冬奧場景背后有多少“黑科技”？

北京2022年冬奧會既是世界體育運動的頂級盛事，也是重要先進科技的全球展示平臺。截至目前，冬奧場景下先后測試和使用了200多項技術，涉及信息工程與軟件工程、公共安全、高清視頻、5G和新能源等領域，適用智慧、綠色、安全、防疫等60多個細分應用場景。在這些技術中，已確定賽時應用70余項。其中20余項在技術先進性和應用展示度方面極具代表性，亮點紛呈。

機器狗巡檢，保障冬奧電力

考慮到疫情防控風險，在延慶賽區，將由機器狗和防撞無人機代替人工對場館電力設施進行巡檢。兩類設備均裝設了3D成像和紅外檢測裝置，迅速捕捉電力設備的異常情況，同時通過5G通信方式，快速將現場設備運行狀態傳遞到指揮中心，同時也解決了延慶賽區復雜山地環境和有限空間條件下，人工巡視困難的問題。

2021年10月26日，北京冬奧電力運行保障“智慧大腦”上線運行，“機器狗”代替人工對場館電力設施進行巡檢。 新京報記者 李木易 攝

賽區還配備防塵照明系統，即使在黑暗環境下，也能夠完成設備的現場視頻拍攝；移動箱變車可以靈活便捷地實現負荷轉供，具有升壓和降壓兩種功能，能夠滿足多種供電場景；應急充電子母方艙、應急照明燈塔能夠裝配在應急搶修皮卡車上，可快速到達復雜環境下的搶修現場，迅速提供應急電源和照明。

智能體溫貼可24小時實時監測

各場館防疫舉措紛紛采取各種科技手段。北京通過組織科技防疫技術攻關、專家論證、現場測試等形式，在體溫監測、環境消毒等環節，推進多項技術成果應用。

2021年11月24日，首都體育館，現場展示24小時實時體溫監測裝備。新京報記者 陶冉 攝

公共空間氣溶膠新冠病毒監測系統可實現場館內空氣的病毒監測預警和快速檢測，檢測靈敏度比傳統檢測手段提高了3倍，同時在國家速滑館、冰立方等場館進行了相關測試。此外，還研發出了基于開源芯片、邊緣計算等技術的多體征感知設備。

首都體育館還為工作人員配備了647個智能體溫貼，直接貼于人體腋下，可以進行24小時的實時體溫監測，單次充電能維持10天以上。在實時連續監控人體體溫的同時，場館利用人工智能與大數據分析技術，可以對連續體溫信號進行特征提取與分類，對重點人群進行持續的體溫監測及疑似新冠篩查。

給場館內空氣做“核酸檢測”

為了監測空氣中的氣溶膠，清華大學、北京大學、中國醫學科學院病原生物學研究所、昌平實驗室等科研人員開展緊急攻關，聯合研制出公共空間生物氣溶膠新型冠狀病毒監測系統。目前，多臺樣本采集器已在冬奧會多個場館“上崗”。

2022年1月18日，北京生命科學研究所，公共空間生物氣溶膠新冠病毒檢測實驗室，工作人員將采樣管放入監測系統中。新京報記者 陶冉 攝

相較于給人做核酸檢測，給空氣做“核酸檢測”并非易事。由于氣溶膠樣本體積大，空氣中的病毒載量比較低，遠遠低于從人的咽喉直接采樣，同時，病毒RNA穩定性差，這就要求收集方法要高效，檢測方法要非常靈敏。

生物氣溶膠新冠病毒監測系統由便攜式氣溶膠采集器和一體化高靈敏新冠病毒核酸檢測儀兩部分組成。

氣溶膠采集器由北京大學環境學院要茂盛教授團隊研發，外形小巧輕便，適合在熱身室、裁判室等狹小密閉空間使用，30分鐘內可采集12立方米內的氣溶膠顆粒，并收集到采樣管中。

一體化高靈敏新冠病毒核酸檢測儀由清華大學醫學院生物醫學工程系劉鵬團隊應急開發完成，該系統采用微流控平臺結合新型核酸提取與擴增技術，使新冠病毒的檢測靈敏度達到20拷貝/毫升，比常規方法靈敏10倍。全流程分析時間小于40分鐘，實現自動化和全封閉式的新冠檢測。

為了推動這項技術在北京冬奧上的應用，北京市科委組織專家對技術進行論證。研發團隊按照專家意見進行了實驗驗證，證明了氣溶膠采集的安全性。

測試賽期間共采集和檢測了348例標本，檢測成功率100%。該監測系統在冬奧測試賽中進行了廣泛的應用和驗證，并針對賽時的防疫條件進行了相應的優化，貼合冬奧比賽場景的要求。并且，通過測試賽的實操演練，該產品已經形成了完整的閉環管理情形下的氣溶膠新冠病毒監測操作規范，得到冬奧場館防疫部門的認可。

冬奧期間，預計有100多臺樣本采集器將在冬奧會多個場館“上崗”，臨時檢測站也將設置多臺檢測儀。從采樣到接樣運輸再到檢測出結果，整個過程將不超過4個小時。

世界冰面最穩定賽道

國家雪車雪橇中心，被譽為“雪上F1”。全球范圍內，雪車雪橇賽道也僅有16條，遠比F1賽車車道少見。

2021年10月25日，國家雪車雪橇中心，“地形氣候保護系統”的研發不僅克服了氣象條件對賽道的影響，同時還起到節能減排的作用。新京報記者 陶冉 攝

雪車雪橇賽道均為露天而建，隨著不同季節、不同時段日照溫度的變化，冰面的硬度有所差異。全世界其他的賽道均位于北坡，而國家雪車雪橇中心受地理條件制約，是唯一一條在南坡的賽道，冰面面臨更大的挑戰。在這樣的情況下，如何保證冰面質量，成為設計團隊的一大難題。

針對這個問題，國家雪車雪橇中心設計團隊研發出了獨特的“地形氣候保護系統”，這樣不僅克服了氣象條件對賽道的影響，同時還能起到節能減排的作用。

“地形氣候保護系統”是通過地形、遮陽棚、遮陽簾構成降低太陽輻射對賽道影響的一套系統。

通過“地形氣候保護系統”，使得國家雪車雪橇中心賽道成為全世界冰面最為穩定的賽道。目前，這項技術已經申請了專利。據了解，國家雪車雪橇中心已獲得授權專利73項。

“發充儲放”一體化充電站

國家高山滑雪中心在冬奧供電保障環境中具有低寒、積雪、溫差大、地形復雜等特點，對電力設備的正常運行、運維人員的實時保障均提出了“低溫”挑戰。

2021年12月23日，國家高山滑雪中心，停放在“發充儲放”一體化充電站內的冬奧會工作人員大巴車。新京報記者 陶冉 攝

為此，國網北京電力大力推進關鍵技術攻關，結合冬奧供電保障實際需求，創新研發出了適用于冬奧保電特點的新技術、新裝備。位于延慶賽區的“發充儲放”一體化充電站便是其中之一。

國網北京延慶公司發展策劃部主任何彥彬介紹，國家電網冬奧發充儲放綜合示范站是國家重點研發計劃項目“支撐低碳冬奧的智能電網綜合示范工程”課題之一，采用了國內最先進的交直流混合配電網技術。建成的國內首座采用“發充儲放”一體化充電站，也是冬奧延慶賽區內唯一一座充電站。該充電站內設6個直流充電樁和4個交流充電樁，可同時為10輛電動汽車提供充電服務，滿足賽區綠色出行需求。

云轉播采訪可實現隔空對話

作為科技冬奧三大重點布局產業之一，云轉播將重資產、高門檻的傳統轉播輕量云化，通過云化采編播技術，實現了轉播設備云端化和人員服務遠程化。除現場攝像設備以外，所有導切制作均在云端完成，只要有網絡，導播人員就能夠利用一臺筆記本在任何地點連入云端完成信號制作。

2022年1月21日，首鋼園，工作人員演示遠程無人混合采訪。新京報記者 陶冉 攝

云轉播系統前端不僅支持專業廣播級攝像機的信號采集，支持手機、非專業攝像設備等，同時支持其他系統流信號接入?，F場信號通過5G方式回傳到云端，在云端進行制作，并將最終的轉播信號分發給多種平臺，同時通過雙云設備提供可靠性保障。通過云端的制作，提供專業的現場賽事攝像、導播和混音技術服務。

在冬奧會期間，一些賽事將通過“子彈時間”服務實現360度無死角地呈現短暫時間發生的賽事全景。所謂“子彈時間”就是可以讓比賽的畫面暫?；蛘呗倩胤?。通過多視角編碼技術、智能校準多路中心點、AI算法生成虛擬視角、4K視頻防抖算法、多路視頻切片管理等系列技術，觀眾可更好地觀賞到各種精彩的瞬間。

整個測試賽的“云上制作中心”位于云轉播科技公司的首鋼辦公區，一臺筆記本、一個屏幕就完成了“云上制作中心”的搭建，通過5G背包傳來的前端信號，導播人員在辦公區統一完成多畫面的導切、音頻及字幕的制作，最后將信號分發到多個媒體進行直播。

此外，超高清云轉播平臺及5G云轉播背包，背包+平臺的制作方式同時具備了傳統廣電制作模式和互聯網技術的優點，提供音頻、視頻、通話、時鐘、同步等功能，能夠為大型賽事的轉播工作提供專業的服務。5G+云轉播系統提供基于4K超高清編解碼和大帶寬信號傳輸技術，能夠為專業媒體機構第一時間提供高質量的視音頻信號。

基于云轉播的遠程無人混合采訪系統可實現不同空間的人員隔空對話，保證了媒體和運動員之間順暢采訪交流。使用5G+云轉播技術，不僅減少了現場技術人員聚集，還進一步提升了賽事轉播安全。