本刊综合报道
吉林一号卫星记录下的张家口山地新闻中心自2021年6 月10 日开始的建设进展
2月4日,北京冬奥会与我们如期相约。一场闪耀科技创新魅力的盛会,赢得了全世界的瞩目,一场中国与世界的冰雪之约,展现了多姿多彩的魅力。从申办到筹办,“科技”成为冬奥会的一大底色。一系列新技术、新应用在冬奥会上落地检验,也让“科技冬奥”从愿景走进了现实。场馆和基础设施建设、赛会服务、场馆运行、运动训练、大数据、卫星导航、人工智能......中国军工以高度的政治责任感和历史使命感,贡献军工智慧、军工方案,画好最大同心圆。
水(冰)立方
如今“水立方”有了另一个名字——“冰立方”。
为了实现精彩奥运与可持续利用的双目标,中核集团研发团队为“冰立方”装备了众多“黑科技”,使场馆夏天保持高温高湿,变身“水立方”承接游泳体育赛事;冬天保持低温低湿,转为“冰立方”承接冰壶比赛项目,成为世界上唯一水上项目和冰上项目均可运行的 “双奥场馆”。
中核集团所属同方股份有限公司与清华大学携手打造“智能+节能”解决方案,首次将新型建筑智能化系统平台技术用于大型体育场馆绿色改造,助力“全天候双轮驱动”的场馆运营新模式。通过4000 多个传感器的智慧控制系统,全程对场馆内冰面、观众席、办公区、休闲区等不同区域的温湿度环境数据进行智能感知和智慧调控,打造“同室不同温”的奇妙空间。在冰面温度为-8℃的时候,冰上一米可在10℃,而观众席可达20℃的舒适体感。
在延庆冬奥村,中核集团的低碳能源中心数字孪生操作系统在冬奥会期间通过策略优化节约能耗10%以上,同时将延庆冬奥村及延庆山地新闻中心能源站设备与光伏、光热、空气源热泵协同起来。这套系统一方面能使建筑的室内保持在温度为20~26℃、相对湿度30%~60%的舒适环境,有效保障区域能源高效供应;另一方面借助周边良好的生态环境和丰富的林被资源,使建筑实现近零碳排放的目标,为擦亮绿色冬奥底色注入了中国军工匠心精神。
兵器装备集团保变电气建设的张北柔性直流工程、张北—雄安1000 千伏特高压交流输变电工程等低碳能源示范项目,实现了奥运史上首次全部场馆被城市绿色电网全覆盖。
该工程将张家口地区富余的清洁电能大规模输送至雄安新区,不仅满足张家口地区新能源电力外送需求,为北京冬奥会100%使用绿电提供支撑,也为未来雄安新区实现100%清洁能源供电、构建智慧生态雄安、服务千年大计提供了坚强支撑。
从北京北站出发,一个小时左右就能抵达张家口市崇礼区的太子城站,这里就是冬奥会雪上项目主要竞赛场地。
在这个由国家级贫困县蜕变成为冬奥赛事舞台的塞外小城,来自中国航天科工二院的安保项目团队长期驻守于此,用航天科技为冬奥注入充足而强大的“安全感”。
据了解,为充分响应冬奥整体安全防控需求,航天长峰全面应用移动互联网、物联网、人工智能等先进技术手段,意在建设多层次、立体化冬奥安保科技系统,打造融合、可视、智能、协同、移动的新型安保指挥模式,全面提升安全防范能力和反恐处突能力,实现平安冬奥。
对于项目团队而言,从2008年开始,他们的高科技安保体系在经过夏季奥运会、世博会、亚运会、大运会等大型国际赛事的考验后,自然而然早已经得心应手。
然而,长期积累的经验在这里还是遇到了某种程度上的“水土不服”。以往的赛事、活动都集中在北上广等大型城市,各方面的基础设施相对成熟和完备,因此,具有高科技含量的安保体系能够更快落地。
相比之下,崇礼区曾是国家级贫困县,在2019 年才得以脱贫,这里“山连山,连绵不断,沟套沟,难以计数”,基础设施薄弱。
在张家口市交警支队墙上张贴着一张由航天长峰冬奥项目团队制作的交通管控地图,上面将张家口市所有点位、管控方式、交通流向等都标注得非常明确,一目了然。这是团队成员为确保严谨、准确,去各个地方一遍遍进行实地路线勘察的成果。
对于本次冬奥会而言,除了传统的路面、空中防范以外,航天长峰安保团队还重点加强了信息安全方面的保障。“随着网络技术的发展,虚拟的网络环境安全方面的风险大增,所以这次我们重点加强了网络安全防范、攻击的探测以及回溯。”项目负责人表示。
在中国体育健儿奋力拼搏的背后,军工高科技在默默助力。在诸多竞速类项目中,尽可能减少阻力和采用更精准的运动姿势成为提高比赛成绩的关键,中国航天风洞成为冰雪运动训练的“先行官”。
据介绍,风洞属于空气动力学研究和试验中最广泛使用的工具,是一种能人工产生和控制气流、量度气流对物体作用以及观察物理现象的试验设备,通常用于模拟飞行器或物体周围的空气流动,以验证气流阻力对飞行器或物体的影响。利用风洞进行针对性训练已被英国、瑞典、德国、美国、加拿大等国广泛采用,成为提高运动员竞技成绩的重要手段之一。
航天科技集团十一院气动专家介绍说,要提高训练成绩,一方面包括装备的减阻,这涉及装备外形及尺寸;另一方面是运动员的姿态、编队和场地阻力优化。“我们研制航天飞行器也是这些要求,道理是相通的”。
2020 年10 月,航天科技集团十一院建成国内首座体育综合训练风洞,尺寸规模和风速范围可满足冬季运动项目及部分夏季运动项目的需求。自投入使用以来,风洞一直在满负荷运行,可以说是目前世界上最繁忙的风洞,为国家奥运代表队作出了杰出贡献。
雪车在1924 年第一届冬奥会时就已经是正式比赛项目,但是直到2016 年,中国才成立了自己的雪车国家队。2019 年10 月,航天科技集团一院接到制造全中国第一台雪车的任务时,甚至没有一个工程师见过真正的雪车。
2021 年9 月10 日,航天科技集团与中国一汽联合研发制造的首辆国产雪车,正式交付国家体育总局冬运中心,实现了国产雪车从无到有的突破。一次跨界合作,一个跨界的产品,为中国制造的相关领域和中国体育都带来了未来无限的可能。
航天科技集团与中国一汽联合研发制造的首辆国产雪车
航天科技集团十一院建成的国内首座体育综合训练风洞
以北京冬奥会筹办为契机,崇礼不断擦亮滑雪的金字招牌,发展显现勃勃生机。同时,县域交通基础设施与交通负载之间的矛盾也日益显现,“交通拥堵、停车难”成为小镇现实。
为全面缓解这一现实,中国电科利用大数据技术,交出“智”理交通的方案。
为提升崇礼交通数据共享、交通管理、出行服务等能力,中国电科集团54 所研制实施了崇礼智慧交通项目,其包含崇礼智慧交通综合管控中心、崇礼智慧交通数据汇聚平台、崇礼停车信息服务系统、出行即服务系统、停车诱导系统、智慧公交系统等6 部分内容,配置研发公交电子站牌、停车诱导屏、公交车车载终端、指挥中心及可视化分析决策系统、数据汇聚平台、道路设施应急保障系统、停车信息服务系统、停车诱导系统软件、出行即服务系统、智慧公交系统等。
项目的建成,为区/县域级智慧化建设、智慧交通建设积累经验,满足服务民生的内在需求。
冬奥会期间,张家口赛区道路畅通、车辆运行、场站占用率等情况,通过信息化手段实现综合监测和预警,及时有效确保冬奥期间交通运输安全,这是电科太极承建的河北省TOCC 张家口分中心项目提供的保障能力。
该中心是张家口市交通日常运行监测调度的指挥中心,也是北京2022 年冬奥会和冬残奥会张家口赛区城市政府的交通指挥中心。项目整合了张家口市交通全行业数据,打通了公安、气象、民航等跨部门数据共享的通道,通过项目组研发的交通综合运行监测与应急指挥平台,能够实时掌握全市交通的运行态势,实现对人、车、路、场、站的自动监测和预警,并对赛时的交通运输安全进行透明化监督管理和扁平化调度指挥,整体提升了张家口市交通运输行业的预见性、主动性、及时性和协同性能力。
作为助力冬奥交通保障的信息化项目,项目组不仅响应冬奥交通运输保障的要求,还兼顾以冬奥会后可持续利用发展的建设思想,以“平赛结合”的理念进行设计,建立了对张家口市及核心赛区交通重点业务领域、重点空间区域的监测预警体系,突发事件快速响应和处置的交通应急指挥体系、多手段多层次的信息发布体系、以及数据协同共享体系,以最专业的技术和能力保障冬奥交通“高效、快捷、安全、可靠”的执行。