既要建成外觀(guān)驚艷、功能齊備的“實(shí)體速滑館”，也要建成智慧示范、服務(wù)長(cháng)期發(fā)展的“數字速滑館”。據了解，歷經(jīng)多年科研攻關(guān)，國家速滑館“冰絲帶”正式建成智慧場(chǎng)館?；凇俺壌竽X”等技術(shù)，場(chǎng)館在硬件運維、服務(wù)保障方面呈現諸多科技亮點(diǎn)。

場(chǎng)館有感覺(jué)，會(huì )呼吸，有記憶，會(huì )思考

智慧場(chǎng)館建設正引領(lǐng)中外體育場(chǎng)館建設方向。作為北京冬奧會(huì )唯一新建冰上競賽場(chǎng)館、北京冬奧會(huì )標志性場(chǎng)館，“冰絲帶”將智慧場(chǎng)館建設視作重要科研課題。

與既有體育場(chǎng)館在硬件運維、防疫管理等領(lǐng)域增加技術(shù)設備體現“智慧化”不同，“冰絲帶”致力于將場(chǎng)館整體打造為智慧場(chǎng)館?！爸腔刍背蔀楦采w工程建設、賽事保障、賽后利用等全生命周期的核心關(guān)鍵詞。

據國家速滑館總工程師李久林介紹，在工程建設階段，場(chǎng)館應用BIM（建筑信息模型）技術(shù)、機器人技術(shù)，先后破解索網(wǎng)屋面、幕墻系統、制冰系統等建設難題，保障硬件設施竣工投用。而作為場(chǎng)館軟件建設重點(diǎn)，智慧系統建設也在按期推進(jìn)。近年來(lái)，建設者長(cháng)期追蹤國內外最新科技應用，為場(chǎng)館打造出“數字基座”。

“經(jīng)科研攻關(guān)，目前‘冰絲帶’已經(jīng)配備由北京建院和中科院軟件所聯(lián)合研發(fā)的‘超級大腦’，在接入36個(gè)系統、近10萬(wàn)點(diǎn)實(shí)時(shí)數據后，場(chǎng)館做到了‘有感覺(jué)，會(huì )呼吸，有記憶，會(huì )思考’?！崩罹昧终f(shuō)。

有感覺(jué)——場(chǎng)館建筑布設各類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)傳感器，以多種網(wǎng)絡(luò )方式實(shí)時(shí)捕捉室內外溫度、濕度、空氣質(zhì)量、光照度等場(chǎng)館運行數據。

會(huì )呼吸——通過(guò)場(chǎng)館屋頂氣象站實(shí)時(shí)數據，場(chǎng)館可根據空氣質(zhì)量主動(dòng)吸入空氣開(kāi)啟室內新風(fēng)系統，根據室外光線(xiàn)強弱自動(dòng)升降電動(dòng)遮陽(yáng)簾或啟閉大廳燈光。

有記憶——“超級大腦”會(huì )記錄場(chǎng)館各項運行指標，經(jīng)數據挖掘分析后，主動(dòng)提出場(chǎng)館各空間合理運行參數。在保障人員安全、健康、舒適的前提下降低場(chǎng)館耗能。

會(huì )思考——“超級大腦”會(huì )根據不同比賽場(chǎng)景、競賽需求、觀(guān)眾數量、防疫形勢，自動(dòng)控制座椅送風(fēng)系統、制冰溫度、場(chǎng)地除濕系統、屋頂電動(dòng)窗系統、防疫消殺系統，在保障賽事進(jìn)行的同時(shí)，服務(wù)觀(guān)眾舒適觀(guān)賽。

“超級大腦”實(shí)現毫秒級管控確保數據安全

“智慧場(chǎng)館建成后，建筑面積約8萬(wàn)平方米的‘冰絲帶’，仿佛變成了一部易于操控、可以不斷升級更新的‘智能手機’?！崩罹昧终f(shuō)。

在國家速滑館地下機房，通過(guò)電腦屏幕可以看到場(chǎng)館“超級大腦”。這套平臺系統實(shí)時(shí)監測場(chǎng)館運行數據和基礎信息，做到運行控制和風(fēng)險管理。

據北京建院副總工程師劉潔介紹，這顆“超級大腦”支持毫秒級管控。重要模擬數據響應時(shí)間僅24毫秒，5萬(wàn)點(diǎn)數據查詢(xún)時(shí)間為0.82秒。該系統有一顆“中國芯”，全部基于國產(chǎn)技術(shù)打造，擁有自主知識產(chǎn)權。

“從底層數據庫到所有數據接口，場(chǎng)館實(shí)現全部數據自主上傳，可在局域網(wǎng)內獨立進(jìn)行海量數據的采集、存儲、管理和高速計算，完全和外網(wǎng)剝離?！眲嵄硎?，這最大限度確保了場(chǎng)館數據安全，成為場(chǎng)館運行的核心優(yōu)勢。

基于“超級大腦”，相關(guān)企業(yè)建設出場(chǎng)館可視化運維系統和全域數字孿生系統，將場(chǎng)館運行工況生動(dòng)地呈現在場(chǎng)館管理者面前，便于監控場(chǎng)館運行情況并作出決策。

在觀(guān)眾集散廳位置，映入眼簾的是國家速滑館數字孿生操作系統大屏。場(chǎng)館公共安防、設備監控、能源優(yōu)化、健康環(huán)境運行情況直觀(guān)可見(jiàn)。以設備監控為例，實(shí)時(shí)展示出冷水機組、新風(fēng)機組等設備的啟停狀態(tài)、季節模式，甚至包括換熱器的進(jìn)出水溫度。

值得一提的是，該系統還將周邊城市信息集成在大屏中反映，這將便于場(chǎng)館管理者了解城市層面運行情況，在舉辦大型活動(dòng)時(shí)研判場(chǎng)館外圍交通情況等信息。

李久林介紹說(shuō)，為精準核算場(chǎng)館運行碳排放情況，北京理工大學(xué)和北京航空航天大學(xué)還為場(chǎng)館建立“天地空一體化二氧化碳檢測系統”。通過(guò)館內60個(gè)分布式傳感器、館外車(chē)載紅外光譜測試儀和溫室氣體探測衛星數據反演技術(shù)，實(shí)現對場(chǎng)館周邊區域碳排放的實(shí)時(shí)監測，并整合構建出場(chǎng)館自身的碳排放數據庫。

“黑科技”提供場(chǎng)館觀(guān)賽、體驗、訓練“新福利”

除服務(wù)場(chǎng)館管理者的智慧技術(shù)，場(chǎng)館還在觀(guān)賽、體驗、訓練方面呈現新亮點(diǎn)。國家速滑館已經(jīng)建構“AI+AR”智能室內定位導航系統。工作人員打開(kāi)手機軟件終端后，可以直觀(guān)展示出場(chǎng)館看臺、衛生間、零售店等的具體位置信息。

基于5G（第五代移動(dòng)通信技術(shù)）的云網(wǎng)霧端架構使場(chǎng)館還可提供“8K+VR”包廂服務(wù)、低延時(shí)視角定制等觀(guān)賽服務(wù)。佩戴專(zhuān)用體驗設備后，可實(shí)時(shí)觀(guān)看場(chǎng)館不同角度的超高清比賽實(shí)況。據悉，這套系統已在此前國際測試賽中進(jìn)行了測試。

李久林透露，目前，場(chǎng)館還自主研發(fā)了基于3D人工智能芯片和圖像融合算法開(kāi)發(fā)的滑冰、滑雪冬奧項目游戲軟件。通過(guò)與攝像機集成形成體感互動(dòng)平臺，可準確識別人體動(dòng)作，體驗者在館內無(wú)需佩戴傳感設備就能完成游戲動(dòng)作，進(jìn)一步提升了觀(guān)眾體驗冰雪運動(dòng)項目的互動(dòng)效果，也利于推廣冰雪運動(dòng)。

此外，場(chǎng)館還建立了針對速度滑冰項目的訓練體能監測管理系統。這套系統可以全面采集、監測人員運動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的速度、加速度、心率、軌跡等數據，向管理者、教練、科研人員反饋運動(dòng)員訓練參數和運動(dòng)細節，有助于提升速度滑冰訓練的科學(xué)性和安全性。

李久林表示，國家速滑館將高標準服務(wù)于北京冬奧會(huì )賽時(shí)保障，同時(shí)也著(zhù)眼于場(chǎng)館長(cháng)期可持續經(jīng)營(yíng)。冬奧會(huì )結束后，科技亮點(diǎn)紛呈的“冰絲帶”將面向公眾開(kāi)放，讓大家感受到更多科技冬奧成果。