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人工智能在建筑的应用范文1
【关键词】建筑工程;电气工程;智能化技术
随着当前我国城市化进程的不断加快,城市需要建设各种不同功能的建筑物来满足其发展。而对于建筑物的各项功能也随着城市发展而不断提升。当前,智能化技术因其能够对建筑施工带来各种便利而被广泛的运用在建筑电气工程之中,智能化技术能够提高施工操作的精准度,提升电气工程的施工效率,加快电气工程的施工进度,同时对施工成本也起到较大的降低作用。
1建筑电气工程及智能化技术概述
随着社会的发展对于建筑物的要求越发严格,导致了电气工程在建筑业中的地位也越来越重要。根据建筑业中传统的划分,电气工程主要包括弱电(信息)工程和强电(电力)工程。弱电的处理对象主要是信息,即信息的传送与控制,其特点是电压低、电流小、功率小、频率高,主要考虑的问题是信息传送的效果,诸如信息传送的保真度、速度、广度和可靠性等。强电的处理对象是能源(电力),其特点是电压高、电流大、功率大、频率低,主要考虑的问题是减小损耗、提高效率及安全用电。按照《建筑工程施工质量验收统一标准》的内容,可以将建筑电气分部工程可分为:室外电气、变配电室、供电干线、电气动力、电气照明安装、备用和不间断电源安装、防雷及接地安装等7个子分部工程。由于电气工程工序众多,智能化技术的运用能够提高电气工程各道工序的效率。智能化技术,又被称为人工智能技术,主要集合了计算机技术、语言处理、图像识别等技术,最早提出是在20世纪50年代,主要包括语言处理系统、语言识别系统、专家系统、图像文字分析系统等,最近几十年来在科学技术的推动下不断发展而被广泛的运用在建筑电气工程之中。同时,随着技术的发展,智能化技术也在一直更新和完善,不断加入仿生学、大数据、云计算等新的技术,使之系统功能更大强大,技术更加成熟。
2智能化技术在建筑电气工程中的应用分析
当前,智能化技术已经被广泛的运用到电气工程的设备检测、故障检测、系统优化等过程中,具体如下:
2.1建筑电气自动化控制中智能化技术的应用分析
2.1.1智能化技术在电气设备中的应用
电气化操作是电气自动化过程中较为复杂的工作,尤其是对于电气设备的操作而言,流程复杂,需要具备较高专业知识的技术人员进行操作,如果操作出现失误,就会造成较大的影响和损失。智能化技术能够很好的克服这一点,因为自动化技术能够实现精确操作,在电气设备的操作过程中运用较广。
2.1.2人工智能在电气控制中人工智能应用
建筑电气工程最为关键的一个环节就是电气控制,如果在电气控制环节实现了智能化就能加快建筑工程施工进度、提升施工效率、降低工作成本等。通常而言,电气工程在运行的过程需要采取科学合理的措施进行自我保护,主要方法是通过在电气设备里面安装相应的定位和感应设备,时时动态的监控电气控制的各种线路,及时对各种问题进行检测和预防。一旦电气设备在运行过程中发生问题,则定位和感应装置就通过智能传送系统把相关问题和情况进行传输和分析,最后实现对问题的预防和控制,保证电气设备的正常运行。
2.2建筑电气工程设备检测和故障检测分析中智能化技术的应用
对于设备检测而言,智能化技术尤为重要。建筑电气工程中各项电气设备构造复杂,需要的技术非常专业,同时也需要具有较高专业技术的人员来进行操作,其中人为因素导致检测的效率不高。在引入智能化分析技术之后,可以快速实现对建筑工程电气设备的检测,及时发现问题并制定相应的方案进行解决。同时还能准确科学的记录各项检测数据,并对各项数据进行科学的分析,保障电气设备的高效运行。当前,运用的较为广泛的智能化技术主要包括专家系统法、模糊网络法以及神经网络法等。对于设备检测而言,在建筑电气工程当中主要是诊断发动机、发电机、变压器等整个工程中涉及到的各项电气设备,这些电气设备在整个的建筑电气工程中发挥着重要的作用,对其的检测必不可少。在传统的电气设备故障诊断中,主要是依靠人工和相对落后的检测工作来进行检测,这就造成了检测时间较长,检测过程繁琐以及检测的准确率较低的问题产生,在极大浪费成本的同时,还对整个工程的施工进度产生一定的拖延。而智能化技术的应用就能够快速准确的判断故障的发生之处,并通过神经网络、专家系统以及模糊理论等相关技术来分析问题的原因,并提出相应的解决办法,保障电气工程的稳定和安全运行。
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
科技的发展使得电气工程中电气设备的更新换代速度较快,所以对于电气设备的优化设计尤为必要,在传统的电气设备优化中主要是依据人工经验,而通过智能化技术则可以实现自动和准确的优化过程。具体如下:对于建筑电气工程电气设备的优化设计,智能化技术主要体现在通过智能化的专家系统和智能化技术的遗传算法来实现的。专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说,专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题,简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。遗传算法指的是模仿生物遗传的模仿,在运算的时主要是利用生物的进化规律进行搜索,在根据系统缺陷的特点来进行有针对性的优化操作。通常是采用遗传算法和专家系统相结合的方法来对建筑电气工程设备进行科学合理的优化。对建筑电气工程中各种电气设备进行优化升级,除了专家系统和遗传算法之外,还可以使用神经网络以及模糊逻辑等方法。神经网络主要是为了提高计算机的运算速度,而采用一定的方法来升级计算机中的算法。模糊逻辑不同于神经网络,而是通过物理的方法来升级和优化相关的设备。
4智能化技术引用过程中存在的问题及未来展望
近十多年来,我国城市化进程不断加快,建筑行业得到了快速的发展,智能化技术广泛的运用于各种建筑的电气工程之中,对于我国建筑行业的发展起到了巨大的推动作用,尤其是对于电动机、发电机以及变压器等设备的优化和检测已经成为成熟,并在实际中效益明显。但是经过大量的实践,智能化技术在建筑电气工程领域的应用也存在一定的问题,从整体上看,我国建筑电气工程领域中使用的智能化技术相对比较低级,还有许多智能化技术只是出于理论水平,为能在实际的电气工程中得到实践和检验。同时,对于电动机、发电机以及变压器等设备的优化和检测之外的其他部分运用的智能化技术不广。在未来的建筑电气工程发展中,应把智能化技术全面贯穿到其中,努力提高建筑电气工程的智能化水平,为社会提供更加优质的建筑质量,进而推动社会的发展与进步。
5结语
当前,智能化技术对于建筑工程的整体质量有着极大的提升作用,同时还能够节省大量的人力和物力,对于加快建筑工程的施工进度也有一定的促进作用,已经广泛的运用在建筑电气工程中。随着科学技术的发展,智能化技术必将变得越来越先进,在建筑电气工程中也会应用的更加广泛。而智能化技术是一种集合了多种学科知识的综合技术,在未来的发展过程中,必须时刻关注其他学科与智能化技术、电气工程的结合和应用,这样能够更加快速的提高智能化技术在建筑电气工程中的应用,提升整个工程的效率和质量。
参考文献
[1]马千里.建筑工程管理方法分析与智能化技术[J].安徽建筑,2012,19(06):235~236.
[2]徐道逵,程升.建筑电气工程的智能化技术应用分析[J].智能城市,2017,3(01):111.
人工智能在建筑的应用范文2
【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
人工智能在建筑的应用范文3
关键词:建筑施工图 工程概预算 一体化研究
当前,计算机在建筑工程领域的普及和应用,基本实现了建筑工程从设计到施工等多个环节的信息化转变,这一转变对现实建筑施工图与工程概预算一体化系统总体框架的构建提出了更高的要求。
一、建筑施工图与工程概预算一体化技术研究现状
建筑施工图与工程概预算一体化主要是指改变原有的通过人工识图进行概预算方式,采取计算机识图系统将施工图设计与工程概预算自动地链接起来,实现施工图与工程概预算数据信息集成共享。要做到建筑工程领域内部数据信息的完全共享,实现建筑施工图与工程概预算的一体化,就要全面认识到其一体化实现技术的难点所在,为此笔者在此对一体化技术研究现状作一分析。
1.公式计算法的使用
早期的预算软件大多都是根据建筑工程量的计算规则,采取公式计算法对相应的数据输入计算,并通过计算机自行转换自动生成预算书,从而直观、清晰地反映出摘取图的详细数据信息。
2.图形输入法的使用
图形输入法是目前国内对于建筑工程量提取的常用方法之一。这就要求工作人员在识图的基础上熟练应用该软件,将图样中的各种构件、尺寸标注通过此软件重新输入,将各种附属条件一并输入计算机,由系统自行运算,精确计算出工程量,从而形成工程量清单。
3.CAD技术的使用
当前CAD技术被广泛应用于建筑施工图,建筑施工图与工程概预算一体化软件可通过CAD设计平台从工程中提取相关数据进行运用,在CAD出图的同时得出工程量,从而通过运行工程概预算编制系统读取建筑工程所需的数据信息。
二、建筑施工图与工程概预算一体化技术研究中的优化
实现建筑施工图与工程概预算一体化的关键在于建筑工程数据信息内部系统的一体化。然而,在对于当前建筑工程量的几种提取方法进行对比分析中,笔者发现,以上几种方法并未完全实现建筑工程系统内部数据信息集成分享。因此,对于建筑施工图与工程概预算一体化技术的研究有待优化。
1.确保各个数据能在多种模块下独立运行
建筑施工图与工程概预算一体化技术中往往存在多种数据模块,如何确保各个数据能在多种模块运行的情况下独立运行,引起了工作人员的广泛重视。建筑施工图与工程概预算一体化的实现,是在建筑工程领域推广使用人工智能技术,转变传统的人工识图模式,使用计算机识图系统将施工图设计系统与工程概预算系统有机结合,形成信息集成系统,从而实现一体化目标。为此,建立各个模块独具特色的数据模型,有效管理整个软件的各个独立模块,确保各个数据能在多种模块下独立运行,有利于完善一体化系统。
2.各个模块的数据共享
实现建筑施工图与工程概预算的一体化,有利于加强建筑工程的质量监管,大大提高了工作效率。将传统的人工识图模式转变为计算机识图模式,加之CAD技术在建筑施工图中的广泛应用,使得建筑工程管理领域形成无纸化办公,形成建筑工程系统内部信息集成共享,从而在建筑施工图与工程概预算一体化中实现各个模块的数据共享。加强工程项目管理的互操作,实现建筑内部数据信息共享与自动转换,将收到一量多用的效果,从而提高一体化系统的整体效率。
三、小结
随着计算机技术的快速发展和广泛应用,建筑工程领域的信息技术也逐步深入发展。对建筑施工图与工程概预算一体化的研究探讨,不断革新建筑工程领域的信息技术,将CAD计算机设计软件应用于建筑工程领域各环节中,把施工图设计与工程概预算自动的链接起来,实现人机模式的有机结合,利用多种灵活方式快速获取准确的工程数据。创建建筑施工与工程概算一体化系统的基本模式,采取多种方式获取各类工程量,在自动提取建筑工程量的基础上完善建筑施工图与工程概预算一体化的功能。进一步推进建筑施工图与工程概预算的一体化研究,扩大其使用范围,为建筑行业朝着高科技设计方向发展奠定基础,从而为人们能拥有更美好的生活提供质量保证。
参考文献:
[1]李松.浅析建筑施工图预算编制与作用[J].中国制造业信息化,2011(8).
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[3]方静.建筑业计算机技术的广泛应用及发展方向[J].计算机应用研究,2012(3).
人工智能在建筑的应用范文4
关键词:翻译;建筑电气与智能化;专业名称
作者简介:刘建峰(1978-),男,江苏江阴人,南京工业大学自动化与电气工程学院,讲师,国家注册电气工程师;周玉庭(1972-),女,四川高县人,南京工业大学自动化与电气工程学院,讲师。(江苏 南京 211816)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0064-02
一、建筑电气与智能化专业的内涵
1.建筑电气与智能化专业的定义[1]
建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下,研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展,土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业,建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”(或“电气”)的空缺,与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合,是典型的多学科的交叉和融汇。
建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段,“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”;另外,随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展,建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵,与传统的建筑电气专业有着本质的不同。
2.建筑电气与智能化专业的培养目标
建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论,掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术,综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。
建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。
从以上内容可以看出,建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备,包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。
二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称
建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业,目前没有一个公认的英文名称,各高校根据自己的理解,有多种不同的翻译方法。相对而言,国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长,其专业名称一般有固定的英文名称。
1.建筑学:Architecture
建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识,能在设计部门从事设计工作,并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。
2.土木工程:Civil Engineering
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动;也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。
3.给排水科学与工程:Drainage Science and Engineering(原建筑给排水:Building Water Supply and Drainage)
给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科,它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。
4.建筑环境与能源应用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering
建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5,6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才:一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护,技术经济分析和管理;三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。
5.建筑设备工程技术:Construction Equipment Engineering
建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业,属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术,具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。
6.智能建筑技术与管理:Intelligent Building Technology and Management
香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业,是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理,学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容,属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。
7.建筑装备工程:Building Services Engineering
香港大学开设了“建筑装备工程”(Building Services Engineering,简称BSE)专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。
8.其他相关院校的专业
国内外其他相关院校类似专业还有:美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业(Building Technology);英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业(Energy,Environment and Buildings);马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业(Intelligent Building Technology);香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业(Electrical Installations and Systems in Buildings)。
三、对相关英文翻译的分析
建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个,下文分别予以讨论。
1.对“建筑”的翻译[7,8]
从上述相关专业名称可知,当研究建筑设计本身时,一般用Architecture居多;当研究建筑内部设施时,一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时,留学生也指出:在国外提到建筑内部的设施时,建筑一词一般用Building,而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术,也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程,其涵盖范围比Building更广。但在习惯上,提到建筑内部的设施,一般用Building的居多。因此,建筑电气与智能化中的“建筑”一词,用Building较为合适。
2.对“电气”与“智能化”的翻译[7,8]
对“电气”与“智能化”的翻译,相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵,此处的“电气”与“智能化”,应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统,即此处的“电气”与“智能化”应是名词,而非形容词,故用Electricity与Intelligence为好,而不用Electrical与Intelligent。
3.Intelligence与Intelligentization的区别
根据英文翻译,Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;当用在建筑物时,可以引申为建筑物经各种设备支持,具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意,成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时,偏向于建筑物经过各种设备的支持,具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言,面对未来的智能建筑发展,Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。
四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称
根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等,认为“建筑电气与智能化”的英文名称,用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中,即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然,由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展,其英文名称可能有所不同。希望通过讨论,能尽早确定一种比较权威的统一名称,以利于进一步扩大国际交流。
参考文献:
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人工智能在建筑的应用范文5
关键词:智能化技术;自动控制;电气工程
近年来,经济建设和社会的进步,对电力行业提出了新的挑战,反过来助推了电力行业的快速发展,同时带动了与电力行业紧密相关的电气工程的发展。早先的电气工程自动化控制是通过接触器和继电器等低压电气实现的。随着工业的发展,对电气工程自动化控制技术的要求也越来越高,对其自动化水平和智能化水平提出了严峻的挑战。为了适应工业科技发展对电气工程自动化控制提出的新挑战,将智能化技术与电气工程自动化相结合,从而形成了创新性的综合了智能化、自动化和电气化的控制手段,在工业各领域取得了较好的效果,应用越来越广泛,极大的推动了工业经济的发展。
1智能化技术的概念
人工智能技术于20世纪50年代被提出,随后得到了快速的发展,逐渐渗透到工业经济的各个行业,取得了显著地效果,极大的推动了工业经济的发展和社会文明的进步。人工智能技术是一门交叉学科,它综合性强,包含内容广泛,结合了信息技术、控制技术、计算机技术、生物仿生技术、数理逻辑等学科,其目标是为了实现机器控制机器,使机器能像人类一样进行思考并给出相应的反馈,实现相应的动作,完成特定的任务。随着计算机技术的迅速发展,智能化技术用到了电气控制中,作用越来越明显,极大的推动了电气控制技术的自动化水平和智能化发展。电气工程主要是研究和电气设备及工程相关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、产品研制开发等内容,电气工程和智能技术的结合为电气工程发展提供了强大的推动力。电气工程的智能化技术是不仅可以解决电气工程中的信号识别与处理,实现电气工程的自动化控制,而且还能对电气产品的研发和电气系统的故障排除提供可靠的技术支持。随着计算机技术和人工智能技术的不断发展,智能技术在电气工程自动化控制中的应用不断深入。大量的事实表明,智能化技术在电气工程的自动化控制过程中的效果比较显著,极大的提升了电气工程的自动化水平,降低了工程的投入成本,实现了对人力资源的合理配置,提高了电气系统的运行效率和经济效益。
2智能化技术的特点
智能化技术应用于电气自动化控制过程中,采用智能化控制器,相对于传统的自动控制器而言,智能化控制器有如下优点:
2.1提高控制系统的精度
电气控制系统复杂程度的提高,对传统的控制器的工作性能提出了严峻的挑战。由于传统控制器在使用前需要设计被控对象模型,当被控对象比较复杂或者被控对象存在很多不确定的如非线性参数变化等因素时,要精确的建立被控对象的动态方程是很困难的,因此控制器在设计实际控制对象模型时,会采取近似模型,往往产生误差,导致控制精度降低,影响电气系统运行的稳定性。因此,采用的传统的控制器,无法保证复杂系统的控制精度,在一定能够程度上降低了自动化控制的工作效率。与传统的控制器相比,智能化控制器有着明显的优势,这是由于智能化控制器采用实时控制算法,设计时不需要建立被控对象的模型,从源头上避免了不可控因素的出现,使自动化控制器的精度得到了提升,保证了控制系统的精度。
2.2提高控制系统的实时性
在电气控制系统的调节上,传统的做法是控制人员根据控制系统的要求和控制参数的变化,依靠相关人员的经验,对已有的自动化控制器进行人工调节。这就要求操作人员不仅具有敏锐的观察能力,还要有丰富的专业知识和控制经验,控制系统运行的稳定性取决于操作人员的调节。为了提高系统控制的实时性和准确性,可以采用智能化控制技术。智能化控制技术具有实时逻辑判断能力,能根据输入条件通过计算给出输出,控制设备进行相应的动作。基于此特性,可以对电气控制系统进行实时调节,从而使电气系统的工作性能得到有效地保障,使自动化控制系统能安全稳定运行。由此可见,采用智能化控制技术要比传统的自动化控制器具有优势,对电气工程自动化的实际应用具有积极意义。由于智能化技术采用计算机来进行逻辑判断,因此,在对电气设备进行自动化控制的过程中,计算机只依靠输入数据就可以进行计算,然后给出相应的处理措施。在这个过程中不需要有专业的技术人员在场,极大的节省了劳力,降低了成本,而且,随着通信技术的发展,可以实现远距离的实时调节控制,极大的提升了电气控制系统的完整性和实时性,保证可运行的稳定性。因此,智能化技术极大地推动了电气工程自动控制的发展。
2.3提高控制系统的稳定性
随着工业技术的发展,现代电气控制技术的复杂程度越来越高,各种因素的变化都会对控制系统产生影响,同时,系统所控制的电气设备的精度要求也越来越高。这就要求电气系统在运行过程中要保证实时的稳定性,避免由于控制系统的波动所带来的影响。因此要求控制系统要有一定的稳定运行能力。传统的自动控制器的稳定一致性相对较差,而智能控制器则具有较好的一致性,在处理变化输入的数据时,智能化控制器可以通过计算方法的变化从而保证输出的稳定,实现自动化控制的稳定性要求。智能化控制器的算法是实现控制稳定性的核心,对于不同的控制系统和控制对象,要采用不同控制算法,已实现不同的控制效果。智能化控制器在运行中,采集输入数据,根据控制要求选择控制算法,达到预计的效果,保证了控制系统的稳定性,也保证电气设备的安全运行。
3智能化技术在电气自动化控制中的应用
随着人工智能技术的不断发展,研究人员展开了针对人工智能在电气工程自动化控制方面的研究。智能化技术为电气工程自动化控制提供了强有力的手段,目前在电气工程中的应用主要在以下方面:①控制过程中电气故障诊断的智能化;②电气产品设计的智能化;③电气控制手段的智能化。
3.1电气故障诊断的智能化
随着工业技术的发展,设备和线路的控制手段逐渐复杂,对控制系统的可靠性提出了更高的要求。随着控制系统的运行,电系统发生故障不可避免,为了降低故障发生带来的影响降至最低,需要在故障发生时及时进行处理与排除。传统的操作方式是通过人工的方式进行故障排除,但是人工故障排除非常考验操作工人的经验和水平,而且随着系统复杂程度的增加,人工排故障的效率和准确性会大大降低,影响系统的正常运行,影响经济发展。而通过采用智能化故障排除技术,可以快速的找到故障发生的位置,并采取相应的手段进行处理,极大的提升故障排除的效率,提高故障排除的准确性,降低劳动人员的劳动强度,提高自动控制系统的经济效益。因此,在电气控制系统自动化故障排除中,智能化技术是具有大力发展空间的。目前,对电气控制系统的故障排除已经从发生故障排除的阶段逐渐转向了故障发生之前的预判排除阶段,这就要求对控制系统的各项指标都有一个准确的了解。在故障发生之前,与之相关的某些参数会发生相应的变化,这就要求控制系统具有自主识别,自主判断的能力,即智能化故障预判的能力。由此,可以消除故障发生的隐患,可以在故障发生之前就实现排除,提高系统稳定性,保障了电气系统的安全运行,极大提高了经济效益。
3.2电气产品设计的智能化
在传统的电气工程产品设计时,采用的是串行的设计流程,产品从设计到制造到试用,需要经历一个完整的流程,才能给出反馈意见,然后再对设计进行修改,再制造与试用,经过反复的改良与试验,才能最终形成一个理想的产品。在设计与制造过程中,由于各种影响因素的存在,有些问题未被考虑进去,就会导致后续的工作无法继续,影响产品的开发进度,浪费大量的人力物力,导致产品开发效率低下。因此,传统的电气工程产品设计需要设计人员有丰富的经验,具备较高的专业知识和准确的运用专业知识解决问题的能力。为了解决产品设计过程中的这些问题,采用智能化技术在实现电气工程产品的设计与制造,将传统的串行设计改成并行设计流程,利用设计软件所自带的专家系统通过各种虚拟的情况来判断设计的合理性,从而给出修改意见,而不用进行多次实物测试,只需要最后一遍实物测试就可以了。这就完全改变了过去的工作模式,大大提高了产品开发效率,对于复杂的电气工程设计而言,采用智能化的大数据云处理手段,可以保证电气工程设计过程中数据的精准性,可以更快更好的解决复杂的电气工程自动化系统设计难题,极大的提高降级效益。
3.3电气控制方式的智能化
现阶段的电气控制系统相对复杂,整个系统包含了大量的控制环节。为了保证系统的合理可靠运行,需要对每一个控制环节进行监控,因此,控制方式的设计也是电气工程自动化控制系统应用中需要关注的问题。采用智能化技术对控制系统进行控制是现阶段智能化技术在电气工程中应用的主要方面。在对电气系统进行控制时,智能化技术通过采用现代控制技术,例如专家系统、模糊控制和神经网络等手段来实现。在智能化控制系统中,系统通过学习,对发生的问题或产生的各种情况进行实时的逻辑判断,并给出处理方案。目前,随着计算机和人工智能技术的迅速发展,智能化控制技术在电气控制系统中已经逐渐得到了应用,凭借其出色的性能和有效的控制错略,极大的提高系统控制的稳定性,保证的电气系统的自动化安全运行。
4结束语
智能技术是当前计算机和自动控制领域发展最为迅速的技术之一,已经在工业各行业得到了广泛的应用。将智能化技术应用于电气工程自动化控制过程中,不仅可以加强电气设备自动控制的能力,而且电气系统的稳定安全运行奠定了坚实的基础,同时也解放了大量的劳力,降低了人力成本和生产成本,有利于企业生产效率的提高。智能化控制技术的有效运用可以将企业生产过程中的体力劳动转变为脑力劳动,提高企业的市场竞争力。因此,智能化技术在电气工程自动化控制中的应用对于经济的发展和行业的进步具有重要的推动作用。
参考文献:
[1]桑义莹.电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].南方农机,2017,(1):127+132.
[2]王茂茹.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].电子制作,2016,(21):71-72.
[3]莫家宁.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].机电信息,2013,(6):23-25.
[4]刘次福.初探智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].通讯世界,2013,(11):118-119.
人工智能在建筑的应用范文6
关键词:电气自动化;楼宇应用;自控系统
中图分类号:F407.6 文献标识码: A
引言:楼宇自动化能够实现建筑物(群)内的各种机电设备的自动控制,包括供暖、通风、空气调节、供电配电、照明、排水等。它通过信息网络组成分散控制、几种监视与管理的监控管理一体化系统,实时监测、显示设备运行参数,控制设备运行状态,并根据外界环境因素和负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态,同时自动实现对电力、供暖、供水、等能源的调节与管理,为建筑的使用者提供一个安全舒适、高效节能的工作环境。电气自动化系统正因我国及世界电子技术的快速发展而在楼宇自控系统中占有重要的地位。
一、电气接地
在电气自动化应用中,电气接地占有极其重要的地位,接地系统关系整个供配电的稳定性与可靠性,是保障系统安全的基础。随着楼宇智能化的发展,电气自动化给楼宇接地系统带来了新的改变,增加了新的内容。
1.TN-S系统
TN-S是一个三相四线加PE线——即三根火线、一根中性线和一根接地保护线——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可靠的基准电位。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。
2.TN-C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,节省了一根导线,使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。但是,为了避免智能化楼宇系统受到电磁波磁场的干扰,应该在精密的电子设备中设防静电系统,在电流交换系统中做好接地。
3.TN-C-S系统
该系统由TN-C系统和TN-S系统两部分共同组成。其中TN-C系统用于进户之前TN-S系统用于进户之后,二者的分界面处于中性线与保护接地线相连处。由于使用TN-C-S系统虽然能够降低设备对地电压,但却不能彻底消除,对地电压的大小仍然受到负载平衡等因素的影响,因此需要在进户处不知重复接地,并控制负载平衡情况。组合使用TN-C和TN-S系统不仅提高了设备和人员的安全性,还节省了建设成本,做到了安全性、稳定性和经济性的三者兼顾。
二、电气保护
楼宇智能化中的电气保护主要包括直流工作、交分流工作、防雷保护接地、安全保护、屏蔽与防静电五方面内容。
2.1直流工作
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,如计算机通讯设备、自动化设备等,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、传输、输出信息或放大信号等操作,所以要依靠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。
2.2交流工作
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,变压器中的中性线接地,并且必须为铜芯绝缘线,中性点接地能够确保高压系统继电保护更加精准可靠,保证三相电压平衡,避免了电压的不稳定偏移。
2.3防雷保护接地
防雷保护接地是指对智能化楼宇中的电子设备、线路等做防雷保护接地,并以此为基础来建立结案米的防雷结构。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室的自动化系统接地都很容易受到雷击的干扰,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。所以在智能化楼宇中设置防雷接地系统是很有必要的,而且应按一级建筑物的防雷措施进行设计,将自然导体的防雷接地的引下线与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。
2.4安全保护接地
安全保护接地是指对电气设备中没有带电的各个金属部分使用金属连接的方式与接地体作良好的连接。使用安全保护接地,尽量降低接地电阻,不仅可以保障电气系统稳定安全的运行,还能保障设备和人员的安全。
2.5屏蔽与防静电接地
屏蔽与防静电接地分别指用保护接地线连接设备外壳、屏蔽管路两端及室内的多个部位,用导静电体连接带静电或可能产生静电的物体与大地,以避免设备、导线、室内受到电磁干扰,达到消除静电的效果。
三、楼宇智能化电气保护
3.1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。 [本文转自:]
3.2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。
四、结语
电气自动化自20世纪50年代在我国出现并发展至今,仍旧具有改善劳动条件和提高工作的可靠性巨大作用。目前我国正处于全面实现高科技化、工业化以及信息化的崭新时代,而电气自动化将会给我们带来社会发展的稳定与进步和现代化生产效率的极大提高。因此,积极探讨与不断深入研究当前国家工业电气自动化的进一步发展和战略目标的长远规划有着十分深远的现实意义。我们要适应时代的进步,伴随着信息化的发展,电气自动化要不断总结经验和教训,吸收高新技术的营养,开创电气自动化在楼宇应用中发展的新局面。
参考文献:
[1] 毛臣健.电气自动化专业拓展一楼宇智能化方向[J].新课程研究(职业教育),(2007),16.