清晨七点半,上海建工四建集团科技大厦(以下简称科技大厦)楼宇负责人准时收到《楼宇智能运维日报》。这份报告不仅精准指出夜间某办公室空调未关导致的电能浪费,还主动发起滤网更换工单,并且为1层展厅新风机组运行提出按时段优化开闭状态的调整方案。
这一幕背后,是国内首个基于多智能体(Multi-Agent)技术的“四维·集智”建筑运维智能体集群协调着一群“虚拟专家”全年无休地守护着建筑的稳定高效运行。在能耗与运维成本双双攀升、建筑系统日益复杂的当下,上海建工四建集团历时两年研发的这套系统已于近日上线,正以“类人化”的智慧破解行业长期痛点。
从系统孤岛到“类人”协作
“传统建筑运维长期受制于数据孤岛与职责碎片化。”“四维·集智”研发团队负责人、上海建工四建集团工程研究院数字建造研究中心主任许璟琳直击行业“顽疾”:一个中型公共建筑涉及物业、安防、能源等多领域,系统却各自为政;即便引入了BIM、IoT等先进技术,沉淀的多模态数据却难以支撑复杂场景下的自动化响应;经验丰富的运维人员一旦流失,系统响应与服务能力便难以保障。“这些问题的底层成因,在于传统的系统缺乏对人类式思考流程与群体化协作的模拟能力,亟需一种新范式,既具专业判断力,又能实现多角色、多任务、跨系统协同和实时反馈。”
“四维·集智”的破局之道,正是构建一支高度拟人化的“AI专家团队”,模拟真实岗位职责与协作方式。许璟琳介绍,研发团队基于多智能体协同自研框架,将建筑运维智能体集群细分为五个智能体:主管智能体、物业智能体、安防智能体、基建智能体、能源智能体。“每一个智能体都作为特定专业领域的‘虚拟专家’去分析问题,并负责相关领域的各项事务。”例如,物业智能体是设备维护与空间管理专家;安防智能体是实时监控与应急响应专员;能源智能体是能耗优化策略师;基建智能体是建筑图纸与规范的“记忆库”;主管智能体则负责全局调度与决策中枢。“这些智能体不只有经验,更懂协作,知道何时该找谁配合,如同一个会思考、有节奏的虚拟运维军团。”许璟琳解释道。
为了训练每一个智能体成为各自领域的专家,研发团队为其配备了四大核心能力:对知识库过目不忘的记忆力、基于大模型的思考能力、基于流程的任务规划能力以及上海四建运维平台赋予的执行能力。
其中,记忆力不只是简单的数据存储,而是建筑全生命周期的“电子病例卡”。它以BIM模型为中枢,融合了设备手册、维保记录、历史工单、IoT数据、现场图片、视频资料等大量的高质量数据。
运用不同大模型则能为各个智能体量身定制“专长”。例如,能源智能体在思考问题时需要分析大量的数据,更注重逻辑推理能力,所以运用了思维链模型;物业智能体要求综合能力达标,就采用性能参数量高达2350亿的模型;而注重图像与视频分析的安防智能体则应用了加强图像识别的多模态大模型。“每个大模型都有自身的优势,结合各自特点,为不同的智能体选用不同的模型进行训练,继而为每个项目打造出专属的人工智能应用。”精通大模型应用的研发团队开发总监欧金武说。
从被动响应到主动治理
“传统运维是人追着问题跑,现在要让问题自己‘开口说话’。”许璟琳比喻道,早期的BIM运维系统像一份“电子病历卡”,但“医生”还得自己翻找病因。特别是关联了海量数据和复杂管理流程的运维系统,需要在模型上切换楼层、找系统、找设备,这就要求操作人员具备非常专业的知识,并对整个系统有全面的了解。
“当大模型技术爆发,我们意识到建筑需要‘会思考的器官’。”带领团队重构系统架构的欧金武告诉记者,基于多智能体的“四维·集智”能够完成从智能记忆到规划执行的一整套完整的问题解决方案,并且能以人性化的方式提供智能且高效的服务。
在科技大厦运维系统中输入“查看某办公室空调信息”,主管智能体立即自动调取设备参数、维修记录、实时传感器数据;结合主动式运维功能,自动分析设备的运行状态,甚至能预测设备是否即将出现故障,进而提出相关维保需求;随后同步检索库存备件、预约维修工、推送操作视频……“如此一来,运维人员就不需要掌握那么多专业知识,只要会提问,系统就能为其推送相关的处理方案。甚至有时候都不需要用户提问,系统就能主动告知相关信息。”许璟琳笑称,所以这栋楼现在没有配备专职的机电系统运维人员,而是由研发团队来负责相关工作。
在科技大厦的智慧运维区域,还绑定了一些智能的节能策略。例如,“人数过多时空调智能”策略,当检测到房间人数超过3个人时,就会自动启动区域内的空调;等人们离开后,空调也会慢慢恢复低碳节能场景。“像这样的案例,在整个楼宇内有大量部署,我们针对每个房间都形成了一组完整的低碳策略库。”许璟琳说,这不再是简单的自动化,而是基于建筑生命体征的主动治理。比如,根据会议室预约的信息,在开会半个小时前自动将灯光、空调以及各种视频类设备打开,确保会议期间的舒适性。“这些策略一部分源自建筑运行的工单要求以及人们提出的一些需求,还有一部分则通过大数据总结,由我们的主动式运维智能体自动生成。”
在科技大厦的实战中,“四维·集智”已展现出颠覆性的运维效能。系统上线三个月至今已部署40余项策略,涵盖空调、照明、窗帘、新风、电视等设备的节能、舒适和智能化管理。这些策略已自动运行1461次,其中节能策略运行了921次。每次节能策略的运行预计可节约1至20度电,累计节约用能约6000度电,占大楼三月总用电量87584度的6.8%。其他策略则主要致力于提升用户舒适度和实现智能化办公。基于实时数据与历史工单分析,主动预警设备故障,同步推送检修方案,使工单处理效率提升20%。
从BIM应用到产业新生态
“四维·集智”的诞生,植根于上海建工四建集团十余年的数字化转型积淀:2010年参与上海中心投标时初识BIM,组建团队攻关三维可视化技术;2013年在上海迪士尼城堡项目实现国内首次BIM正向设计,从设计到施工全流程依托数字模型;2017年在东方医院落地首个将BIM技术深度应用的运维平台,打通施工与运维数据;2022年引入大模型,逐步演化出多智能体集群架构;而今“类人”建筑运维智能体集群上线,也为建筑行业揭示了更具想象力的未来图景。
——群体智能协同
许璟琳认为,建筑及基础设施的智慧运维有望借鉴蚂蚁、蜜蜂等群体协作机制,未来将逐步演化为涵盖更多主体的智能系统,包括维修维保人员、具身智能机器人、软件智能体及传感器网络等,通过有效集聚实现跨实体协同调度和远超个体能力的智能涌现。传感器网络实时感知环境(如“工蚁”通过信息素传递环境信息),软件智能体分析数据并生成指令(如“蜂群”通过舞蹈共识决策),现场机器人则作为“实体智能体”执行配送、巡检等任务(如“工蚁”协作搬运物资),技术解放的人力助力其专注于服务创新与体验优化。“就像图书馆管理员不用再耗时手动调节百叶窗或控制空调温度,技术最终将解放人力,省下时间专注读者服务。”
——经验数字化
针对施工阶段工艺数据链的研究是许璟琳团队另一项重要工作。通过数字化手段,对各个分部分项工程的施工工艺进行标准化表达,把老师傅的经验数字化地描述和记录下来,并用以指导深化设计、施工策划、工厂生产、现场管理和培训等关键环节。许璟琳设想,利用施工中的工艺数据链,运维阶段可精准预测设备更换后的系统影响,实现“预防性改造”。
——数据资产化
不同于传统施工企业办公楼,在科技大厦地下室有一个数据机房,目前已存储几千亿条数据。“这些数据的数量和质量决定着我们运维系统内相关分析的质量。”许璟琳指出,未来工程企业不仅是建造者,更是高质量“数据服务商”。因为在人工智能时代,高质量数据是智慧建造的“血液”。目前,上海建工正通过数据交易所探索建筑数据资产化,已挂牌12套数据产品,完成6项数据知识产权登记。
——人才结构转型
值得注意的是,该系统的开发团队平均年龄仅26岁,其中70%成员拥有土木与计算机双背景,这支复合型人才战队正是各项前沿技术落地的核心引擎,也暗示着行业人才结构的转型。许璟琳特别欢迎既有建筑背景又精通计算机的人才加入团队,“近年来新开设的智能建造专业和我们的需求特别匹配,这也是传统的土木工程行业在需求结构调整与技术迭代中孕育新的发展方向。”
