冬奥赛场上的这些“科技元素”，亮了！

2022北京冬奥会的赛场精彩纷呈，在为体育健儿喝彩的同时，我们还看到，无论是场馆和基础设施建设、赛事组织、赛会服务、场馆运行、观赛体验、疫情防控等方面，处处体现着科技办奥的理念。在2月16日举行的科技冬奥有关情况专场新闻发布会上，相关负责人介绍，共有212项技术在北京冬奥会上落地应用，为实现北京冬奥的“简约、安全、精彩”提供了有力支撑。

下面，经社君就带您盘点一下冬奥赛场内外的“科技元素”。

科学办赛：

二氧化碳制冰技术打造“最快冰面”

国家速滑馆“冰丝带”的冰面，已经见证了9项新的奥运纪录和1项世界纪录的诞生！这个冰面，是冬奥历史上第一个采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术制造而成的，为奥运选手创造更快的成绩提供了保障。

制冰系统是人工冰场建设的关键。以往，冬奥会冰场主要采用的是氟利昂等人工合成制冷剂技术和氨制冷技术，前者容易引起温室效应问题，后者有一定的安全隐患。

北京冬奥会首次大规模采用二氧化碳制冰技术。国家速滑馆、首都体育馆等四个场馆均采用二氧化碳跨临界直冷制冰系统。二氧化碳具有良好的制冷性能和环保特性。同时利用冷热联供一体化设计对制冷余热进行回收利用，能效提升30%—40%，全部余热可回收，用于场馆热水、浇冰、除湿等。

其中，国家速滑馆运用全世界最大的二氧化碳跨临界直冷制冰系统，提升能效20%以上，冰表面温差不超过0.5摄氏度，得到了国际奥委会和国际滑冰联盟的高度评价。

深一度

在科学办赛方面，科研团队围绕赛道和场馆设计建造，重点解决场馆设计建设、赛场赛道运维等技术难题。比如，“水立方”华丽转身“冰立方”，依靠的是可转换结构体系以及可拆装制冰系统等技术的创新应用，这里还通过对赛场内不同区域温度的精准控制，为运动员和观众提供“同室不同温”的体验；国家雪车雪橇中心赛道，1.9公里一次性喷射浇筑成型，架设在赛道上的遮阳屋顶，在保护运动员和赛道的同时，还能降低能耗，被国际雪车联合会主席认为是世界上最好的场馆。

   ▲2月11日，男子钢架雪车比赛前，中外制冰师团队在对赛道冰面进行最后的修整。人民日报记者  伊霄摄

运动科技：“快护暖美”的冬奥战衣

赛场比拼离不开过硬的装备，研制出适合我国运动员形体特征和运动特点的高性能服装，才能提升运动员参赛水平。在瞬息万变的短道速滑比赛中，只有穿上轻薄贴身、减小阻力，又具备较强防切割功能的比赛服，才能在保证安全的同时，取得好成绩。

国际滑联对竞速类比赛服的面料有很严格的规定，按照标准，竞速类比赛服装防切割等级要达到二级以上，才能保证冰刀划不破。为此，研发团队使用高弹防切割面料，全面保护运动员身体，同时考虑肌肉压缩、服装减阻等功能，在保持弹性的基础上，防切割性能提高20%至30%。

    出征北京冬奥会多个比赛项目的运动员服装，是在国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项支持下，由北京服装学院教授刘莉团队设计研发的。刘莉介绍，整体研发经过2000多份设计手稿、超过1000小时的风洞测试，以及110多款样服打版。科研人员还通过三维扫描、3D打印，研究运动中的人体姿态规律等手段，实现比赛服的精细化结构设计，体现“快、护、暖、美”的研发理念。

深一度

    在运动科技方面，围绕运动员技能优化、体能训练和训练监控、高性能竞赛器材和服装等方面部署任务，重点研发科学化训练方法和装备，形成适合我国运动员生物特征和运动特点的高性能装备，初步构建起我国冰雪运动科技支撑体系。比如，支持运动轨迹、身体姿态、出台角度、高远度等多维度指标分析的人工智能教练“观君”，就加入到本届冬奥会自由式滑雪女子空中技巧金牌得主徐梦桃的日常训练中；利用风洞训练，还能协助运动员完成姿态减阻优化。

 ▲工作人员在北京科技周活动主场室内主题展区展示北京冬奥高速运动跟踪摄像系统。 新华社记者  任超摄

智慧观赛：“时空定格” 每个动作都抓得“稳又准”

对于观众来说，不仅要看懂同场竞技选手的技术差异，更想看懂、看清每个选手在空中的比赛动作。在跳台滑雪比赛中，运动员的高速运动达到每秒16米，还需要在空中完成复杂的翻腾和转体动作，凭借肉眼很难捕捉到每个动作。

百度集团副总裁、深度学习技术及应用国家工程实验室副主任吴甜介绍，通过时空定格技术，把时序的连续动作定格到3D空间，不仅让观众看清动作，还实现了360度多角度观看。“通俗点说，就好像实现了一个3D版本的‘频闪照相机’，通过多次‘频闪’捕捉高速连续的运动，让观众全方位看到选手的每一个动作细节。”

这项技术不仅让普通观众更直观地领略冰雪项目的魅力，对专业运动员、冰雪爱好者的日常训练也起到极大的助力。通过回看视频，选手可以更直观地了解动作的准确度、完成度，及时发现问题，以更科学的方式纠正完善动作细节，提升训练效果。

深一度

  在智慧观赛方面，围绕“5G+8K”、云转播平台、VR观赛、智能语音服务等方面部署任务，提升观赛体验。比如，我国建成全球最大的城市化8K立体播放体系，分布全市各区及150多社区的20块大屏、200余台8K电视机，冬奥期间播出画面更清晰、色彩更靓丽的200小时以上8K节目，让观众领略科技的魅力。

安全保障：硬核设备助力科学防疫

确保每一位参赛选手的安全与健康，是办好北京冬奥会的重要前提。在体温监测、环境消毒、病原体检测等环节，已有多项技术成果在北京冬奥会上得到应用。

在张家口赛区，深圳华大智造多款自动化核酸检测设备一展身手，包括6台全自动分杯处理系统、3台全自动核酸提取纯化仪和2台高通量自动化样本制备系统。分杯处理系统能够取代人工进行的扫码、信息录入、开盖、移液、关盖等一系列繁杂的工作；高通量自动化样本制备系统通量达到192样本/80分钟，可满足冬奥会对于病毒检测的鉴定速度、通量和安全性的要求；高通量自动化样本制备系统一天可处理1万个样本的核酸提取。

“如果这些设备全部投入使用，预计最高日检测通量可达到4.5万人份，最快可实现四小时出结果，能有力满足后续该赛区举办的2个大项、6个分项、50个小项的比赛防疫需求。”华大智造相关负责人指出。

深一度

    在安全保障方面，科研人员围绕非接触快速安检、气象精准预测、食品安全保障、智慧医疗保障等方面部署任务，建立复杂地形下高精度天气监测体系，加强精准预报，重点解决冬奥会安全风险监测预警和运动健康保障等技术和装备问题。

除了防疫“神器”外，云顶滑雪公园使用的“室外雪上项目场地防风网技术”，得到了国际奥委会和国际雪联的高度认可；在“雪如意”安装北斗微基站定位系统，首次实现室内亚米级精准定位；复杂山地气象预报关键技术，精细化程度达到“百米级、分钟级”。

▲华大智造高通量自动化核酸提取设备。华大智造供图

绿色智慧综合示范：氢能闪耀绿色冬奥

2022年北京冬奥会及冬残奥会期间，总计800多辆氢燃料电池汽车作为主运力开展示范运营服务，是迄今为止在重大国际赛事中投入规模最大的。

国家电投氢能公司自主研发的“氢腾”燃料电池系统在本届冬奥会上得到应用。搭载该系统的氢燃料电池汽车最高载客47+1人，设计时速100公里，加满氢仅需10分钟，总续驶里程超过600公里，适应低温、爬坡等路况，满足北方城市低温运行要求。北京冬奥会首场比赛以来，搭载“氢腾”燃料电池的150辆氢能大巴总行驶里程23万公里，共执行接驳任务2500余班次。

由于氢燃料电池汽车只排放水，因此被称为“终极环保车”。相较传统化石能源车辆，氢能客车每行驶100公里，可减少约70公斤二氧化碳排放，相当于14棵普通树木一年的吸收量。

深一度

    在绿色智慧综合示范方面，北京冬奥会推动5G共享、智能车联网、服务机器人、氢能出行、100%清洁电力等新技术在冬奥会场景中集成应用，支撑实现“创造奥运会和地区可持续发展的新典范”的目标。科研人员持续攻关，解决了氢燃料电池车低温快速启动难题，确保张家口赛区氢能大巴车顺利完成交通保障任务；创新场馆节水节能技术，为水资源高效利用和降低能耗提供有力支撑；研发赛区与周边地区生态环境提升技术，丰富景观品种，保护生物多样性。

▲北京冬奥会上投入使用的氢燃料电池大巴车。国家电力投资集团公司供图

文/谷业凯

责编：冯华、申少铁

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