冰雪之約，美與智的融合——

河北科技元素為冬奧添彩

北斗微基站室內(nèi)高精度定位冬奧應(yīng)用平臺(tái)。

延崇智慧高速隧道視覺(jué)緩沖引導(dǎo)。

筑夢(mèng)冬奧，智慧閃耀。

“科技”是本屆冬奧會(huì)的一大亮點(diǎn)。2019年以來(lái)，我省圍繞落實(shí)《科技冬奧 智慧崇禮行動(dòng)計(jì)劃》目標(biāo)任務(wù)，連續(xù)三年設(shè)立科技冬奧專項(xiàng)，支持項(xiàng)目100余項(xiàng)，46項(xiàng)技術(shù)成果正在保障冬奧運(yùn)行。

張家口賽區(qū)氣象預(yù)報(bào)精確到“百米級(jí)”和“分鐘級(jí)”；北斗微基站走進(jìn)“雪如意”，突破了室內(nèi)亞米級(jí)定位難題……“科技范兒”十足的北京冬奧會(huì)上，河北一批高科技成果閃亮登場(chǎng)，展現(xiàn)河北創(chuàng)新的“科技美學(xué)”。

與風(fēng)共舞，防風(fēng)網(wǎng)科技感滿滿

薄薄一張網(wǎng)，厚度僅有4毫米，卻能承受20噸的拉力。在北京冬奧會(huì)張家口賽區(qū)云頂場(chǎng)館群中，空中技巧和U型技巧項(xiàng)目場(chǎng)地使用的防風(fēng)網(wǎng)讓人眼前一亮。

該防風(fēng)網(wǎng)由石家莊鐵道大學(xué)劉慶寬教授團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)，能把超過(guò)10米/秒的風(fēng)速降到3.5米/秒以內(nèi)，厚度僅為4毫米左右，解決了建設(shè)費(fèi)用高、建設(shè)周期長(zhǎng)等多項(xiàng)難題，得到了國(guó)際雪聯(lián)、國(guó)際奧委會(huì)和參賽運(yùn)動(dòng)員的一致認(rèn)可和高度評(píng)價(jià)。

劉慶寬教授從事專業(yè)抗風(fēng)研究20年。找數(shù)據(jù)，建模型?；趫F(tuán)隊(duì)豐富的抗風(fēng)研究經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合云頂滑雪公園的地形、賽道、氣候等各類相關(guān)數(shù)據(jù)，劉慶寬團(tuán)隊(duì)加班加點(diǎn)，通過(guò)反復(fù)的電腦模擬計(jì)算和大量的風(fēng)洞試驗(yàn)，最終確定了防風(fēng)網(wǎng)的最佳內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

不過(guò)這只成功了一半，因?yàn)檫€需要找到可以生產(chǎn)這種防風(fēng)網(wǎng)的國(guó)內(nèi)企業(yè)。團(tuán)隊(duì)四處搜尋，沒(méi)找到相關(guān)企業(yè)，只好找到南方一家生產(chǎn)防風(fēng)網(wǎng)編織設(shè)備的廠家，請(qǐng)他們改良設(shè)備、嘗試生產(chǎn)……

經(jīng)過(guò)不懈努力，達(dá)到國(guó)際雪聯(lián)要求的國(guó)產(chǎn)防風(fēng)網(wǎng)終于“呱呱落地”。

冬奧會(huì)時(shí)，空中技巧和U型技巧兩個(gè)場(chǎng)地邊各9根雪白色塔桿，8塊平展的雪白色防風(fēng)網(wǎng)，配著鮮艷的冬奧會(huì)會(huì)徽，成為云頂場(chǎng)館群的一道靚麗風(fēng)景。

冬奧逛“雪如意”，不再擔(dān)心迷路

當(dāng)你走進(jìn)一座陌生的體育館，一邊問(wèn)路一邊尋找目的地時(shí)，你是否也想過(guò)：“如果室內(nèi)也能用導(dǎo)航就好了！”

這樣的期待，在北京冬奧會(huì)場(chǎng)館“雪如意”成為現(xiàn)實(shí)。

我國(guó)自主研制的首款小型化、低成本室內(nèi)高精度定位基站——北斗微基站走進(jìn)“雪如意”，首次將北斗導(dǎo)航信號(hào)引入室內(nèi)、地下遮擋區(qū)域，填補(bǔ)我國(guó)室內(nèi)外高精度導(dǎo)航空白。

中國(guó)電科54所承擔(dān)的“北京冬奧會(huì)北斗微基站室內(nèi)混合定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目是河北省科技冬奧專項(xiàng)項(xiàng)目，在奧運(yùn)賽事期間為“雪如意”冬奧場(chǎng)館工作人員和移動(dòng)車輛提供室內(nèi)外無(wú)縫連續(xù)的亞米級(jí)高精度實(shí)時(shí)定位和位置服務(wù)。

不過(guò)，室內(nèi)復(fù)雜空間的定位、導(dǎo)航一直是衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域的國(guó)際難題。如此高精度的定位是怎樣實(shí)現(xiàn)的？

時(shí)空盒可穿戴設(shè)備（不足手掌大?。┛梢話煸谑直?、肩部，或者放在衣服口袋中。這個(gè)小巧的一體化終端，能夠兼容室內(nèi)北斗微基站和室外北斗衛(wèi)星信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外高精度無(wú)縫切換。

新“氣象員”把脈賽事氣象風(fēng)云

“‘雪如意’場(chǎng)館的起跳點(diǎn)溫度是-5.6℃，平均風(fēng)速0.5m/s，陣風(fēng)風(fēng)速2.3m/s……”

凌晨5時(shí)，天還不亮，崇禮的張家口賽區(qū)氣象服務(wù)中心，賽區(qū)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)團(tuán)隊(duì)開始了一天的工作。

復(fù)雜的地形使得崇禮具有較高的氣象風(fēng)險(xiǎn)，低溫、大風(fēng)是氣象預(yù)報(bào)工作的難點(diǎn)。

通過(guò)冬奧專項(xiàng)，河北省氣象部門在崇禮成功研發(fā)了溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素客觀預(yù)報(bào)方法，完成了張家口賽區(qū)冬奧高影響天氣個(gè)例庫(kù)建設(shè)，構(gòu)建了張家口賽區(qū)百米級(jí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)子系統(tǒng)。

此外，還建立了針對(duì)張家口賽區(qū)復(fù)雜地形和雪上項(xiàng)目專項(xiàng)預(yù)報(bào)需求的高分辨數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)。

如今，新“氣象員”上崗，運(yùn)轉(zhuǎn)良好。該項(xiàng)目解決了張家口賽區(qū)復(fù)雜地形獨(dú)特小氣候環(huán)境下精準(zhǔn)預(yù)報(bào)的難題，實(shí)現(xiàn)了氣溫預(yù)報(bào)平均絕對(duì)誤差由2.8℃減小至1.5℃以內(nèi)，平均風(fēng)速預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率由10%提升至90%以上，填補(bǔ)了我省對(duì)復(fù)雜山地精細(xì)化氣象服務(wù)的技術(shù)空白，精細(xì)化程度達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

“智慧”賦能，延崇高速喜氣洋洋

“我們不能縮短兩地之間的物理距離，但可以縮短通行的時(shí)間。”

2015年，當(dāng)國(guó)際奧委會(huì)對(duì)北京冬奧會(huì)延慶、張家口兩大賽區(qū)人員轉(zhuǎn)場(chǎng)效率提出要求時(shí)，北京冬奧會(huì)申辦委員會(huì)工作人員篤定地說(shuō)。

實(shí)干讓愿景成為現(xiàn)實(shí)。

2020年1月，國(guó)內(nèi)首條智慧化高速公路——延崇高速公路通車運(yùn)行，延慶賽區(qū)到張家口賽區(qū)通行時(shí)間僅1個(gè)小時(shí)。

這是一條“平安、綠色、智慧、人本”的高速公路，行駛在延崇高速河北路段上，路面整潔平坦，行車平穩(wěn)，融入奧運(yùn)元素的道路景觀不斷給人驚喜。

太子城五環(huán)橋，以“冰雪五環(huán)”為設(shè)計(jì)創(chuàng)意，是延崇高速路上最具奧運(yùn)特色的景觀，斜拉索立面在日光下熠熠生輝、雄偉壯觀。

金家莊螺旋隧道也是一大亮點(diǎn)，隧道照明選用變色溫、防眩、傾斜配光燈具，洞內(nèi)設(shè)置注意力喚醒段，緩解駕駛員視覺(jué)疲勞和緊張情緒。以螺旋布線的方式優(yōu)化線形指標(biāo)，完美地解決了線路爬升難題，減少高填深挖、保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，克服高差達(dá)112米。

延崇高速信息中心主任吳建波說(shuō)，延崇智慧高速建成，成為國(guó)內(nèi)率先通車運(yùn)營(yíng)的車路協(xié)同、隧道智能綜合誘導(dǎo)、北斗衛(wèi)星和5G信號(hào)全覆蓋的山區(qū)高速公路。

“雪如意”有個(gè)“智慧大腦”

夜幕降臨，華燈初上。一枚流光溢彩的“如意”就出現(xiàn)在了所有人的眼前，夜晚的“雪如意”美不勝收。

燈光精彩呈現(xiàn)的背后，需要什么樣的技術(shù)保障？國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心采用了將近10萬(wàn)個(gè)燈具和投影設(shè)備。燈具全部采用節(jié)能環(huán)保的LED燈，每一個(gè)LED燈都有紅、綠、藍(lán)三種基準(zhǔn)色。普通的燈一般只呈現(xiàn)一種或者幾種顏色，“雪如意”燈光項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)高科技，使這三種顏色均具有256級(jí)灰度并任意混合，即可產(chǎn)生1000多萬(wàn)種顏色。

如此多的顏色如何實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)？張家口奧體公司創(chuàng)新采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與多專業(yè)相結(jié)合，形成多項(xiàng)智慧照明技術(shù)，為“雪如意”照明安上了“智慧大腦”。

針對(duì)賽事、開閉幕式、賽后運(yùn)營(yíng)等不同場(chǎng)景對(duì)光環(huán)境的多元需求，團(tuán)隊(duì)研究了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與多專業(yè)光影系統(tǒng)深度融合的關(guān)鍵技術(shù)、3D燈光演繹的智能控制技術(shù)和多燈光系統(tǒng)基于同一時(shí)間軸實(shí)現(xiàn)四維聯(lián)動(dòng)控制的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了夜景照明與舞臺(tái)燈光完美對(duì)接，一體式解決了國(guó)際賽事雪上運(yùn)動(dòng)的體育專業(yè)照明、燈光演繹、智能控制模式和電視轉(zhuǎn)播效果的技術(shù)難點(diǎn)。

精品鋼材助建“品質(zhì)”冬奧

自2月5日開賽，國(guó)家速滑館“冰絲帶”就被很多運(yùn)動(dòng)員視為“福地”。

作為北京冬奧會(huì)唯一新建冰上競(jìng)賽場(chǎng)館，“冰絲帶”不僅造型優(yōu)美，還是國(guó)內(nèi)最大跨度的單層索網(wǎng)屋頂體育館。

優(yōu)美的造型、巨大的跨度，得益于強(qiáng)健的“筋骨”支撐。“冰絲帶”所用鋼材，其中有2.3萬(wàn)余噸精品鋼材由河鋼獨(dú)家一對(duì)一直供。

不僅是“冰絲帶”，在國(guó)家雪車雪橇中心、國(guó)家高山滑雪中心，同樣能看到河鋼的身影——

在國(guó)家雪車雪橇中心，河鋼獨(dú)家直供1.4萬(wàn)噸高強(qiáng)鋼筋，用于項(xiàng)目賽道、房屋鋼結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部位建設(shè)。

在國(guó)家高山滑雪中心“雪飛燕”，該場(chǎng)館所需的3.8萬(wàn)噸建材用鋼全部由河鋼獨(dú)家直供。

北京冬奧會(huì)，河鋼優(yōu)質(zhì)保供了高品質(zhì)鍍鋅板、高層建筑結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)抗震鋼筋、高強(qiáng)度耐低溫角鋼等精品鋼材，累計(jì)供應(yīng)量超過(guò)33萬(wàn)噸。

技術(shù)加持，筑牢冬奧安全防線

這樣一組數(shù)字，給人妥妥的“安全感”：

在張家口賽區(qū)，一旦運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)狀況，醫(yī)療保障人員會(huì)在4分鐘內(nèi)趕到傷員位置，10分鐘內(nèi)完成清場(chǎng)，將其運(yùn)送到附近醫(yī)療站；運(yùn)動(dòng)員如需轉(zhuǎn)送，乘坐直升機(jī)，5分鐘就能轉(zhuǎn)送到北京大學(xué)第三醫(yī)院崇禮院區(qū)。

安全是重大體育賽事必須堅(jiān)守的底線。

護(hù)航冬奧平安，北京大學(xué)第三醫(yī)院崇禮院區(qū)應(yīng)用5G技術(shù)和移動(dòng)數(shù)據(jù)采集傳輸終端設(shè)備，建設(shè)了雪場(chǎng)、院前、院內(nèi)救治預(yù)警聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)和智能信息化平臺(tái)，構(gòu)建了賽場(chǎng)——醫(yī)療站——救護(hù)車、直升機(jī)——定點(diǎn)醫(yī)院一體化、閉環(huán)式、全流程協(xié)調(diào)統(tǒng)一的冬奧醫(yī)療救治體系。

目前，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)醫(yī)院與場(chǎng)館醫(yī)療站、急救轉(zhuǎn)運(yùn)途中的信息共享和可視化監(jiān)測(cè)，可為運(yùn)動(dòng)員提供從受傷時(shí)刻到救治結(jié)束全過(guò)程的快速、高質(zhì)量、高效率救治。

努力筑牢安全防線，河北嚴(yán)格把關(guān)，全力守護(hù)冬奧“舌尖上的安全”。

河北省食品檢驗(yàn)研究院建立了55種禁限用藥物殘留高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)，在更大范圍內(nèi)開展未知物的篩查工作，提高工作效率。建立了動(dòng)物源性食品原料、植物源性食品原料、預(yù)制調(diào)制食品高通量檢測(cè)方法，極大縮短了檢測(cè)時(shí)間，最大限度地消除基質(zhì)干擾，彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法檢出限低、假陽(yáng)性誤判的不足。

“綠電”生金，風(fēng)光無(wú)限

“氫能驅(qū)動(dòng)未來(lái)”。在張家口，一輛輛氫燃料公交車穿梭運(yùn)營(yíng)。

“吃”的是氫，“排”的是水，氫燃料公交車的優(yōu)勢(shì)是無(wú)污染。為適應(yīng)張家口賽區(qū)的超低溫環(huán)境，億華通動(dòng)力科技有限公司作為最早參與張家口氫能產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之一，研發(fā)的寬溫度適應(yīng)性高效燃料電池電堆及發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用梯度化傳熱技術(shù)和電化學(xué)快速產(chǎn)熱技術(shù)，突破了石墨板的低溫啟動(dòng)極限，解決了-30℃低溫環(huán)境下燃料電池快速啟動(dòng)的難題，為賽區(qū)新能源車輛順利完成交通保障任務(wù)，助力實(shí)現(xiàn)綠色冬奧提供了有力支撐和保障。

何止于能源利用，冬奧點(diǎn)滴中盡顯“綠色密碼”。

此前植被景觀破碎、林帶殘缺、景觀單一的路段，正逐漸變成“藍(lán)綠交織一脈、山水林田四段”的風(fēng)景大道。

這變化的背后，科技發(fā)揮了重要作用。

北方工程設(shè)計(jì)研究院有限公司在省科技廳的支持下，開展了“基于數(shù)字技術(shù)的冬奧景觀設(shè)計(jì)與生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究”。項(xiàng)目成果在崇禮城區(qū)至太子城冰雪小鎮(zhèn)7200畝生態(tài)景觀廊道建設(shè)中得到應(yīng)用示范，建成生態(tài)林斑、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(shí)現(xiàn)視域內(nèi)全要素整合，形成一條以“自然之美”和“鄉(xiāng)野之情”為特色的冬奧生態(tài)風(fēng)景道。此外，還開展了“基于生物多樣性保護(hù)的冬奧廊道景觀生態(tài)安全格局評(píng)價(jià)與構(gòu)建技術(shù)研究”，完成冬奧廊道沿線區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)類型識(shí)別與分類，景觀生態(tài)格局指數(shù)量化分析指標(biāo)體系搭建，結(jié)合崇禮城區(qū)至太子城冰雪小鎮(zhèn)生態(tài)景觀廊道建設(shè)，著力打造了一條野趣盎然的“生趣之道”。

國(guó)家半干旱農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心研發(fā)的“冬奧賽區(qū)植物景觀提升關(guān)鍵技術(shù)”，解決了張家口崇禮地區(qū)高寒、干旱、風(fēng)大等極度不利于綠化種植的難題，篩選百余種耐高寒喬灌草植物，改善了冬奧核心區(qū)植物景觀，豐富了張家口賽區(qū)景觀層次，造林成活率提高到95%以上，有力提升了植被生態(tài)功能。