科技是北京冬奥会和冬残奥会不可缺少的支撑。北京携手张家口获得2022年冬奥会和冬残奥会举办权后，我国相关地方和部门围绕科技冬奥展开工作，制定了科技冬奥行动计划、科技冬奥实施方案。如今，距离北京冬奥会开幕越来越近，北京冬奥会的“科技含量”已有几何，到底有哪些“黑科技”呢?
高新科技支撑绿色办赛
绿色办奥是北京冬奥会一直秉持的理念，而科技助推则是绿色办奥的关键所在。11月18日，在北京冬奥组委召开的科技冬奥主题新闻发布会上，北京冬奥组委科技部部长喻红历数了科技力量助推北京冬奥会绿色办奥的范例。
为实现北京冬奥会碳中和目标，赛事期间北京冬奥会所有场馆将实现100%绿电供应，而北京冬奥会场馆使用的绿电主要来自张家口。其中，张家口赛区所有场馆通过本地电网直接消纳本地生产的绿电;北京赛区、延庆赛区的冬奥场馆，则通过张北可再生能源柔性直流电网示范工程，将张北地区风能生产的绿电输入北京。
氢燃料将成为北京冬奥会上另一个重要的清洁能源。喻红透露，北京冬奥会境内接力火炬将全部应用氢燃料。冬奥会赛时，北京冬奥组委将在延庆、张家口投入700余辆氢燃料大巴车提供交通服务保障，目前已有80辆氢燃料电池汽车在张家口赛区进行了测试。同时，替代柴油发电车的氢燃料电池应急电源发电车，已在国家速滑馆、国家高山滑雪中心测试备用。
北京冬奥会场馆中，也不乏科技助推绿色办奥的例子。北京科委副主任朱建红透露，围绕场馆建设、场馆运行、交通物流等方面推动绿色低碳技术研发攻关，北京科委通过开展绿色智慧场馆建造与低能耗运行技术研究与攻关，建立了数字孪生和智能化集成管理平台，并把这项技术运用到国家速滑馆的建设当中，节省了主体结构工期2个月、钢材近3000吨。同时，在国家冬季运动训练中心建成环境精准控制平台，形成场馆“能源总管家”，日能耗降低10%以上。
此外，国家速滑馆、五棵松体育中心等冬奥场馆，选用二氧化碳跨临界制冷系统，冰面温差控制在 0.5℃以内，碳排量接近于零，这项技术大规模应用于冬奥会也是奥运史上的首次，同时利用冷热联供一体化设计对制冷余热进行回收利用，能效提升30%—40%。
喻红还透露，以玉米、薯类及秸秆等可再生资源为原材料生产的可降解餐具，将代替塑料制品为冬奥会提供相关服务。
冬奥会场馆科技感十足
喻红说，北京冬奥会场馆在建设和使用中都采用了大量新科技，使得场馆用上去、看上去都科技感满满。
冬奥会在北京市区唯一新建的场馆是国家速滑馆“冰丝带”，该场馆采用了世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面，用钢量仅为传统屋面四分之一。被称为“雪游龙”的国家雪车雪橇中心则采用了“毫米级”双曲面混凝土喷射及精加工成型技术，1.9公里赛道一次性喷射浇筑成型。
喻红介绍，国家游泳中心可以在“水立方”和“冰立方”之间快速转换，这要归功于装配式快速拆装和调平动态监测技术的应用，每次“水—冰”场地转换都可以在20天内完成。此外，首钢滑雪大跳台通过研发正四面体的模块及正四面体连接节点，实现了不同比赛的赛道剖面转化。
科技部社科司吴远彬介绍，我国首次掌握了符合国际标准的人工剖面赛道设计方法与建造关键技术，并成功应用于张家口赛区国家跳台滑雪中心和北京赛区首钢滑雪大跳台建设。
此外，我国还成功解决了国家雪车雪橇中心赛道长度大、落差大、弯道多带来的精度和温差控制难题，首次实现360°回旋弯道一次喷射成型，同时可满足延庆高烈度区的抗震要求。
吴远彬透露，为破解观众室外观赛气候寒冷的问题，相关部门和单位研发了场馆坐席和站席观赛环境的舒适性提升技术，实现-20℃体感温度下设备表面温度10秒内升至40℃以上，显著提升观众热舒适感受。
“利用物联网、人工智能技术，鸟巢正在成为数字、低碳、智能体育场馆。”喻红说，5G信号覆盖了所有场馆和连接场馆的道路，包括京张高铁也有稳定、连续的5G信号覆盖，这为超高清视频、各项智能服务等应用场景提供了必要的网络连接。
此外，冬奥会高山滑雪、跳台滑雪、空中技巧等室外项目需要十分精准的气象预报，气象状况决定了某些比赛项目是否能按时开赛。冬奥气象预测系统实现“百米级、分钟级”精准气象预报。在2月份的测试活动中，根据气象预报，12场比赛、训练调整了赛程。
“黑科技”创造观赛新体验
前沿科技的应用，可以吸引更多人观看北京冬奥会赛事。近年来，我国相关部门和单位围绕赛事报道、赛事转播、现场导览等方面，积极推动人工智能、高清显示、虚拟现实等新技术应用，不断提升北京冬奥会观赛新体验。
“由于有了 5G信号覆盖，转播也有了新的模式。”喻红介绍，在冬奥会测试赛的基础上，云转播技术将在冬奥会赛时与奥林匹克转播服务公司(OBS)合作，在云顶滑雪场坡面障碍技巧项目比赛中提供制作“子弹时间”(计算机辅助的摄影技术模拟变速特效)。
“云转播技术的采用将提升工作效率，并且有利于防控。”喻红说，云转播技术的基本流程，是将前端现场采集的音视频信号通过网络技术直接传送到云端存储，导播人员在远端编辑云端音视频素材，并制作成音视频节目，发送到电视机、电脑、手机等观众终端。由于音视频都在云端制作，可以减少前端工作人员和设备。
北京冬奥会期间，记者们也将感受到高科技带来的便利。喻红介绍，云转播5G背包可直接将前端设备采集的视频信号实时上传到云平台;在混合采访区，利用远程遥控摄像系统，实现媒体记者跨空间采访;北京冬奥会新闻发布会视频服务系统，赛时将在传统的文字信息服务基础上，增加新闻发布的音视频内容。
喻红说，研发国内首台5G+8K转播车并投入使用，将为公众提供优质的非现场观赛服务。在10月举行的短道速滑赛事中，8K高清转播车进行了22小时的录制和转播。她说：“即将开通的8K频道将让观众在赛时有机会在电视上看到8K比赛，也有机会在冬奥场馆、城市广场等地通过8K终端看到超高清画面。”
此外，观众还可以有更多的观赛新体验。其中，基于三维空间重建技术的冬奥虚拟导览系统，可实现场景展示、VR导览等服务功能，为运动员、观众等带来全新体验。“自由视角能让观众在屏幕上自由选择观赛角度、观赛时刻，场馆全景图片导览可以在线上浏览场馆，室内精准导航帮助观众快速到达场馆坐席区域……北京冬奥会时，这些都可以实现。”喻红说。( 王伟宏)
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