原創(chuàng) 高性能建筑

樓宇自控系統(tǒng)對建筑設(shè)備設(shè)施進(jìn)行控制旨在為建筑用戶提供更好服務(wù)。樓宇自控系統(tǒng)和建筑舒適度、節(jié)能水平直接相關(guān)，是體現(xiàn)建筑智能化程度的關(guān)鍵系統(tǒng)。隨著技術(shù)進(jìn)步，智能建筑系統(tǒng)在建筑中的重要性日漸提高，目前，我國智能建筑工程投資約占建筑總投資的5%-10%，部分可達(dá)15%。我國目前智能建筑市場總體規(guī)模大約為4,000 億元/年，其中公共建筑和商業(yè)地產(chǎn)的建筑智能化工程總投資大約為3,200 億元/年。在過去幾年，中國建筑科學(xué)研究院在十三五國家重點研發(fā)專項“新型建筑智能化系統(tǒng)平臺技術(shù) 2017YFC070410”中子任務(wù)的支持下，開展了目前樓宇智能化系統(tǒng)的大規(guī)模調(diào)研。調(diào)研成果表明，目前我國相當(dāng)大比例智能化系統(tǒng)建設(shè)完成后，不能良好運(yùn)行，現(xiàn)狀不容樂觀。

一、常見問題??
在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展之后，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)近年成為了行業(yè)的熱點。智慧建筑作為重要的應(yīng)用場景，在IT和通信技術(shù)快速發(fā)展幾十年后，所使用的技術(shù)并沒有得到快速的發(fā)展，可以說，目前的樓宇自控系統(tǒng)所使用的技術(shù)體系本質(zhì)上與上世紀(jì)的技術(shù)并無太大區(qū)別。從調(diào)研結(jié)果來看，一些長期存在的問題沒有得到改善。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，可 全部正常自控的設(shè)備比例僅為21%，點位90%以上可用率的比例僅為6%。

中國建筑科學(xué)研究院的項目組在5年內(nèi)對近二十個項目進(jìn)行了實地評估，在現(xiàn)場很容易發(fā)現(xiàn)大量的未獲解決的樓宇自控系統(tǒng)問題。這反映出幾個值得思考的問題：1）樓宇自控系統(tǒng)可靠性較差，調(diào)試水平低。1）樓宇自控系統(tǒng)使用率低，這些問題沒有被之前的使用者發(fā)現(xiàn)；3）幾乎未見定期有效的，對樓宇自控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，以及根據(jù)分析結(jié)果的整改和優(yōu)化；4）樓宇自控系統(tǒng)使用非常不友好，不利于基層工作人員開展工作。

二、 問題分析??

從根本上提高樓宇自控系統(tǒng)的可用率、有效性需要多方面的努力，需要開發(fā)一系列的關(guān)鍵技術(shù)，本文主要關(guān)注困擾行業(yè)的關(guān)鍵問題之一，就是為什么現(xiàn)場這么多問題，沒人發(fā)現(xiàn)，沒人解決！換個角度說，就是：如何讓樓宇自控系統(tǒng)很容易地自己發(fā)現(xiàn)問題，提醒運(yùn)維人員主動介入，提高工作效率？這一方面可能是管理問題，如果都是高薪高能力人才在現(xiàn)場，管理一流，也許就不會有這個現(xiàn)象。另一方面，如果技術(shù)進(jìn)步了，在現(xiàn)有的人力成本和水平情況下，是不是也能大幅提高系統(tǒng)可靠性呢？

2.1 傳統(tǒng)報警器的不足？??

傳統(tǒng)樓宇自控都有分級報警管理功能，在實際工作中，顯然這些分級報警管理功能沒有解決以上問題，深層次的原因可能是：1）原有分級報警功能主要針對信號報警，大多數(shù)錯誤和問題不會觸發(fā)信號報警；2）大量未問題報警刷屏，屏蔽了有意義的報警信息，當(dāng)有十萬條報警的時候，不會有人想從中翻看查找信息；3）報警信息無法傳達(dá)到應(yīng)處理人，未進(jìn)入工作流。

2.2 有哪些問題可以發(fā)現(xiàn)？? ?

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果，主要的問題不是信號報警，更多的問題來自于配置錯誤、傳感器故障或偏差、通訊掉線等，我們對以上問題進(jìn)行了初步總結(jié)，分類如下：

限于篇幅，上圖無法展開所有的分類和子類，但對于現(xiàn)場關(guān)鍵問題的自動發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該是智能化系統(tǒng)的關(guān)鍵功能。

?2.3 配置為什么總是有問題？???

傳統(tǒng)樓宇自控都有分級報警管理功能，在實際工作中，顯然這些分級報警管理功能沒有解決以上問題，深層次的原因可能是：1）原有分級報警功能主要針對信號報警，大多數(shù)錯誤和問題不會觸發(fā)信號報警；2）大量未問題報警刷屏，屏蔽了有意義的報警信息，當(dāng)有十萬條報警的時候，不會有人想從中翻看查找信息；3）報警信息無法傳達(dá)到應(yīng)處理人，未進(jìn)入工作流。
2.4 數(shù)據(jù)分析結(jié)果怎么到達(dá)使用者 ？??

當(dāng)非常幸運(yùn)準(zhǔn)確完成了多種類型的配制后，還需要讓故障信息有效地到達(dá)運(yùn)維人員，并進(jìn)入日常工作流程。這就象一輛汽車，如果精心日常保養(yǎng)維修，往往可以正常使用多年。如果平時不保養(yǎng)也不使用，放置幾年后，很可能車輛就需要大修甚至報廢。無效的信息需要屏蔽或精簡，有效的信息需要到達(dá)和便于處理。
三、解決方案??

項目組認(rèn)為，建筑多種故障和問題的自動發(fā)現(xiàn)和通知是建筑智能的關(guān)鍵問題，也是困擾目前智能化系統(tǒng)不能發(fā)揮更大作用的主要障礙之一，基于這一基本認(rèn)識，中國建筑科學(xué)研究院在國家重點研發(fā)專項的支持下，開發(fā)了基于語義分析的自動配置工具、基于微服務(wù)的SciPlat+數(shù)據(jù)管理平臺和基于移動終端的SciMobile軟件，以解決建筑故障發(fā)現(xiàn)中的核心問題。

3.1?基于語義分析的自動配置 AutoConfig agent：實現(xiàn)自動配置??

基于專家知識，總結(jié)專業(yè)人員在現(xiàn)場面對實際工程問題的經(jīng)驗，形成專家知識庫，基于分析對象的語義分析以及與專家知識庫的匹配和推理，自動完成分析功能的配置工作。在一分鐘內(nèi)實現(xiàn)人工需要進(jìn)行十幾個小時甚至數(shù)十個小時的配置工作。由于由程序自動完成，不會出現(xiàn)由于人工配置時因為粗心或疲勞導(dǎo)致的錯誤和問題，大幅提高工作效率，降低了故障自動發(fā)現(xiàn)的門檻。
3.2?基于微服務(wù)的SciPlat+管理平臺：實現(xiàn)自動分析和自動解釋??

在基于微服務(wù)的SciPlat+管理平臺中，納入故障識別功能agent的定期任務(wù)，該平臺可實現(xiàn)分布式云端部署，支持多自主agent自動運(yùn)行，實現(xiàn)agent的自動注冊、心跳、狀態(tài)管理，以實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)自動分析管理。SciPlat+平臺可進(jìn)行故障分析任務(wù)的部署、管理和可視化，可根據(jù)項目規(guī)模很方便地進(jìn)行線性拓展。

?3.3?SciMobile+：實現(xiàn)自動通知?

在完成自動配置、自動識別后，需要將結(jié)果自動發(fā)送給運(yùn)維人員，為提高運(yùn)維人員信息到達(dá)率和實時性，使用SciMobile+ APP，發(fā)送給運(yùn)維管理人員，方便美觀的運(yùn)維界面，使運(yùn)維人員一鍵實現(xiàn)全樓問題篩查和分析！

四、應(yīng)用案例?
以上樓宇自控自動故障發(fā)現(xiàn)和挖掘技術(shù)已經(jīng)在中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的高性能智能建筑平臺中部署，并在多個項目中得到應(yīng)用。下圖給出該系統(tǒng)部署于CABR近零能耗示范樓的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在示范項目，應(yīng)用點位兩千余個，集成子系統(tǒng)12套，部署自動分析功能數(shù)量：13個，分析記錄項24545066條，運(yùn)行AutoConfig自動自動配置程序僅耗時53s，完成每次自動檢查僅需要312秒！整個部署過程基本實現(xiàn)自動化，全面驗證了自動故障發(fā)現(xiàn)解決方案的可行性和有效性。

五、結(jié)語?
面向樓宇自控系統(tǒng)自動故障發(fā)現(xiàn)這一關(guān)鍵問題，基于大面積調(diào)研和問題分析，中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)了基于語義分析的自動配置技術(shù)，基于微服務(wù)管理的自動任務(wù)執(zhí)行平臺SciPlat+和基于移動終端的信息通知工具SciMobile，實現(xiàn)樓宇自控自動故障發(fā)現(xiàn)的全過程自動處理，這一原創(chuàng)技術(shù)是CABR高性能智能建筑解決方案的關(guān)鍵技術(shù)之一，將為提高智能建筑系統(tǒng)的運(yùn)維效率和數(shù)據(jù)價值提供新的思路。中國建研院是建筑領(lǐng)域規(guī)模最大的技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，企業(yè)歸屬于中央直屬企業(yè)，綜合實力強(qiáng)，信譽(yù)可靠，國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編制和管理單位。本系列產(chǎn)品來自多年來國家科技支撐和重點研發(fā)專項的核心技術(shù)成果，具有大量的技術(shù)儲備，具有未來發(fā)展的充足動力！中國建研院是技術(shù)提供方，不是競爭對手，希望通過技術(shù)與產(chǎn)品，賦能合作伙伴，攜手發(fā)展，為新基建做出貢獻(xiàn)！