规代建览电气-研究与探讨-No.2Vol.12(Serial No.134)2021
张斌"!#
（1.上海交通大学，上海201100；
2.华东建筑设计研究院有限公司，上海200002）
摘要：智能建筑楼宇自控系统！BAS）利用微机和通信技术对设备进行监测和
控制，对提高设备利用率、节省运行人力成本、合理使用能源、加强建筑设备状态监
视等具有极大的意义。针对BAS复杂程度较高、评价指标单一、难以准确做出整 体性评价的问题，运用综合评价的系统学方法，建立了一套BAS评价体系，并利用层次分析和模糊综合数学方法对其进行权重设置和定量计算，最终得到模糊综合评价结果。张斌（1987—），男，高级工程师，从事建筑电气设计。 关键词：楼宇自控系统（BAS）；综合评价体系；模糊综合评价法；层次分析法中图分类号：TU855
文献标志码：*文章编号：1674-8417（2021）02-0001-04 DOI：10.16618/jki.1674-8417.2021.02.001
0引言
智能建筑是建筑学与信息技术结合体，是信息化社会在建筑领域的发展结果。而楼宇自控系统（BAS）是智能建筑的基本，通过对建筑（）的各种设备实施综合自动化监控与管理，为业主和用户提供安全、舒适、便捷、高效的工作与生活环境，并使整个系统和其中各种设备处在最佳工作状态，从而保证系统运行的经济性和管理的现代化、信息化和智能化⑴。因此，一套科学、系统、完善的BAS评价体系对整个项目具有指导意义，将有助系统方案优化，加强管理决策水平，改善后期运行使用效果。
BAS本身就是一个由多个有机联系、相互依存的要素所组成的大规模复杂系统，不能仅从单一指标上实现对BAS整体水平优劣的评价，需要将影响系统的多个要素分析处理，做出综合评价。本文结合BAS特点，运用综合评价系统学方法，建立一套全面的评价指标体系，然后利用层次分析和模糊数学的隶属度理论，把定性评语转化为定量计算，最后得出综合评价结果。
1BAS评价指标体系
BAS设计原则和实施目标可概括为：投资合理，经济与社会效益高；系统设备安全可靠，便于管理维护；高效节能，提供舒适环境&2'$以此作为评价体系导向原则，选取经济性、安全性、有效性作为BAS评价体系中目标层的3个一级指标。
在此基础上，本文将影响BAS的因素层次化、分解化。相关文献&3］及专家经验，将经济性进一步拆分为成本和收益，并分别细化为投入成本、运营成本、人员成本以及节约能源、环保、品质提升的显性收益和隐性收益。同理，安全性细化为BAS系统可靠性、设备故障时间及使用寿命，而BAS有效性体现为监测、控制和实施效果即舒适度反馈，其中控制主要体现为控制的幅度、精度及相应速度，监测对象常规包括电力、设备和能耗,BAS实施效果包括空调、照明及其他设备的舒适程度。
基于层次分析思想，建立BAS评价体系，共
-1
先行词
•
现代建巍电九
No.2Vol.12(Serial No.134)2021
包括3个一级目的指标、6个二级分类指标和18个三级具体因素指标。楼宇自控系统评价指标如表1所示。
表1楼宇自控系统评价指标
一级指标二级指标三级指标
投入成本A n
成本A]运行成本A】？
经济性A
效益A2人力成本A13节能效益A21品质提升A22环保效益A23系统可靠性B n
安全性B可靠性B]故障时间Bi?
湘仪动测
设备寿命B13
控制范围C11
控制C控制精度C12
响应速度C13
设备监测C21
有效性C监测C2电力监测C22
能耗监测C23
照明适宜度C31
舒适度C3空调舒适度C32
智能化程度C33
2BAS评价方法和权重
BAS构成和功能较为复杂，各系统联系密切，单个系统指标的优劣对其他系统指标及最终实施效果可能均有影响，属于多目标多准则系统⑷。同时系统各指标界限不明，难以归类，且对最终评价结果影响也难以量化(无法明确)，具有模糊性的特点。
针对BAS评价体系的上述特点，本文采用层次分析法(AHP)确定评价指标的重要度权值，同时采用模糊综合评价法，通过模糊数学的隶属度原则，将专家的定性评语无量纲化作为评价指标的数值，并建立模糊矩阵，最后通过两者合成得到评价结果&5'$
•研究与探讨•
(1)因素集和评价集。根据已建立的BAS 评价体系，可得各级指标因素集，本案例中〃二+A，B，C]，B={"1，"，"丨，&，#2，#3丨，其余类同。将对BAS评价由好到坏的集合定义为评语集，用集合+%，%，…，表示，在建筑机电系统综合评价的调查中一般设置评语等级为4〜7个。本文选取&；4，即BAS评价集表示为+%，%，%，%，丨二+优，良，中，差,，对应无量纲数值范围为0.75〜1，0.50〜0.75，0.25〜0.50，0〜0.25$
(2)权重。采用AHP确定评价指标权重，通过下层指标对于上层重要性的两两之间作比较，构成一个比较矩阵，比较结果'(((；1，2，…，*)用1〜9标度对结果赋值，数值大小反映i元素与元素相比的重要程度，反比较时取倒数。利用方根法将所得的判断矩阵归一处理，有：
*
+，n(1)
，槡+i(2)
*
-，(3)
i二1
由此得到特征向量！；(-1,-2T，再对矩阵进行一致程度的校验，以避免两两比较过程中产生逻辑错误。对于多层次评价体系，需逐层计算权重结果，并逐层校验一致性$
(3)模糊评价矩阵。采用专家调查方式，对各指标使用模糊评语集合进行评价，将各指标的各评语次数占总数的比例作为模糊矩阵"的各元素数值/，从底层开始依次评价体系中权重向量相乘并加权求和，得出最上层结果$$最后将〃与模糊评语集取值范围比较，确定其隶属哪个评语。
3BAS评价应用
通过向10名专家发放调查问卷对某项目进行BAS评价。某位专家权重调查结果如表2〜表10所示。
利用MATLAB编程计算，可得某专家重要性权重向量A1；(0.1830,0.0752,0.7418)，最大特征值!1?；3.0441，一致性指标Cm；0.022，一致性比例CR]=0.038(<0.1)$同样可得A2；
•2•
况代建巍电九•研究与探讨•No.2Vol.12(Serial No.134)2021
表2某专家#权重调查结果
!权重!12!13
131/5 !121/311/8 !13581
表3某专家#权重调查结果
!权重!21!22!23 !21153 !221/511/3 !231/331
表7某专家C3权重调查结果
#3权重#31#32#33 #3111/23 #32214 #331/31/41
表8某专家#权重调查结果!权重！
!11/2
21
表4某专家$权重调查结果
"1权重"11"12"13 "11125 "121/213 "131/51/31
表9某专家C权重调查结果
c权重#1#2#3 #1112 #2112 #31/21/21
表5某专家C1权重调查结果
C1权重C11C12#13 #1111/41/5 C12412 #1351/21
表6某专家C#权重调查结果
C权重#21#22#23 #21121/5 C221/211/7 #23571泰州师专附属实验中学
表10某专家&权重调查结果
〃权重"#
131/2 "1/314
#21/41
(0.6370,0.1047,0.2583),"二(0.5816,0.3090, 0.1095),#二(0.0989,0.5368,0.3643),C2二(0.1666,0.0938,0.7396),C3；(0.3196,0.5584, 0.1220),!二(0.3333,0.6667),C；(0.4,0.4, 0.2),$二(0.3767,0.3622,0.2612)$经校验CR 均小于0.1,—致性可以接受。
将10位专家各权重向量分别计算后取算术平均数$10位专家权重结果均值如表11所示。
表1110位专家权重结果均值
$
"1#1#2#3
0.1780.6360.5550.0860.1580.3150.3530.4600.399
0.0810.1490.3030.5000.0700.5070.6470.3970.330
0.7410.2160.1410.4140.7720.178—0.1420.271
•3•
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通过向专家1〜专家10发放调查表方式对该项目BAS三级指标进行评价，采用定义的模糊评语集，即'二+%1,%2,%3，%4丨二+优，良，中，差,，将得到的评语次数除以专家总人数，模糊矩阵"的各元素数值/结果如表12所示。
表12模糊矩阵"的各元素数值/结果
三级指标优良中差
000.20.8 !1200.20.30.5
!1300.10.40.5
尉氏县水立方!210.30.30.30.1
!220.40.30.30
!230.70.20.10
"110.70.10.20
"120.50.40.10
"130.30.50.20
C10.20.50.20.1
C120.40.30.30
#30.30.50.20
C210.80.200
C220.90.100
C230.90.100
C310.50.40.10
C320.60.400
C330.60.30.10
对评语赋值（0.95，0.65，0.35，0.05），可得专家对三级指标评价期望值为！=0.2x0.35+ 0.8x0.05=0.11，依次可计算得18项数值依次为/=（0.110，0.260，0.230，0.590，0.680，0.830，0.800，0.力0，0.680，0.590，0.680，0.680，0.890，0.920，0.920，0.770，0.830，0.800）$
将各级权重依次分别与模糊矩阵中对应数值相乘并求和，各评价指标权值结果如表13所示。
该项目BAS评价结果为U=0.667，综合评语为良。综合其他各级指标可以发现，一级指标!二0.499，综合评语为中，而"、C指标均为优，可认为该项目BAS经济性指标一般，但其他两项指
表13各评价指标权值结果
评价指标权值数值
!
10.211
0.656
"10.773
C10.672
C20.915
C30.806
0.499
"0.763
C0.787
U0.667
标均较好。进一步分析二级指标，可初步判断造成该项目经济性一般，项目总评未达优秀的主要原因
是！成本指标数值过低，即项目BAS各项成本过高，故应进一步优化控制成本，以使项目BAS综合总评价提升$
4结语
本文建立了一套BAS综合评价体系，并利用模糊数学理论和MATLAB编程方法，对实际项目进行实证研究，在评价结果基础上分析原因并尝试给出优化策略。在建筑电气设计尤其智能化设计过程中，还存在不少类似难以量化评价优劣的系统，也可采用本文方法对其进行模糊综合评价，以提高决策水平和后期运维效果。
[1]李玉云•建筑设备自动化[M].北京：机械工业出
版社，2007・
[2]王再英，韩养社，高虎贤•智能建筑楼宇自动化系统
原理与应用[M].北京：电子工业出版社,2008・[3]田娟•楼宇智能化方案差异性对业主决策的影
响）D].重庆：重庆交通大学,2013・
博士论文
[4]张家春•商业地产学[M].上海：上海交通出版社,
2013.
[5]刘春苗.基于AHP的房地产投资风险模糊评价[J].
经济师,2012（3）：278-279.
收稿日期：2020-10-27
（下转第13页）
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•研究与探讨•
No.2 Vol.12 (Serial No.134) 2021
[2] 朱承东，蒙政，汪国珍，等•基于Android 和ZigBee 技术的小型IoT 开发平台研究报告[J ].科技视
界,2018 (6) ： 143-144・
[3 ]徐峰•基于嵌入式气体检测系统软件设计及浓度检
测算法研究[D ].重庆：重庆大学,2013・
[4]公磊，周聪.基于Android 的移动终端应用程序开发
与研究[J ]•计算机与现代化,2008(8) ：85-89・
[5 ]城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准:GB 51354
—
2019[S ].
[6 ]钱枫，张世怡，许平，等•互联网远程监控技术在综
合管廊环境监测中的应用[J ].电子测试，2019 (12) ：62-64，37.
[7]王游.基于物联网与GIS 的地下综合管廊智慧管控平
台的建设研究[J ]・信息系统工程，2019(5) ：62・
[8 ]许传乐，李宗波，马慧青•如何做好大数据下城市地
下管线信息创新归集与共享利用[J ].城建档案， 2018 (10) ：39-40・
[9 ]邱岩，姬卫东，陈向伟，等•意图物联网在地下综合管
廊中的应用[J ]・现代建筑电气,2018,9(5) ：4074・
收稿日期：2020-12-14
Risk Analysis and Early Warning System for Underground Utility Tunnel
Yuqiu , JIN Yong ,
ZA4NG 1a *
g ,
QIU Shiyin , Pa
*(Shanghai Maritimv University , Shanghai 201306 , China )
Abstract : The risk analysis and eariy warning system fos undergsund utility tunnel is introduced. The perception
layer is based on the sensor network. The soOwarc defined network ( SDN ) technology based on CC2650 chip is used for
communication layer. Huawei Cloud visualization platform at the date display platform is taken for application layer. The
system realizet the automatic acquisition , intellioent transmission and information management of the utility tunneL
Key words ： utility tunnel ； risk analysis and early warning system ； perception layer ； communication
layer ； application layer
(上接第4页)
Study on Comprehensive Evaluation of Budding Automation System
ZA4NG Bi 1,2
(1. Shanghai Jiao Tong Uni v ersite , Shanghai 201100, China ；
2. East China Architecturai Design & Research Institute Co. , Ltd. , Shanghai 200002, China )
AbstracC : The intellioent building automation system ( BAS ) uses computes and network technology te manaye and
monitor equipmentt , which is of great significance te irnpove the utilization rate of equipment save the cost of operation
manpower , use enegy reasonably , and strengthen the monitoring of the state of building equipment. In view of the high complexity of building automation system , the single evaluation index , and the diOiculty of making an accurate overall evaluation , the systematic method of comprehensive evaluation was used O s
establish a set of evaluation index system. The
analytic hierarchs process ( AHP ) and the fuzzy comprehensive evaluation method were used to set the weight and to calculate quantitatively. Finally ,compchensive evaluation resultr were obtained.
Key wo
反中国政府F s : budding automation system ( BAS ) ； comprehensive evaluation system ； fuzzy comprehensive
evaluation method ； analytic hierarchy process (AHP )
•13 •
豫公网安备41160202000603
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