既要建成外觀驚艷、功能齊備的“實體速滑館”，也要建成智慧示范、服務長期發(fā)展的“數(shù)字速滑館”。據(jù)了解，歷經(jīng)多年科研攻關，國家速滑館“冰絲帶”正式建成智慧場館?；凇俺壌竽X”等技術，場館在硬件運維、服務保障方面呈現(xiàn)諸多科技亮點。

場館有感覺，會呼吸，有記憶，會思考

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

與既有體育場館在硬件運維、防疫管理等領域增加技術設備體現(xiàn)“智慧化”不同，“冰絲帶”致力于將場館整體打造為智慧場館。“智慧化”成為覆蓋工程建設、賽事保障、賽后利用等全生命周期的核心關鍵詞。

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

“經(jīng)科研攻關，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個系統(tǒng)、近10萬點實時數(shù)據(jù)后，場館做到了‘有感覺，會呼吸，有記憶，會思考’。”李久林說。

有感覺——場館建筑布設各類物聯(lián)網(wǎng)傳感器，以多種網(wǎng)絡方式實時捕捉室內(nèi)外溫度、濕度、空氣質量、光照度等場館運行數(shù)據(jù)。

會呼吸——通過場館屋頂氣象站實時數(shù)據(jù)，場館可根據(jù)空氣質量主動吸入空氣開啟室內(nèi)新風系統(tǒng)，根據(jù)室外光線強弱自動升降電動遮陽簾或啟閉大廳燈光。

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

會思考——“超級大腦”會根據(jù)不同比賽場景、競賽需求、觀眾數(shù)量、防疫形勢，自動控制座椅送風系統(tǒng)、制冰溫度、場地除濕系統(tǒng)、屋頂電動窗系統(tǒng)、防疫消殺系統(tǒng)，在保障賽事進行的同時，服務觀眾舒適觀賽。

“超級大腦”實現(xiàn)毫秒級管控確保數(shù)據(jù)安全

“智慧場館建成后，建筑面積約8萬平方米的‘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。

在國家速滑館地下機房，通過電腦屏幕可以看到場館“超級大腦”。這套平臺系統(tǒng)實時監(jiān)測場館運行數(shù)據(jù)和基礎信息，做到運行控制和風險管理。

據(jù)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(shù)據(jù)響應時間僅24毫秒，5萬點數(shù)據(jù)查詢時間為0.82秒。該系統(tǒng)有一顆“中國芯”，全部基于國產(chǎn)技術打造，擁有自主知識產(chǎn)權。

“從底層數(shù)據(jù)庫到所有數(shù)據(jù)接口，場館實現(xiàn)全部數(shù)據(jù)自主上傳，可在局域網(wǎng)內(nèi)獨立進行海量數(shù)據(jù)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館數(shù)據(jù)安全，成為場館運行的核心優(yōu)勢。

基于“超級大腦”，相關企業(yè)建設出場館可視化運維系統(tǒng)和全域數(shù)字孿生系統(tǒng)，將場館運行工況生動地呈現(xiàn)在場館管理者面前，便于監(jiān)控場館運行情況并作出決策。

在觀眾集散廳位置，映入眼簾的是國家速滑館數(shù)字孿生操作系統(tǒng)大屏。場館公共安防、設備監(jiān)控、能源優(yōu)化、健康環(huán)境運行情況直觀可見。以設備監(jiān)控為例，實時展示出冷水機組、新風機組等設備的啟停狀態(tài)、季節(jié)模式，甚至包括換熱器的進出水溫度。

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

李久林介紹說，為精準核算場館運行碳排放情況，北京理工大學和北京航空航天大學還為場館建立“天地空一體化二氧化碳檢測系統(tǒng)”。通過館內(nèi)60個分布式傳感器、館外車載紅外光譜測試儀和溫室氣體探測衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演技術，實現(xiàn)對場館周邊區(qū)域碳排放的實時監(jiān)測，并整合構建出場館自身的碳排放數(shù)據(jù)庫。

“黑科技”提供場館觀賽、體驗、訓練“新福利”

除服務場館管理者的智慧技術，場館還在觀賽、體驗、訓練方面呈現(xiàn)新亮點。國家速滑館已經(jīng)建構“AI+AR”智能室內(nèi)定位導航系統(tǒng)。工作人員打開手機軟件終端后，可以直觀展示出場館看臺、衛(wèi)生間、零售店等的具體位置信息。

基于5G（第五代移動通信技術）的云網(wǎng)霧端架構使場館還可提供“8K+VR”包廂服務、低延時視角定制等觀賽服務。佩戴專用體驗設備后，可實時觀看場館不同角度的超高清比賽實況。據(jù)悉，這套系統(tǒng)已在此前國際測試賽中進行了測試。

李久林透露，目前，場館還自主研發(fā)了基于3D人工智能芯片和圖像融合算法開發(fā)的滑冰、滑雪冬奧項目游戲軟件。通過與攝像機集成形成體感互動平臺，可準確識別人體動作，體驗者在館內(nèi)無需佩戴傳感設備就能完成游戲動作，進一步提升了觀眾體驗冰雪運動項目的互動效果，也利于推廣冰雪運動。

此外，場館還建立了針對速度滑冰項目的訓練體能監(jiān)測管理系統(tǒng)。這套系統(tǒng)可以全面采集、監(jiān)測人員運動時產(chǎn)生的速度、加速度、心率、軌跡等數(shù)據(jù)，向管理者、教練、科研人員反饋運動員訓練參數(shù)和運動細節(jié)，有助于提升速度滑冰訓練的科學性和安全性。

李久林表示，國家速滑館將高標準服務于北京冬奧會賽時保障，同時也著眼于場館長期可持續(xù)經(jīng)營。冬奧會結束后，科技亮點紛呈的“冰絲帶”將面向公眾開放，讓大家感受到更多科技冬奧成果。