浅谈智能建筑的现状与未来

2019年10月浅谈智能建筑的现状与未来

李文志（广州网文三维数字技术有限公司）

【摘要】智能建筑从80年代进入中国，到现在已经30多年了，如今中国已经是全世界智能建筑产品需求第一大国。从前的智能建筑的设计思路主要是实现自动化、智能化，追求高效率。未来智能建筑的设计思路将更注重建设环保的、能源可回收及循环利用的，生态的，智能高效的、舒适和谐的工作生活环境。

【关键词】智能建筑；5A；绿色；生态；环保

【中图分类号】TU855【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）10-0274-02

1智能建筑概述

一般而言,人们对智能建筑的定义是符合两个方面的要

求:首先,从建筑管理者的角度来讲,智能建筑应该具有与其相配套的管控设备以及通讯和维护装备,而且能够使用较低的运行费用高效的完成诸如安检、控制环境和监控以及即时地联系城市相关管理机构人员。其次,对于建筑物的运营者和使用者而言,智能型建筑物可以提供节能环保且智能舒适的人居环境和工作环境。

2智能建筑的组成

从当前来看,智能建筑的构成部分有很多说法,笔者认为应该有如下基本系统和功能来构成智能建筑:

(1)通信自动化系统,简称CA,是通过数字程控交换机来实现语音转接以及数据和图像传送接收,其多媒体通信系统的工作运行是利用公共通信网络和建筑物内部GCS接口来实现的。

(2)办公自动化系统,简称OA:指的是一种计算机网络与数据库技术结合来完成工作的自动化通信系统,通过先进的电脑多媒体技术进行图文、语音及视频传送接收来辅助办公,从而达到高效完成复杂业务处理的目的。

(3)建筑设备自动化运行系统,又称BA,指的是由中控计算机网络连接所有监控场地智能节点,采用多层分散式控制系统来实现中央管控和分散控制的一体化监控设备系统。

(4)安全自动化系统,又称SA,指的是由闭路视频监控设备系统(CCTV)、门禁管理系统、防窃报警管理系统等构成的综合管理系统,该系统全天候24h不间断运行,监控建筑物内的相应位置及地点,如果监测到危险事故出现或有可能发生,会第一时间启动报警系统来有效保障建筑物内人身和财产的安全。

(5)火警自动系统,又称FA,该系统是一种计算机设备系统,将火警系统与消防系统综合管控。

(6)综合布线系统,又称GCS,指的是智能建筑物中的构筑信息通道系统装置,采用将光纤通信线缆和同轴电缆及铜芯通信电缆安装在建筑物相应设施中的方式,连接到各个用户终端,GCS可以多种速率传送接收语音和图像等数据,又被

称作智能建筑物的神经系统。

3智能建筑的现状

国内大概20世纪80年代左右开始引入智能建筑的概念,中科院计算技术所曾经专门进行了智能办公楼可行性研究方面的讨论,就目前而言,尽管有很的建筑自称有智能建筑的概念,但实际上称得上智能建筑的却并不多。有的建筑只安装了防盗监控系统,有个办公软件就自称是智能建筑大厦,实际上智能建筑中的5A中只实现了很小的一部分,算不上智能建筑。有些建筑是上了很多智能设备,但是建筑本身的实际内容却有诸多问题:工程建设水平不高、工程质量不能令人满意、智能系统不能正常工作,导致智能设备无法使用,有名无实。

其实,出现这样的问题并不偶然。因为最初是房地产开发公司先对市场推出了智能建筑这样的概念,其中很多地产开发商并不理解智能建筑的正确定义,只是由此来提升地产产品的含金量,使其能够卖出更高的价钱。其实系统集成开发公司才是最早的进入市场的机构,这些公司大多前身是通信工程公司或者网络工程公司,但由于这些公司缺乏建筑行业的运营经验,致使期发展受阻。因此如上问题并没有得到成功解决,导致了我国智能建筑市场的发展并不顺利。

4智能建筑发展当前面临的问题

4.1缺乏对智能建筑的研究

当前,我国对于智能建筑的认识还不够深入,没有形成符合我国国情的智能建筑发展体系,一些研究和应用通常都来源于国外,且我国关于智能建筑方面的理论建树相对较少,容易导致在智能建筑的发展中智能建筑导向的紊乱设计,容易使得功能与建筑质量出现缺陷。或者往往在建筑完成之后再去考虑智能化建设,这种也容易造成建筑功能融合度上存在欠缺,丧失了智能建筑的根本要义。

4.2智能建筑人才相对缺乏

智能建筑的健康发展,需要人才队伍的大力支撑。而当前我国智能建筑人才匮乏,应用领域型人才更是少之又少。①智能建筑工程的规划与设计人才匮乏。②施工人才素质亟待提高。当前施工建设队伍是直接参与智能建筑的建造者,期综合素质的高低严重影响着智能建筑工程的施工质量和功能的完成使用。

4.3分析智能建筑技术方面的缺陷

其实智能建筑技术也有不完善的地方,需要改进的地方比较多,导致智能系统中的自动化设施与控制系统间不能形成数据的有效交换与转换。在先进通讯设备与数据安全性方面的技术也有尚不成熟,而且我国的智能建筑质量要想达到国际化的先进水平难度较大。

4.4政策方面的相对缺失

虽然我国为了解决国内智能建筑市场发展中出现的种种问题,国家相继出台了一系列标准和规范,为我国智能建筑市场的健康有序地发展奠定了基础。但我国相关政策的落实与约束存在失效的情况大量存在。

5应对智能建筑未来发展的策略

5.1培养专业化队伍

智能建筑的健康持久发展必须有信息控制等技术的配合,

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这也给目前的建筑行业领域的发展提供了广阔的空间,朝着智能化和信息化、自动化的方向不断进步。首先,当前我国的建筑资质评估方面需要不断的优化与探索进步,如何把我国传统优秀的建筑理念与现代化的信息技术相结合,是我们值得思考的问题。其次,加强学校专业化素质人才的培养。不断优化建筑专业,调整专业结构设置,加强校企合作,实现资源、方法与实践的结合,促进智能建筑工程领域人才的建设发展。

5.2借鉴发达国家先进智能建筑模式

欧美等发达国家的智能建筑发展比较早,研究和技术方面有很多我们可以学习的经验,多学科的发展和适应是智能化建筑发展的必备条件,比如电子工程技术、物联网技术、通信技术和人工智能、大数据技术的发展都能很大程度上促进智能建筑的快速发展,因此欧美发达国家的建筑物智能化程度都相对较高,这方面的技术应用有着非常好的市场前景。此外,还要不断加强价值工程理念的学习与探究,当前智能建筑的发展讲究的是功能、成本与价值效益的最大化,这与价值工程理念不谋而合。探究智能建筑的发展与创新,离不开价值工程理念的指导与参考。5.3秉承“可持续发展”原则，建立优质智能住宅小区

当前智能建筑的发展往往定位于高端与高价格,这对于普通百姓住宅的建造使用来说具有一定的难度,因此如何使得智能建筑普通化、大众化,来不断迎合时代的变化发展是值得考虑的问题。这对于智能建筑工程的可持续发展与经济、社会效益的提升来说十分不利。面对当面紧张的住房价格形势,短期来说,加强政府的政策支持和财政支持,大力发展经济型住房智能体系建设十分必要。

参考文献

[1]智能建筑设计标准:GB/T50314—2006[S].

[2]尹伯悦,赖明,谢飞鸿.绿色建筑与智能建筑在世界和我国的发展

与应用状况[J].建筑技术,2006(10):735.

[3]李晓玮.我国智能建筑存在的问题及对策[J].河南建材,2013(4): 157-159.

[4]洪其禄.浅谈智能建筑的未来发展趋势研究[J].科技与企业,2013 (9):252.

收稿日期：2019-08-06

直升机随动平台的设计与实现

任晓斌，马亚平，张亚葛，谷士鹏（中国飞行试验研究院，陕西西安710089）

【摘要】低高度测量是是直升机悬停性能试飞科目的关键技术之一。一种常用的测量方法是采用激光测距仪来实现低高度的测量，该方法中激光测距仪一般固定安装在机腹下方。然而，在飞行过程中直升机的姿态会发生变化，尤其在机动飞行时变化更为剧烈，这就会引起激光测距仪的测量距离并不是真实的离地高度，在极端情况下甚至无法获取测量数据。针对这一技术难题，采用基于姿态随动的激光测高技术是一种有效的解决手段，其中直升机随动平台的设计是关键技术点。随动平台通过姿态补偿可以有效克服直升机姿态变化导致的数设备故障和数据中断，提高了低高度数据处理效率。

【关键词】姿态随动；伺服平台；PID控制

【中图分类号】TP273【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）10-0275-02

0前言

在直升机悬停性能与小速度试飞中,在飞行过程中直升机的姿态会发生变化,尤其在机动飞行时变化更为剧烈,这就会引起激光测距仪的测量距离并不是真实的离地高度,在极端情况下甚至无法获取测量数据。基于姿态随动的激光测高技术可以消除由于姿态变化而产生的伪测量测距,以获取真实有效的试验数据。该方法在机载端可获取每一研架次中的起飞和降落时的悬停飞行高度,可以极大地扩充数据样本,从而获取更加准确的试验结论。[1]直升机随动平台的设计是基于姿态随动的激光测高技术的关键技术之一。随动平台很好地消除直升机在机动飞行时由于大姿态机动而产生的测量误差,从而使其输出的数据具有时间连续性,为直升机悬停试飞提供准确有效的试飞鉴定数据。[2]

1设计思路

在直升机机动飞行时,通过随动控制算法,直升机随动平台可以接收控制变量,以快速调整激光测距仪的发射角度和接收角度,从而使激光测距仪不论在何种直升机姿态下都能够铅垂向地,可实现直升机超低空飞行条件下的近地面高度精度测量。2系统设计

2.1机械结构设计

激光测距单元安装在随动运动平台上,可在横滚方向和俯仰方向上独立转动和运动。在设计中,与机轴平行的方向定义为俯仰轴,在水平面内与俯仰轴垂直的方向定义为横滚轴,这样就可以实现随动运动平台与直升机载机的坐标统一。其中,在横滚和俯仰两个方向上,其跟踪反馈角度为均为-30°~+30°。

二自由度运动平台的设计方案,保证了随动运动平台的灵活性及准确性。但是,这也导致运动平台无法直接安装在载机本体上,需要设计专用支架作为过渡板以实现与载机本体的稳固链接。通过加装航姿参考系统作为辅助数据,可减轻转动平台重量,同时也可在支架上为航姿参考系统预留安装位置。

如上所述,二自由度运动平台由横滚平台和俯仰平台组成。横滚平台和俯仰平台上均安装有步进电机,并配备有减速器设备,可以实现运动平台的功率驱动。为了对步进电机进行精准控制,在运动轴上加装有光电编码器,可以实现对运动信息的反馈。在框架设计中,利用内外两层嵌套方式,既提供了两个电机以及配套减速器、控制器的安装空间,又可以在俯仰

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