摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高,人們對居住環(huán)境的要求也越來越高,智能建筑的出現(xiàn)滿足了此需求。智能建筑將現(xiàn)代高科技應用于建筑中,運用先進的網(wǎng)絡技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)和安全防范技術(shù),提升建筑的功能性和便利性。通過綜合布線系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)等,使得智能建筑具有穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟和方便的特點。智能建筑的發(fā)展有助于提高居住環(huán)境的舒適度和便利性,促進城市可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排。
關(guān)鍵詞:智能建筑系統(tǒng);數(shù)字共享
一、引言
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對生活質(zhì)量的要求越來越高。因此,在建筑領域引入先進技術(shù)以提高建筑效率和質(zhì)量,同時減少人力資源成本,已成為不可或缺的趨勢。目前,中國各大城市都在密切而有序地籌備著新城市的建設工作。在每個建筑工程中,建筑智能化建設都扮演著至關(guān)重要的角色。隨著需求的增長,人們對建筑物智能化水平的期望也在不斷提高。盡管我國目前有許多高智能化建筑物正在興建,但在實際應用中仍存在很多問題,如施工技術(shù)滯后、技術(shù)水平不高、設計與施工標準不一致等。由于缺乏統(tǒng)一的建設規(guī)范,導致智能建筑建設質(zhì)量參差不齊,智能建筑發(fā)展處于不規(guī)范狀態(tài)。為了解決這些問題,本文提出了基于數(shù)字共享的智能建筑系統(tǒng)研究。該系統(tǒng)采用集成設計方法,實現(xiàn)智能化建筑設備管理、智能照明、自動報警與消防控制等功能。這一系統(tǒng)有望為建筑智能化發(fā)展提供技術(shù)支持,進一步提高建筑物智能化水平。
二、智慧建筑系統(tǒng)集成的內(nèi)涵現(xiàn)狀
在當前數(shù)字化時代,智能建筑系統(tǒng)正逐漸引起人們的關(guān)注。作為現(xiàn)代建筑領域的創(chuàng)新,智能建筑系統(tǒng)將人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)相融合,創(chuàng)造出更加智能、舒適且環(huán)保的空間環(huán)境。其中一個引人注目的要素是數(shù)字共享。 數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)是一種基于信息技術(shù)的新型系統(tǒng),整合多種設備和傳感器,通過收集和分析大量數(shù)據(jù)來優(yōu)化建筑的運行效率。該系統(tǒng)還將建筑內(nèi)部信息進行數(shù)字化處理,實現(xiàn)建筑運營的智能化和高效化。通過數(shù)字共享,智能建筑系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同,使建筑內(nèi)部的各種功能和設備之間更好地互聯(lián)互通,實現(xiàn)全面集成和智能化管理。
首先,數(shù)字共享極大地提升了智能建筑系統(tǒng)的運營效率和便捷性。通過數(shù)字化處理和共享建筑內(nèi)部的信息,例如能源消耗數(shù)據(jù)、溫度濕度、光照強度等,不僅能使建筑設備運行更精確高效,還有助于建筑管理員進行更準確的監(jiān)控和管理。同時,數(shù)字共享也使各部門和工作人員更及時獲取相關(guān)信息,更好地協(xié)同工作和提高效率。
其次,數(shù)字共享還為智能建筑系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。建筑物是能耗大戶,而數(shù)字共享的應用可以幫助優(yōu)化能源使用,減少浪費,實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。通過數(shù)字化處理和共享能源數(shù)據(jù),建筑管理員可以清晰地了解建筑物的能耗情況,并根據(jù)數(shù)據(jù)進行調(diào)整和優(yōu)化。數(shù)字共享還可以協(xié)同管理建筑內(nèi)部設備和系統(tǒng),如整合空調(diào)與照明系統(tǒng),通過智能化控制實現(xiàn)能源最大化利用。
最后,數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)不僅為建筑物運營管理帶來便利,還為人們的生活提供智能、舒適的居住體驗。居民可以通過數(shù)字共享輕松地控制居住環(huán)境,自動調(diào)節(jié)溫度、照明等設備,實現(xiàn)個性化的居住需求。同時,數(shù)字共享還提供智能化生活服務,如智能安防、健康監(jiān)測等功能,提升居民生活品質(zhì)。
總之,數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)的出現(xiàn),為建筑領域注入了全新的活力。它通過數(shù)字化處理和共享建筑內(nèi)部信息,實現(xiàn)了設備與設備之間的互聯(lián)互通和協(xié)同管理,提升了智能建筑系統(tǒng)的運營效率和便捷性。同時,數(shù)字共享也為智能建筑的可持續(xù)發(fā)展和人們的生活提供了更加智能、舒適的體驗。隨著科技的不斷進步和發(fā)展,相信數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)將會得到更加廣泛的應用和推廣,從而為人們的生活帶來更多的便利和創(chuàng)新。
三、智慧建筑系統(tǒng)集成的特點分析
科技的進步為人們的生活帶來了翻天覆地的變化,數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)集成了眾多先進的技術(shù)和智能化設備,以提供更高效、更舒適、更安全的建筑環(huán)境。以下是數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)的獨特之處:
首先,數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)的一個顯著特點是集成性。它將傳統(tǒng)的建筑設施和設備與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)有機地結(jié)合在一起,形成了一個高度智能化的系統(tǒng)。通過傳感器、控制器和計算機等設備的協(xié)同作用,數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測和控制建筑內(nèi)外的各項參數(shù),包括溫度、濕度、光照等。這樣,建筑師和用戶能夠更精確地了解和掌控建筑的運行狀況,有效提高建筑的能源利用效率,減少對環(huán)境的影響。
其次,數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)的智能化讓其能夠自動學習和優(yōu)化建筑的運行模式。例如,在冬季,系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的習慣和行為模式,自動調(diào)整供暖系統(tǒng)的溫度和時間,實現(xiàn)個性化的舒適體驗。同時,通過分析大數(shù)據(jù),系統(tǒng)還能提供相關(guān)的建議和改進意見,幫助建筑師和用戶更好地管理和使用建筑。
再次,數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)的共享性為建筑師、業(yè)主和用戶提供了一個開放式的平臺,共享建筑的信息和資源。通過該系統(tǒng),建筑師可以將自己的設計理念和創(chuàng)意分享給他人,從而獲得更多的反饋和啟發(fā)。業(yè)主也可以比較建筑的運行數(shù)據(jù)和用戶反饋,以此了解在能源利用、環(huán)境保護等方面的表現(xiàn)。而用戶則可以通過數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)獲取建筑的各項信息,如室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、空氣新鮮度等,從而更好地選擇和使用建筑。
最后,數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)的可持續(xù)性。它有助于建筑實現(xiàn)更可持續(xù)地發(fā)展。通過數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng),建筑師可以優(yōu)化建筑的結(jié)構(gòu)和材料,實現(xiàn)資源的節(jié)約和循環(huán)利用。同時,系統(tǒng)提供精確的能源監(jiān)測和管理,支持建筑實現(xiàn)低碳、節(jié)能的目標。這不僅可以減少對環(huán)境的負面影響,還可以為未來的建筑發(fā)展提供范例和借鑒。數(shù)字共享智能建筑系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中的重要創(chuàng)新,以其集成性、智能化、共享性和可持續(xù)性等特點展現(xiàn)了科技的魅力。在未來,可以期待該系統(tǒng)的進一步發(fā)展和完善,為人們創(chuàng)造更加美好、宜居的建筑環(huán)境。
四、基于數(shù)字共享的智能建筑系統(tǒng)的構(gòu)建
(一)基于數(shù)字共享的系統(tǒng)集成方法
在智能建筑領域,隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的不斷進步,各種智能設備不斷涌現(xiàn),相應的系統(tǒng)集成方法也隨之發(fā)展。目前,我國主要采用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡集成方法,即利用信息技術(shù)統(tǒng)一管理和配置各類智能設備。然而,信息系統(tǒng)自身的復雜性以及不同系統(tǒng)之間通信的困難,使得這種集成方法并不能完全實現(xiàn)其預期效果。因此,本文提出一種基于數(shù)字共享的系統(tǒng)集成方法,采用“數(shù)字共享”技術(shù)和Web Service技術(shù)將各智能設備和子系統(tǒng)有機集成,構(gòu)建一個統(tǒng)一管理和配置智能設備的系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中,采用 Web Service技術(shù)實現(xiàn)對智能設備和子系統(tǒng)間的通信,統(tǒng)一管理和配置各設備,并實現(xiàn)系統(tǒng)集成。
基于數(shù)字共享技術(shù)構(gòu)建的集成系統(tǒng)遵循三層架構(gòu)模型。第一層為網(wǎng)絡層,由計算機、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(如局域網(wǎng))和互聯(lián)網(wǎng)組成;第二層為應用層,由各種應用軟件、網(wǎng)絡瀏覽器、數(shù)據(jù)庫等組成;第三層為服務層,由各種中間件組成。這種方法可以解決智能建筑中不同子系統(tǒng)之間的通信問題,通過 Web Service技術(shù)實現(xiàn)對各子系統(tǒng)的集成。該方法可統(tǒng)一管理和配置不同子系統(tǒng)間的信息,并通過 Web Service實現(xiàn)系統(tǒng)集成和統(tǒng)一管理。
(二)信息物理系統(tǒng)與數(shù)字共享分析
數(shù)字共享是利用計算機通信網(wǎng)絡和智能終端設備,實現(xiàn)各物理系統(tǒng)的設備資源和數(shù)據(jù)信息的共享、交換和處理過程。智能建筑則是指通過現(xiàn)代信息技術(shù)和通信技術(shù),在建筑物的物理環(huán)境中集成通信網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡、自動控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng),從而創(chuàng)造一個智能化的建筑環(huán)境。
在智能建筑中,利用計算機可以實現(xiàn)樓宇內(nèi)各種設備的互聯(lián),利用網(wǎng)絡技術(shù)可以實現(xiàn)建筑物內(nèi)各設備和環(huán)境之間的互聯(lián),利用自動控制技術(shù)可以對建筑物進行智能化控制,利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以對建筑物進行有效管理。智能建筑實現(xiàn)了人與物之間的緊密連接,使建筑物本身成為信息的傳遞和交流的載體,從而提高了建筑物的工作效率和居住品質(zhì)。智能建筑的發(fā)展不僅提升了建筑物的功能性和舒適度,還促進了資源的有效利用和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
(三)基于數(shù)字共享的智慧建筑系統(tǒng)集成模式
目前,我國智能建筑建設已取得了重大進展,但同時也暴露出許多問題,例如信息孤島現(xiàn)象嚴重、系統(tǒng)集成水平不高、技術(shù)標準不統(tǒng)一等。要想有效解決這些問題,必須以數(shù)字共享為基礎,實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的信息共享和系統(tǒng)集成。采用信息共享技術(shù)能夠促進各子系統(tǒng)之間的信息共享和系統(tǒng)集成,使各個子系統(tǒng)在運行過程中能更好地發(fā)揮作用。采用基于XML的異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)實現(xiàn)智慧建筑各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換,可以方便地將智能建筑內(nèi)各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換和整理。這種系統(tǒng)集成模式能夠使各子系統(tǒng)之間實現(xiàn)無縫連接和數(shù)據(jù)共享,消除信息孤島現(xiàn)象,降低各子系統(tǒng)的運行成本。該模式主要應用于智慧建筑各子系統(tǒng)之間、智慧建筑與外界之間以及智慧建筑內(nèi)部各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。通過這種方式,可以在不增加系統(tǒng)硬件設備的情況下實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換、信息共享等功
能。
在研究建筑物時,可以從物理系統(tǒng)的角度出發(fā),將建筑信息的虛擬實體與實體以及人類智慧有機地融合在一起。隨著智能時代的到來,區(qū)塊鏈可信計算、5 G物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、海量大數(shù)據(jù)等技術(shù)的廣泛運用,智能樓宇的系統(tǒng)集成中呈現(xiàn)出全景實時可視化交互、全系統(tǒng)精確管控、全系統(tǒng)立體感知、全數(shù)據(jù)智能決策、全系統(tǒng)可信互聯(lián)等特征。在這一基礎上,智慧樓宇的系統(tǒng)整合也朝著數(shù)字化孿生建筑的方向發(fā)展。數(shù)字化共享大樓以模型系統(tǒng)、數(shù)據(jù)線程為核心,將建筑物的物理與數(shù)字化元素相結(jié)合。數(shù)字孿生技術(shù)為智慧樓宇的綜合管理提供了一條切實可行的途徑。在數(shù)字化共享大樓系統(tǒng)整合的參照模式中,包括商用級、企業(yè)級、單體級、集成化系統(tǒng)級和單個系統(tǒng)級。在每個層次上均采用了“數(shù)字孿生”技術(shù),實現(xiàn)了多維度數(shù)據(jù)分享的需求。
在單元層的系統(tǒng)整合中,針對建造裝備的虛擬裝置,對建造裝備的維修活動、操作流程、生產(chǎn)要素等進行了管理與控制。在單個系統(tǒng)級的系統(tǒng)整合方面,主要涉及建筑物的自動控制、安全保衛(wèi)和消防等低層次子系統(tǒng)。實現(xiàn)了虛擬與實體兩個子系統(tǒng)的實時交互與雙向映射,實現(xiàn)了多業(yè)務數(shù)據(jù)、全過程和全要素的融合。在系統(tǒng)整合方面的重點是構(gòu)建智慧樓宇綜合管理系統(tǒng)的云平臺,確保系統(tǒng)的管理運作、數(shù)據(jù)驅(qū)動的建設和虛實聯(lián)動的能力。在企業(yè)層面上,基于企業(yè)資源計劃與智慧建筑綜合管理系統(tǒng),構(gòu)建企業(yè)層面的智慧建筑綜合管理系統(tǒng)云平臺,使得建筑具有商業(yè)智慧,符合建設智慧經(jīng)濟生態(tài)的需求。
五、結(jié)束語
智能建筑在中國發(fā)展已有十多年的歷史,盡管我國已經(jīng)擁有了一批較高水平的智能建筑,但是在技術(shù)和管理方面還存在不少問題。面對經(jīng)濟全球化、信息網(wǎng)絡化的趨勢,如何利用現(xiàn)代科技手段,建設一個既滿足建筑功能要求、又能使用戶感到舒適方便、安全可靠的智能建筑,是當前人們面臨的一項重要任務。在此背景下,數(shù)字共享平臺應運而生。數(shù)字共享平臺以客戶為中心,以網(wǎng)絡為載體,通過遠程監(jiān)控及數(shù)據(jù)管理等技術(shù),將分布在各建筑的監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)以及停車場等重要設備和設施連接起來,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換。通過該平臺,可以對建筑物內(nèi)所有設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,并將監(jiān)控信息提供給用戶。同時可實現(xiàn)對建筑物內(nèi)各種設施進行統(tǒng)一管理與控制。智能建筑的建設是一項復雜的系統(tǒng)工程,數(shù)字共享平臺作為一個集成化的平臺為智能建筑建設提供了可靠的保障。隨著我國智能建筑建設規(guī)模的擴大和用戶需求的提高,基于數(shù)字共享平臺的智能建筑將會得到更加廣泛地應用。
作者單位:金小永 中電建建筑集團有限公司
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