冬奧場景下先后測試和使用了200多項(xiàng)技術(shù) 其中20余項(xiàng)在技術(shù)先進(jìn)性和應(yīng)用展示度方面極具代表性

從疫情防控到賽事保障，從場館建設(shè)到賽事轉(zhuǎn)播，在北京冬奧會的籌備過程中，科技力量貫穿始終、無處不在，大量創(chuàng)新成果廣泛應(yīng)用，多項(xiàng)高新科技將在北京冬奧會集中展示。

截至目前，冬奧場景下先后測試和使用了200多項(xiàng)技術(shù)，已確定賽事應(yīng)用70余項(xiàng)，涉及信息工程與軟件工程、公共安全、高清視頻、5G和新能源等領(lǐng)域。其中20余項(xiàng)在技術(shù)先進(jìn)性和應(yīng)用展示度方面極具代表性。

科技之美，正在成就一屆安全、綠色、精彩的冬奧。

防疫安全

又快又準(zhǔn)“揪”出病毒

辦好冬奧會，保障防疫安全是重要前提。北京市科委、中關(guān)村管委會副主任、新聞發(fā)言人朱建紅介紹，主辦方通過組織科技防疫技術(shù)攻關(guān)、專家論證、現(xiàn)場測試等形式，在體溫監(jiān)測、環(huán)境消毒、病原體檢測等環(huán)節(jié)，推進(jìn)多項(xiàng)技術(shù)成果應(yīng)用，發(fā)揮科技對北京冬奧會疫情防控的支撐作用，全力保障賽事安全。

其中，公共空間氣溶膠新冠病毒檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，將“穩(wěn)、準(zhǔn)、狠”地“揪”出病毒。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系研究員劉鵬說，由于空氣中的病毒含量遠(yuǎn)低于人體內(nèi)，且新冠病毒為RNA病毒，穩(wěn)定性較差，加上空氣始終在流動，如果延遲太久，就失去了檢測的意義，這就要求樣本收集必須高效，檢測必須靈敏。為了又快又準(zhǔn)“揪”出病毒，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)每毫升20拷貝的靈敏度，較常規(guī)方法靈敏了一個數(shù)量級;每臺采集器在現(xiàn)場采集30分鐘，再經(jīng)過45分鐘的自動化一體檢測，即可得出檢測結(jié)論。從采樣到將結(jié)果反饋至防疫部門，全程不超過4小時(shí)。

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)場館內(nèi)空氣的病毒監(jiān)測預(yù)警和快速檢測，檢測靈敏度大大提高，目前已在國家速滑館、水立方等場館進(jìn)行了相關(guān)測試。

在防疫安全的其他環(huán)節(jié)，高科技也貫穿其中。比如，可穿戴式體溫計(jì)“腋下創(chuàng)可貼”，芯片傳感器僅沙粒大小，測溫可精確到0.05℃，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、快速鎖定體溫異常人群。該項(xiàng)創(chuàng)新也將為未來疫情常態(tài)化下舉辦大型活動的群體無接觸體溫監(jiān)測提供技術(shù)支撐。

除此之外，導(dǎo)覽、頒獎、搬運(yùn)等各類機(jī)器人，也為在常態(tài)化疫情防控下開展無接觸服務(wù)保障工作進(jìn)行積極嘗試。資料顯示，北京冬奧會已篩選7家企業(yè)11款服務(wù)型機(jī)器人，在冬奧場館廣泛布局，示范應(yīng)用。

氫能應(yīng)用

助力實(shí)現(xiàn)“綠色冬奧”目標(biāo)

2015年8月，國際奧委會投票決定將2022年冬奧會舉辦權(quán)交給北京后不久，中國就向世界提出了堅(jiān)持綠色辦奧要求。

這是中國向國際社會作出的堅(jiān)定承諾。朱建紅說，圍繞場館建設(shè)、場館運(yùn)行、交通物流等方面推動綠色低碳技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，用技術(shù)力量助力實(shí)現(xiàn)舉辦一屆綠色低碳冬奧會的目標(biāo)。

從場館照明、冰面運(yùn)維、雪道造雪，到電視轉(zhuǎn)播、計(jì)時(shí)積分，再到安保安檢、后勤保障等：北京冬奧會期間，所有場館將全部采用“綠電”。這是奧運(yùn)歷史上首次實(shí)現(xiàn)全部場館100%清潔能源供應(yīng)，具有里程碑意義。

北京冬奧會期間，以氫能為清潔能源車輛群，承擔(dān)了場地間主要運(yùn)輸任務(wù)。根據(jù)冬奧組委會公布的數(shù)據(jù)，本屆冬奧會將示范運(yùn)行超1000輛氫能源汽車，投入使用加氫站超30座，是全球最大的一次燃料電池汽車示范。

冬季奧運(yùn)會冰雪項(xiàng)目在低溫環(huán)境下進(jìn)行，而低溫對于電動車啟動和續(xù)航影響較大，而且充電時(shí)間比較長，相比而言氫能車具有效率高、續(xù)航長、低溫啟動、充氫速度快等諸多優(yōu)勢，幾乎是為冬奧會場景量身定制。

冬奧會期間，在各賽區(qū)穿梭的氫燃料電池客車，續(xù)航里程達(dá)630千米，能實(shí)現(xiàn)零下30℃低溫啟動，滿足低溫運(yùn)行要求。相較傳統(tǒng)化石能源車輛，氫能客車每行駛100千米，可減少約70千克二氧化碳排放。

制冰技術(shù)也為“綠色冬奧”提供助力。

曾見證1971年中美乒乓球友誼賽及2008年北京奧運(yùn)會的首都體育館，將在冬奧會期間作為短道速滑和花樣滑冰的比賽場館。該園區(qū)共有4塊冰面采用了二氧化碳制冰技術(shù)，成為目前世界上二氧化碳制冷冰面最集中的區(qū)域。

“二氧化碳制冰技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)、最環(huán)保的制冰技術(shù)，冰面溫差可控制在0.5度以內(nèi)，熱能回收率高，而且制冷均勻，不會出現(xiàn)各個部位溫度不一樣的情況。”首都體育館場館群運(yùn)行團(tuán)隊(duì)主任丁東說。

這項(xiàng)技術(shù)同樣應(yīng)用在國家速滑館。國家速滑館制冰系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人馬進(jìn)介紹，二氧化碳系統(tǒng)制冷過程中產(chǎn)生的大量高品質(zhì)余熱，可進(jìn)行回收利用，用于場館的熱水、澆冰、除濕等場景，相比較傳統(tǒng)冰場可以有20%以上的能效提升，一年可節(jié)省約200萬度電。

值得關(guān)注的是，二氧化碳制冰工程在國際上有很強(qiáng)的示范性和引領(lǐng)作用，技術(shù)具有顯著的節(jié)能環(huán)保意義，可積極推動創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為“中國冰雪運(yùn)動技術(shù)路線和方案”的探索和驗(yàn)證提供基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)。

在冬奧會籌辦過程中，這些高科技無處不在。在國家速滑館，通過建立數(shù)字孿生和智能化集成管理平臺，節(jié)省主體結(jié)構(gòu)工期2個月、鋼材近3000噸;在國家冬季運(yùn)動訓(xùn)練中心，環(huán)境精準(zhǔn)控制平臺成為場館“能源總管家”，日能耗降低10%以上……

攻克難題

實(shí)現(xiàn)山地氣象精準(zhǔn)預(yù)報(bào)

不同于夏季奧運(yùn)會，冬奧會項(xiàng)目中，露天進(jìn)行的雪上項(xiàng)目對于氣象預(yù)報(bào)精度要求很高。而北京冬奧會是近20年來、唯一在大陸性冬季季風(fēng)主導(dǎo)的氣候條件下舉辦的冬奧會，賽區(qū)處于復(fù)雜山地中，要做百米級預(yù)報(bào)才能滿足賽事需求，這在國際上前所未有。

“縱觀歷屆冬奧會，與北京冬奧會的天氣氣候特征、冬奧氣象保障側(cè)重點(diǎn)均差異顯著，國際上沒有成熟的、適用于北京冬奧會氣象服務(wù)保障的技術(shù)方案可以借鑒或復(fù)制。”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”專項(xiàng)(氣象)負(fù)責(zé)人陳明軒說，加上我國冰雪運(yùn)動起步較晚，缺少冬季重大國際體育賽事氣象服務(wù)保障經(jīng)驗(yàn)，可以說，北京冬奧會的氣象服務(wù)幾乎是從零起步。

北京申辦冬奧成功后，相關(guān)部門迅速組建氣象服務(wù)核心團(tuán)隊(duì)，在以往人跡罕至的陡坡、山頂布下精密氣象監(jiān)測網(wǎng)。在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”專項(xiàng)等的支持下，組織科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，研究復(fù)雜山地天氣氣候特點(diǎn)，攻克世界性山地氣象精準(zhǔn)預(yù)報(bào)技術(shù)難題。

冬奧首席氣象官、北京市氣象局副局長曲曉波介紹，我國首次實(shí)現(xiàn)冬奧賽事“百米級、分鐘級”天氣預(yù)報(bào)能力，建成了京津冀區(qū)域500米分辨率、冬奧山地賽場核心區(qū)域100米分辨率、逐10分鐘快速更新的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式體系。

自2016年開始，由十幾家單位200多名科技骨干和預(yù)報(bào)人員組成的冬奧氣象科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，陸續(xù)研發(fā)了高精度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型、多源氣象數(shù)據(jù)快速集成融合模型、預(yù)報(bào)誤差人工智能訂正模型等關(guān)鍵技術(shù)方法，成就了“百米級、分鐘級”天氣預(yù)報(bào)能力。

而這僅是冬奧服務(wù)保障的一環(huán)。在山地災(zāi)害預(yù)警方面，科學(xué)家們研發(fā)冬奧場館(地)巖土構(gòu)筑物災(zāi)害早期識別及自動預(yù)警系統(tǒng);在醫(yī)療保障方面，面對賽場可能發(fā)生的頜面創(chuàng)傷、凍傷等應(yīng)急救護(hù)情況，研制集成化移動式高級急救生命支持一體機(jī)、穿戴式生命體征監(jiān)護(hù)裝備、多功能分段鏟式擔(dān)架。

北京冬奧組委發(fā)布的《北京2022年冬奧會和冬殘奧會經(jīng)濟(jì)遺產(chǎn)報(bào)告(2022)》介紹，北京冬奧會利用自主研發(fā)的超微型可信芯片，結(jié)合區(qū)塊鏈不可篡改和可追溯的特性，構(gòu)建冬奧食品安全保障平臺，為冬奧餐飲服務(wù)提供有力支撐;賽后，該平臺將全面帶動北京市冷鏈?zhǔn)称纷匪萜脚_的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)食品全流程、全方位防偽溯源。

觀賽體驗(yàn)

5G+8K超高清視頻

本屆北京冬奧會開賽后，創(chuàng)新科技還將大大提升觀眾的觀賽體驗(yàn)。朱建紅說，圍繞賽事報(bào)道、賽事轉(zhuǎn)播、現(xiàn)場導(dǎo)覽等方面，積極推動人工智能、高清顯示、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)應(yīng)用，不斷提升冬奧會觀賽新體驗(yàn)。

1月底，全球首臺套5G+8K全業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)播車已開進(jìn)北京冬奧會，將在冬奧會期間為全球觀眾帶來5G+8K超高清視頻體驗(yàn)。

與普通高清視頻相比，8K像素更高、畫面更清晰，但傳輸信息量大，無法通過4G進(jìn)行傳輸，5G+8K轉(zhuǎn)播更適合進(jìn)行大屏幕展示、體育賽事、演唱會等文體活動的集體收看。

5G應(yīng)用還為賽事轉(zhuǎn)播提供極大便利。曾經(jīng)，完成一場轉(zhuǎn)播需要龐大的現(xiàn)場團(tuán)隊(duì)、復(fù)雜的線路布置、昂貴的轉(zhuǎn)播車配置;現(xiàn)在，只需幾個1公斤不到的5G云轉(zhuǎn)播背包、幾臺輕便攝像機(jī)、幾位攝像師，以及一臺能夠聯(lián)網(wǎng)的筆記本電腦，就可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)播。

1月末，南方日報(bào)記者參加由北京市科委組織舉辦的“科技冬奧企業(yè)行”大型主題采訪活動。在首鋼園區(qū)探訪了北京國際云轉(zhuǎn)播科技有限公司。記者了解到，云轉(zhuǎn)播是“科技冬奧”的三大重點(diǎn)布局產(chǎn)業(yè)之一。它能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)播輕量云化——除現(xiàn)場攝像設(shè)備以外，所有導(dǎo)切制作均在云端完成，只要有網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)播人員就能夠利用一臺筆記本在任何地點(diǎn)連入云端完成信號制作。

北京國際云轉(zhuǎn)播科技有限公司首席技術(shù)官張鵬洲介紹，云轉(zhuǎn)播技術(shù)相當(dāng)于把轉(zhuǎn)播車、導(dǎo)播臺等設(shè)備般到了“云上”。

據(jù)介紹，這項(xiàng)技術(shù)已于2021年4月、10月和12月在五棵松體育中心等“相約北京”測試賽競賽場館上使用，場館的視頻信號經(jīng)過背包編碼后推送到云轉(zhuǎn)播平臺，分發(fā)到冬奧組委主運(yùn)行中心(MOC)、技術(shù)運(yùn)行中心及附屬通信樞紐(TOC)和場館，廣受好評。

另外，5G+云轉(zhuǎn)播技術(shù)還有一項(xiàng)應(yīng)用：通過“遠(yuǎn)程無人混采系統(tǒng)”，讓記者和運(yùn)動員即便不在同一空間，也能最大程度體驗(yàn)“面對面”對話采訪。

前不久的“相約北京”測試賽期間，在“冰絲帶”落地的這項(xiàng)高科技吸引了眾人目光。在賽后采訪環(huán)節(jié)，記者和運(yùn)動員分處不同的樓層和區(qū)域，他們各自面對一塊電視屏幕，利用屏幕和5G網(wǎng)絡(luò)，記者即可完成對運(yùn)動員的采訪，采訪合成的高質(zhì)量視頻可直接用于電視節(jié)目制作。

張鵬洲介紹，這項(xiàng)技術(shù)主要利用5G網(wǎng)絡(luò)的高速率、低時(shí)延等特點(diǎn)，通過攝像機(jī)和顯示屏等視頻采集設(shè)備和展示屏幕，保證運(yùn)動員和記者之間能在同一視頻緯度當(dāng)中進(jìn)行對話，既實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)傳輸，保證了采訪質(zhì)量，又滿足了防疫要求，保障賽事安全進(jìn)行。

關(guān)鍵詞： 冬奧 技術(shù) 先進(jìn)性 代表性

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