时间：2023-09-05 16:59:16
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇人工智能在建筑的应用，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【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.
【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
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）.
[2]吴佳郡.建筑CAD与工程概算一体化技术研究[J].计算机技术应用于发展，2010（6）.
[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）.
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：
[1]教育部建筑电气与智能化专业指导委员会.建筑电气与智能化专业规范[Z].2010.
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[5]教育部.普通高等学校本科专业目录（2012年）[Z].2012.
[6]教育部.普通高等学校本科专业设置管理规定[Z].2012.
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。
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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：
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随着计算机科学技术的飞速发展，应运而生的智能化技术在社会各个领域都有着广泛应用。因为其智能化水平极高，控制的效果能够达到一般电气自动控制的需要，在电气自动控制工程中的控制效果和控制方式都比传统的电气控制具有更好的效果，因此在电气自动控制工程中广泛地利用智能化技术，可以大大提升生产效率和控制效率。该文分析了电气自动控制工程中智能化技术的应用分析，并提出一些相关意见以供参考。
关键词：
智能化技术；电气工程；应用分析
随着经济的发展和社会的进步，电力已经成为了人们生产生活中必不可少的一部分。作为电网运行的必不可少的设备，电气自动控制设备的更新和日常维护更显重要，研究智能化控制电设备，对在电子自动化控制中存在的问题需要进行及时解决，例如在系统设计和逻辑推理机器语言转换这些方面上需要进行进一步的智能化优化设计，提升对故障和问题的有效防御和解决，才能在电气自动控制中提升其控制效率。
1电气工程与智能化设备的相关原理
1.1电气自动控制工程智能化的理念
当今社会电力技术的重要性不言而喻，智能化技术在今后的社会发展和电力设施更新中是一个新的增长点，为实现电网的信息化、自动化、互动化、数字化、智能化，电气自动控制工程要能适应当今快节奏发展的社会脚步。智能化电气工程自动控制的工作目标和存在意义是为了更好地保障生产的健康运行，保障对企业的基础供电，为生产提供电力保障。其中，智能化的电气工程自动化控制设施是实现对设备寿命的实时监测和预测，并对其生命周期内进行管理的设备。
1.2电气自动控制的目标
电气工程智能化的输变电是指在电力设备正常运行中，可以对自身状态进行自我评估、对故障进行自我诊断，且可以全面及时地获取运行信息及电力设备运行的功能状态。对设备运行的可靠性有质的提高，是实现智能化的基础，在此基础上，加强电网网络化，利用先进的网络技术和专业的系统为智能化自动化控制设备保驾护航，辅助其进行状态的评估和故障的监督，及时发现，及时处理，保证企业生产的健康运行，提升对故障和问题的有效防御和解决，这是电气自动化控制工程的工作目标。
1.3电气工程智能化控制的优势
相对于之前的电气控制设备，智能化的电气自动控制设备具有信息化、智能化、节能环保等优势。对于老一代的电气控制设备，它能更好地检测电网设备工作情况，并及时反馈，先进信息技术的使用有利于电网管理人员对电力设备的控制，更提升了电力设备的网络化管理。同时，智能化的自动控制设备大幅提升了电气控制设备的使用寿命和利用率，节省了基础设备建设的费用，在工作中可以减少人员对于故障排查的工作量，节省了相关人员费用，同时也较之前的设备更为环保耐用，实现了节能环保的目标，体现了智能化的优势。
2智能化技术在电气自动化应用中的优势
2.1减少人力劳动的投入
传统的电气控制操作是一个非常耗费人力的操作，在实际的工作环境中常常需要同时观察和操作许多仪器和线路，进行判断和数据分析，因此往往需要多个操作人员同时进行操作。而利用了智能化技术后，电气自动化控制就能够更好地实现，利用先进的计算机技术和互联网技术减少了大量的人力投入，不管是在人力方面，还是对于设备操作难度上，都有很大降低，对于加速生产和节约人力资源成本具有关键作用，可以从根本上提升企业经济效益。
2.2限制人为误差
传统的电气系统控制方法难免会因为极小的误差产生巨大的事故或者故障，从而造成企业生产电力系统的故障，给企业的生产和经济效益带来巨大损失。而使用了智能化的电气自动化控制的电气系统，可以利用计算机精确的计算功能检测和观察电力系统运行中出现的各个数据和误差，进行自动地调节和更正。这一过程可以不用人为参与，因此在运行过程中没有人为因素的存在，可以大大地限制人为误差的产生，具有极高的精确度和自我反馈调节能力。
2.3设计无需建设控制对象
由于电气控制设备是精密仪器，其本身的结构和功能构成都需要进行严密地设计和考虑，这个过程通常非常复杂。而使用了智能化的电气自动化控制设备后，在运行过程中可以对参数变化和非线性进行实际观测，得到两者精确的动态方程，根据方程计算出所需的数据，从而可以顺利建立被控对象的数据设计模型，因此智能化的电气自动控制可以在工作过程中利用检测的数据自动进行控制对象的模型建立，节省了人力物力的投入。
2.4具有较好的一致性
智能化技术的电气自动化可以利用一个事先设定好的程序进行电气设备的控制和操作，使得产品具有很好的一致性。这个功能存在的基础是利用了智能电气自动控制的反馈功能，在实际操作中，可以针对电气系统的变动和误差进行及时调整和校对，对于信息的整合和扩展十分便捷，大大提升了电气设备的运行智能化，又增强了电气自动控制系统的稳定性，对于提升企业生产能力和发展具有重大意义和作用。
3智能化技术在电气工程中的应用分析
3.1智能化技术应用于电气优化设计中
电气的优化设计可以从根本上提升电气系统的工作能力。传统电气控制系统的设计需要长时间的经验积累和丰富的电气系统设计知识来支持，即便这两个条件都具备，实际过程中有时候也很难设计出一个相对合理的电气控制系统。而运用了智能化技术的电气自动化系统设计，可以利用计算机进行精密部分的系统设计，使得系统开发的周期大大缩短，智能化电气系统主要由中央处理电元即CPU为主要处理中枢，通过输入电路输入数据进行数据收集，通过CPU后将数据输出就能完成一个数据控制过程，系统性能大大优化。电气自动化控制系统的大致设计图如图1所示。
3.2智能化技术应用于电气控制中
传统的电气控制系统的控制要求更高也更严格，同时需要投入的人力物力也较多，在控制的过程中需要许多操作人员进行实时的监控和数据的计算操作，因而难免产生一些人为的误差。而智能化的电气自动控制完全使用精密的计算机计算技术，将数据的检测和计算纳入计算机的智能监控之下，会根据各个环节的数据要求，利用编制好的程序进行实时的监督计算，实现电气控制的完全自动化，相比传统的电气控制系统更加智能化和高效化，节省了大量的人力物力。
3.3智能化技术应用于电气故障诊断之中
对于电气系统的故障维修来说，最重要的就是对电气系统的故障可以进行准确定位和排查，而智能化电气自动控制系统是一项可以可靠地获取当前设备工作状态和工作信息的技术。它利用了新型制作工艺材料和计算机智能技术，利用多个传感器，并利用光学和化学等多学科原理，对设备的运行状况可靠地提取和检测不利因素，监测工作实时状态及数据，可以从系统中诊断出各个部分发生故障的准确位置，方便故障的排查和修复，有利于电气自动控制系统的顺畅工作。
3.4智能化技术应用于风险的预测之中
智能化电气自动控制设备故障监测能力和自我排解能力之强是史无前例的，在综合利用了多种技术之后，对于信息的搜集能力、汇总能力、分析能力、处理能力都得到大幅提升，使智能化电气自动控制系统的防御力和自愈能力大大提升。不仅如此，对于故障的预测和监测能力也将大大提升，在植入可靠的分析处理方法后，对于经济性的分析、设备维修策略等都做出了巨大贡献，大大提升了企业的经济效益，未来的发展前景良好。
3.5智能化技术对于电气自动化控制系统信息的收集
智能化电气自动控制系统利用了先进的网络技术，使多元的信息融合程度加深，并提升了利用率。多种的物理量经由传感器汇集至中枢处理系统，在建立电力系统正常运行标准的前提下，自动评估诊断系统运行状况。只要植入智能化的系统分析方法，在信息融合和数据挖掘上，就可以实现自动化，这大大提升了智能化输变电设备信息的利用率和有效率，可以在电气自动控制设备中得到更好的利用，从而取得更大的效益。
4结语
电气工程不仅在企业的生产控制中具有重要作用，更关系着我国社会和经济的发展，因此提升电气系统的高效性和安全性是势在必行的一个研究方向。而智能化技术是人类人工智能技术的结晶，具有极高的自动化特征，能够满足电气系统极高控制精确性的要求。在控制时可以节省大量的人力物力，还能够对电气系统的设计和优化提供一些策略上的服务，有助于提升企业整体的电力系统控制效率和经济效益。
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要】随着科技的发展进步，越来越多的高效，便捷的技术产品被人们所发明，并运用到了实际的生活当中。电梯行业中当今最热门的要属无机房电梯。但维修程序复杂，人工成本昂贵的缺点，给电梯厂商以及维护者带来了不小的难题。而新型无机房电梯的智能故障诊断系统实现了解决这类难题的办法。本文将对该种智能故障诊断系统原理以及操作方法进行深一步的论述。
【关键词】无机房电梯；故障；诊断
在人们物质文化生活水平不断提高的今天，各种各样的新型产品逐渐走入人们的生活。对于居住要求，过去的简单居住场所已被高档、智能型建筑所代替。为满足商业社会各种各样的新需要，无机房式电梯已经被众多房产开发商所喜爱，由于其具有绿色、环保、高效等特点，在使用中得到了大众的一致认可。在新型电梯的使用过程中，为人们带来了许多便利，但同时，由于其在产品设计方面仍然存在着噪音等方面的不足，并且内部构造复杂，在维修中带来了维修难、成本高等多方面的不便。在这种情况下，一种利用现代传感器检测技术、通信技术、人工智能技术以及信息融合技术，研究开发了远程智能检测诊断系统于近期面世，并得到了电梯企业以及物业管理公司的一致认可，就此极大地解决了维修难的问题，并节省了许多维修所带来的人工成本和运营成本。以下，将根据该种监测系统的工作原理以及使用情况分为两部分进行讲解。
一、MCU系统原理
MCU（Micro Control Unit）系统，又称为微控制单元，其主件，是由CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。作为下位机，它可与10B54单片机兼容，并在此基础上添加了存储功能，系统内存数量较大，完全可满足保存重要数据信息的需要。系统使用了德国WFD公司最新生产的部件，保证了数据采集的精准度。系统设置先进，成功地实现了与上位机进行了有机通信，在电梯的运转中，产生大量的数据符号，通过该系统传输到上位机。上位机在收取数据信号后，系统直接命令下位机解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据（一般模拟量），转化成数字信号反馈给上位机，并对故障进行报警提示。
二、系统操作方法
系统在使用初始阶段，应根据电梯运行状态显示出的数据类型分为两类。一种是动态数据库，另一种是静态数据库。使用动态数据为记录实时监测的日常数据，并对系统针对日常数据进行分析、判断。静态数据用于储存异常参考数据，对于异常数据，在系统中设置上下限值，一旦动态数据显示数据超出正常范围，系统便自动报警。因此，数据的初始设置至关重要。
系统中将储存生产厂家、电梯型号、楼层分布、运行高度、电梯速度以及故障代码等信息，通过上位计算机所显示出来。根据监控的结果实时了解运行过程是否正常，一旦发生电梯的开启、检修、暂停、停电等问题，系统将通过检测找出存在的故障，并将厂方提供的故障代码翻译成简单易懂的外部传递信息。同时，将通过显示器、电话报警、广播报警等方式进行提示，及时将信息传递给无机房电梯管理者，以便最快发现问题，避免产生不必要的人员危险以及损失。系统还可以随时添加一些新的故障代码，以进一步提高其使用效力。
系统知识库的建设旨在运用知识管理的最新理念，整合先进的信息化、数字化、网络化技术，支持计算机构建一个全方位的知识管理、信息交流与共享。专业化的知识库需要在资源全面、准确、权威、海量的基础上，才能确保知识库的信息准确性和有效性。知识库的运用，使智能故障诊断系统填补了原有故障诊断系统信息反映不全面的空白。在实际工作中，应将知识库按类型分为两种。一种是无机房电梯领域中的公开知识，数据来源于网络以及电梯制造方提供的普遍性问题。另一种则是记录来自于实际操作中总结出的规律，将这些规律总结成为学习内容。通过不断完善和修正知识库的信息管理，可及时调整系统数据设置的不足与缺陷。
网络知识库的在建造中，并不能满足我们要求的消息完整的要求。这是由网络自动获取诊断知识的实例本身所决定的，其最初根本达不到网络所有领域的能力。因此，知识库必须由大量新生实例来补充。通过网络学习，实例发现研究总结出新的知识库信息，以及请教经验丰富的无机房电梯界专业人士等途径发现新知识，并加以完善，才能在使用中获得尽可能多的信息和服务。
随着计算机技术的不断发展，越来越多的通信手段被运用到各行各业，特别是在工业自动化系统中，已趋于普及化状态。将智能系统与通信设备相联系，已经成为智能化系统的一种运用趋势。
第三代移动通信技术（3rd-generation，3G），是一种最新的被用于通信的承载平台。特别是支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。 系统通过与通信系统的结合，达到了无线系统实时监控的目的，并可以做到即时指令的效果。从根本上，解决了从前无法集中监控的不足，提高了无线系统的运行质量，增强了无线的可靠性和可控性。在每一部无机房电梯上安置的MCU系统上，置入一枚3G数据移动通信卡，当每一部安装MCU系统的电梯运行时，数据便记录在MCU系统上，并通过安装的3G数据移动通信卡，将电梯运行数据信息通过数据网络发送给作为监控机的上位计算机，通过编制软件实现数据采集、选择工作模式以及数据监控的功能。操作员可以通过INTERNET网络对电梯运行情况进行监控。
三、结束语
由于无机房电梯具有占地面积小，绿色环保、节能等方面特点，得到了众多房产开发商的青睐，但在使用中其特有的设计缺陷，造成了维修难、费用高等较多问题。通过网络以及计算系统等综合运用而设计出的智能故障诊断系统达到了高效、快捷、省时、省力的效果，解决了电梯管理者的维修难题。实际工作中，新型的无机房电梯仍会有若干故障无法解决，这就要求，我们在工作中要不断的加强专业知识的学习和实践，更好的发展智能化技术，进一步提升电梯的智能故障诊断系统的使用功能，为使我们达到电梯工业强国贡献自己的力量。
参考文献
[1]章彧，朱杰斌.带信号调理的16位A／D转换器AD7715的原理及应用[J]．自动化与仪器仪表，2009（2）：27—30
Abstract： The establishment of highway engineering cost estimate model which based on Estimate of distribution network provides technological conditions for fast and efficient cost estimate.At the same time， this study is also a meaningful attempt of construction cost estimate in practical application.
关键词： 估价模型；神经网络；分布估计算法
Key words： Estimate Model；Neural Network；Estimation of Distribution Algorithm
中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）08-0105-02
0 引言
公路工程估价的合理性直接影响着公路工程建设项目投资决策的正确性，它是公路工程建设项目可行性研究的重要环节，也是建设项目标底编制的控制标准。如何快速、合理地估算工程造价是关系到公路工程建设项目投资决策的重要课题，对建设项目成本管理具有重要意义。
本文拟在公路工程建设项目中建立基于分布估计神经网络算法的造价估算模型。首先对涉及公路工程造价的各个主要特征进行定量化描述，然后结合所建立的分布估计神经网络算法模型，运用相关专业软件快速估算公路工程造价。公路工程造价分布估计神经网络算法通过模拟智能决策，快速、合理估算出公路工程造价，有助于项目决策者做出相对准确的投资决策。
1 相关研究
国内外对工程造价估算智能化的研究，大致可以分为三类：
1.1 利用计算机模拟技术建立模型 通过分析、模拟实际施工过程，对各分项工程先给出可能造价的先验概率，可以由计算机产生一个随机数，这个随机数进入到下一个分项工程当中，然后结合这项工程的先验概率再产生一个随机数。这些随机数代表每个分项工程的实际造价。以此类推，直到全部分项工程计算完毕，产生所有分项工程造价之和作为总的估算造价。这种模型优点是在样本库齐全的前提下估算更符合客观实际，缺点是确定先验概率需要大量的已建工程样本资料，计算比较繁琐[1]，而且各分项工程造价样本值受工程所在地实际情况影响较大。
1.2 基于神经网络技术的工程造价估算专家系统 人工神经网络在工程估价中的应用可分为两种：一种是基于Hopfield的工程应用；另一种是基于BP神经网络的工程应用。Jason Portas等人将人工神经网络应用于劳动生产力效率预测和成本预测中建立三层BP结构模型，该模型的输出不是精确的值而是模糊集[2]，可以较好的应用于工程前期造价估算。许宁[3]采用模糊神经网络估算工程造价，采用模糊数学中的隶属函数来反映工程特征间的差异性，再结合定性分析和定量分析将工程特征进行量化描述后，通过归一化处理得到隶属度。刘鹏[4]汇总整理了神经网络的缺点和不足，提出利用遗传神经网络算法快速估算工程造价的设想。
1.3 利用模糊数学建模 这类模型运用模糊数学聚类分析技术和灰色系统理论，引用隶属度和贴近度等概念建模。但这类造价估算模型也有尚待商榷之处，未能全面考虑工程造价动态性的影响，估算精度可信度较低，需要搜集大量已建工程样本作为基础数据，具有较强的主观性且估价速度并不理想。
国内工程造价估算多采用扩大指标估算法和概算指标估算法。所采用的估算指标是由本行业和地方统一制定，并没有考虑建设工程质量、实际管理水平等问题，逐渐难以适应市场经济体制的发展。国内造价软件做得较好的有：广联达三山软件、上海神机妙算、上海鲁班算量、同望公路等，现有软件基本都分属于工程项目管理类或预决算类，但是真正将两者有机结合并向前后延伸，有助于实现工程造价全生命周期管理的造价软件明显不足。
遗传、模糊、神经网络技术在工程造价估算中的应用相当广泛，目前遗传算法的主要不足在于：收敛速度较慢且解的精度不高。有关研究人员提出了一种方法就是分布估计算法（Estimation of Distribution Algorithms， EDAs）[5]。分布估计算法与GA的最大区别在于它们产生后代的方式不同，分布估计算法不使用GA的重组操作，而是对解集进行分析，从解集中选择部分好的解集提取信息，利用这些信息建立适当的概率分布，再从概率分布中进行抽样得到下一代。这种方法避免了GA中建筑块的破坏。本文的研究动机就是在公路工程估价中引入分布估计算法的同时结合神经网络来解决工程造价估算的问题。
2 用于公路工程造价估算的分布估计神经网络算法
分布估计算法有多种实现方式，这些算法的区别主要在于所采用的概率模型和采样方法；共同点是产生下一代的方式，它们都从解集中选择好的解集，并从中提取信息，利用这些信息建立合适的概率分布，再从概率分布中抽样得到下一代。本文采用UMDA（Univariate marginal distribution algorithm）算法与神经网络BP算法相结合[6]，具体算法如下：
算法3.1：分布估计神经网络
输入：训练数据集，即拟建项目的特征因素的代表值；
输出：BP神经网络估算公路工程造价；
（1）随机初始化种群
P（0）={g1，g2，…，gm}，gi={x1，x2，…，xn}， t=0；
（2）计算P（0）中个体的适应值；
（3）while（不满足终止准则）do
{
①根据个体的适应值及选择策略从P（t）中选择M个优秀解；
②根据这M个个体更新概率向量：
p（x，t+1）=■p（x■，t+1）=■■
其中？啄■（X■=x■）={1，X■=x■；0，其他}
③根据新的概率向量随机采样，产生下一代种群P’（t）；
④计算P（t）中个体的适应值；
⑤t=t+1；
}
（4）将所得到的解分解为BP网络所对应的权值和阈值；
（5）运行BP，输出仿真值。
3 实验结果比较
本文采用文献[7]中的影响公路工程造价和工程量的9种主要特征作为估算模型的输入，以每公里公路工程单方造价作为本估算模型的输出。
当以案例中的前13个样本进行训练，用后4个样本作为测试数据时，经过10次运算的神经网络估算模型误差情况如表1和表2，从表上数据可以看出遗传BP网络较分布估计BP网络的单点之间的误差大，且网络震荡现象频发，而经过分布估计算法优化改进后的BP神经网络的稳定性和容错性能大幅提升；由以上对比可以看出，改进后的BP网络在性能上优于一般BP网络模型，能在降低计算结果的平均误差的同时大幅提高计算精度。
4 结论
针对公路工程造价估算问题是工程中一个非常重要的问题，本文着重论述了如何进行公路工程造价估算，以便得到更为合理的公路工程造价，并研究了利用分布估计算法和神经网络相结合来解决该问题，实验结果表明，本文提出的算法在寻优性能上优于遗传神经网络算法。
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本文作者：SowmyaArArcot工作单位：
1引言
利用摄影测量和遥感为制图和GIS获取数据,传统方法的特点是人工有效地从影像__匕提取高精度的三维数据,在距离_匕这些影像从空间平台获取的图像到近景固定目标图像。一般来说,这些生产程序是费时并且很昂贵。在目前的制图和GIS预算基础上,传统的方法限制了能提取的地形信息的数量和分辨率。另外,山于数据获取当局采用了不合理的数据更新周期,在很多情况下,数据趋向于过时。数据获取系统总是技术驱动的,并且适应最新的方法和设备。将来,当数字系统成为现实时,这将毫无疑问会继续.在提高自动化水平的基础上,数字系统为提取制图和GIS所需信息提供新方法。新方法中也包括计算机视觉中的边缘裁剪技术,该技术利用了人工智能和机器学习等领域知识。凶此,摄影测量与遥感和计算机视觉与人工智能等领域的研究人员触合他们各自的技能来解决这个应用领域的一些具体的问题。在摄影测量与遥感领域自动提取地面地形信息需要过程的简洁表达和压缩影像范围的知识。这是一个很重要的工作,因为影像中储存着极其复杂的信息。摄影测量中获得的地表地形的影像的比例尺可从l:3000到l:90000,而遥感获得的影像的像素分辨率可从!米到30米不等。地形的影像特征的结构很复杂.它是由很多不同的亮度组合而成的,这些亮度可以表达例如,核物、地表、水文等这样的自然特征:也可以表达例如,房屋、道路等人工建筑,还能表达像阴影或亮度所造成影明的人造物体。另外,遥感影像中,一些特征之间的关系比一般照片上的特征之间的关系复杂。这些特征意味着航天和卫星影像的信息提取是很大的挑战。信息提取的研究首先得考虑数据的语义方面的问题。可是,提取的信息的几何性质也必须被考虑,以至于可以确保空间数据的相关规范性。计算机视觉是一门自动和集成广泛可用于可视处理和表达方法的科学,通过建立清晰、有意义的影像上的对象描述,应用方法和技术很广泛,其中包括数字影像处理,模式识别,几何建模,理解和认知处理.计算机视觉本身主要涉及影像解译和图像识别问题,并且试图通过目标和场景识别来解决这些问题。在这个过程中,使用从影像中提取属性和关系的技术、形状表达和描述技术,最后,利用提取和描述的特征进行基于模型的识别。由于影像获取的方法,在从数字遥感影像提取信息的过程中计算机视觉方法的应用是很复杂的,因而,当使用针对普通照片影像的提取方法时,要仔细考虑遥感影像的数据特征。在计算机视觉应用中很难处理的特征,在航空和卫星影像同样也是很难处理。普通的影响因素包括获取影像过程中的噪音,阴影的影响,由于照相机的角度和定位引起的几何变形的影响和光照的影响,由于封闭和部分目标等问题所引起的影响.解译航空(卫星)影像和其他的图像时采用的方法是不同的.三维物体几何形状是航空影像判读过程中的最基本的元素,这并不是因为要提取高程的原因,而且是因为在判读中三维对象可提供更多的信息。是三维还是二维信息更有利于特征的描述,这样的问题便被提出来了。在计算机科学领域里,对大多数研究而言,二维图像数据一般认为是足够的,尽管有研究小组正从事立体视觉和深度信息提取方面的研究。尽管有些例外,但大多数形状和位置描述决定了计算机视觉中的对象模型,对于中、低分辨率的航空影像,使用纂于形状的识别是令人质疑的。然而,上下文信息对遥感影像的解译有很大的作用。比如,桥作为穿过河流的道路的一部分可能很容易被识别。航空影像中的目标很密集,并有很多的组成部分,这一现象己被认识到了。这与计算机视觉最近的发展趋势是一致,计算机视觉识别图像上的目标,首先是分离不同目标的组成部分和它们之间的关系。这篇文章将回顾一些在计算机视觉中己使用的知识描述和建模的方法,并给出他们在研究遥感影像理解方面的例子。方法很多,要讨论这个领域中所有正在被研究者所使用的方法是不可能的。其他方法的讨论可能会涉及其他的领域,如Crevicr和LePage基于知识的影像理解的方法.Hancock和Kittler方法是两种松弛技术,sriniva犯n是人工智能技术在遥感方面的探索等。第二部分将介绍机器视觉领域中的知识的定义、知识表达的方法、控制问题、特征建模方法。第三部分介绍特征表达和特征识别的过程。第四部分介绍知识表达方法在航空测量和遥感中的应用实例.
2知识、表达和模型
2.1知识的定义•MerriamWebsterDictionary把知识定义为己知的事实和条件,知识是通过经验和联想获得,它的范围包括人所获得的信息和理解,是己知的总和。表达是描述的行为,状态和行为的描述.表达成与本质相应的具有特殊特征或品质的符号、副本或图像。模型是事物的仿真表达,是仿真的实例。在计算机视觉和人工智能中,这些术语的应用不是很严格.与它们的字典中的意思和技术定义相适应,很难确切定义。计算机视觉必须获取影像中场景的有用的描述,最初的描述就是图像强度值的阵列。在低层视觉阶段,进行图像的初步处理。中级阶段应用独立的邻域处理方法提取图像的特征和标识不同的部分。高级阶段归纳更多图像特征表达,在这个阶段进行初步识别.为了处理光线和视角的变化、形状和阴影的影响、图像处理如,相机角度和位置的变化和低层处理中的嗓声问题,我们需要现实世界有关图像获取和应用等方面的知识,这些知识是较高层的丰富的表达,这在计算机视觉中称为模型。这些模型解释、描述或抽象了图像信息。图像和模型之间的桥梁就是一定范围的表达,它联结着输入图像和输出解释。(l)生成图像,图像是输入数据的图像和模拟表达例如:二值图像和侧面影像。(2)分割图像,分割后的图像由与实际目标相应的一些像素组成,例如:分割算法的输出。(3)关系模型,它是经过编码后的知识,用于高层推理和解译.每种表达方法有它的应用范围的局限性。所以,在图像解译中,所有四种类型的表达方法都是重要的。我们应该重点放在第四种上,即关系模型,它包含了用于图像理解目的的知识表达和模型。2.2知识表达知识表达的目的是用计算机易于处理的形式表达知识。一个好的计算机表达语言应该易于表达、简洁、意义明了的、独立的。FOL(FirstOrderLoglc)语言是人工智能中表达方案的基础.FOL有规范的语法和语义,在这种语言里,一个句子的解译也就是上面谈及的。FOL的推断过程允许从旧语句中推断出新语句。这种规范的推断过程可以用于自动的从已知的事实中获取正确的结论.逻辑编程语言和产品系统二者都以FOL为基础.像Prolog这样的逻辑编程语言允许用FOL的严格模式描述知识,也能完成推断过程,可以从通用的知识里提取新的信息。逻辑编程语言通常使用“后向链”控制,用后向的逻辑推理法:为证明一些事物,他们发现数据库中的逻辑关系有助于结论的形成。因此,当一个目标确定后,“后向链”是推理中的最佳方式。产品系统由现存的事物的知识库、一组规则或“产品”组成,这些都是用逻辑关系表达的。下面是一个产品系统的例子。如果一个区域是一个长型的、性质相同的目标,那么他属于道路。产品系统以匹配,选择,产生结果这种方式永不停息地循环,应用数据库的知识,产生新的信息。在匹配阶段,系统寻找所有已有的、满足当前数据的法则。在选择阶段,系统运用第一阶段的匹配原则,选择一个规则来执行。选择的规则在结果产生阶段被执行,在这个阶段可能会牵涉知识库里知识的增加或侧除,和数据的输入、输出。在人工智能和航空侧里与遥感领域,框架和语义网络是最近最流行的值时表达结构。它应用隐喻,把对象表达为曲线图中的节点,这些节点用分类的结构组织,节点之间的关系表述为二进制的关系.在框架系统中,二进制的关系被认为是其他框架填充过来的空槽;在语义网络中,它们之间的关系被认作是节点中的有向线。这两个系统的意义和所要完成的任务是相同的.描述逻辑系统是从语义网络发展而来的,最基本的思想是利用目标和类别的复杂定义和它们之间来进行表达和推理。描述逻辑语言提供三种推理支持:(l)概念描述的分类,在特殊的层次中概念的自动整理。(2)对独立目标根据它们的属性分类。(3)知识库所有知识一致性维护。对于这些逻辑所支持的语言几乎无法表达,并且很难详细阐述复杂的制约条件.这些语言的优点是他们有依据推理服务的正式的语义和简单的逻辑操作.简言之,像Prolog这样的逻辑编程语言有一个执行模型,这种执行模型很简单,以至于一个程序设计员就可处理。近来,Pr。109编译器被推荐作为小型人工智能项目一c产品系统的首选开发工具,该产品系统是一个流行的人工建模推理系统;与Prolog不同的是,产品系统不是基于查询的,而是开放的、不间断的系统,它处于连续的操作中。语义系统提供一个比基于文本式的形式主义更容易理解的图形界面。它可以像FOL一样富有表现力,尽管大多数并不是这样,因为这种系统强加严厉的拘束于可以表达的对象之上.他的优点其中包括能表模块方法中的层次关系,并且相对比较简单。描述逻辑把清楚的语义与简单的逻辑操结合起来.所以,当所有的方案都依据FOL语言,就有这种或那种方法的折衷.2.3控制问题不管选择什么样的影像表达,影像数据的处理和影像数据的表达处理可以称为影像数据驱动,称为从下而上的控制,或可称为内部模型控制,叫做从上而下的控制。自下而上的数据驱动包括从影像处理、分割到描述,每一阶段为下阶段准备数据。如果邻域影像处理方法成本底,而且输入的数据是准确、可信的话,从下而上的控制是有用的.马尔(Marr)和Ullman致力于自下而上的方法研究.这种自下而上的方法是基于人类视觉数据不变的自下而上的处理基础上的。Marr认为这个系统导致一个中间描述叫做21/2维的结构,包括地表定位、参考视场中的距离和方位。另外,Ullman假设高水平的处理叫做可视化程序,它检测中间表达中的感兴趣特征。自上而下的模型驱动控制是被知识库里产生的可能性和先决条件驱动的。因而,模型驱动控制尝试用一种目标指向的行为去执行内部的模型证明.一个普通的自上而下的控制方法是假设和证明。这个一般可以控制低层次的操作.好像支持的人类可视化某些方面的关系并不是自上而下,这个发现促进了模型驱动方法的发展。降低低水平处理过程的设想亦如此。在实际操作中,计算机视觉系统趋向于混合使用自上而下和自下而上两中控制方法,系统的重点在方法效率和实用上.并行和串行计算可能在所有的设计中都用上了。自上而下和自下而上这两种控制隐含了一种层次处理关系.在层次控制中,控制程序看作是合作收集和竞争专家,在任何时候,“专家”帮助大多数选择。黑板结构是这种方法的一个例子,在黑板结构中模块化的知识源之间通过一个公共的黑板(存储器)进行通讯,它们可以通过这个公共的黑板进行输入和输出。2.4建模问题在计算机视觉中的基于模型的方法中,在一类图象中可按优先次序定义了一些模型,并利用这些模型来进行目标识别。这些模型对现实世界和应用中的一些外部知识进行编码二目标模型可能是外观模型,形状模型,物理模型等。在目标表达上,每一个模型应该适应一定的变化范围,这些变化可能是由于视角的变化、光照的变化、柔韧目标的形状变化等因素引起的.另外,影像获取本身的多变性、每组对象中单个对象的多变性,也要考虑进去.感兴趣的目标可能是二维的或三维的:这些目标可能是刚性的、有链接的或有韧性的。图像可能是距离图像或是强度图像.识别就是确定图像上不同的特征和在匹配阶段对比模型特征。模型(图像)的关联特征可以用前面己经讨论过的方法中的一种来表达。在一幅没有限制场景的强度图像识别一个三维目标是很困难的,航片和卫星影像就属于这类情况。深度信息的丢失、遮挡和混乱的细节信息产生了很多问题:另外,图像的强度间接与目标的形状相关.
3特征的自动提取
绝大多数影像解译系统的目的是在影像中提取/识别目标.在基于模型的方法中,它通过首先提取目标属性,然后再将他们与模型匹配。3.1特征属性的描述在计算机可视中,目标的属性、性质和可以从影像中提取的场景都叫做特征.这些属性有时被分类为全局属性和局部属性。然而,在摄影测量与遥感领域,“特征”这个术语是指图像上可识别的目标或者结构,如道路、建筑物,特征的分类依赖于具体应用:举个例子,对航空影像来说,全局性的描述可以包括航影像覆盖的地区例如:城区或郊区。避免过多的名字和定义,文章中的混淆就会减少。在这篇文章里,摄影测量中的术语“特征”即是影像中可识别的对象。若涉及对象的性质,我们就要用术语:“属性”了。目标的全局属性可以概括为目标完全可视化部分的信息,如面积、周长、长度等。理论上讲,为了处理多分辨率和多变的图像,这些全局性属性应是缩放和平移不变的。特征不应该重叠,这样可以避免混乱和遮挡:另外,目标每个不同视角需要独立的模型,这样可以处理多视角图像。例如,在摄影测量中,局部属性可能是联结和分割的边缘,这些可以看作特征的独立属性。然而,在计算机可视化中,局部属性大多数时候被看作属性之间的联系,或者是上下文。相关的属性在图表中构成。评价特征属性表达方案的标准是敏感度、范围、稳定性、有效性和独特性.根据这些标准,研究者总结出一个基于模型方法的好的表达,.其中包括局部属性和图像特定区域和目标的组合。这是因为局部属性可以根据输入数据的有限部分有效计算出来;这些属性很稳定,因为表象的一点变化仅仅影响某些属性,目标的局部遮挡仅仅影响局部特征。边缘连接就是边缘分析基础上的局部特征的一个例子.多尺度表达是可取的,因为在大尺度上,两个大体上相似的目标具有相似的描述,即使在小尺度上有一些不同。不管是从影像数据库还是从经过高分辨率重采样的影像上,对于航空影像和卫星影像而言,这种多尺度描述是比较容易获得的。这个选择项并不是对大多数计算机视觉应用都有用。唯一的模型判断标准在特征识别过程中并不重要,因为识别的方法能够允许由于噪音和遮挡等原因造成的错误匹配。比较航空影像、卫星影像和计算机视觉中的图像而言,前者局部特征的定位比较容易,因为前者的外方位元素和相机参数是己知的或者可以推倒出来。对于大多数航空影像计算机视觉研究而言二描述己经是足够的,但是三维模型和匹配经常应用于摄影测量中,例如建筑物形状提取。最后,什么属性对于特征提取或识别有用呢?属性要能表达不同的特征和图像不同的部分之间的区别。第二,属性要能反映外部世界的规律和结构。这样,属性的选择就是与应用无关的了.在遥感中,通过辐射校正、地物的光谱特征和地面的真实情况,所得到的多光谱影像的特征是众所周知的。一些属性的规律将可以从这些特征知识中提取:例如,不同类型的地面覆盖的光谱特性,如不同类型的植被、土壤、矿物质、水和一些人工建筑物经过多年广泛的实验和地面事实已经被确定了。在计算机视觉中,另外一些属性是基于形状和外形的;例如.道路是窄的条带,建筑物是封闭的多边型等。另外一些属性是基于上下文的,例如,建筑物通常位于道路旁,桥一般是跨越在河上的。特征可以一定的结构进行组织。一种方法是用层次的方法组织它们的部分或全部关系,例如基于系统的语义网络。第二种方法根据邻接关系来组织它们。后者对应于空间临近或上下文关系。二者都可以用图形表达。32特征识别计算机视觉中的目标识别与摄影测量中的特征提取相对应。为了从一幅图像上识别单个目标,自下至上的数据驱动控制通常是足够的,其中属性第一次被检测和表达成符号.通过聚集比较原始的属性来确定新的特征.利用这些属性从模型库中选择合适的模型,也称为索引。然后找到与影像属性最匹配的模型属性。最后,利用一些决策程序来校正模型属性.查找过程本质上包括归类、建立索引和匹配等步骤。然而,在包含多个目标,并且有遮挡和重叠的比较复杂的遥感影像中自下至上控制是不适用的,另外,在质量比较差的图像中噪声会产生假属性。对于遥感图像,这是一个非常合适的方案.在这种情况下,自上而下或者混和控制策略是比较有用的.在自上而下的方法中,假设阶段需要利用属性检索模型的组织,使得基于观测的属性和一小部分合适的目标可以被选择.在校正阶段应用选用的模型来识别目标.在混合方法上,两个阶段的联合提高了处理效率。当结果属性比单个属性更丰富时,就可以对属性进行组合.这个过程称为知觉组织.Lowe提出了目标识别中组合问题和属性组合标准。他寻找边缘分割的结构,它应该是在一定的投影方式下具有普遍性。例如同线性和平行边缘。Zerroug和Nevatia应用均匀投影方法把圆柱投影到二维空间。许多研究者己经研制了专业组合方法,例如:steger等的用于路道提取的方案,Hewricsson和Baltsavias等的用于建筑物的提取方案。显然局部上下文信息在属性组合中发挥着重要的作用,因为,为了定义局部上下文信息,人们希望把描述局部属性与其他属性之间的关系作一些特定安排。有关遮挡、透视、几何、物理方面的一般知识对识别来说是必要的.Brooks(1981)建立了一个名为^eRoNYM的目标识别几何推理系统.Matsuyama和H、ang(一985)研制的s一oMA系统,其中包括了几何推理专家模块。Mc引one和Shufelt(1994)在他们的系统中考虑了投影几何,以用于建筑物提取,而Lang和Forstner(1996)在建筑物提取中应用了多态特性.上下文信息在图像理解起着重要的作用。特别在松弛标记方法中,该方法用局部和全局上下文信息来进行图像区域或目标标记。经过分割阶段,场景标记应该与场景知识相对应,并且标记应该是一致的.这个问题用约束传播的方法来解决.局部约束导致局部一致,并且通过迭代的方法,局部一致性与整幅图像的一致性相协调。关于松弛标记方法的详细论述可以参考Hancock和Kittle:的文章。离散的松弛方法很简单,只能处理完整和精确的分割.概率松弛方法是建立在局部不一致性很可能全局解译比一致很有价值但不易于解释的基础上的,可参见早期Rosenfeld等人(1976)关于这种方法的一个例子.为了处理匹配阶段的不确定性,人们应用了多种基于证据的技术,例如:Dompstershafer理论,可靠性估计,模糊逻辑,最小错误原理,可信度估计,随机封闭集,贝叶斯网络等.
4建模和表达方法应用的一些例子
在计算机视觉和摄影测量与遥感领域中的知识表达和建模方法的应用就是前述一些方法的具体化。这些应用的领导者在理论上是机器械视觉的研究者。在摄影测量与遥感领域,所采用的方法紧随计算机视觉领域之后,这些方法己经改进成信息提取的方法了.这些应用表明摄影测量与遥感领域的研究者在人工智能技术上达到了专业水平。这些方法己经从基于规则的系统发展到语义网络,从框架发展到逻辑描述。在这一部分,计算机视觉和摄影测量与遥感领域中的一些应用的回顾就表明了这个趋势.4.1逻辑Reiter和Mackworth是第一批在计算机视觉系统中,应用逻辑作为一种表达方式的研究者.在他们的著作中,他们提议用一个逻辑框架结构来描述和解译图像和场景知识,并且提出二者之间的形式映射关系。他们陈述了影像原理,场景原理和描述原则,这些原理的逻辑模型形成了影像的解译。他们应用一个称为Mapse的简单地图理解系统来说明他们的方法。虽然这种应用具有相对的局限性,但是还没有新的系统被报道。一个原因是计算方法的复杂性。当逻辑提供一个一致的形式来说明约束,特定的研究使用逻辑的效率并不高。另外,FOL本身善长描述数据的不确定性和不完整性,这些存在于图像属性之中。影像元素与影像对象之间的对应并不是一对一的关系,另外的逻辑关系对这些模型是必要的。Matsuyama和Hwang采用了一个逻辑框架结构,在这种结构中,动态产生新的逻辑一致性和规则。4.2基于规则的产品系统Brooks研制了基于模型的影像理解系统一一ACRONYM系统用来检测三维目标,并用它进行了从航空影像上提取人工地物的实验。三维模型使用一个基于框架的表述来储存。对提供的影像进行了分析,ACRONYM系统提取了线段并获得二维圆柱。几何知识和图像条件经过编码,形成规则被用来产生场景的三维模型,然后这些与框架相匹配以便识别人工地物。sIGMA是一种用框架来描述知识,并且使用从上而下和从下而上两种控制方案来提取特征的航空影像理解系统。它包括三个子系统:几何推理专家系统(GRE)、模型选择专家系统(MSE)、低水平视觉专家系统(LIVE)。信息从GRE传至MSE,然后同LIVE进行通讯。SIGMA中的框架使用槽储存一个对象的属性和它与其他对象之间的关系。以框架中空间知识为基础,产生目标的假设并用于影像特征相匹配。与目标外形有关的推理,由MSE子系统来处理,并转换成图像术语传递给LIVE子系统。这种自上而下的影像属性的选择有利于检测到一些小属性,通过从航空影像中提取房屋和路段信息的实验对这个系统进行了测试。Mckeown等提出一个基于规则的系统,用来从航空图像上解译飞机场.这个系统以大约450条规则为基础,分为6组:初始化、用于原始图像片段解译的区域解译、一致性检查、组合图像片段对功能区域的规则和用于建立机场模型的目标生成规则.Mckeown和Harvey研制了称为•schemata一个航空影像解译系统,该系统中包括一个从标准知识集编汇的一些规则。它们从较高的层次模式中自动生成规则,这有利于更好地进行错误处理和更有效的操作。他们的系统包括大约100schemeta,其中每一个都会产生大约5个规则。start和Fischler提出了一个基于知识的系统,用上下文信息进行地形识别。在不同的层次上用规则对上下文进行定义。上下文信息并不一定可靠,结果导致很多冗余.这个解译系统是以三种规则为基础的:候选结果,候选结果评价,一致性确定。在评价过程中,候选结果的比较是基于可靠的候选结果评价的基础上的,在这个过程中评价相关相似性,候选结果是这类结果中的一个.作者认为这样划分知识是为了使其成为便于操作的大小单元。Stilla等描述了一个基于模型的系统,用来从航空影像中自动提取建筑物信息,目标既具有特殊性又具有一般性。该系统中用产品规则和产品描述集来对要识别的目标进行建模.特殊的模型用不变的拓扑逻辑结构来描述目标,而一般的模型更具有普通性.这些系统说明基于规则的系统不能保证知识的添加性和推理的一致性。如果打破单一规则基础而采用多尺度的多规则那么就会使程序模块化程度降低,而且不易于更改。Draper等人建议用黑板系统和基于schema的结构来处理之。4.3黑板系统Nagao和Matsuyama首先陈述了用黑板模型的影像理解的问题,并把它应用到郊区的航空影像中,用于识别汽车、房屋、道路等。他们的系统包括全局的数据库和一组知识源.黑板用层次方法记录由:基本区域、典型区域和目标等组成的数据.黑板还存储一个标记图,它连接原始影像的象素和数据库中的相应区域。基本区域是影像段分割的结果,并用灰度、尺寸、影像中的位置来标记。然后区域中的独特的特征被提取,识别的结果是具有下面的基本属性的区域。1.依据区域尺寸,大的、同类的区域;2.依据区域形状,长的区域:3.依据区域光照,有阴影的区域;4.依据临近区域的定位和太阳的定位,有阴影的区域;5.有植物和水的区域;6.根据纹理信息,高反差纹理区域。这些属性以单独的模式储存在黑板上,然后根据不同区域的特殊特征存在或不存在,知识源会识别出一个特殊的目标.每种知识源都是一个规则,这些规则是在目标识别的图像处理操作过程中的一个条件或是复杂操作的一部分。例如,利用知识源检洲庄稼地就是这样:“如果”是大的同类的区域、植被区域、没有水的区域、没有光照源的区域,“那么”可以证明这片区域是庄稼地。每种知识源单独识别一个目标,且这个可以导致同一个区域识别相互冲突(如庄稼地和草地)。为了解决这个问题,系统自动地计算一个可靠值.然后,取可靠值最高的识别结果奋舍弃其他的识别结果。Fuger等描述了一个基于黑板的数据驱动系统来分析航空影像中人工的目标.一般的目标模型在黑板中用符号表达,单个对象用几个属性描述.模型被许多参数所限制,这种参数被一个用“发展阶段”的封闭的循环系统所决定。stilla提出一个基于黑板影像理解的系统,这种系统适合于航空影像中复杂场景的结构分析。从一个原始对象开始,反复使用中间结果,目标对象就可以一步一步地组成。对象的组成用一个派生的图表来表达和记录.通过二维图像的分割和直线的近似计算来进行图像的分析识别。黑板系统一般趋向于具有一个集中控制的结构,所以效率就成了问题。另外,黑板系统假设所需要的知识源是有效的,所以在计算机视觉应用中应用该方法前提是图像已经被分析过了。4.4框架Hanson和Rieman把框架作为假设的产生的机器。关于目标分类的知识表达为框架。槽描述了目标类别之间二进制几何关系。槽还包括例示其他的对象描述的产品规则,这样,框架可用于控制又可用于表达.Ikeuchi和kanade用来表达三维对象.当明确了目标模型是有用的,处理过程是自上而下的。然后,如果模型比较弱并且有较准确的数据,那么处理过程是自下而上的。其他使用框架的系统包括^eRONYM、sxGMA、Nagao和Matsuyama等人的系统,这些己经在上面介绍过了。4.5语义网络Nicolin和Gabler描述了一个分析航空影像的系统,该系统用语义网络来表达和解译图像。系统由一个短期存储器(STM)、一个方法库(MB)、一个长期存储器(LTM)组成.5丁M的概念地等同于黑板,储存影像解译的部分结果.LTM存储场景的先验知识和特殊领域知识。系统匹配STM的内容和LTM的内容来产生解译结果.这个过程由MB中的推理机模块来完成.STM最墓本的内容是用一种自上而下的方式建立起来的,并且在一种模型驱动阶段状态产生,校验LTM中存储的目标属性的已有部分和缺少的部分。为了基于知识从数字地图中提取目标,Ma}’er已经发展了一个基于语义网络的系统。该系统是建立在语义网络和框架描述相结合的基础上的,在控制上采用模型驱动和数据驱动相结合。模型是由三个层次组成的,一般与自上而下的影像处理过程的各自的层相一致:(l)影像层,如数字地图;(2)影像图表和文本层:(3)语义对象语义网络以图形层的部分元素为基础构建语义对象,这些对象构成了图形对象和地形对象之间的一般或特殊的关系.例如,一个图表对象层中延长的区域特征化为“路的两边”、“人行道”、“道路网”等.虽然其他对象的描述没有给出,但是测试己证明了道路网的提取.用框架被设计来分析不同的概念和他们的属性.对象的提取以模型驱动和数据驱动实例为基础,初始的研究以用户确定的特定目标为基础的。虽然方法是以地图上明确定义的信息提取为基础,但是M叮er认为这个过程对影像信息的提取也是很有用的。Tonjes己使用语义网络从重叠的航空影像来建立影像模型。输出是具有适当植被表示的三维景观。Tonjes认为语义网络适用于表达结构化目标的知识.它的语义网络是用框架描述的,其中包括关系、属性和方法。语义网络有三个层:(l)传感器图层,该层从纹理,条带和图像细节为基础描述分割层。(2)几何和材料层,该层利用传感和地形解译结果来描述三维表面层。(3)影像层,它是要提取的对象。语义网络建立在三层之间。目标描述通过每层来重建,重建是基于数据驱动和模型驱动的。Lang和Forstner把他们的建筑物的提取方法建立在多态的中间层特征的基础上。该方法中应用了部分分层描述的语义模型。各部分之间的关系没有包括在其中。结合应用于顶点原始层的数据驱动模型和用于目标解译、验证假设层的模型驱动方法的基础上,建立了建筑物假设层,应用了四种建筑物类型:平屋顶、非直角平屋顶、人字形屋顶、曲线屋顶.sch川ing和vogtle开发了一个利用已知地图库辅助解译的数字地图史新系统。影像与地图相比较,检测出地图自编辑以来的变化。接着,语义网络分析新的特征。产生了两个网络,一个用场景,另一个用于图像,在其中网络中的典型关系建立在不同的层次上.DoGunst提出了一个数据驱动和模型驱动相结合的方法,用来识别数字地图更新所需的目标,这个方法是建立在用于道路描述的目标导向模型和用于特征识别的基于框架的语义网络基础上的。框架详细定义了目标之间的关系,目标的定义,可选的目标定义和预处理关系。道路的细节包括复杂道路的结合点,这些在知识库中己被描述。这是一个包括几个不同类型的道路特征的非常细节的研究。研究效果很明显,但同时也表明解译如此多细节存在着困难。Quint和sties在一996年,quint在1997年提出了一个叫MOSES的航空影像分析系统,该系统用语义网络作为建模工具,利用从地形图和GIS数据中获取的知识来自动精练。地图和图像中的一般模型的概念是相应的生成的模型概念的特例。对应于特定的场景的特定模型由系统自动产生:它是通过结合用图像的一般模型进行地图分析而产生场景的描述而产生的。一开始,数字化的有用的线段用来作为地图的结构分析,从而获取地图的结构分析结果。这样,结果图像一般模型来产生特殊模型,以用于图像分析,对于结构分析,原始影像用作输入部分。分析是模型驱动的,进行目标识别。在图像分析处理中用价值函数指导研究。总结之,己发现语义网络有很广泛的应用,并且己经应用于航空影像和数字地图的解译中.4.6描述逻辑逻辑描述的方法在摄影测量方面的应用微乎其微.其中一个是Lang和schroder(1994)研制的基于描述逻辑的方法,利用该方法结合从地图上提取的参考信息来解译航空影像的变化。用KL一one相似描述逻辑来描述不同类型的目标知识和可能的变化类型,它在必要和充足的条件下对概念进行描述。用描述逻辑的描述模块对有关场景和解译的实际信息进行描述。用目标概念和变化概念在逻辑上描述空间地物的几何关系和拓扑关系。目标被认为是经过图像处理和属性提取后的目标概念的一个实例。变化概念的概念被定义为识别变化.利用目标导向和许多启发式方法实现快速搜索。然而,这篇文章的例子似乎都以人工影像为基础的。
5结论
这篇文章回顾了计算机视觉、摄影测量与遥感领域里的研究者们研究的知识表达和建模方法一些发展。知识表达方法己经从产品系统经语义网络、框架,发展到描述逻辑阶段。就它们的复杂程度、模块化和操作定义的清晰等方面而言,它们都有各自的优点,这些系统在特定的领域都有应用的实例,且都取得了不同程度的成功。就它们在提取和识别图像特征中与人眼匹配的能力而言,这些实例表明这些知识表达和建模方法仍有待于进一步发展。除了对本文谈及的一些方法的比较外,我们不可能得出哪能种方法最适合于从航空影像和卫星影像上自动提取信息的结论.研究者们正在研究从数字图像上提取数字制图和Gls所需信息的方法,摄影测量与遥感领域的研究者正联合计算机视觉专家来获取知识表达和建模方面的技术,结合图像数据的特点采用特殊的方法。虽然,这个工作正处于发展之中,但已经取得了重大进展。摄影测量与遥感领域和计算机视觉领域的研究者在这项工作上继续合作是十分重要的,这样可以通过联合发挥各自的优势.
【关键词】气自动化；控制系统；应用
近几年，在世界范围内，电气自动化技术作为一种新型控制系统得到广泛应用，然而我国尚处于对该技术研究的初级阶段，随着知识理论系统的逐步完善，电气自动化技术将实现与IT技术的融合，从集成控制的基础上发展为智能化控制，这是科技发展的必然趋势。在此背景下，本文将探究电气自动的原理，针对其特点进行分析，对电气自动化技术的应用前景进行论述。
1.电气自动化的基本原理
电气自动化技术的基础是对其控制系统的完善设计，主要设计思路集中于监控方式，包括远程监控和现场总线监控。在电气自动化控制系统的设计中，作为系统核心的计算机其主要作用是对所有信息进行动态协调，实现相关数据储存和分析。计算机系统是整个电气自动化系统运行的基础。在实际运行中，计算机主要完成数据的输入与输出数据，并对所有数据进行分析处理。通过计算机快速完成对大量数据的一系列操作从而达到控制系统的目的。
在电气自动化系统中，启用方式多种多样，当电气自动化系统功率较小时，可以采用直接启用的方式实现系统运行，而在大功率的电气自动化系统中，要实现系统控制必须采用星型或者三角形的启用方式。除了以上两种较为常见的控制方式以为，变频调速也作为控制方式在一定范围内应用，从整体上说，无论何种控制方式，其最终目的都是保障生产设备运行的安全稳定。
电气自动化系统是将发电机、变压器组以及厂用电源等不同的电气系统的控制纳入ECS监控范围，形成220kV/500kV的发变组断路器出口，实现对不同设备的操作和开关控制，电气自动化系统在调控系统的同时也能对其保护程序加以控制，包括励磁变压器、发电组和厂高变。其中变组断路器出口用于控制自动化开关，除了自动控制，还支持对系统的手动操作控制。
一般集中监控方式不对控制站的防护配置提出过高要求，因此系统设计较为容易，设计方法相对简单，方便操作人员对系统的运行维护。集中监控是将系统中的的各个功能集中到同一处理器，然后对其进行处理，因为内容比较多，处理速度较慢，这就使得系统主机冗余降低、电缆的数量相对增加，在一定程度增加了投资成本，与此同时，长距离电缆容易对计算机引入干扰因素，这对系统安全造成了威胁，影响了整个系统的可靠性。集中监控方式不仅增加了维护量，而且有着复杂化的接线系统，这提高了操作失误的发生几率 。
远程控制方式是实现需要管理人员在不同地点通过互联网联通需被控制的计算机。这种监控方式不需要使用长距离电缆，降低了安装费用，节约了投资成本，然而这种方式的可靠性较差，远程控制系统的局限性使得它只能在小范围内适用，无法实现全厂电气自动化系统的整体构建。
针对综合型的电气自动化控制系统，一般采用现场总线的方式进行监控，这种监控方式的通讯总线由串行连接的智能设备及自动化系统实现数据的双向传输，具有针对性目标。现场总线监控方式不仅具备远程监控方式的所有优点，而且减少了大量设施（如隔离设备、端子柜和模拟量变送器及、I/O卡件等辅助元件、设备的安装，并可以实现智能设备就地安装，直接连接通信线与监控系统，所需控制电缆的数量大量降低，减少了投资成本，也不需要复杂的安装维护工作，降低了操作人员的工作负荷，运营成本大幅度缩减。因此，在发电厂智能监控等大型电气自动化控制系统中，现场总线监控方式具有广阔的发展前景，同时也是未来自动化控制的研究方向。
2.电气自动化系统的特点
电气自动化控制系统的特点表现在两个方面，一是系统控制，二是系统运。
系统控制的特点是：显示控制屏按钮齐全，对于信息的显示更为直观，指示灯的寿命较长、灯光效果好，具有很强的可靠性。和一般热机设备想比，电气自动化控制系统的数据信息量相对较小，数据采集对象范围窄，控制系统的运行频率低，但具有系统运行快、准确性高的有点。电气自动化控制系统对设备保护自动装置以及抗干扰性能要求较高，在一定程度上提高了设备可靠性。在电气自动化控制系统中，拥有较为完善的系统安全运行和应急维护处理保障，当设备出现异常情况时，操作人员可以立即完成一系列连锁控制，从而有效的避免了事故的发生。除此此外，电气自动化控制系统具有智能判断能力，系统灵活性较高，这在很大程度上降低了系统运行的损耗和电耗，从而提高了持续生产的能力。
3.电气自动化系统的应用和发展趋势
3.1 电气自动化系统的应用分析
电气自动化系统由于其良好的性能得到了广泛的应用，除了用于居民楼宇、商场安保等生活设施外，在工业生产、环境保护、医疗卫生等领域也得到了广泛应用。随着电气自动化控制系统的不断发展，在工业生产中电控系统已经成为不可或缺的生产平台。电气自动化控制系统的应用需结合系统设计方法分析，应用到这一功能设计的部分就是当前电气自动化控制系统的现实应用。
在我国，电力工业已经成为电气自动化系统的大范围应用平台，是工业生产中不可缺少的重要组成。自动控制系统保障了电力机组的安全，提高了经济效益。
电力工业中的电气自动化系统主要负责对机组主、辅机的控制，计算机实现了电气机组参数集成，同时对回路进行调节，可以完成联锁保护和顺序控制，电控系统在直观的显示系统参数的同时还能对系统异常提出预警，实现性能计算，实时监测、趋势记录，打印报表，帮助操作人员排除故障。
在电力工业中，电气自动化系统包括炉协调控制系统、汽机电液调节系统、炉膛安全保护系统、计算机数据采集与处理系统、汽机监视保护仪表等，这些系统平衡机组各项输入与输出间均衡。电气自动化系统成为我国大型火电机组稳定运行过程中不可缺少的重要组成部分。
3.2 电气自动化系统的发展趋势
随着互联网技术的普及，电控系统的发展具有分散性、开放性的特点，同时应具备信息化的特征。目前我国对于电控系统的研究方向主要是综合计算机技术与电控技术，逐步建立开放式的研究发展平台，市场需求的多样化使得自动化控制系统和IT平台相互发展并融和，两者之间不同因素的相互影响使得对于软件结构的合理性、拓展空间、通讯数据接受能力以及组态环境使用和统一的要求更高。
4.结语
目前我国电气自动化系统的研究方向是低耗、优产等环保节能方面，通过研究者的不断努力，电气自动化系统将更加准确、快速、全面，随着电气自动化的逐步优化，性能将不断提高和完善，电气自动化系统将在更多领域发挥重要作用。 [科]
【参考文献】
[1]彭日宽.PLC技术在电气自动化中的应用及发展分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（35）.
[2]孙中建，卜留军.人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用分析[J].机电信息，2012（33）.
[3]朱建仕.浅谈电气自动化在建筑自控系统中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012（13）.
【关键词】绿色建筑；利益相关者；自组织理论；绿色协调
【中图分类号】F224 【文献标识码】A 【文章编号】1002-736X（2013）02-0110-04
随着整个社会绿色意识的觉醒，各个行业领域开始践行绿色理念。在我国，绿色建筑实践在各地陆续开展但尚未普及，绿色工业建筑的建设更是刚刚起步。绿色建筑诞生于可持续发展的迫切需要和市场竞争的现实，并俨然成为了当下开发商开展差异化竞争的突破口。如何在绿色竞争中脱颖而出？企业需要从战略规划、管理体制等宏观制度设计到具体的建筑节能技术等的全面准备。本文基于自组织理论，针对绿色工业建筑的一项关键问题——利益相关者协调进行分析探讨。
绿色工业建筑在整个全寿命周期中的成功，需要利益相关者的支持和参与。Baker、Murphy&Fisher（1988）研究发现，与客户的协调较差、与公共事业官员关系不好以及公共舆论不利等因素是导致项目失败的重要因素。Shing（2002）认为，工程项目中各参与方之间的对立态度特别是业主和承包商之间的对立，会导致争端增多，也会影响设计公司对业主要求的理解不深入，从而导致了费用的增加和工期的延长。Dutry&Thomas（1988）的调查以及英国北海石油项目的研究也显示，项目参与方之间的不协调是导致项目失败的重要冈素（哈里森，2003）。Cleland&Ireland认为，客户对项目负责、适度和持续的客户监督、高级管理层的适度监管等是导致项目成功的因素（戴维，2002）。Jrodney（2004）认为，在项目开始之前，项目成功的标准必须征得利益相关者的同意和认可，这些标准在项目实施的过程中应该反复进行检验。综上所述，利益相关者之间缺乏有序互动，不能建立一种有效的协调合作关系是导致项目失败的重要因素。理清绿色工业建筑建设中的利益相关者的种类及其利益诉求，构建各个利益相关者的利益协调机制与平台，从而推动绿色工业建筑建设中多维利益相关者合作决策过程的形成，成为确保绿色工业建筑成功最为迫切需要解决的问题。
一、相关研究回顾及研究问题提出
利益相关者作为一个明确的概念最先是由斯坦福研究所于1963年提出，到20世纪90年代中期为止，前后共30多年时间里西方学者给出了27种有代表性的利益相关者定义（陈宏辉，2004）。一个被越来越多的学者所认同的企业利益相关者的定义是：利益相关者是指那些在企业中进行了一定的专用性投资，并承担了一定的风险的个体和群体，其活动能够影响该企业目标的实现，或者受到该企业实现其目标过程的影响（陈宏辉，2003）。这些被称作“利益相关者”的个人和群体不仅会影响企业目标的达成，而且还会受到企业目标达成过程中所采取的各类行动的影响（Freeman，1983；1984）。利益相关者管理理论是指企业的经营管理者为综合平衡各个利益相关者的利益要求而进行的管理活动。美国项目管理协会（PMD）将项目利益相关者定义为：积极参与项目，或其利益因项目的实施或完成而受到积极或消极影响的个人和组织，他们还会对项目的目标和结果施加影响（卢有杰，2005）。项目利益相关者是这样的个人或团体，在项目和其活动的过去、现在或未来，他对项目有（或声称有）所有权、权利或利益（戴维，2008）。国内有学者把项目利益相关者界定为那些在项目中进行了专用性投资，以及其利益受到项目影响或能够对项目施加影响的个人和组织（常宏建，2009）。结合以上学者的观点，我们认为，建设项目利益相关者指在建设项目全生命周期中，对项目目标实现产生影响或受到项目影响的所有团体和个人。具体指对建设项目拥有某种利益要求，会受到项目建设及经营活动影响，同时也能在不同程度上影响项目目标实现的个体、群体与机构。我们运用头脑风暴法对绿色建筑项目利益相关者进行了识别，筛选出需要重点考虑的主要利益相关者，包括使用单位、建设单位、施工单位、设计单位、咨询单位、政府部门、工程所在社区和社会公众等。
协调是一个跨学科的概念，它涉及的学科领域主要是系统学、控制论、经济学、管理学、并行计算及人工智能等，各个学科对“协调”一词的界定各不相同。在系统科学里，它被理解为系统的自适应和协同（哈肯，1990），系统论认为，组成系统的各要素之间和系统与环境之间是相互作用、相互依赖和相互制约的；在社会学中，它意味着互惠合作（R.M.Axelrod，1996）；在经济学里，它被认为是看不见的手、看得见的手（A.D.Chandler，1977）或者是制度及制度环境（D.c.North，1990）：在管理科学中，法约尔将协调列为管理的一种重要职能。孔茨认为，协调因其普遍性而在管理中成为跨越各种职能的核心要素。
绿色工业建筑全寿命周期的总过程可看作一个大型的复杂建设项目。其利益相关者数量众多，且利益相关者相互之问异质性非常鲜明，关系错综复杂，因而利益相关者之间的利益冲突和利益协调问题日益凸显。如何建立利益相关者间的有效协调机制，形成共赢的伙伴关系，成为重要的研究课题。
二、基于自组织理论的绿色协调机制分析
自组织理论是系统理论中的一个分支，主要研究复杂自组织系统的形成和发展机制问题。根据H。Haken的观点，自组织是系统存不存在外部指令的条件下，按照相互默契的某种规则，各尽其责而又协调自动地形成有序结构。从上文的分析中可知，绿色工业建筑的全寿命周期过程是一个多元素动态系统，而自组织理论无疑提供了一个极佳的分析视角。本文主要从自组织理论的耗散结构理论（Dissipative Structure）和协同学理论（Synergertios）对利益相关者的绿色协调机制进行分析。
（一）利益相关者管理流程分析
1.开放系统是产生耗散结构的前提。根据熵增原理，孤立系统不可能产生有序结构。只有开放系统不断从环境中获取物质和能量，给系统带来负熵，才能使得系统有序性增加大于无序性增加，从而自发形成新的结构和组织（即耗散结构）。因此。建立相对稳定的开放性系统是保证不断适应新环境的必要条件。系统在不断与环境进行物质、能量和信息的交换过程中，将新理念、新知识、新制度、新人才等有利于增强负熵的若干因素引入，进行组织的再造和管理的创新。基于此，绿色工业建筑项目需动态式组建项目刚队。在建设阶段，以公平理念为原则，以成员共赢为标准，遵循优胜劣汰原则。一方面，项目主导方不断在潜在的团队成员巾进行选择，即成员的优胜劣汰；另一方面，项目主导方在与潜在团队成员的大量交流中不断地修正项目，即项目方案的优胜劣汰。两方面在外部条件的作用下达到动态平衡。在发展阶段，淘汰的含义是退也与替换机制。
2.远离平衡态是有序之源。系统仅仅开放是没有用的，平衡结构是一种“死”的结构，与外界交流仅仅是类似微扰作用，不能使系统发生本质的变化。而耗散结构是“活”的结构，只有在非平衡条件下依赖外界才能形成和维持。在绿色工业建筑项目队伍的发展阶段，秉承退出机制。这一阶段项目已经处于稳步运行推进中，团队成员应各司其职并通力合作以促成团队利益最大化，那么淘汰不合格成员的退出机制就是保障措施。关注团队成员发展，以责任制激励成员，并以公平为原则、以共赢为标准来要求和监督责任制的落实。从绿色管理和团队成员发展的角度来看，责任制的关注要点应是过程与结果双导向的，不仅考核任务结果，还要对成员的发展进行规范和修正使之更具适应性。从以上论述可知，绿色协调应始终坚持公平与共赢的核心理念。淘汰机制与成员发展管理在团队成员这一关注点上互为补充，淘汰机制是对团队成员的考核.成员发展管理是对团队成员的促进。流程如图-1所示。
（二）利益相关者合作机制探索
自组织理论认为，系统的有序是由系统内部要素之间协同作用形成的。在利益相关者间建立共同愿景，并达成共识的合作机制，建设“团队”。团队这一理念是对利益更为清晰与全面的一种界定，即追求整体的、全面的和最大化的利益；同时，也界定了参与各方之间的联系，即以追求整体的、全面的和最大化利益为目标的，良性的竞争性及制约性合作机制。从绿色工业建筑整体的过程来看，各团队成员间的相互关系及所扮演的角色是错综复杂的。但是，从项目过程的单一环节来看，项目的发展推进具有单线性的特点。比如说，项目的某单一环节可以抽象为设计者、施工者与监管者三种基础角色共同作用。这里的三种角色表述更加宽泛：设计者所做工作在项目当前环节之前已经完成，且其工作对施工者具有基础性和指导性意义；施工者即为项目当前环节项目工作的主要执行者，施工者会首先检视设计者的工作是否足以支撑其完成当前工作；监督者监管当前项目环节的进展并对过程和结果担负监管责任。这一环节的成员角色关系如图-2所示。
图-2所示的关系环即组成一个完整项目的“细胞”，绿色工业建筑项目团队各成员间的合作关系均是这样“细胞”的组合。对这些“细胞”的组合，是整体实现绿色协调的思路。绿色协调机制需要涉及利益协调、目标协调、冲突协调、信任协调和文化协调等。基于这些特征，我们对基于绿色协调的合作机制进行了如下探索。（1）引入项目权力的相互制约，即“三权分立”。在任何一个项目环节中的三种基础角色，其地位均等；每一角色完全自主工作，接受问责和承担义务；同时，三种角色共同为当前项目环节的结果负责。（2）引入项目环节的交付验收机制（见图-2）。首先，由先期完成工作的设计者作为乙方，而施工者作为甲方；之后由监管者作为甲方，对乙方施工者的工作过程及结果进行检视验收；最终，本环节所有参与角色共同作为下一项目环节相关角色的乙方。（3）引人沟通平台，建立有效的绿色沟通机制。首先，建立一个各方代表参加的正式沟通小组；其次，构建绿色数据库，促进项目进程中信息资料的统一管理和及时分享；最后，加强对利益相关者的绿色培训。此外，充分发挥非正式沟通渠道的积极作用。
三、结论
