既建成外觀驚艷、功能齊備的“實(shí)體速滑館”，也要建成智慧示范、服務(wù)長(zhǎng)期發(fā)展的“數(shù)字速滑館”。近日，歷經(jīng)多年科研攻關(guān)，北京國(guó)資公司所屬國(guó)家速滑館“冰絲帶”正式建成智慧場(chǎng)館。基于“超級(jí)大腦”等技術(shù)，場(chǎng)館在硬件運(yùn)維、服務(wù)保障方面呈現(xiàn)諸多科技亮點(diǎn)。
場(chǎng)館有感覺
會(huì)呼吸，有記憶，會(huì)思考
智慧場(chǎng)館建設(shè)正引領(lǐng)中外體育場(chǎng)館建設(shè)方向。作為北京冬奧會(huì)唯一新建冰上競(jìng)賽場(chǎng)館、北京冬奧會(huì)標(biāo)志性場(chǎng)館，“冰絲帶”將智慧場(chǎng)館建設(shè)視作重要科研課題。
與既有體育場(chǎng)館在硬件運(yùn)維、防疫管理等領(lǐng)域增加技術(shù)設(shè)備體現(xiàn)“智慧化”不同，“冰絲帶”致力于將場(chǎng)館整體打造為智慧場(chǎng)館。“智慧化”成為覆蓋工程建設(shè)、賽事保障、賽后利用等全生命周期的核心關(guān)鍵詞。
在工程建設(shè)階段，場(chǎng)館應(yīng)用BIM技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)，先后破解索網(wǎng)屋面、幕墻系統(tǒng)、制冰系統(tǒng)等建設(shè)難題，保障硬件設(shè)施竣工投用。而作為場(chǎng)館軟件建設(shè)重點(diǎn)，智慧系統(tǒng)建設(shè)也在按期推進(jìn)。近年來，建設(shè)者長(zhǎng)期追蹤國(guó)內(nèi)外最新科技應(yīng)用，為場(chǎng)館打造出“數(shù)字基座”。
經(jīng)科研攻關(guān)，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(jí)大腦”，在接入36個(gè)系統(tǒng)、近10萬點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，場(chǎng)館做到了“有感覺，會(huì)呼吸，有記憶，會(huì)思考”。
有感覺——場(chǎng)館建筑布設(shè)各類物聯(lián)網(wǎng)傳感器，以多種網(wǎng)絡(luò)方式實(shí)時(shí)捕捉室內(nèi)外溫度、濕度、空氣質(zhì)量、光照度等場(chǎng)館運(yùn)行數(shù)據(jù)。
會(huì)呼吸——通過場(chǎng)館屋頂氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，場(chǎng)館可根據(jù)空氣質(zhì)量主動(dòng)吸入空氣開啟室內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)，根據(jù)室外光線強(qiáng)弱自動(dòng)升降電動(dòng)遮陽(yáng)簾或啟閉大廳燈光。
有記憶——“超級(jí)大腦”會(huì)記錄場(chǎng)館各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)，經(jīng)數(shù)據(jù)挖掘分析后，主動(dòng)提出場(chǎng)館各空間合理運(yùn)行參數(shù)，在保障人員安全、健康、舒適的前提下降低場(chǎng)館耗能。
會(huì)思考——“超級(jí)大腦”會(huì)根據(jù)不同比賽場(chǎng)景、競(jìng)賽需求、觀眾數(shù)量、防疫形勢(shì)，自動(dòng)控制座椅送風(fēng)系統(tǒng)、制冰溫度、場(chǎng)地除濕系統(tǒng)、屋頂電動(dòng)窗系統(tǒng)、防疫消殺系統(tǒng)，在保障賽事進(jìn)行的同時(shí)，服務(wù)觀眾舒適觀賽。
“超級(jí)大腦”實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)管控
確保數(shù)據(jù)安全
智慧場(chǎng)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(jí)更新的“智能手機(jī)”，依托一套平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)場(chǎng)館運(yùn)行數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)信息，做到運(yùn)行控制和風(fēng)險(xiǎn)管理。
這顆“超級(jí)大腦”支持毫秒級(jí)管控。重要模擬數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間僅24毫秒，5萬點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢時(shí)間為0.82秒，且該系統(tǒng)有一顆“中國(guó)芯”，全部基于國(guó)產(chǎn)技術(shù)打造，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
從底層數(shù)據(jù)庫(kù)到所有數(shù)據(jù)接口，場(chǎng)館實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)自主上傳，可在局域網(wǎng)內(nèi)獨(dú)立進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理和高速計(jì)算，完全和外網(wǎng)剝離，這最大限度確保了場(chǎng)館數(shù)據(jù)安全，成為場(chǎng)館運(yùn)行的核心優(yōu)勢(shì)。
基于“超級(jí)大腦”，首都信息公司和北智建公司助力場(chǎng)館建成可視化運(yùn)維系統(tǒng)和全域數(shù)字孿生系統(tǒng)，將場(chǎng)館運(yùn)行工況生動(dòng)地呈現(xiàn)在場(chǎng)館管理者面前，這便于監(jiān)控場(chǎng)館運(yùn)行情況并作出決策。
國(guó)家速滑館數(shù)字孿生操作系統(tǒng)大屏可直接查看場(chǎng)館公共安防、設(shè)備監(jiān)控、能源優(yōu)化、健康環(huán)境運(yùn)行情況。以設(shè)備監(jiān)控為例，它能做到實(shí)時(shí)展示出冷水機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組等設(shè)備的啟停狀態(tài)、季節(jié)模式，甚至包括換熱器的進(jìn)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(chǎng)館管理者了解城市層面運(yùn)行情況，在舉辦大型活動(dòng)時(shí)研判場(chǎng)館外圍交通情況等信息。
為精準(zhǔn)核算場(chǎng)館運(yùn)行碳排放情況，北京理工大學(xué)和北京航空航天大學(xué)還為場(chǎng)館建立“天地空一體化二氧化碳檢測(cè)系統(tǒng)”。通過館內(nèi)60個(gè)分布式傳感器、館外車載紅外光譜測(cè)試儀和溫室氣體探測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)館周邊區(qū)域碳排放的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并整合構(gòu)建出場(chǎng)館自身的碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)。
提供場(chǎng)館觀賽、體驗(yàn)、訓(xùn)練“新福利”
除服務(wù)場(chǎng)館管理者的智慧技術(shù)，場(chǎng)館還在觀賽、體驗(yàn)、訓(xùn)練方面呈現(xiàn)新亮點(diǎn)。國(guó)家速滑館已經(jīng)建構(gòu)“AI+AR”智能室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)。工作人員打開手機(jī)軟件終端后，可以直觀展示出場(chǎng)館看臺(tái)、衛(wèi)生間、零售店等的具體位置信息。觀眾輸入座席號(hào)碼后，軟件可提供精準(zhǔn)到座位的立體實(shí)景導(dǎo)航。
基于5G技術(shù)的云網(wǎng)霧端架構(gòu)使場(chǎng)館還可提供“8K+VR”包廂服務(wù)、低延時(shí)視角定制等觀賽服務(wù)，可實(shí)時(shí)觀看場(chǎng)館不同角度的超高清比賽實(shí)況。據(jù)悉，這套系統(tǒng)已在此前國(guó)際測(cè)試賽中進(jìn)行了測(cè)試。
目前，場(chǎng)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(xiàng)目游戲軟件。通過與攝像機(jī)集成形成體感互動(dòng)平臺(tái)，可準(zhǔn)確識(shí)別人體動(dòng)作，體驗(yàn)者在館內(nèi)無需佩戴傳感設(shè)備就能完成游戲動(dòng)作，這進(jìn)一步提升了觀眾體驗(yàn)冰雪運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的互動(dòng)效果，也利于推廣冰雪運(yùn)動(dòng)。
此外，場(chǎng)館還建立了針對(duì)速度滑冰項(xiàng)目的訓(xùn)練體能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。這套系統(tǒng)可以全面采集、監(jiān)測(cè)人員運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練參數(shù)和運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)，這有助于提升速度滑冰訓(xùn)練的科學(xué)性和安全性。
國(guó)家速滑館將高標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)于北京冬奧會(huì)賽時(shí)保障，同時(shí)也著眼于場(chǎng)館長(zhǎng)期可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。冬奧會(huì)結(jié)束后，科技亮點(diǎn)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。
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