國有企業(yè)的科技冬奧

文=楊家梅 王靜雅 等

國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會秘書長、新聞發(fā)言人彭華崗在國新辦新聞發(fā)布會上表示，在冬奧會籌辦過程當中，國資委專門成立了服務(wù)保障北京2022年冬奧會和冬殘奧會協(xié)調(diào)工作機制，指導推動中央企業(yè)高質(zhì)量、高標準參與冬奧會的籌辦、建設(shè)以及服務(wù)保障。

在相關(guān)服務(wù)保障方面，彭華崗表示，航天科技集團作為北京冬奧會開幕式最主要的技術(shù)保障實施單位之一，積極承擔舞臺、空中設(shè)施、地面顯示系統(tǒng)等多個項目的技術(shù)保障任務(wù)。

中國石油、中國石化全力保障冬奧場館建設(shè)運營油氣供應(yīng)和新型加氫站建設(shè)，為冬奧會提供專業(yè)、優(yōu)質(zhì)、清潔、可靠的油氣產(chǎn)品服務(wù)。國家電網(wǎng)建設(shè)完成了冬奧電力運行保障指揮中心，將賽區(qū)的供電可靠性提高到99.999%。這是歷屆冬奧會最高標準，并在奧運會歷史上首次實現(xiàn)了全部場館100%綠色供電。此外，三家中央電信企業(yè)運用5G賦能智慧冬奧，建立了智慧通信網(wǎng)絡(luò)和運行保障體系。國藥集團全力負責張家口賽區(qū)各場館以及醫(yī)療保障醫(yī)院的藥品供應(yīng)。新興際華集團、中航集團等企業(yè)結(jié)合自身業(yè)務(wù)，積極助力推廣冰雪運動，弘揚冬奧文化。

國資委還高效率高水平完成冬奧會競賽場館建設(shè)，中央建筑企業(yè)從選址規(guī)劃到周密設(shè)計，從緊張建設(shè)到高效測試，如期完成了12個冬奧競賽主場館中的10個場館的參建（改造）任務(wù)。

在高標準嚴要求落實京張高鐵等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)任務(wù)方面，中國中鐵、中國鐵建等企業(yè)承建的京張高鐵項目，采用自主可控的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，在多項關(guān)鍵核心技術(shù)上實現(xiàn)了突破，實現(xiàn)了京張鐵路的新發(fā)展，續(xù)寫了“百年京張”新傳奇。

兵器工業(yè)激光院激光測風雷達全力保障谷愛凌女子U型場地技巧賽摘金

谷愛凌在自由式滑雪女子U型場地技巧賽摘金。金牌的背后，有與生俱來的天賦，有十年如一日的訓練，有教練組的培養(yǎng)和支持，還有幕后運行的科技裝備的全力保障，其中，中國兵器工業(yè)集團激光院提供的FC-Ⅲ型激光測風雷達就是一位幕后保障者。

賽場捕風的重要性?；┵惖赖乩憝h(huán)境特殊，風場情況復雜多變，運動員在高速下滑過程中，尤其是在做雪上空中技巧運動時，極易受突變縱風及橫風的影響，輕則影響比賽的成績，重則危害運動員的安全。因此，做好賽道的縱風及橫風實時監(jiān)測與危險預警，是冬奧會滑雪比賽順利舉行的技術(shù)保障。

在賽前集訓和正式比賽期間，利用精確的風場信息的輔助，運動員將風場動態(tài)情況與空中姿態(tài)控制深度融合，通過不斷修正完善姿態(tài)細節(jié)，形成新的技術(shù)動作定型，自我超越的同時在風中翻騰起舞，力與美都達到極致。

激光測風雷達成為測風的利器。激光測風雷達基于相干探測原理，利用激光作為照射光束，通過接收光束對大氣中隨風飄移氣溶膠的散射回波信號，并通過數(shù)字鑒頻技術(shù)來獲得氣溶膠相對激光束的多普勒頻移，最終實現(xiàn)對大氣風場信息的測量。激光測風雷達是當今技術(shù)領(lǐng)先的測風裝備，彌補了傳統(tǒng)接觸式測風設(shè)備不能覆蓋立體空域的不足，克服了微波測風雷達不能覆蓋低空域的缺陷，是最為適合雪上賽道風場實時探測的新裝備。

FC-Ⅲ型激光測風雷達來自中國兵器工業(yè)集團激光院自有核心技術(shù)成果，技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，主要指標達到國際領(lǐng)先水平，具有測量距離遠、精度高、體積小、可靠性好、環(huán)境適應(yīng)性強、維護簡單等優(yōu)點，已在國內(nèi)多個機場、基地及多艘船舶上穩(wěn)定運行。

針對冬奧會實現(xiàn)創(chuàng)新突破。針對本次北京冬奧會賽場的特點和相關(guān)保障要求，激光院持續(xù)優(yōu)化此型雷達，突破了傳統(tǒng)測風裝備在雪上賽道使用時具有探測盲區(qū)的技術(shù)瓶頸，開發(fā)出雪道專用工作模式，實現(xiàn)對賽道探測全覆蓋、縱風及橫風實時監(jiān)測、研判風險并準確預警等功能。激光院于2021年1—5月在崇里賽區(qū)開展驗證，為河北省氣象臺研究整理氣象資料，提升氣象預報的精準度打下了基礎(chǔ)，經(jīng)驗證明，此型雷達達到了“百米級、分鐘級”氣象服務(wù)保障的要求。

應(yīng)中國氣象局要求，激光院攜此型雷達為2022年北京冬奧會雪上項目部分場館提供氣象保障工作。為進一步完成好賽事保障任務(wù)，激光院成立兩師系統(tǒng)，由單位主要領(lǐng)導掛帥、兵器首席科學家牽頭，體系化支撐賽場氣象保障工作。激光院有5套激光測風設(shè)備在冬奧會賽場開展運行保障，用超過軍品的高標準，實行用2備2+1的備品方案，主用設(shè)備FC-Ⅲ型激光測風雷達運行2套、備品2套，輔用設(shè)備小型激光測風儀有1套，作為應(yīng)急保障備品。

激光院冬奧會氣象保障團隊為冬奧會做好保障工作。在值班巡檢期，由于疫情防控要求，保障團隊創(chuàng)新保障模式，利用移動互聯(lián)網(wǎng)采取手機遠程檢測手段，進行后臺遠程輪值，開展全天候24小時“捕風”作業(yè)，全力支撐冬奧會比賽順利舉行。

兵器工業(yè)北方設(shè)計院運用生態(tài)修復系列技術(shù)助力北京冬奧會張家口賽區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)

群山蒼翠、層林起伏，綠草如茵，潺潺流水匯成生態(tài)濕地，映著云影天光，體育設(shè)施同自然景觀和諧相融，人們既能盡享冰雪運動的無窮魅力，又能盡覽大自然的生態(tài)之美，冰雪與自然美美與共—這是北京冬奧會張家口賽區(qū)的美好景象，這幅景象的呈現(xiàn)，是中國兵器工業(yè)集團北方設(shè)計院通過在生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程中使用的生態(tài)修復系列技術(shù)的成果，通過一系列的科技手段，讓穿梭在冬奧賽場的人們仿佛置身一座綠色生態(tài)的冬奧公園。

為更好保護北京冬奧會張家口賽區(qū)的生態(tài)環(huán)境，作為北京冬奧會張家口賽區(qū)系列生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程的景觀規(guī)劃設(shè)計方，中國兵器工業(yè)集團北方設(shè)計院開發(fā)了基于數(shù)字技術(shù)的冬奧景觀設(shè)計與生態(tài)修復關(guān)鍵技術(shù)，采用無人機傾斜攝影、3S、無人機搭載多光譜成像、激光雷達等三維數(shù)字化技術(shù)，更加直觀全面反映場地特征信息，提高景觀設(shè)計方案的工作效率和規(guī)劃水平。

該項目技術(shù)成果用于支持崇禮城區(qū)至太子城冰雪小鎮(zhèn)約7200畝生態(tài)景觀廊道建設(shè)，建成生態(tài)林、農(nóng)田花海、濕地淺灘、河道景觀、慢行系統(tǒng)、騎行驛站等生態(tài)景觀和服務(wù)設(shè)施，實現(xiàn)視域內(nèi)全要素整合，形成了一條以“自然之美”和“鄉(xiāng)野之情”為特色的冬奧生態(tài)風景道。

景觀如何管護？北斗地基增強系統(tǒng)+無人機多光譜遙感。在張家口賽區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程中，中國兵器工業(yè)集團北方設(shè)計院團隊將北斗地基增強系統(tǒng)和無人機多光譜遙感技術(shù)應(yīng)用其中，通過對數(shù)據(jù)進行處理分析，建立了廊道景觀數(shù)據(jù)庫，定位和標記典型植物，及時了解了地物精準識別、植被覆蓋度、葉面積指數(shù)、生物量、含氮量、葉綠素含量，建立了種群數(shù)據(jù)庫，時刻關(guān)注該地區(qū)生態(tài)風景的小環(huán)境，及時修復受損環(huán)境，恢復生物多樣性，開展系統(tǒng)性的生態(tài)環(huán)境修復工程。

同時，在兩項河北省科技廳科技冬奧專項課題的支持下，設(shè)計人員在廊道中選擇濕地附近一片試驗觀測區(qū)，建設(shè)了智慧運維管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)實時傳送到云平臺，經(jīng)過反饋分析可實現(xiàn)實時遠程控制灌溉養(yǎng)護，開展對后奧運時期的長期跟蹤與研究，為構(gòu)建生物多樣性與人因工程角度的多樣性景觀提供可持續(xù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究與科學評估。

受損山體怎么修復？用上了新型可降解纖維材料。2022北京冬奧會將會留下一份厚重的“奧運禮物”。在張家口賽區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程中，中國兵器工業(yè)集團北方設(shè)計院設(shè)計團隊始終遵循“綠色+科技+人文”的理念，按照總體規(guī)劃，沿線5座村莊搬遷后總面積約890畝，賽后建設(shè)文旅小鎮(zhèn)。采用近遠期結(jié)合、差異化實施的策略，將公路沿線村莊用地，按照規(guī)劃進行永久性景觀綠地建設(shè)；村莊內(nèi)部搬遷后保留現(xiàn)狀植物的基礎(chǔ)上復墾為農(nóng)田，與周邊農(nóng)田肌理相融合；選擇復墾作物種類時，廣泛征求村委會、村民代表、當?shù)剞r(nóng)業(yè)專家意見，讓原住民參與到冬奧建設(shè)中來。

選種的經(jīng)濟作物可最大限度節(jié)約建設(shè)成本，又為村民帶來收益。將作物收割后保留部分枝干，防風固土避免揚塵，同時也可快速形成有色彩有溫度的大地景觀。

同時，通過運用新型可降解纖維材料對受損邊坡進行生態(tài)復綠，并采用恰當?shù)酿B(yǎng)護措施，保護目標植物和目標群落，使其逐步向自然群落過渡，最終形成一個可自我更新、循環(huán)和演替的穩(wěn)定高效的生物群落，實現(xiàn)了冬奧綠色生態(tài)基底的快速恢復重建。

中國電科承擔雪上場館全棧多源數(shù)據(jù)融合及服務(wù)支撐一體化技術(shù)研究

“同我們國家的強國之路一樣，中國冰雪運動也必須走科技創(chuàng)新之路?！绷暯娇倳浛疾旌颖笔埣铱谑谐缍Y區(qū)國家跳臺滑雪中心時指出。

國家重點研發(fā)計劃“雪上場館智慧呈現(xiàn)與先進顯示技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用示范”基金在河北張家口啟動。該項目成果將應(yīng)用于北京冬奧會，提升賽場內(nèi)外運動員及觀眾的觀賽效果。中國電科太極股份承擔課題—“雪上場館全棧多源數(shù)據(jù)融合及服務(wù)支撐一體化技術(shù)研究”作為亮點之一受到了廣泛關(guān)注。

“雪上場館智慧呈現(xiàn)與先進顯示技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用示范”是國家科技部“科技冬奧”重點專項，旨在深化賽場內(nèi)外觀賽效果以及賽場沉浸感受，提升雪上場館奧運文旅內(nèi)容的整體展示度，為一場“精彩、非凡、卓越”的冬奧之約提供絢麗多彩的顯示手段。

“雪上場館全棧多源數(shù)據(jù)融合及服務(wù)支撐一體化技術(shù)研究”圍繞古楊樹場館群賽事期間體育展示需求，針對場館群多場景、多系統(tǒng)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合，動態(tài)復雜場景下精準的定位跟蹤，大尺度海量數(shù)據(jù)真三維數(shù)據(jù)傳輸及重構(gòu)，全色激光投影機高亮度高效光源模組設(shè)計與實現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)問題，開展多源數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)構(gòu)建、AI 視頻分析技術(shù)研究及集成平臺研發(fā)，融合多源數(shù)據(jù)的大尺度場景高精度地圖構(gòu)建及云-端緊耦合的實時高精度定位跟蹤技術(shù)研究，高精度實時三維繪制技術(shù)研究，并進行集成示范。

中國中車集團“量身定制”冬奧列車不懼風沙嚴寒貼地飛馳

在京張高鐵線上，由中國中車集團最新研制的京張高鐵冬奧列車開啟賽時運輸服務(wù)?！傲可矶ㄖ啤钡亩瑠W列車，可讓列車不懼風沙嚴寒貼地飛馳在中國首條建成投用的智能高鐵——京張高鐵線上。

冬奧列車采用了智能化運行調(diào)度系統(tǒng)、北斗導航、自動駕駛等世界領(lǐng)先技術(shù)，車內(nèi)有冷色系氛圍照明燈、雪花形狀內(nèi)飾、雪具存放處等獨具匠心的設(shè)計，滿是冬奧氛圍。頗具挑戰(zhàn)的是，京張線路高寒、大風沙的惡劣環(huán)境以及列車的高速運行對零部件的材料和動力要求極高，如何保障整車系統(tǒng)的可靠性、安全性、舒適性是一大難題。高寒、風沙等客觀環(huán)境條件需要我們對產(chǎn)品設(shè)計和所用材料進行升級。齒輪傳動系統(tǒng)是高鐵能量轉(zhuǎn)換與傳遞的核心部件，相當于汽車的變速箱，是讓列車“跑起來”的關(guān)鍵。在冬奧列車齒輪傳動系統(tǒng)的設(shè)計上，不斷改進方案，采用先進溫控技術(shù)，保障產(chǎn)品最高可耐80℃環(huán)境溫差，可實現(xiàn)復雜線路條件下的全天候高速運行。在齒輪傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，團隊進一步優(yōu)化了迷宮式密封設(shè)計，既可以保證齒輪箱內(nèi)潤滑油不泄漏，還能防止外界的風沙、雨水等進入齒輪箱內(nèi)部，保證高速運行下的安全性和可靠性。

針對京張高鐵嚴苛的可靠性要求，設(shè)計團隊還通過加裝狀態(tài)監(jiān)測傳感器，實現(xiàn)對列車的智能化狀態(tài)控制和故障監(jiān)測預測，一旦傳感器監(jiān)測到異常溫升和振動，就會迅速報警?！啊晕覚z查’‘疾病預警’的設(shè)計，能有效保障列車和乘客的安全。在齒輪箱箱體的鑄造過程中，我們也貫徹了低碳、綠色、智能的理念?！毕嚓P(guān)專家還介紹，冬奧列車的齒輪箱體誕生于企業(yè)的鋁合金金屬型低壓鑄造生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線具有自動化、信息化、綠色化的特點，填補了齒輪箱體低壓鑄造技術(shù)的空白。

當高鐵列車這一龐然大物“貼地飛行”時，車輪與鐵軌持續(xù)“親密接觸”，并產(chǎn)生磨損。如果不及時對車輪磨損的“肌膚”進行“美容修復”，就有可能會造成車輛運行振動噪聲增大、平穩(wěn)性降低、車輪檢修維護成本上升等問題。這也是目前多數(shù)高鐵列車都安裝有踏面清掃裝置的原因。中車研制的踏面清掃裝置可有效抑制車輪多邊形磨損、穩(wěn)定輪軌黏著系數(shù)，降低輪軌振動噪音，保證列車運行安全。

值得一提的是，低溫會導致傳統(tǒng)踏面清掃裝置性能的下降。對此，中車研發(fā)團隊開展了耐低溫材料的選型設(shè)計，聯(lián)合專業(yè)廠商開展耐低溫材料的研發(fā)及運用，并通過仿真、試驗等手段加以嚴格驗證。

國家電網(wǎng)實現(xiàn)奧運史上首次電力業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)字化智能化全景監(jiān)視

2021年10月26日，在北京冬奧會倒計時100天之際，國家電網(wǎng)公司冬奧電力保障服務(wù)中心正式啟用。由國家電網(wǎng)公司統(tǒng)籌研發(fā)，國網(wǎng)北京電力具體實施的北京冬奧電力運行保障指揮平臺同步上線運行，實現(xiàn)了奧運史上首次電力業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)字化、智能化全景監(jiān)視。

國家電網(wǎng)公司冬奧電力保障服務(wù)中心一層是冬奧展廳，二層的北京冬奧電力運行保障指揮平臺大屏幕上，一張五顏六色的地圖標注著各個冬奧場館、換流站、場館間線路等重要點位的信息。通過指揮平臺，工作人員可實時調(diào)取各場館、點位、重要線路的電力保障運行情況。

冬奧電力保障服務(wù)中心是國家電網(wǎng)公司冬奧保電指揮的重要樞紐，其中自主研發(fā)的“智慧大腦”北京冬奧電力運行保障指揮平臺，可以實現(xiàn)冬奧賽事期間北京、張家口兩地三賽區(qū)25座場館電力運行實時監(jiān)測與統(tǒng)一調(diào)控，指導場館電力團隊開展巡視值守和應(yīng)急處置，確保冬奧場館供電保障工作順利開展。

國家電投“氫”情獻冬奧

在北京冬奧會倒計時一周年活動上，北京2022年冬奧會和冬殘奧會火炬——“飛揚”正式亮相?！帮w揚”火炬創(chuàng)新采用氫作為燃料。參與火炬研發(fā)的中國航天科技集團高級工程師韓宗捷介紹說，氫的燃燒產(chǎn)物只有水，是一個完全的零排放能源。

在奧運圣火的照耀下，氫能掀開了北京冬奧的綠色畫卷，中央企業(yè)加速建設(shè)氫能研發(fā)和供應(yīng)體系，以奧運品質(zhì)守護冬奧前行，推動節(jié)能變革。

冬奧期間，將有200輛搭載著國家電投自研“氫騰”燃料電池系統(tǒng)的氫能客車為延慶賽區(qū)提供交通接駁保障服務(wù)。其續(xù)航里程達630公里，相較傳統(tǒng)化石能源車輛，每行駛100公里，可減少約70公斤二氧化碳排放，相當于14棵普通樹木一天的吸收量。

中建八局“筑”力冬奧場館升級改造

2008年奧運圣火首次在中國點燃，北京“鳥巢”聚焦世界目光。由中建八局建設(shè)的北京市冬奧工程建設(shè)收官之作——國家體育場“鳥巢”改造工程正式完工，將承擔北京冬奧會、冬殘奧會開閉幕式任務(wù)。

國家體育場場館改造圍繞“簡約、安全、精彩”的辦賽要求，遵循“節(jié)儉辦奧”理念，凸顯綠色、智慧和人性化特色，主要對無障礙設(shè)施系統(tǒng)、景觀照明系統(tǒng)、觀眾服務(wù)設(shè)施系統(tǒng)及其他設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)等四大方面共計37個分項進行提升，以滿足冬奧會開閉幕式活動和場館的可持續(xù)發(fā)展需求。整個施工期在場館業(yè)主單位的統(tǒng)籌規(guī)劃下，中建八局作為施工總承包參與了鋼架構(gòu)外立面翻新、雨水循環(huán)系統(tǒng)、溫水直飲水、無障礙衛(wèi)生間等項目的改造外部結(jié)構(gòu)，用技術(shù)美顏改造后的“鳥巢”銀灰色主體光彩照人。往里看去，翻新的紅墻在灰色鋼結(jié)構(gòu)的映襯下更顯鮮艷。此次鳥巢鋼架構(gòu)外立面翻新改造面積約10萬平方米，包含22個單項內(nèi)容。施工改造范圍廣、作業(yè)面多，同時，在建筑外層鋼架構(gòu)外立面上的氟碳漆多處出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，項目團隊立即著手先給鳥巢“補妝”。外部結(jié)構(gòu)的頂面平面整體翻新、屋頂鋼梁側(cè)立面、四周立面點狀修補工作，包含除銹打磨、修補、砂紙打磨等過程，僅僅是在基層修補找平后的刷漆工序中就有底漆、中間漆、銀灰色金屬氟碳漆、氟碳罩面漆四道翻新完畢后“鳥巢”又煥發(fā)出新的光彩。

循環(huán)系統(tǒng)，融綠色理念。早在迎接2008年北京夏季奧運會時綠色奧運的理念就已融入“鳥巢”建設(shè)中，如頂部有專門的雨水回收系統(tǒng)，在經(jīng)過13年的風吹日曬后，原有虹吸雨水管道系統(tǒng)亟需更新升級，由于虹吸雨水管道位于兩層膜結(jié)構(gòu)間，距離下層膜結(jié)構(gòu)約25米，項目團隊逐一排查，統(tǒng)計漏點，統(tǒng)一修復，通過搭設(shè)異形腳手架作為施工作業(yè)平臺，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選擇受力點與拉結(jié)點進行單獨設(shè)計以確保安全。

虹吸排水系統(tǒng)及電伴熱改造過程中為更新升級制冷機組制冷效果，項目立即成立水暖攻堅小組對冷水機組逐一排查，最終通過更換密封圈、導葉馬達清洗內(nèi)部管路等措施避免了整個制冷機組的更換，僅此一項就節(jié)約資金140萬元。

公共設(shè)施，顯人文理念。不僅僅是外立面煥然一新，改造后的鳥巢內(nèi)部也更符合現(xiàn)今的觀賽需求。為讓鳥巢具備冬季溫水供應(yīng)能力，項目團隊在原有直飲水系統(tǒng)基礎(chǔ)上另外在1、2、5、6層原飲水臺處設(shè)置溫水直飲水系統(tǒng)，并增加有納濾工藝的直飲水機128臺。為了更好地貫徹“人文奧運”理念，項目團隊還改造了現(xiàn)有場館的101間無障礙衛(wèi)生間、100間友好廁位，調(diào)整原有無障礙設(shè)施安裝高度，增加了兒童馬桶墊圈、墊腳凳、柔性護角條等個性化設(shè)施滿足不同人群的需求。此外，場館東北側(cè)還增加了無障礙坡道滿足冬殘奧會人員疏通需求，營造安全、順暢、適用和人性化的環(huán)境，全面提升場館無障礙服務(wù)水平。