走近冬奧｜“超級大腦”上線——國家速滑館“冰絲帶”建成智慧場館
新華社北京12月28日電（記者張驍、夏子麟）既建成外觀驚豔、功能齊備的“實體速滑館”，也要建成智慧示範、服務長期發展的“數字速滑館”。記者近日獲悉，歷經多年科研攻關，國家速滑館“冰絲帶”正式建成智慧場館。基於“超級大腦”等技術，場館在硬件運維、服務保障方面呈現諸多科技亮點。
這是12月26日拍攝的國家速滑館內景。新華社記者程婷婷攝
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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、北京冬奧會標誌性場館，“冰絲帶”將智慧場館建設視作重要科研課題。
記者注意到，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“智慧化”不同，“冰絲帶”致力於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、賽後利用等全生命週期的核心關鍵詞。
北京國家速滑館公司副總經理、總工程師李久林介紹，在工程建設階段，場館應用BIM技術、機器人技術，先後破解索網屋面、幕牆系統、製冰系統等建設難題，保障硬件設施竣工投用。而作為場館軟件建設重點，智慧系統建設也在按期推進。近年來，建設者長期追蹤國內外最新科技應用，為場館打造出“數字基座”。
“經科研攻關，目前‘冰絲帶’已經配備由北京建院和中科院軟件所聯合研發的‘超級大腦’，在接入36個系統、近10萬點實時數據後，場館做到了‘有感覺，會呼吸，有記憶，會思考’。”他説。
圖為北京國家速滑館公司副總經理、總工程師李久林（中）在“國家速滑館數字孿生操作系統”大屏前介紹建成智慧場館的相關情況。新華社記者丁旭攝
有感覺——場館建築佈設各類物聯網傳感器，以多種網絡方式實時捕捉室內外温度、濕度、空氣質量、光照度等場館運行數據。
會呼吸——通過場館屋頂氣象站實時數據，場館可根據空氣質量主動吸入空氣開啓室內新風系統，根據室外光線強弱自動升降電動遮陽簾或啓閉大廳燈光。
有記憶——“超級大腦”會記錄場館各項運行指標，經數據挖掘分析後，主動提出場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館耗能。
會思考——“超級大腦”會根據不同比賽場景、競賽需求、觀眾數量、防疫形勢，自動控制座椅送風系統、製冰温度、場地除濕系統、屋頂電動窗系統、防疫消殺系統，在保障賽事進行的同時，服務觀眾舒適觀賽。
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“超級大腦”實現毫秒級管控確保數據安全
“智慧場館建成後，建築面積約8萬平方米的‘冰絲帶’，彷彿變成了一部易於操控、可以不斷升級更新的‘智能手機’。”李久林説。
在國家速滑館地下機房，記者通過電腦屏幕看到場館“超級大腦”。這套平台系統實時監測場館運行數據和基礎信息，做到運行控制和風險管理。
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間僅24毫秒，5萬點數據查詢時間為0.82秒。該系統有一顆“中國芯”，全部基於國產技術打造，擁有自主知識產權。
“從底層數據庫到所有數據接口，場館實現全部數據自主上傳，可在局域網內獨立進行海量數據的採集、存儲、管理和高速計算，完全和外網剝離。”她介紹，這最大限度確保了場館數據安全，成為場館運行的核心優勢。
基於“超級大腦”，首都信息公司和北智建公司建設出場館可視化運維繫統和全域數字孿生系統，將場館運行工況生動地呈現在場館管理者面前，這便於監控場館運行情況並作出決策。
圖為12月26日拍攝的“國家速滑館數字孿生操作系統”大屏幕。新華社記者程婷婷攝
在觀眾集散廳位置，記者看到國家速滑館數字孿生操作系統大屏。場館公共安防、設備監控、能源優化、健康環境運行情況直觀可見。以設備監控為例，實時展示出冷水機組、新風機組等設備的啓停狀態、季節模式，甚至包括換熱器的進出水温度。
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，這將便於場館管理者瞭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，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”。通過館內60個分佈式傳感器、館外車載紅外光譜測試儀和温室氣體探測衞星數據反演技術，實現對場館周邊區域碳排放的實時監測，並整合構建出場館自身的碳排放數據庫。
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“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、訓練方面呈現新亮點。記者瞭解到，國家速滑館已經建構“AI+AR”智能室內定位導航系統。工作人員打開手機軟件終端後，可以直觀展示出場館看台、衞生間、零售店等的具體位置信息。記者模擬輸入座席號碼後，軟件可提供精準到座位的立體實景導航。
基於5G技術的雲網霧端架構使場館還可提供“8K+VR”包廂服務、低延時視角定製等觀賽服務。記者佩戴專用體驗設備後，可實時觀看場館不同角度的超高清比賽實況。據悉，這套系統已在此前國際測試賽中進行了測試。
這是12月26日拍攝的國家速滑館內景。新華社記者程婷婷攝
李久林透露，目前，場館還自主研發了基於3D人工智能芯片和圖像融合算法開發的滑冰、滑雪冬奧項目遊戲軟件。通過與攝像機集成形成體感互動平台，可準確識別人體動作，體驗者在館內無需佩戴傳感設備就能完成遊戲動作，這進一步提升了觀眾體驗冰雪運動項目的互動效果，也利於推廣冰雪運動。
此外，場館還建立了針對速度滑冰項目的訓練體能監測管理系統。這套系統可以全面採集、監測人員運動時產生的速度、加速度、心率、軌跡等數據，向管理者、教練、科研人員反饋運動員訓練參數和運動細節，這有助於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於北京冬奧會賽時保障，同時也着眼於場館長期可持續經營。冬奧會結束後，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。
編輯：丁文嫺、吳博文、盧羽晨、黃緒國
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