智能化建筑中計算機科學與技術的應用

◎陳俊

引言：我國改革開放以來經(jīng)濟迅猛發(fā)展，各行業(yè)競爭激烈，人們也對生活提出了更高的要求，因此傳統(tǒng)施工技術已經(jīng)不足以滿足當前社會的需要，各行各業(yè)都應積極改變，融入現(xiàn)代化科技手段，提升自身競爭力，滿足現(xiàn)代化社會的需求，而在建筑中結合現(xiàn)代計算機的科學技術，可以提升建筑智能化程度，保證其更加高效化、現(xiàn)代化與經(jīng)濟化，從而讓建筑行業(yè)得到更良好的發(fā)展。

一、智能化建筑中運用計算機科學技術的重要性

（一）建筑自身特性的需求

智能化建筑的施工項目通常都有較長的建設周期與較大的建設規(guī)模，其步驟也較為繁瑣，流程也比較多，因此在建設施工過程中的各項施工流程很容易受到其他因素的影響，所以智能化建筑設施對于各項施工流程的技術要求也較為嚴苛。

而在施工過程中，各個環(huán)節(jié)步驟都應得到充分的考慮與判斷，并結合具體情況加以分析，不斷優(yōu)化施工方案，從中選擇風險較低并富有科學性的施工方法，并對整套流程所需要的信息加以收集與整理，精準進行計算，因此對于如此龐大的工作量，應充分結合計算機的科學技術，解放勞動力，讓數(shù)據(jù)收集與分析更加精準，避免人為疏忽出現(xiàn)錯誤。計算機各項技術在工作中也應互相結合，做到相互輔助，利于施工各項流程的有力開展[1]。

（二）項目管理方面的需求

由于施工流程中工作量較大，所需掌握的信息量也龐大，依靠有限的人力難以對施工中的成本把控、施工質(zhì)量與進度等各項環(huán)節(jié)面面俱到地監(jiān)督，難以實時了解施工現(xiàn)場的具體情況，監(jiān)督職能難以發(fā)揮。所以為了保障智能化建筑施工項目的質(zhì)量，并確保工程項目順利完工，應對工程施工進行必要的把控，再加上智能化建筑施工所涉及的領域較廣泛，不僅涉及到許多技術領域，還應對工程設計管理、施工安全管理、數(shù)據(jù)庫資源整合或合同管理等各個方面進行把控，如果在日常管理中充分運用計算機科學技術，將建筑施工流程智能化，將會妥善解決這些難題。

計算機科學技術效率高、較可靠，較方便，有著很多的優(yōu)點，工作人員或相關管理人員可利用智能化建筑系統(tǒng)快速整合施工的各項信息，減少工作量，提高工作效率，做到全方位監(jiān)督。

二、智能化建筑中計算機科學與技術應用的具體分析

（一）智能化建筑中計算機自動化系統(tǒng)的應用

1.門禁系統(tǒng)。

智能化建筑中應將人身安全放在首要任務中，確保建筑中人們的安全得到保障，財產(chǎn)不受損失。在現(xiàn)代化社會中，越來越多的人來往于各個樓宇中，傳統(tǒng)的門鎖早已不適用于當今，而門禁系統(tǒng)就是當今智能化建筑的表現(xiàn)之一，電子磁卡鎖或生物識別鎖從根本上避免了以往被撬鎖的隱患，各種感應式門禁系統(tǒng)、指紋門禁系統(tǒng)、虹膜門禁系統(tǒng)等有效防止外界閑雜人員進入建筑內(nèi)部，如果有不法分子進入建筑，門禁系統(tǒng)就會自動報警，及時提醒保安來處理，保障人們安全。

2.滅火報警系統(tǒng)。

除了門禁措施，在智能化建筑中也應具備滅火報警系統(tǒng)，為人們安全進一步提供保障。它可以在發(fā)生火災時通過計算機集中控制的煙霧傳感器報警來提醒專業(yè)人員處理，同時可以通過自動噴灑系統(tǒng)進行自行處理，達到自動滅火的目的。

其中在空氣中的煙塵指標達到報警指標時，煙霧傳感器就會判定為發(fā)生火災，通過智能化系統(tǒng)自動給控制中心進行報備提醒，相關人員也可以直接通過智能化監(jiān)控進行現(xiàn)場查看，在經(jīng)過判斷機器可以處理時，自動噴灑裝置就會開啟自動噴淋閥門，噴灑水流，自動進行滅火，并與其他智能設備如照明電源、逃生系統(tǒng)、應急疏散等幫助其他人員離開現(xiàn)場，充分保障建筑中人們的生命安全。

3.集中監(jiān)控系統(tǒng)。

智能化建筑中的一些公共設施也關乎人們的安全，應對建筑中的各種帶有潛在威脅的設備進行實時監(jiān)控，如集中監(jiān)控照明系統(tǒng)、電梯運行、配電室的變壓器、配電箱、鍋爐房、水泵、排水系統(tǒng)、空調(diào)、通風系統(tǒng)等進行有效監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理，最大程度上避免人們因公共設備故障等問題受到影響，保護人們?nèi)粘Ｉ畎踩?，也可以對出入停車場的行人或車輛進行監(jiān)控，將各項信息加以匯總分析到數(shù)據(jù)庫中，分析潛在威脅加以排除，將智能化建筑的優(yōu)勢充分發(fā)揮。

（二）智能化建筑中計算機多系統(tǒng)集成管理

1.多系統(tǒng)集成化的結構。

智能化建筑中應用計算機多系統(tǒng)集成管理是由多個系統(tǒng)組成的，其結構平臺是系統(tǒng)的總管理端口，主要負責整個建筑各項消息指標的收集與分析，并對計算機技術處理進行控制，并決策出結合現(xiàn)實情況的處理方法。

傳統(tǒng)人力工作已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化智能建筑的信息收集工作，由于當前建筑中信息量巨大且繁雜，且先前的數(shù)據(jù)處理模式已經(jīng)不適用于當前現(xiàn)代化建筑的需求，所以應充分利用計算機技術將建筑的智能化系統(tǒng)發(fā)揮出應有的作用，保障信息資源的實效性及完整性，并對智能化建筑整體設計進行全方位的管理，并有效協(xié)調(diào)各個智能系統(tǒng)之間的工作，對建筑的整體設計方案以及各個智能設備的分布進行協(xié)調(diào)處理，讓智能建筑中計算機科學技術以及各個智能設備的應用變得更加人性化，達到針對性依據(jù)問題來分配功能的目的。

2.系統(tǒng)集成化模型技術原理。

系統(tǒng)集成化模型可以協(xié)調(diào)技術系統(tǒng)管理與各個程序，并將智能化建筑中的各個方面進行數(shù)字化處理，其中可以用協(xié)議轉換器解決網(wǎng)絡匹配問題，將新型智能化系統(tǒng)有效匹配到原有的舊系統(tǒng)中，進行升級，而為了解決軟件開發(fā)商與硬件制造廠之間的矛盾，應使用OPC 標準，完成系統(tǒng)集成化運行，將智能化的軟件操作系統(tǒng)結合到設備控制系統(tǒng)中，進行軟件與硬件的讀取與錄入，充分協(xié)調(diào)各個設備使其操作處理變得更加簡單。

3.多系統(tǒng)集成化管理應用。

智能化建筑中的每個集成模型都有一定的差異，而且各個系統(tǒng)的信息處理模式也都存在著差異，而在大體上各個系統(tǒng)處理平臺第一步就是做到數(shù)據(jù)互通，將標準端口與各個子系統(tǒng)之間的任務進行交換，并協(xié)調(diào)共同處理，再分析控制各個系統(tǒng)，并協(xié)助決策層進行管理。

智能化建筑要求各個子系統(tǒng)實現(xiàn)集成平臺的統(tǒng)一管理，包括各項智能設備，如數(shù)據(jù)通信、辦公、安保監(jiān)控、通訊話務以及火災應急警報等自動化系統(tǒng)，將所有子系統(tǒng)與端口連接，再通過集成平臺將各個設備中的程序、文件、數(shù)據(jù)等信息進行全方位收集與分析，并進行調(diào)換，為各個系統(tǒng)相互之間建立聯(lián)系，有效結合共同解決問題。

（三）智能化建筑中計算機科學技術與通訊監(jiān)控結合的應用

1.現(xiàn)場通訊監(jiān)控。

通訊監(jiān)控也是將計算機科學技術應用于智能化建筑中的一種表現(xiàn)，計算機技術與通訊監(jiān)控系統(tǒng)可以通過將各個電子設備進行連接，加以實現(xiàn)對現(xiàn)場情況與環(huán)境信息進行智能化的數(shù)據(jù)收集與整理，實時接收監(jiān)控范圍下的所有具體參數(shù)指標。

現(xiàn)場監(jiān)控設施還會將數(shù)據(jù)傳輸進區(qū)域性指揮中心中，包括對周圍環(huán)境所有數(shù)據(jù)的變更、設置標準參數(shù)、環(huán)境變化值以及所有智能化信息等，通過對比設定好的標準參數(shù)進行判斷是否有危險情況或突發(fā)情況，并加以匯報，提醒相關工作人員，最直觀地體現(xiàn)就是監(jiān)控一處比較重要的地方，無論是有行人動靜或是環(huán)境溫度的變化，都會及時反饋上報給區(qū)域監(jiān)控中心與相關工作人員，此外現(xiàn)場監(jiān)控采集到的數(shù)據(jù)在完成分析之后也要進行回饋并控制，加以實施各項命令，并根據(jù)現(xiàn)場設備主動調(diào)整，如監(jiān)控到發(fā)生火災時，就會結合報警器與連接自動噴灑裝置進行滅火處理。

2.區(qū)域監(jiān)控中心。

在智能化建筑中，各個地方的通訊監(jiān)控單元攝像頭在收集到數(shù)據(jù)后，就要通過公開的智能化接口傳送到區(qū)域監(jiān)控中心，區(qū)域監(jiān)控中心系統(tǒng)負責對所有傳輸回來的數(shù)據(jù)進行分析，其處理內(nèi)容包括所有文字、圖像、數(shù)據(jù)指標以及聲音視頻等并加以導入。區(qū)域監(jiān)控中心系統(tǒng)在接收到監(jiān)控對象的各項信息后，會對當前狀態(tài)與接收到的應急預警警報加以甄別，根據(jù)標準參數(shù)要求進行決策，再將其保存到歷史數(shù)據(jù)中，分析統(tǒng)計情況，再上傳給集中監(jiān)控終端系統(tǒng)。

3.集中監(jiān)控終端系統(tǒng)。

集中監(jiān)控終端系統(tǒng)同樣通過公開的智能化接口接收區(qū)域監(jiān)控中心傳來的數(shù)據(jù)，并以文字、圖像、聲音視頻等形式進行人機交流，再將監(jiān)控對象的各項狀態(tài)信息等通過先進的設備進行真實表現(xiàn)，如直流屏、數(shù)字化電線架、環(huán)境監(jiān)測設備或溫度控制器等，再將內(nèi)容保存到數(shù)據(jù)庫中，進行分析后將決策出的控制指令進行循環(huán)傳輸。建設集中監(jiān)控終端系統(tǒng)會方便整個監(jiān)控通訊系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)智能建筑整體的自動化運行與控制，提高其安全性與可靠性，充分發(fā)揮智能化建筑的自動化作用。

（四）智能化建筑中計算機人工智能科學技術的應用

1.專家控制系統(tǒng)。

將新興科技手段緊密結合，充分發(fā)揮計算機科學的所有技術，才可以提高智能化建筑的水平?？梢詫⑷斯ぶ悄芗夹g加以融合，不斷優(yōu)化智能化建筑，而在人工智能技術中，專家控制系統(tǒng)是較為重要的組成部分，其可以構建專家信息數(shù)據(jù)庫，并通過模擬與對比來加強系統(tǒng)控制，通過計算機程序系統(tǒng)模擬人工智能技術，復制專家的知識經(jīng)驗來對系統(tǒng)各項狀況進行處理。

建立專家信息數(shù)據(jù)庫能夠結合專家經(jīng)驗，模擬人們平日中遇到的各項突發(fā)狀況，通過不斷模擬學習選出最優(yōu)解決方案，而在實際運用中，則是依靠系統(tǒng)輸入、輸出設備以及表達技術、構建知識模型等將實際狀況與數(shù)據(jù)庫對比，最后產(chǎn)生模擬場景并不斷優(yōu)化解決方案，而在建筑中則可以在電力控制、建筑自動化系統(tǒng)等方面全方位對比數(shù)據(jù)庫，不斷模擬學習，結合數(shù)字化邏輯等進行控制。

2.人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。

在智能化建筑中加入人工智能技術，還可以利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，進一步提升建筑智能化水平。在系統(tǒng)實際運用中，自帶有語音識別以及模擬識別等功能，對于信息處理較為重要，促進建筑的發(fā)展。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)能夠優(yōu)化智能建筑的系統(tǒng)并進行升級，不斷優(yōu)化，讓管理系統(tǒng)可以多角度全方位解決問題，其強大的自學能力可應對多種突發(fā)事件，并通過監(jiān)督來訓練神經(jīng)元加權系數(shù)調(diào)節(jié)，帶動自動組織功能，讓智能化系統(tǒng)不斷可以處理復雜性更高的事件。

智能建筑結合模型分析可以讓處理系統(tǒng)與決策結果更靈敏、精準，而與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的動態(tài)模型更能夠降低系統(tǒng)的復雜性，并提升系統(tǒng)的準確性與效率，現(xiàn)階段建筑系統(tǒng)應積極融合人工智能，并不斷學習優(yōu)化，滿足人們綜合性的需求，提高人們的生活品質(zhì)，而高效率的人工智能可以提供更加便利的管理模式，從整體上提升智能建筑的管理質(zhì)量。

3.智能決策系統(tǒng)。

智能建筑應從多方面運用人工智能系統(tǒng)，其中人工智能的決策系統(tǒng)則發(fā)揮著決策側的作用，為智能建筑的整體運行質(zhì)量起到促進作用，在現(xiàn)代計算機科學中，應以大數(shù)據(jù)為參考背景，廣泛運用智能化控制技術，為智能建筑服務提供支持，并逐步分析數(shù)據(jù)庫加以完善，提升服務質(zhì)量。

結語：總而言之，當前智能化建筑中應充分運用計算機科學技術，從多角度進行融合，提升建筑的經(jīng)濟效益與社會效益，改善人們生活品質(zhì)，可促使建筑行業(yè)的長久發(fā)展，同時也可以讓計算機科學技術得到進步，通過不斷優(yōu)化應用方法，做出更加科學的事件應對決策，為建筑的智能化起到推進作用。