闪耀北京冬奥会，这些国产传感器立了大功

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目前，2022年北京冬季奥林匹克运动会正火热举行，这是继2008年后北京再次迎来奥运盛事，同时北京也成为全球唯一一座“双奥”城市！

2022年北京冬奥会所涉及的冰雪运动带动的其他关联产业收入将达到3000亿元以上，在这3000亿元的产业蛋糕中，基础建设是重头戏。其中，越来越多的国产传感器相互连接并分布在各类冬奥会基础建筑设施中，这些传感器将为设施管理人员提供宝贵且有用的信息，保障北京冬奥会全力运作。

来看看哪些传感器参与了这次令国人自豪的北京冬奥会！

1.浙江大学无线传感器织就“冰丝带”

 国家速滑馆“冰丝带”是本届北京冬奥运唯一新建冰上竞赛场馆，也是本届冬奥会的标志性建筑和主场馆之一。

“冰丝带”的屋盖结构是由49对承重索和30对稳定索编织成长跨198米、短跨124米的马鞍形索网，其结构、建造技术以及受力状态十分复杂。为顺利建成和维护“冰丝带”，浙江大学罗尧治教授团队自主开发了无线传感器，用以监测场馆结构的受力、变形、温度以判断场馆安全性。

 该团队在“冰丝带”的整个建造过程中大约布置了1000多个传感器，对速滑馆的应力、位移、加速度、温度、风压、索力等六大类参数进行监测。

比如在索网的施工过程中，现场监测数据能够实时掌握弯曲对钢索的影响，为现场决策指挥和安全施工提供了重要依据。浙大的无线传感器就像一双双眼睛，紧紧‘盯’着工程的建设全过程。”

2.运动捕捉传感器

可穿戴式运动传感器对帮助运动员改善运动动作，提升运动成绩的应用，已经获得广泛认可。北京航空航天大学柯鹏副教授率领团队，利用运动捕捉穿戴传感器、激光雷达等设备，收集运动的运动数据，针对短道速滑和速度滑冰的个人比赛项目的减阻节能和提高成绩，充分考虑运动员的个性化生理特征、装备特征和环境特征，包括体形、骨骼肌肉、生理生化等，建立数字运动员模型。

在本届冬奥会上，除了北京航空航天大学柯鹏团队的应用外，还有不少应用场景。亦动智能科技公司研发的内嵌几十片微型传感器的高水平运动员运动表现分析系统，被中国自由式滑雪空中技巧国家队采用。该系统主要通过套内嵌几十片微型传感器的动作捕捉紧身衣、紧身裤、鞋垫、手套来收集记录穿戴者的肢体各部分的加速度、角速度等数据。

相比传统的光学传感器，应用惯性传感器的智能服装具备捕捉更准确、全天候、抗干扰能力强等更多优势。并且出于不影响运动员穿戴的目的，隐藏在服装中的传感器重量仅有0.9克，体积也只有1元硬币的1/3。此外，为了保证夏季训练的延续性，研发团队受国家队所托，研制出了全球首款抗寒、防水版的人体运动传感器。

 霍波、张海洋团队研发出的传感器智能测量“精确到肌肉”的冬季运动智能训练系统，改变了此前裁判员打分主要靠主观判断难度系数的历史，推出的4项量化指标进入了国家队评分表。

3.水立方变“冰立方”，部署4000多个室内传感器

根据改造方案，“冰立方”将在保有“水立方”水上功能的基础上新增冰上功能，在比赛大厅中部通过搭建可转换结构及安装可拆装制冰系统，铺设4条标准赛道的冰壶场地。

这是世界上首次采用智能化技术建立泳池转换冰场，技术难度极大，为了实现满足冰壶比赛标准的冰面，清华大学、哈尔滨工业大学、同济大学、中建一局、商汤科技等，以及志愿加入的东北农业大学在内的国内顶尖科研力量集结起来，在科技部部署下，致力于在冰的内部性能和外部影响研究上寻求突破。

为了保障“冰立方”的室内环境条件符合冰壶比赛的要求，场馆设置了由4000多个传感器领衔的楼宇设备管理系统，可以监测和控制场馆内的温度、湿度、PM2.5浓度等的变化。

4.水平倾斜传感器助力斜行电梯“雪如意”

电梯轨道依山体走势而建，中间有一段圆弧形轨道，坡度最缓处22.56°，最陡处39.56°。要在相差近20°的变坡角度上平稳快速运行，需要经过一系列复杂的设备改进和技术调试。为此，技术人员在电梯上安装了伺服驱动器、水平传感器和防倾覆装置。同时，在不同工况下进行了长时间的系统调试，使斜行电梯能够在陡坡及缓坡段保持匀速水平运行。

5.国产腋下创口贴传感器时刻监控体温

本次冬奥会正值全球新冠疫情冬季高峰期，疫情防控“精准快捷”测温是重要一环。一款被称为“腋下创可贴”的可穿戴式体温计和疫情防控“千里眼”系统应运而生，为本次冬奥会疫情防控提供有力支撑。

这款智能体温计是目前全球最小、最精准的可穿戴式连续智能测温设备，具有高精度、低功耗、尺寸小、易佩戴等优势，一旦超过37.3℃标准值，系统将自动报警。测温芯片只有小米粒大小，但精度能达到0.05℃，充电一次可以连续使用10天。

6.亿级像素阵列像感器光场相机覆盖全区域

五棵松体育中心中一款出自拙河科技的亿级像素阵列像感器光场相机，是实现赛事区域精准防疫监控的重要一员。场馆内的任何动静都无法逃脱这款拥有19个摄像头的像感器光场相机的“法眼”。

独创的阵列式摄像机设计，突破单一光学镜头及传感器分辨率极限，使得它可以全覆盖监控赛事场馆比赛区域及观众区域，同时可以保证每一处细节的清晰呈现和记录，出色地完成实时记录场馆内事件、无感人脸识别及追踪任务。

7.冰壶上的“眼睛”——隐藏于手柄的智能传感器

冰壶是一项非常传统的冬季比赛项目，被誉为冰上“国际象棋”。因为冰壶运动对场地和设备的技术要求比较严格， 因此在比赛专用器材方面，采用了很多先进技术手段。

在冰壶的手柄中安放了智能传感器，能够监测运动员手部握着手柄的存在。进而作为运动员投掷距离是否违规的评判方法，规避了传统裁判员肉眼看的高错误率和不一致。让每次判别都能够同步量化。

8.山体“侦察卫士”——微芯桩智能传感器

在冬奥会延庆赛区周边的陡峭山体上，分布着很多晶莹剔透的“小蘑菇”——塑料外壳的“蘑菇头”里，是一套复杂的感应结构，下方一根立柱深深扎入岩体。这是北京中关村智连安全科学研究院设计研发的微芯桩智能传感器，配合人工智能感知平台，24小时监测周边山体的安全情况。

结语

除了文中列出的部分传感器外，用于冬奥会的传感器还有很多很多。科技越发展，传感器越进步。随着中国科技实力的提升，在本届冬奥会上，出现了越来越多的传感器，用来保障赛事进行，或者提高运动员的竞赛成绩。

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