基于數字共享的智能建筑系統研究

摘要：隨著經濟的發展和生活水平的提高，人們對居住環境的要求也越來越高，智能建筑的出現滿足了此需求。智能建筑將現代高科技應用于建筑中，運用先進的網絡技術、通信技術、自動控制技術和安全防范技術，提升建筑的功能性和便利性。通過綜合布線系統、安全防范系統、通信網絡系統、自動化控制系統和管理信息系統等，使得智能建筑具有穩定、高效、經濟和方便的特點。智能建筑的發展有助于提高居住環境的舒適度和便利性，促進城市可持續發展和節能減排。

關鍵詞：智能建筑系統；數字共享

一、引言

隨著信息技術的不斷發展，人們對生活質量的要求越來越高。因此，在建筑領域引入先進技術以提高建筑效率和質量，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，如施工技術滯后、技術水平不高、設計與施工標準不一致等。由于缺乏統一的建設規范，導致智能建筑建設質量參差不齊，智能建筑發展處于不規范狀態。為了解決這些問題，本文提出了基于數字共享的智能建筑系統研究。該系統采用集成設計方法，實現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。這一系統有望為建筑智能化發展提供技術支持，進一步提高建筑物智能化水平。

二、智慧建筑系統集成的內涵現狀

在當前數字化時代，智能建筑系統正逐漸引起人們的關注。作為現代建筑領域的創新，智能建筑系統將人工智能、云計算、物聯網等技術與建筑結構相融合，創造出更加智能、舒適且環保的空間環境。其中一個引人注目的要素是數字共享。 數字共享智能建筑系統是一種基于信息技術的新型系統，整合多種設備和傳感器，通過收集和分析大量數據來優化建筑的運行效率。該系統還將建筑內部信息進行數字化處理，實現建筑運營的智能化和高效化。通過數字共享，智能建筑系統能夠實現數據的共享和協同，使建筑內部的各種功能和設備之間更好地互聯互通，實現全面集成和智能化管理。

首先，數字共享極大地提升了智能建筑系統的運營效率和便捷性。通過數字化處理和共享建筑內部的信息，例如能源消耗數據、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控和管理。同時，數字共享也使各部門和工作人員更及時獲取相關信息，更好地協同工作和提高效率。

其次，數字共享還為智能建筑系統的可持續發展提供了有力支持。建筑物是能耗大戶，而數字共享的應用可以幫助優化能源使用，減少浪費，實現節能減排的目標。通過數字化處理和共享能源數據，建筑管理員可以清晰地了解建筑物的能耗情況，并根據數據進行調整和優化。數字共享還可以協同管理建筑內部設備和系統，如整合空調與照明系統，通過智能化控制實現能源最大化利用。

最后，數字共享智能建筑系統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。居民可以通過數字共享輕松地控制居住環境，自動調節溫度、照明等設備，實現個性化的居住需求。同時，數字共享還提供智能化生活服務，如智能安防、健康監測等功能，提升居民生活品質。

總之，數字共享智能建筑系統的出現，為建筑領域注入了全新的活力。它通過數字化處理和共享建筑內部信息，實現了設備與設備之間的互聯互通和協同管理，提升了智能建筑系統的運營效率和便捷性。同時，數字共享也為智能建筑的可持續發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展，相信數字共享智能建筑系統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新。

三、智慧建筑系統集成的特點分析

科技的進步為人們的生活帶來了翻天覆地的變化，數字共享智能建筑系統集成了眾多先進的技術和智能化設備，以提供更高效、更舒適、更安全的建筑環境。以下是數字共享智能建筑系統的獨特之處：

首先，數字共享智能建筑系統的一個顯著特點是集成性。它將傳統的建筑設施和設備與互聯網、物聯網等技術有機地結合在一起，形成了一個高度智能化的系統。通過傳感器、控制器和計算機等設備的協同作用，數字共享智能建筑系統能夠實時監測和控制建筑內外的各項參數，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，減少對環境的影響。

其次，數字共享智能建筑系統的智能化讓其能夠自動學習和優化建筑的運行模式。例如，在冬季，系統可以根據用戶的習慣和行為模式，自動調整供暖系統的溫度和時間，實現個性化的舒適體驗。同時，通過分析大數據，系統還能提供相關的建議和改進意見，幫助建筑師和用戶更好地管理和使用建筑。

再次，數字共享智能建筑系統的共享性為建筑師、業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，建筑師可以將自己的設計理念和創意分享給他人，從而獲得更多的反饋和啟發。業主也可以比較建筑的運行數據和用戶反饋，以此了解在能源利用、環境保護等方面的表現。而用戶則可以通過數字共享智能建筑系統獲取建筑的各項信息，如室內環境質量、空氣新鮮度等，從而更好地選擇和使用建筑。

最后，數字共享智能建筑系統的可持續性。它有助于建筑實現更可持續地發展。通過數字共享智能建筑系統，建筑師可以優化建筑的結構和材料，實現資源的節約和循環利用。同時，系統提供精確的能源監測和管理，支持建筑實現低碳、節能的目標。這不僅可以減少對環境的負面影響，還可以為未來的建筑發展提供范例和借鑒。數字共享智能建筑系統是現代建筑中的重要創新，以其集成性、智能化、共享性和可持續性等特點展現了科技的魅力。在未來，可以期待該系統的進一步發展和完善，為人們創造更加美好、宜居的建筑環境。

四、基于數字共享的智能建筑系統的構建

（一）基于數字共享的系統集成方法

在智能建筑領域，隨著信息技術和網絡技術的不斷進步，各種智能設備不斷涌現，相應的系統集成方法也隨之發展。目前，我國主要采用基于TCP/IP協議的網絡集成方法，即利用信息技術統一管理和配置各類智能設備。然而，信息系統自身的復雜性以及不同系統之間通信的困難，使得這種集成方法并不能完全實現其預期效果。因此，本文提出一種基于數字共享的系統集成方法，采用“數字共享”技術和Web Service技術將各智能設備和子系統有機集成，構建一個統一管理和配置智能設備的系統。在這一系統中，采用 Web Service技術實現對智能設備和子系統間的通信，統一管理和配置各設備，并實現系統集成。

基于數字共享技術構建的集成系統遵循三層架構模型。第一層為網絡層，由計算機、數據通信網絡（如局域網）和互聯網組成；第二層為應用層，由各種應用軟件、網絡瀏覽器、數據庫等組成；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之間的通信問題，通過 Web Service技術實現對各子系統的集成。該方法可統一管理和配置不同子系統間的信息，并通過 Web Service實現系統集成和統一管理。

（二）信息物理系統與數字共享分析

數字共享是利用計算機通信網絡和智能終端設備，實現各物理系統的設備資源和數據信息的共享、交換和處理過程。智能建筑則是指通過現代信息技術和通信技術，在建筑物的物理環境中集成通信網絡、計算機網絡、自動控制系統和管理信息系統，從而創造一個智能化的建筑環境。

在智能建筑中，利用計算機可以實現樓宇內各種設備的互聯，利用網絡技術可以實現建筑物內各設備和環境之間的互聯，利用自動控制技術可以對建筑物進行智能化控制，利用數據分析技術可以對建筑物進行有效管理。智能建筑實現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。智能建筑的發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境的可持續發展。

（三）基于數字共享的智慧建筑系統集成模式

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，例如信息孤島現象嚴重、系統集成水平不高、技術標準不統一等。要想有效解決這些問題，必須以數字共享為基礎，實現各子系統之間的信息共享和系統集成。采用信息共享技術能夠促進各子系統之間的信息共享和系統集成，使各個子系統在運行過程中能更好地發揮作用。采用基于XML的異構系統數據交換技術實現智慧建筑各子系統之間的數據交換，可以方便地將智能建筑內各個子系統之間的數據進行轉換和整理。這種系統集成模式能夠使各子系統之間實現無縫連接和數據共享，消除信息孤島現象，降低各子系統的運行成本。該模式主要應用于智慧建筑各子系統之間、智慧建筑與外界之間以及智慧建筑內部各子系統之間的數據交換。通過這種方式，可以在不增加系統硬件設備的情況下實現各子系統之間數據交換、信息共享等功

能。

在研究建筑物時，可以從物理系統的角度出發，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，區塊鏈可信計算、5 G物聯網、人工智能、海量大數據等技術的廣泛運用，智能樓宇的系統集成中呈現出全景實時可視化交互、全系統精確管控、全系統立體感知、全數據智能決策、全系統可信互聯等特征。在這一基礎上，智慧樓宇的系統整合也朝著數字化孿生建筑的方向發展。數字化共享大樓以模型系統、數據線程為核心，將建筑物的物理與數字化元素相結合。數字孿生技術為智慧樓宇的綜合管理提供了一條切實可行的途徑。在數字化共享大樓系統整合的參照模式中，包括商用級、企業級、單體級、集成化系統級和單個系統級。在每個層次上均采用了“數字孿生”技術，實現了多維度數據分享的需求。

在單元層的系統整合中，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、生產要素等進行了管理與控制。在單個系統級的系統整合方面，主要涉及建筑物的自動控制、安全保衛和消防等低層次子系統。實現了虛擬與實體兩個子系統的實時交互與雙向映射，實現了多業務數據、全過程和全要素的融合。在系統整合方面的重點是構建智慧樓宇綜合管理系統的云平臺，確保系統的管理運作、數據驅動的建設和虛實聯動的能力。在企業層面上，基于企業資源計劃與智慧建筑綜合管理系統，構建企業層面的智慧建筑綜合管理系統云平臺，使得建筑具有商業智慧，符合建設智慧經濟生態的需求。

五、結束語

智能建筑在中國發展已有十多年的歷史，盡管我國已經擁有了一批較高水平的智能建筑，但是在技術和管理方面還存在不少問題。面對經濟全球化、信息網絡化的趨勢，如何利用現代科技手段，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，數字共享平臺應運而生。數字共享平臺以客戶為中心，以網絡為載體，通過遠程監控及數據管理等技術，將分布在各建筑的監控系統、門禁系統、消防系統、給排水系統以及停車場等重要設備和設施連接起來，以實現數據共享、數據交換。通過該平臺，可以對建筑物內所有設備的運行狀態進行實時監控，并將監控信息提供給用戶。同時可實現對建筑物內各種設施進行統一管理與控制。智能建筑的建設是一項復雜的系統工程，數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模的擴大和用戶需求的提高，基于數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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