关于智能化建筑的一篇综述
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发布时间：2022-04-22 05:46
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时间：2024-07-26 10:08
信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化，表现在：(1)电子商业的出现，包括网上信息服务、电子购物、电子银行和金融服务、网上攻读学位;(2)管理工作的变化;(3)制造业和经济活动全球化。有了Internet，一个新设备可以在美国设计，中国印刷，俄罗斯制造。
作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化，智能建筑的产生和发展是必然趋势。智能建筑是通过配置建筑物内的各个子系统，以综合布线为基础，以计算机网络为桥梁，全面实现对通信系统、建筑物内各种设备(空调、共热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全等)的综合管理。所有这些，从技术上也为智能建筑的产业起到技术上的支撑作用。
2.智能建筑的社会背景
20世纪科学技术的飞速发展，导致产业结构的深刻变化。据日本对各职业的分类，就业人口从事第三产业的职业人数，1955年时，为100万人，占就业总劳动人数的26%;1985年时，为2800万人，占就业总劳动人数的47%.这表明一个从工业社会中脱胎而出的、新型的信息化时代的到来。信息资源成为社会生产的一种主要资源，成为人类生存和社会进步的重要因素。信息产业的产值成为国民生产总值的主要部分，因而它是一个国家产业，甚至是全球性产业，带有明显的独立和交融特性。
1957年，在美国从事技术、管理、职员等办公室工作的白领人员首次超过蓝领人员。1974年到1984年，美国办公室工作效率增加4%，而同期工业增加100%，农业增加200%.同时办公费用却以15%速度递增。另一方面，白领阶层的增加，人们对办公环境的好坏也愈加重视。依赖于大量享有高薪的办公人员提供服务而运行的经济，无法承受办公费用高涨而功率低的状态.这一矛盾必然要由适用于信息化社会的手段来处理。智能建筑的产生为解决这一问题展开了广阔前景，尤其是其通信及办公自动化系统，大大提高了办公效率。
80年代以后，由于高技术的冲击，给一些发展中国家的经济带来了活力，同时也面临着基础设施落后和奖金匮乏等问题，这就出现了一些原来由*投资的交通、通信等项目，向民间和国外开放，出现了“建筑—经营—转让”即所谓BOT方式。1984年美日通信和电信业开始改革并全面开放、大幅度自由化。尤其是90年代冷战结束，大批高技术军工企业实现“军转民”，使得信息技术市场上出现如火如荼的竞争格局。所有这些都为信息社会的完善和智能建筑的出现创造了社会条件。
3.智能建筑的概念及其发展
在信息社会中，人们对于现代建筑的概念也在发生变化，传统建筑提供的服务已远远不能满足现代社会和工作环境等方面的要求。智能大厦(IntelligentBuilding，以下简单称IB)的出现，使得一幢幢楼就变成一个小社会，其内部有众多的小公司，各种商业的生活行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。IB把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要素以及它们之间内在联系进行优化组合，从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境.由于经济的发展和社会的信息化，“智能大厦”这一术语逐渐在建筑业流行起来，在国内的楼宇建设中正流行一股“智能化”的热潮。许多房地产商在广告宣传时，将其大名必冠以“智能化”或“5A甲级智能大厦”。但大厦的“智能化”并不仅仅是建设一个简单的综合布线系统，更不是时髦的头衔能随便加在自己头上。我们必须对智能大厦有一个全面、综合、深入的认识，这对于设计者、使用者乃至发展商都是非常重要的。
3.1智能大厦的沿革。IB的发展史，是一个从监控到管理的发展过程，也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多，诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统，仅靠*临近室很难实现。80年代，微电脑技术的崛起再加上信号传统技术的进步，基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的*监控室，并且较容易地进行操作和管理，从而提高了效率.1984年，美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造，建成了称之为(CityPlace)的大厦(如图1)，从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。它是时代发展和国际竞争的产物;为了适应信息时代的要求，各高科技公司，纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技大楼(HI-Tech.Building)，如美国*局和五角大楼等;同时，高科技公司为了增强自身的九应变能力，也对办公或研究环境进行了创新和改进。日本第一次引进智能大楼的概念在1984年的夏天，近十年来建成了野村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、NEC总公司大楼、ARK森大楼、本田青山大楼。日本是对IB进行全面的综合研究并提出有关理论和进行实践的最具代表性的国家之一。1995年底日本还成立了国家智能建筑专业委员会。据有关估测，美国的智能大厦将超万幢，日本和泰国新建大厦中的60%为智能大厦。美国也宣称1995年以后要大幅度增加智能大厦的比例。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦。此后，相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站等，上海证券大厦其智能建筑的全部弱电工程由美国一家工程公司承包。
总之，进入90年代以后，智能大厦蓬勃发展，步美、日之后尘，法国、瑞典，英国等欧洲国家以及香港、新加坡等地的智能大厦如雨后春笋般地出现。
3.2智能大厦的内涵与体系结构。(1)位于华盛顿特区的“智能大厦研究机构”对IB的定义：“智能大厦是人们通过对建筑物的四个基本要素—结构、系统、服务和管理及其内在关联的最优化分析，提供一个投资合理、效率又高的舒适、温馨、便利的环境。”(2)美国智能建学会(AIBI，AmericanIntelligentBuildingInstitute)定义“智能建筑”是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合，并达到最佳组合，所获得的高效率、高功能与舒适性的大楼。(3)日本的建筑学界强调IB就是高功能大楼，是方便有效地利用现代信息与通信设备，并利用楼宇自动化技术，具有高度综合管理功能的大楼。(4)新加坡规定IB必须有三个条件：一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动控制系统，以及自动调节大厦的温度、湿度、灯光等参数的各种设施，以创造舒适安全的环境;二是具有良好的通信网络设施，使数据在大厦内进行流通;三是提供足够的对外通信设施与能力。(5)我们的认识：IB是以建筑为平台，利用系统集成方法，将智能型计算机、通信及信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活更具人情化的建筑物。
3.3建筑物的运作综合智能化通常由五个方面组成：
A、建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统，如水、电、热力、空调、通讯等等。他们又各有特色，如水又分为生活用水、生活污水、生活热水、生产污水、消防用水、生活及生产废水处理与循环使用、生产及生活污水的处理等。而这些对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂。所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。B、建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗，延长其使用寿命，提高效率，减少管理人员，求取更高的经济效率。C、通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。D、办公自动化。E、安全保卫自动化。通过各种摄像、各种感触探测器进行信号采集、分析、处理，并经由机电一体化的设备进行控制保护。
概括地讲，IB是由建筑、CA、OA、BA等四种系统所构成，将它们进行有机性的整和后，以便对办公室的业务处理提供各种高度化的机能，从而达到经济性、机能性、可靠性及安全性的目标。CA、OA与BA系统共同组成了大楼的头脑与神经系统，而建筑系统为三系统的躯体，同时亦为大楼居住者的活动空间。智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合，是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。智能建筑将成为未来时代建筑的标志。
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时间：2024-07-26 10:08
建筑电气与智能化专业专业概况与建设
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时间：2024-07-26 10:09
作者：未知 日期：2010年06月02日 来源：不详 浏览：46 次
复杂条件(或背景)下的运动目标检测和跟踪一直是视频图像处理的难点，也日益成为视频图像处理系统实用性和可靠性的严重障碍。由于各种视频应用的场合不尽相同，运动目标所处的环境和背景千变万化，这对运动目标检测和跟踪算法的适应性和稳健性提出了更高的要求。但是从目前的条件和技术水平来说，提出一种抗干扰性强、能适应各种场合各种条件的、稳健的运动目标检测和跟踪方法是不可能的。在大量学者的研究下，产生了很多在特定条件下具有良好性能的运动目标检测和跟踪的方法。目前国内外对视频图像处理中运动目标检测和跟踪技术的研究很多，出现了一大批很有价值的文献及成型系统。
1、国内研究现状
国内如西安交通大学图像处理与识别研究所、华中理工大学图像识别与人工智能研究所等在运动目标检测上做了大量的工作；清华大学图形图像研究所、中科院自动化所模式识别国家重点实验室及上海交大图像处理与模式识别研究所主要针对视频运动跟踪中的轮廓跟踪算法进行了研究；武汉乐通光电公司高新技术研究所在智能视频监控产品形态、实现方式、系统设计、软件框架及应解决的技术问题也进行了研究并发表了序列文章。
2、国外研究现状
国外的研究侧重于在应用中研究理论，如卡内基梅隆大学和美国萨尔诺夫公司联合研制的视频监控系统vsAM(video surveiuanee And Monitoring)系统，该系统目的是为了发展自动视频理解技术，它通过用户的操作可以监视复杂如城市或战场的场景；美国马里兰州大学和IBM公司联合研制的实时视频监控系统w4将形状分析和目标跟踪技术相结合，对人的外表进行模型构建。该系统可以在室外的环境下检测和跟踪人群，并对他们的行为进行监视；美国麻省理工学院多媒体实验室研制的Pfinder系统能在室内恢复人的三维描述，它可以在复杂的环境下对单个人进行跟踪；此外，还有日本索尼公司等，也在智能视频监控方面做了一些有成效的工作。
视频监控的智能化，将是包括嵌入式DVR在内的未来安防产品的发展方向，据行业人士认为，智能视频监控的核心技术就是运动目标检测及跟踪，目前市场上流行的各种智能视频监控功能都是以运动目标检测及跟踪为基础的。
运动目标检测和跟踪由于所处的实际处理环境不同，将会受到来自不同因素的影响，它们会不同程度地影响运动目标检测及跟踪的准确性和稳定性，系统对不同环境的适应性也存在很大的挑战，这些影响系统性能的因素包括下面几点：
1、光线高密度的变化
由于现场光线高密度的变化将使得背景图像也随之发生变化，从而很难将这些变化与图像中由于前景目标的引入导致的变化加以区分。
2、阴影和物体间的重叠遮盖
运动的前景目标的阴影部分可能会造成背景中局部画面亮度变化，另外运动的目标之间，以及运动的目标与背景之间的重叠遮盖，都可能会改变检测出来的运动目标的形状和其他特征。
3、前景目标与背景中物体相似
当运动的前景目标与背景中景物在颜色和形状等外观特征相似时，将增大从背景中分辨出前景目标的难度。
4、非静态背景
当背景并不是静态时，比如天空中运动的云块，公路边的建筑、树，这些运动的背景有可能被当成前景目标进行处理，这样将增加运动目标的检测、跟踪难度。
5、运动目标的高速运动
前景目标的高速运动可能会导致许多不同的目标频繁在背景中出入，从而难以分辨哪些是真正的背景，哪些是前景目标，从而给运动目标检测、跟踪增加难度。
虽然，运动目标检测功能在很早以前就已经被实现了，但是传统的基于帧差的运动目标检测方法一直存在着上述难以克服的几个问题。显然，运动目标检测方法的好坏又将直接影响其它智能监控功能(跟踪、入侵、越线、丢包检测等)的性能。因此，运动目标检测是一切智能视频监控算法的基础，所以研究出高质量的运动目标检测算法是重中之重。
目前，一些厂家在传统运动目标检测算法的基础之上做了大量的改进，取得了一些突破性的效果。传统运动目标检测算法和改进的运动目标检测算法的效果比较如图1、图2所示。
