)構(gòu)建知識(shí)模型和知識(shí)庫，利用專業(yè)知識(shí)推理制訂相關(guān)控制決策。專家系統(tǒng)技術(shù)能夠?yàn)橹悄芙ㄖ械腂A、SA、OA等智能化系統(tǒng)提供最優(yōu)控制、決策方案等。專家控制系統(tǒng)的應(yīng)用，改變了過去傳統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)單純依靠數(shù)學(xué)模型的局面，使知識(shí)模型與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)信息處理技術(shù)與控制技術(shù)的有效結(jié)合。

4.2　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用

該系統(tǒng)在信息處理工作、語音和模式識(shí)別以及最優(yōu)計(jì)算等方面應(yīng)用較多，特別是在智能建筑系統(tǒng)建模、優(yōu)化和控制方面具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。隨著人們生活水平的不斷提升，智能建筑中電氣設(shè)備的數(shù)量也越來越多，這就使得建筑能耗大幅度增加，從而也就對(duì)建筑的管理工作提出了更高的要求。要保障智能建筑內(nèi)大量的設(shè)備的有效控制和穩(wěn)定運(yùn)行，而且還要具有較高的安全性和經(jīng)濟(jì)性，就需要建筑設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的控制能力以及管理水平。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力，可以滿足智能建筑的要求。另外，控制系統(tǒng)要需要有較強(qiáng)的靈敏性和精確性，還應(yīng)具備仿真能力，傳統(tǒng)的系統(tǒng)比較復(fù)雜不能很好地滿足這些要求，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比較簡單，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求也不高，所以具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

5　結(jié)束語

總而言之，在我國科技不斷發(fā)展進(jìn)步的基礎(chǔ)上，智能建筑雖然已經(jīng)取得了較大的成就，但是，隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展以及人們生活水平的不段提升，普通的智能建筑已經(jīng)無法有效滿足人們的要求，所以，相關(guān)建筑企業(yè)需要不斷對(duì)人工技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究，使專家系統(tǒng)技術(shù)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更好地應(yīng)用于智能建筑中，進(jìn)而有效提升智能建筑的性能。

[1]何玉巖.人工智能技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用[J].通訊世界,2017(6):256-257.

[2]許淼華.人工智能技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用探討[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2017(12):37.