习近平总书记强调：“我们借着这一届冬奥的‘东风’，来促进竞技运动的发展，最终带动整个冰雪运动的发展。”得益于科技助力，中国冰雪运动的发展水平不断提升。109个冬奥小项，我国从约有三分之一是空白到实现全项目开展、全项目建队、全项目训练，就在短短几年间。
首届“云上奥运”
北京冬奥会核心信息系统已实现100%运行在阿里云上，这一历史性迁移工程将奥运最核心的赛事成绩、赛事转播、信息发布、运动员抵离、医疗、食宿、交通等信息系统迁移至阿里云上，也是奥运史上首次由云计算替代传统IT，承载奥运的组织和运营。
过去，每届奥运会都需要重复建设传统IT机房，并在赛事短暂使用后拆除。上云之后，IT基础设施的成本大幅下降，并且缩短了应用开发和部署流程。同时，相比传统机房，冬奥云数据中心通过自然风冷、浸没式液冷、智能调温等技术，实现100%无机械制冷，将热能耗降低了70%以上。
智慧场馆“冰丝带”
国家速滑馆是北京冬奥会唯一新建冰上竞赛场馆，为了让国内外的参赛选手在北京冬奥会上有高水平发挥，竞赛场馆在赛事保障等方面也借助科技力量，实现新的突破。
“冰丝带”通体晶莹，外立面由3360块曲面玻璃拼装而成，幕墙外22条环绕的灯带宛如“丝带”飘舞。“冰丝带”的另一层寓意，是速滑运动员在冰面上风驰电掣的身影如丝带轻盈。当坚硬的冰遇上柔美的曲线，“冰丝带”刚柔并济的美感将为冬奥会增添特别的看点。
为了打造“最快的冰”，“冰丝带”采用世界上最先进的制冰技术——二氧化碳跨临界直冷制冰技术，冰面下铺设无缝不锈钢管，钢管中流动的液态二氧化碳保证冰面温差不超过0.5摄氏度。温差越小，冰面越平整，硬度越均匀，也越有利于运动员滑行。
国家速滑馆拥有亚洲最大的全冰面设计，面积达到近1.2万平方米，在当前的冬奥速度滑冰场馆并无先例。日前，随着“超级大脑”的上线，“冰丝带”已建成智慧场馆。国家速滑馆配备由北京建院和中科院软件所联合研发的“超级大脑”，在接入36个系统、近10万点实时数据后，场馆做到了“有感觉，会呼吸，有记忆，会思考”。
国家冰雪运动科学化训练基地
2018年春天，走过120多年历史的二七厂停产，转型为国家冰雪运动训练科研基地。在这里，体能馆配备了国内非常领先的体能训练设备、专项训练设备，还有体能测试区；速滑馆安装智能训练系统，让运动员的冰上训练实现数字化、智能化；六自由度训练馆引入用于训练飞行员的防晕眩训练器，实现夏季模拟雪上训练……
在二七厂，科技力量已为冰雪运动注入蓬勃动能。综合风洞馆帮助运动员训练减阻最佳姿态，国产雪车找到密度强度适合的新材料，移动口腔治疗车、移动手术车实现一站式医疗保障……冰雪运动的科技研发正在汇入中国的自主创新大潮。
让人身临其境的8K服务
8K超高清是这次科技冬奥的最大技术亮点。相比于传统的高清电视频道，8K电视节目将极大提升观众的观看体验，在画面帧率上达到50帧率，分辨率是4K的4倍、16倍于高清的7680×4320的超高清分辨率，可以形成最佳观看距离，以及沉浸式观看视角。
据业内人士称，我们肉眼能够捕捉的图像视野范围大概是100°，通过科学计算，当距离屏幕高度约0.75倍时，才能接近最大的图像视野范围。这就需要8K分辨率才能看得更清晰，即8K是迄今最接近人眼真实视觉的超高清视频技术。
8K画面从中心到边缘都非常清晰，不同人看同一画面，所看的视点却不一样。之前看高清画面时，所有人盯着一个视点看，而8K则是没有办法控制观众，很难引导其视线，这就赋予观众8K多视点的观看乐趣。
新型奥运版复兴号智能动车组
新型奥运版复兴号智能动车组首发的冬奥列车上搭载了世界首个高铁5G超高清奥运演播室，实现5G高清赛事直播，各项“黑科技”给予列车更智慧、更节能的天赋。无论是“瑞雪迎春”的外观涂装方案，还是“2022北京奥运蓝”的室内装饰基调，列车内外冰雪元素随处可见，彰显了列车的奥运、人文底蕴。
在保持标准配置复兴号智能动车组智能服务、智能运维等功能的基础上，新型奥运版复兴号智能动车组增加了智能行车功能，在世界上首次实现时速350公里自动驾驶，具备车站自动发车、区间自动运行、到站自动停车、车门自动控制等先进功能；首次采用北斗卫星导航系统，配置千兆以太网，让乘客可以轻松畅享全球互联网络。
为保障列车安全，全车设置2700余个监测点，运用云计算、大数据、人工智能等先进技术，搭载故障预测与健康管理系统，构建“车-空-地”一体化智能运维体系。
媒体中心全景导览系统
北京冬奥会场馆媒体中心全景导览系统以全景、全维的融媒体技术形式，通过高空航拍视角和720度地面全景视角，全方位、立体式地展现了北京、延庆和张家口3个赛区12个北京冬奥会竞赛场馆和3个冬奥村场馆的媒体中心，对场馆媒体运行功能区、媒体流线、场馆运行情况等进行了可视化的体现。
值得一提的是，作为科技冬奥的组成部分，该系统首次探索实现了将全景、全维的融媒技术运用于奥运会场馆的可视化，旨在全面、形象地展示北京2022年冬奥会各竞赛场馆和部分非竞赛场馆的赛前状况，向国际社会和全球媒体提供高效、便捷的信息服务。
石墨烯低温保障
石墨烯柔性织物加热材料的低温启动与运行、快速电热转换等关键技术，形成石墨烯加热产品，实现了石墨烯柔性织物加热技术低温应用。这是把中国传统文化与现代黑科技有机融合，打造出一个中国传统文化科技艺术品。
石墨烯三维复合水性电热油墨及其制备方法可使产品兼具柔软、透气、耐弯折等性能，能在零下40℃情况下实现低温启动，多个区域发热，50次水洗仍能保持性能。将这种“智能温控石墨烯织物”制作成服务冬奥工作人员的服装，通过按键手动、App软件操控与智能语音多种模式操作，在38℃至52℃之间进行温度调节，实现精准调温，精确到1℃。
石墨烯低温保障方案采用石墨烯柔性织物电热材料艾弗，复合国家先进功能纤维中心开发的保温材料石墨烯改性气凝胶，并配合石墨烯低温电池，使云转播背包内，可以瞬间产生50℃的温升，以保证在冬奥环境零下40℃环境，云转播设备在不影响便携性、轻量化的基础上可以正常使用。为防止户外工作人员的手机、对讲机、摄像机、照相机等很多工作设备在冬奥户外赛场不能正常工作，也都可以穿上石墨烯的“外套”。
无障碍便捷智能管理平台及智能终端设备
北京冬奥村利用先进的智能化技术和建筑信息模型技术为无障碍需求人士提供便捷周到的生活服务体系。采用北京建院的“北京市建筑高能效与城市生态工程技术研究中心”“北京市信息化建筑设计与建造工程技术研究中心”两大市级平台、多年的无障碍研究基础以及百余项工程建筑信息模型技术的应用经验，构建基于数字孪生的运维平台，并配合使用集成研发的多项基于物联网的智能终端设备，满足无障碍需求人士的各类基本生活需求。
公共空间人流分析功能在不侵犯隐私的前提下，对运动员餐厅等人员集中的公共空间进行实时人流量统计和分析，通过平台反馈给管理人员、运动员及随行官员，便于人流疏导，引导错峰用餐，满足了疫情防控需求。
智能呼叫胸牌实现了一键呼叫、通话及平台精准定位，为冬奥村内一线服务人员建立了良好的沟通机制，实现网格化管理和无死角服务覆盖，达到人员定位可视化、三维化，进一步优化了村内服务体系，提高了紧急服务效率和品质。
通信保障“智慧大脑”
1月10日，冬奥会通信保障“智慧大脑”，即中国联通冬奥通信运行指挥中心（TTOC）正式对外启用，全面投入冬奥通信运行保障体系的指挥调度工作。北京冬奥会与冬残奥会期间，全部赛事的指挥运行网络、赛时媒体转播传送网络和赛会基础通信服务，都将通过奥运通信网络这列“高速列车”连接到全部场馆。TTOC正是这趟“高速列车”的“驾驶舱”。
北京联通联合华为共同打造的AR数字化创新运维模式应用虚实结合的MR数字化场馆监控，为远端保障人员提供身临其境的场馆群业务指标管理系统。技术人员通过手机进行3D面板识别与跟踪、高精度定位，以及设备、单板及端口的数字化建模，将后台业务信息和单板实物实时锚定。这意味着当故障发生时，运维人员来到站点的机房，无须再通过多部门协调定位和确定信息，AR运维系统第一时间即知设备位置、设备信息、故障原因，直接指引巡检人员到达故障设备处。仅需手机扫一扫，设备面板上就可显示出此主设备型号、配置参数、性网元关联，同步资管、工单、故障告警、性能等数据，辅助运维人员进行快速故障定位，实现单人分钟级开通和排障。
与此同时，通过AR运维引擎调用远程协助模块，远程二线专家可与一线运维巡检人员同一视角，同步看到故障现场现状，并可实时沟通，调取数据进行综合分析，实现跨专业装维。专家远程标注现场实时画面，把需要跳纤的端口或更换的单板直观标识出来，如置身现场般指引一线处理问题，实现故障的快速定位和排除，大幅提升运维效率。
“黑科技”为临时设施安全保驾护航
冬奥会架体类临时设施关键部位由插销来实现固定和连接。但是这么多插销如果靠人工检测，既费时，又无法保证准确率。对此，重庆大学土木工程学院研制出一套基于无人机快速检测的设备，可以快速扫描整个脚手架。每片插销预先涂上特有的反光材料，一旦有安装不到位的情况，就能够立刻在显示屏中看到反馈。通过在临时设施上安装温度、湿度等环境传感器，以及振动、倾角、应变等结构响应传感器，实时监测临时看台的状态。
这套系统能够精准地分辨临时设施的各种状况。冬奥赛场需要在山区复杂坡地地形上建设大量大面积、遇到高容量的高柔临时构筑物，如果出现地基变形，适用于严寒山区大面积复杂结构荷载的抗冻融循环冻土地基快速处理专利技术就能派上用场，及时维护设施安全。
据了解，这项技术的最大特点在于桩身深入冻土地层段采用隔离套设计，将中心承载钢管与周围冻土隔离，消除了地基土冻胀融沉的影响。特别是桩身采用螺旋叶片式设计，便于机械旋螺钻进施工，从而到达实现快速、弱扰动施工，单桩施工仅需10几分钟，而且可以反向旋拧回收再利用。这项技术可作为保障临时设施安全运行的地基处置措施，也可作为应急处置措施。
（鱼 莹）
