冬奧場景背(bèi)後有多少“黑(hēi)科技”？

北京(jīng)2022年冬奧會既是(shì)世界(jiè)體育(yù)運動(dòng)的頂級(jí)盛(shèng)事，也是重(zhòng)要(yào)先進科技的全球展示(shì)平台(tái)。截至目前(qián)，冬奧(ào)場景(jǐng)下先後測試和使用(yòng)了200多(duō)項技術，涉(shè)及信息工(gōng)程與(yǔ)軟件(jiàn)工程(chéng)、公(gōng)共安全、高清(qīng)視頻、5g和新(xīn)能(néng)源(yuán)等領(lǐng)域，适用智慧、綠(lǜ)色、安全(quán)、防(fáng)疫等(děng)60多個(gè)細分(fèn)應用場景。在這(zhè)些技(jì)術中，已(yǐ)确(què)定賽時應用70餘(yú)項。其中20餘項在技術(shù)先進性和(hé)應用(yòng)展示(shì)度方面極(jí)具代表(biǎo)性，亮點紛呈。

機器狗巡檢，保障冬(dōng)奧電(diàn)力

考慮到(dào)疫情防控風(fēng)險，在延(yán)慶賽區，将由機(jī)器狗和防撞無(wú)人(rén)機代替人工(gōng)對場館(guǎn)電力設施進行巡檢。兩(liǎng)類設備(bèi)均裝設了3d成像和紅外(wài)檢(jiǎn)測裝置，迅速(sù)捕捉電力設(shè)備的異常情況，同時通過5g通信方(fāng)式，快速将(jiāng)現場(chǎng)設備(bèi)運行狀态(tài)傳遞到指(zhǐ)揮(huī)中(zhōng)心，同時也解決(jué)了延慶(qìng)賽(sài)區複雜山地環境和(hé)有(yǒu)限空間條件(jiàn)下，人工巡視困(kùn)難的(de)問題。

2021年10月(yuè)26日，北京冬奧電(diàn)力運行保障(zhàng)“智(zhì)慧大腦”上線運(yùn)行，“機器(qì)狗”代替(tì)人工對場館電(diàn)力(lì)設施進行巡(xún)檢。 新京報(bào)記者(zhě) 李木(mù)易 攝

賽區(qū)還配備防塵照(zhào)明系(xì)統，即(jí)使在黑暗環境下，也(yě)能夠(gòu)完成設備的現(xiàn)場視頻拍攝；移動(dòng)箱變車可以(yǐ)靈(líng)活(huó)便捷(jié)地實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)供，具有(yǒu)升(shēng)壓和(hé)降壓兩種(zhǒng)功能，能夠(gòu)滿(mǎn)足多種(zhǒng)供電(diàn)場景(jǐng)；應急(jí)充電子母(mǔ)方艙(cāng)、應急照(zhào)明燈塔(tǎ)能夠裝配在應(yīng)急搶修皮卡車(chē)上，可(kě)快速到達(dá)複雜環境(jìng)下的(de)搶修(xiū)現場，迅速(sù)提供應(yīng)急(jí)電源和照(zhào)明。

智能體溫貼可24小時實(shí)時監測

各場館(guǎn)防疫舉措紛紛采取各種科技(jì)手段。北(běi)京通過(guò)組織(zhī)科技防疫(yì)技術攻(gōng)關、專家(jiā)論證、現場測試(shì)等形式，在(zài)體溫監測(cè)、環境(jìng)消毒(dú)等環節，推(tuī)進多(duō)項技(jì)術成果應(yīng)用。

2021年(nián)11月24日(rì)，首都體育館，現場展(zhǎn)示24小時實時體(tǐ)溫監(jiān)測裝備。新(xīn)京報記者(zhě) 陶冉(rǎn) 攝

公共(gòng)空(kōng)間氣(qì)溶膠新冠(guàn)病毒(dú)監測系統可實(shí)現場館(guǎn)内(nèi)空氣的病毒監(jiān)測預(yù)警和快(kuài)速檢測，檢測靈敏度比(bǐ)傳統檢(jiǎn)測(cè)手段提高了(le)3倍，同時在國家速(sù)滑館(guǎn)、冰立(lì)方(fāng)等場館(guǎn)進行了相(xiàng)關測試。此(cǐ)外，還研發(fā)出了(le)基(jī)于開源(yuán)芯片(piàn)、邊緣計算等技(jì)術的多體征感(gǎn)知設(shè)備。

首(shǒu)都體育(yù)館還為工作(zuò)人員配備(bèi)了647個智能(néng)體溫貼，直(zhí)接(jiē)貼于人(rén)體腋下(xià)，可以進(jìn)行24小時的實時(shí)體溫監測，單次(cì)充電能維(wéi)持10天以上(shàng)。在(zài)實時連續監(jiān)控(kòng)人(rén)體體(tǐ)溫的同時(shí)，場館(guǎn)利用(yòng)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)與大數據(jù)分析(xī)技術(shù)，可以對連(lián)續體溫信号進(jìn)行特征提取與(yǔ)分類，對重(zhòng)點人(rén)群進(jìn)行持(chí)續的(de)體溫監測及疑(yí)似新冠篩查。

給(gěi)場館内空(kōng)氣做“核酸檢測”

為了監測空(kōng)氣(qì)中的(de)氣溶(róng)膠(jiāo)，清(qīng)華大(dà)學、北京(jīng)大(dà)學、中國醫(yī)學(xué)科學院(yuàn)病原生物學研(yán)究所、昌平(píng)實驗(yàn)室等(děng)科研人員(yuán)開展(zhǎn)緊急攻關(guān)，聯合(hé)研制出公(gōng)共空間(jiān)生(shēng)物(wù)氣(qì)溶膠新型(xíng)冠狀(zhuàng)病毒監(jiān)測系統(tǒng)。目前(qián)，多台樣本采(cǎi)集(jí)器已在冬(dōng)奧會(huì)多個場館(guǎn)“上崗(gǎng)”。

2022年1月18日，北京生(shēng)命(mìng)科學研(yán)究所(suǒ)，公共空間(jiān)生物氣溶(róng)膠新冠病毒檢測實驗室，工作(zuò)人員(yuán)将采樣管放入(rù)監測系統中。新(xīn)京報記者(zhě) 陶冉(rǎn) 攝

相較(jiào)于(yú)給人(rén)做核酸檢測，給(gěi)空氣做“核酸檢(jiǎn)測”并(bìng)非易事。由(yóu)于氣溶膠(jiāo)樣本(běn)體積(jī)大，空(kōng)氣中(zhōng)的病毒載(zǎi)量比(bǐ)較(jiào)低(dī)，遠遠低于(yú)從人的咽喉直接采(cǎi)樣(yàng)，同(tóng)時，病(bìng)毒rna穩定性差，這就要(yào)求收集方(fāng)法(fǎ)要高效(xiào)，檢測(cè)方法要非常靈(líng)敏。

生(shēng)物氣(qì)溶膠新冠病毒監測(cè)系統由便攜式(shì)氣溶膠(jiāo)采集器(qì)和一體(tǐ)化(huà)高靈敏新冠病毒核酸檢(jiǎn)測(cè)儀兩部分組成。

氣(qì)溶膠(jiāo)采集器由北京(jīng)大學環境學院(yuàn)要茂(mào)盛(shèng)教(jiāo)授團隊研發，外(wài)形小(xiǎo)巧輕(qīng)便(biàn)，适合在(zài)熱身(shēn)室、裁(cái)判室(shì)等狹小密(mì)閉(bì)空間使用，30分鐘内(nèi)可采集(jí)12立(lì)方米(mǐ)内的氣(qì)溶膠顆(kē)粒，并(bìng)收集到采(cǎi)樣管中。

一體化(huà)高靈(líng)敏新(xīn)冠病毒核酸(suān)檢(jiǎn)測儀(yí)由清華大(dà)學醫(yī)學院(yuàn)生(shēng)物醫學(xué)工程系劉鵬團(tuán)隊應急(jí)開發完(wán)成，該系(xì)統采用微流控平(píng)台結合新型核(hé)酸提(tí)取與(yǔ)擴增技術(shù)，使新冠病毒的(de)檢測(cè)靈敏度達(dá)到20拷貝(bèi)/毫升，比(bǐ)常規(guī)方法靈敏(mǐn)10倍。全流程分析時間小(xiǎo)于(yú)40分鐘，實現(xiàn)自動化和(hé)全封閉(bì)式的新(xīn)冠檢(jiǎn)測。

為了推(tuī)動這(zhè)項技術在(zài)北京冬奧(ào)上的應用(yòng)，北(běi)京市科(kē)委組織(zhī)專家對技術進行論證(zhèng)。研發團隊(duì)按照專家(jiā)意(yì)見(jiàn)進行(háng)了實(shí)驗驗(yàn)證，證明了(le)氣溶(róng)膠采(cǎi)集的(de)安(ān)全(quán)性。

測試賽期間(jiān)共采集和(hé)檢測了348例标本(běn)，檢(jiǎn)測成功(gōng)率100%。該(gāi)監(jiān)測系統(tǒng)在冬(dōng)奧測試賽(sài)中進(jìn)行了廣泛(fàn)的應用(yòng)和驗證(zhèng)，并針(zhēn)對(duì)賽(sài)時的防疫(yì)條件(jiàn)進行了相應的優化(huà)，貼合冬奧比(bǐ)賽(sài)場景的(de)要求。并(bìng)且，通(tōng)過(guò)測試賽(sài)的實(shí)操演(yǎn)練，該(gāi)産品(pǐn)已經形成(chéng)了完整的(de)閉環(huán)管理情形(xíng)下的(de)氣溶膠新(xīn)冠病(bìng)毒監(jiān)測操作規範，得到冬(dōng)奧場(chǎng)館防疫部門的(de)認可。

冬(dōng)奧期間(jiān)，預計有(yǒu)100多台樣(yàng)本采(cǎi)集(jí)器(qì)将在冬奧(ào)會多個場(chǎng)館“上崗”，臨時檢測站也将(jiāng)設置多台檢(jiǎn)測儀。從采樣(yàng)到接樣運(yùn)輸再到檢(jiǎn)測出(chū)結果，整個過程(chéng)将不(bú)超過(guò)4個小時。

世界(jiè)冰面最(zuì)穩定賽道(dào)

國家(jiā)雪車雪橇中心(xīn)，被譽為“雪上f1”。全(quán)球範圍内，雪車(chē)雪橇賽(sài)道也僅有16條(tiáo)，遠比(bǐ)f1賽車(chē)車道少見(jiàn)。

2021年10月(yuè)25日，國(guó)家(jiā)雪車雪(xuě)橇中心(xīn)，“地(dì)形氣(qì)候保(bǎo)護系統”的(de)研發不僅(jǐn)克服(fú)了氣象條件對(duì)賽道的(de)影響，同(tóng)時還(hái)起到節能減排的(de)作用。新(xīn)京報記者(zhě) 陶冉(rǎn) 攝

雪車雪(xuě)橇賽(sài)道均(jun1)為(wéi)露天而(ér)建，随着不(bú)同季(jì)節、不同時(shí)段日(rì)照溫度的變化(huà)，冰面(miàn)的硬(yìng)度有(yǒu)所差異。全(quán)世界(jiè)其他(tā)的賽(sài)道均位于北坡(pō)，而國(guó)家雪車雪橇中(zhōng)心受(shòu)地(dì)理條件(jiàn)制約，是(shì)唯一一(yī)條在(zài)南(nán)坡(pō)的賽道，冰面面臨更(gèng)大的(de)挑(tiāo)戰(zhàn)。在這(zhè)樣的情況下，如(rú)何保證冰(bīng)面質(zhì)量，成為設計團(tuán)隊的一大(dà)難題(tí)。

針對(duì)這(zhè)個問題(tí)，國家雪車雪橇中心設計團隊(duì)研發(fā)出了獨特(tè)的“地形氣(qì)候保(bǎo)護系統”，這(zhè)樣(yàng)不僅克服(fú)了氣象條件對賽(sài)道的(de)影響，同時(shí)還能(néng)起到節能減排(pái)的作(zuò)用(yòng)。

“地形(xíng)氣(qì)候保護(hù)系(xì)統”是(shì)通過地形、遮陽(yáng)棚、遮陽簾構成(chéng)降(jiàng)低(dī)太陽輻射(shè)對賽(sài)道影響的一套系統。

通過“地形(xíng)氣(qì)候保護系統(tǒng)”，使得國家(jiā)雪車雪橇中心(xīn)賽道(dào)成為全世(shì)界冰面最為穩定的(de)賽道。目前(qián)，這項技術已經(jīng)申請(qǐng)了專利。據(jù)了解(jiě)，國家雪車雪橇中心已獲(huò)得授權專(zhuān)利73項(xiàng)。

“發充儲放(fàng)”一體(tǐ)化充電站

國家(jiā)高山滑雪中心(xīn)在冬奧供電保(bǎo)障環(huán)境中(zhōng)具有低寒、積雪、溫差(chà)大、地形複雜等(děng)特點(diǎn)，對電(diàn)力(lì)設(shè)備的(de)正常運行(háng)、運維人員的實(shí)時保(bǎo)障均提出(chū)了“低溫”挑戰。

2021年12月23日(rì)，國(guó)家高山(shān)滑雪中心(xīn)，停放(fàng)在“發充(chōng)儲放”一(yī)體化(huà)充(chōng)電站内(nèi)的冬奧會(huì)工作(zuò)人員大巴車。新(xīn)京報(bào)記(jì)者 陶冉(rǎn) 攝

為此，國(guó)網北(běi)京電力大(dà)力推進關鍵(jiàn)技(jì)術攻關，結(jié)合(hé)冬奧供(gòng)電保(bǎo)障實際需求，創新研發出(chū)了适用于(yú)冬奧保電(diàn)特點(diǎn)的新(xīn)技術(shù)、新裝備。位(wèi)于延慶賽區的(de)“發充儲(chǔ)放”一體(tǐ)化充(chōng)電站便(biàn)是(shì)其中之(zhī)一(yī)。

國網(wǎng)北京(jīng)延慶公司(sī)發展策劃部主任何彥彬介紹(shào)，國家電網(wǎng)冬(dōng)奧發充儲放(fàng)綜合(hé)示範站是(shì)國家(jiā)重點(diǎn)研發計劃(huà)項(xiàng)目“支撐低碳(tàn)冬奧(ào)的(de)智(zhì)能電(diàn)網綜合(hé)示(shì)範工程”課(kè)題(tí)之一，采(cǎi)用了國(guó)内(nèi)最先進的(de)交直(zhí)流混(hùn)合配電網技術。建成(chéng)的(de)國(guó)内首(shǒu)座采用“發充儲放”一體化充電(diàn)站，也是(shì)冬(dōng)奧延(yán)慶賽(sài)區内(nèi)唯一(yī)一座充電站。該(gāi)充電(diàn)站内設6個(gè)直流充(chōng)電(diàn)樁和(hé)4個交流充(chōng)電樁(zhuāng)，可同時(shí)為10輛電(diàn)動汽(qì)車提(tí)供充(chōng)電服(fú)務，滿足賽(sài)區綠(lǜ)色出行需求(qiú)。

雲轉播采訪(fǎng)可實現(xiàn)隔空對(duì)話

作為科(kē)技冬(dōng)奧三大重(zhòng)點布(bù)局産業之一，雲轉播(bō)将(jiāng)重資産(chǎn)、高門檻的傳統(tǒng)轉播輕(qīng)量雲化(huà)，通過雲化(huà)采編(biān)播技(jì)術，實(shí)現了(le)轉(zhuǎn)播設備(bèi)雲端(duān)化和(hé)人員(yuán)服務(wù)遠程化。除(chú)現場(chǎng)攝像設備以外(wài)，所有(yǒu)導切(qiē)制作(zuò)均(jun1)在雲端完成(chéng)，隻要有網絡，導播人員就(jiù)能夠(gòu)利用一台筆記(jì)本在(zài)任何地點(diǎn)連(lián)入雲端(duān)完成(chéng)信号制作。

2022年1月(yuè)21日，首(shǒu)鋼園，工作人員演示遠程(chéng)無人(rén)混合采訪(fǎng)。新京報記者 陶冉 攝

雲轉(zhuǎn)播系(xì)統前(qián)端不(bú)僅支(zhī)持(chí)專業(yè)廣播級(jí)攝像機(jī)的信号(hào)采集，支(zhī)持手機、非專業(yè)攝像設(shè)備等(děng)，同時支持(chí)其他(tā)系統流信(xìn)号接入。現(xiàn)場信号通過5g方(fāng)式回(huí)傳到雲端(duān)，在雲(yún)端進(jìn)行制作，并将最終的(de)轉播(bō)信号分發給多(duō)種平台，同(tóng)時通過雙(shuāng)雲設備提(tí)供可靠性保障。通過(guò)雲端的制(zhì)作，提(tí)供專(zhuān)業的現場賽事攝像(xiàng)、導播和(hé)混音技術服(fú)務。

在冬奧(ào)會期(qī)間，一些賽(sài)事将通過“子彈(dàn)時間(jiān)”服(fú)務(wù)實現(xiàn)360度無死(sǐ)角地呈現短暫時(shí)間發生的賽事(shì)全景(jǐng)。所謂“子彈時(shí)間(jiān)”就是(shì)可以讓比賽的畫(huà)面(miàn)暫停(tíng)或者(zhě)慢速(sù)回放(fàng)。通過多視(shì)角編(biān)碼技(jì)術、智能校(xiào)準多路中(zhōng)心點(diǎn)、ai算法生(shēng)成虛拟(nǐ)視角、4k視頻(pín)防抖(dǒu)算法、多路視頻(pín)切片(piàn)管理(lǐ)等系(xì)列技術，觀(guān)衆可更好地觀賞到(dào)各種(zhǒng)精彩的瞬(shùn)間。

整個測試賽(sài)的“雲(yún)上制作中(zhōng)心”位于(yú)雲(yún)轉播科技(jì)公司的首(shǒu)鋼辦公區(qū)，一台(tái)筆(bǐ)記本、一個屏(píng)幕就完(wán)成了“雲(yún)上制(zhì)作中心”的(de)搭建，通過(guò)5g背包(bāo)傳來(lái)的前端信号，導(dǎo)播人(rén)員在(zài)辦公區統一完(wán)成多(duō)畫面(miàn)的導切、音頻及(jí)字幕(mù)的制作，最(zuì)後将(jiāng)信(xìn)号(hào)分發到多(duō)個媒體進(jìn)行(háng)直(zhí)播。

此(cǐ)外，超高清(qīng)雲轉播平(píng)台及(jí)5g雲轉(zhuǎn)播背包，背(bèi)包+平(píng)台的(de)制作(zuò)方式(shì)同時具(jù)備(bèi)了傳統廣(guǎng)電制(zhì)作模式(shì)和互聯網技術的(de)優點(diǎn)，提(tí)供音頻、視頻(pín)、通話、時鐘、同步(bù)等功(gōng)能，能(néng)夠為(wéi)大型賽(sài)事(shì)的轉(zhuǎn)播工(gōng)作提供專(zhuān)業的服務。5g+雲轉(zhuǎn)播系統提供基(jī)于4k超高(gāo)清編解(jiě)碼和大帶寬信(xìn)号傳(chuán)輸技術，能(néng)夠為專業媒體(tǐ)機構第(dì)一時間提供(gòng)高質(zhì)量的(de)視音頻(pín)信(xìn)号。

基(jī)于雲(yún)轉播的遠(yuǎn)程無人混(hùn)合采(cǎi)訪系統可實現(xiàn)不同空間(jiān)的人(rén)員隔(gé)空對話，保(bǎo)證了媒體和運動員(yuán)之(zhī)間順暢(chàng)采訪交(jiāo)流。使用5g+雲轉(zhuǎn)播技術，不(bú)僅減少了現場技術(shù)人員聚集(jí)，還進一步提升(shēng)了賽事轉播安(ān)全。