日期:[2022年01月14日]
-- 智慧生活报 --
版次:[A4]
“超级大脑”实时管控
——国家速滑馆“冰丝带”建成智慧场馆
图片说明：
①2021年12月26日拍摄的“国家速滑馆数字孪生操作系统”大屏幕。 新华社记者 程婷婷 摄
②2020年12月15日拍摄的进行场馆外立面泛光照明调试的国家速滑馆 “冰丝带”。 新华社记者 张骁 摄
③2021年3月25日，国家速滑馆进行制冰。 新华社记者 张晨霖 摄
既建成外观惊艳、功能齐备的“实体速滑馆”，也要建成智慧示范、服务长期发展的“数字速滑馆”。历经多年科研攻关，国家速滑馆“冰丝带”正式建成智慧场馆。基于“超级大脑”等技术，场馆在硬件运维、服务保障方面呈现诸多科技亮点。
场馆有感觉会呼吸，有记忆，会思考
智慧场馆建设正引领中外体育场馆建设方向。作为北京冬奥会唯一新建冰上竞赛场馆、北京冬奥会标志性场馆，“冰丝带”将智慧场馆建设视作重要科研课题。“冰丝带”致力于将场馆整体打造为智慧场馆。“智慧化”成为覆盖工程建设、赛事保障、赛后利用等全生命周期的核心关键词。
北京国家速滑馆公司副总经理、总工程师李久林介绍，工程建设中，场馆应用BIM技术、机器人技术，破解索网屋面、幕墙系统、制冰系统等建设难题，保障硬件设施竣工投用。而作为场馆软件建设重点，智慧系统建设也在按期推进。近年来，建设者长期追踪国内外最新科技应用，为场馆打造“数字基座”。“经科研攻关，目前‘冰丝带’已经配备由北京建院和中科院软件所联合研发的‘超级大脑’，在接入36个系统、近10万点实时数据后，场馆做到了‘有感觉，会呼吸，有记忆，会思考’。”他说。
有感觉——场馆建筑布设各类物联网传感器，以多种网络方式实时捕捉室内外温度、湿度、空气质量、光照度等场馆运行数据。
会呼吸——通过场馆屋顶气象站实时数据，场馆可根据空气质量主动吸入空气开启室内新风系统，根据室外光线强弱自动升降电动遮阳帘或启闭大厅灯光。
有记忆——“超级大脑”会记录场馆各项运行指标，经数据挖掘分析后，主动提出场馆各空间合理运行参数。在保障人员安全、健康、舒适的前提下降低场馆耗能。
会思考——“超级大脑”会根据不同比赛场景、竞赛需求、观众数量、防疫形势，自动控制座椅送风系统、制冰温度、场地除湿系统、屋顶电动窗系统、防疫消杀系统，在保障赛事进行的同时，服务观众舒适观赛。
“超级大脑”实现毫秒级管控确保数据安全
“智慧场馆建成后，建筑面积约8万平方米的‘冰丝带’，仿佛变成了一部易于操控、可以不断升级更新的‘智能手机’。”李久林说。
在国家速滑馆地下机房，通过电脑屏幕可以看到场馆“超级大脑”。这套平台系统实时监测场馆运行数据和基础信息，做到运行控制和风险管理。
北京建院副总工程师刘洁介绍，这颗“超级大脑”支持毫秒级管控。重要模拟数据响应时间仅24毫秒，5万点数据查询时间为0.82秒。该系统有一颗“中国芯”，全部基于国产技术打造，拥有自主知识产权。“从底层数据库到所有数据接口，场馆实现全部数据自主上传，可在局域网内独立进行海量数据的采集、存储、管理和高速计算，完全和外网剥离。”她介绍，这最大限度确保了场馆数据安全，成为场馆运行的核心优势。
基于“超级大脑”，首都信息公司和北智建公司建设出场馆可视化运维系统和全域数字孪生系统，将场馆运行工况生动地呈现在场馆管理者面前，这便于监控场馆运行情况并作出决策。
在观众集散厅位置，在国家速滑馆数字孪生操作系统大屏上，场馆公共安防、设备监控、能源优化、健康环境运行情况直观可见。以设备监控为例，实时展示出冷水机组、新风机组等设备的启停状态、季节模式，甚至包括换热器的进出水温度。
值得一提的是，该系统还将周边城市信息集成在大屏中反映，这将便于场馆管理者了解城市层面运行情况，在举办大型活动时研判场馆外围交通情况等信息。
李久林介绍，为精准核算场馆运行碳排放情况，北京理工大学和北京航空航天大学还为场馆建立“天地空一体化二氧化碳检测系统”。通过馆内60个分布式传感器、馆外车载红外光谱测试仪和温室气体探测卫星数据反演技术，实现对场馆周边区域碳排放的实时监测，并整合构建出场馆自身的碳排放数据库。
“黑科技”提供场馆观赛、体验、训练“新福利”
除服务场馆管理者的智慧技术，场馆还在观赛、体验、训练方面呈现新亮点。据了解，国家速滑馆已经建构“AI+AR”智能室内定位导航系统。工作人员打开手机软件终端后，可以直观展示出场馆看台、卫生间、零售店等的具体位置信息。输入座席号码后，软件可提供精准到座位的立体实景导航。
基于5G技术的云网雾端架构使场馆还可提供“8K+VR”包厢服务、低延时视角定制等观赛服务。佩戴专用体验设备后，可实时观看场馆不同角度的超高清比赛实况。这套系统已在国际赛中进行了测试。
李久林透露，目前，场馆还自主研发了基于3D人工智能芯片和图像融合算法开发的滑冰、滑雪冬奥项目游戏软件。通过与摄像机集成形成体感互动平台，可准确识别人体动作，体验者在馆内无需佩戴传感设备就能完成游戏动作，这进一步提升了观众体验冰雪运动项目的互动效果，也利于推广冰雪运动。
此外，场馆还建立了针对速度滑冰项目的训练体能监测管理系统。这套系统可以全面采集、监测人员运动时产生的速度、加速度、心率、轨迹等数据，向管理者、教练、科研人员反馈运动员训练参数和运动细节，这有助于提升速度滑冰训练的科学性和安全性。
李久林表示，国家速滑馆将高标准服务于北京冬奥会赛时保障，同时也着眼于场馆长期可持续经营。冬奥会结束后，科技亮点纷呈的“冰丝带”将面向公众开放，让大家感受到更多科技冬奥成果。 新华社记者 张骁 夏子麟
①2021年12月26日拍摄的“国家速滑馆数字孪生操作系统”大屏幕。 新华社记者 程婷婷 摄
②2020年12月15日拍摄的进行场馆外立面泛光照明调试的国家速滑馆 “冰丝带”。 新华社记者 张骁 摄
③2021年3月25日，国家速滑馆进行制冰。 新华社记者 张晨霖 摄
既建成外观惊艳、功能齐备的“实体速滑馆”，也要建成智慧示范、服务长期发展的“数字速滑馆”。历经多年科研攻关，国家速滑馆“冰丝带”正式建成智慧场馆。基于“超级大脑”等技术，场馆在硬件运维、服务保障方面呈现诸多科技亮点。
场馆有感觉会呼吸，有记忆，会思考
智慧场馆建设正引领中外体育场馆建设方向。作为北京冬奥会唯一新建冰上竞赛场馆、北京冬奥会标志性场馆，“冰丝带”将智慧场馆建设视作重要科研课题。“冰丝带”致力于将场馆整体打造为智慧场馆。“智慧化”成为覆盖工程建设、赛事保障、赛后利用等全生命周期的核心关键词。
北京国家速滑馆公司副总经理、总工程师李久林介绍，工程建设中，场馆应用BIM技术、机器人技术，破解索网屋面、幕墙系统、制冰系统等建设难题，保障硬件设施竣工投用。而作为场馆软件建设重点，智慧系统建设也在按期推进。近年来，建设者长期追踪国内外最新科技应用，为场馆打造“数字基座”。“经科研攻关，目前‘冰丝带’已经配备由北京建院和中科院软件所联合研发的‘超级大脑’，在接入36个系统、近10万点实时数据后，场馆做到了‘有感觉，会呼吸，有记忆，会思考’。”他说。
有感觉——场馆建筑布设各类物联网传感器，以多种网络方式实时捕捉室内外温度、湿度、空气质量、光照度等场馆运行数据。
会呼吸——通过场馆屋顶气象站实时数据，场馆可根据空气质量主动吸入空气开启室内新风系统，根据室外光线强弱自动升降电动遮阳帘或启闭大厅灯光。
有记忆——“超级大脑”会记录场馆各项运行指标，经数据挖掘分析后，主动提出场馆各空间合理运行参数。在保障人员安全、健康、舒适的前提下降低场馆耗能。
会思考——“超级大脑”会根据不同比赛场景、竞赛需求、观众数量、防疫形势，自动控制座椅送风系统、制冰温度、场地除湿系统、屋顶电动窗系统、防疫消杀系统，在保障赛事进行的同时，服务观众舒适观赛。
“超级大脑”实现毫秒级管控确保数据安全
“智慧场馆建成后，建筑面积约8万平方米的‘冰丝带’，仿佛变成了一部易于操控、可以不断升级更新的‘智能手机’。”李久林说。
在国家速滑馆地下机房，通过电脑屏幕可以看到场馆“超级大脑”。这套平台系统实时监测场馆运行数据和基础信息，做到运行控制和风险管理。
北京建院副总工程师刘洁介绍，这颗“超级大脑”支持毫秒级管控。重要模拟数据响应时间仅24毫秒，5万点数据查询时间为0.82秒。该系统有一颗“中国芯”，全部基于国产技术打造，拥有自主知识产权。“从底层数据库到所有数据接口，场馆实现全部数据自主上传，可在局域网内独立进行海量数据的采集、存储、管理和高速计算，完全和外网剥离。”她介绍，这最大限度确保了场馆数据安全，成为场馆运行的核心优势。
基于“超级大脑”，首都信息公司和北智建公司建设出场馆可视化运维系统和全域数字孪生系统，将场馆运行工况生动地呈现在场馆管理者面前，这便于监控场馆运行情况并作出决策。
在观众集散厅位置，在国家速滑馆数字孪生操作系统大屏上，场馆公共安防、设备监控、能源优化、健康环境运行情况直观可见。以设备监控为例，实时展示出冷水机组、新风机组等设备的启停状态、季节模式，甚至包括换热器的进出水温度。
值得一提的是，该系统还将周边城市信息集成在大屏中反映，这将便于场馆管理者了解城市层面运行情况，在举办大型活动时研判场馆外围交通情况等信息。
李久林介绍，为精准核算场馆运行碳排放情况，北京理工大学和北京航空航天大学还为场馆建立“天地空一体化二氧化碳检测系统”。通过馆内60个分布式传感器、馆外车载红外光谱测试仪和温室气体探测卫星数据反演技术，实现对场馆周边区域碳排放的实时监测，并整合构建出场馆自身的碳排放数据库。
“黑科技”提供场馆观赛、体验、训练“新福利”
除服务场馆管理者的智慧技术，场馆还在观赛、体验、训练方面呈现新亮点。据了解，国家速滑馆已经建构“AI+AR”智能室内定位导航系统。工作人员打开手机软件终端后，可以直观展示出场馆看台、卫生间、零售店等的具体位置信息。输入座席号码后，软件可提供精准到座位的立体实景导航。
基于5G技术的云网雾端架构使场馆还可提供“8K+VR”包厢服务、低延时视角定制等观赛服务。佩戴专用体验设备后，可实时观看场馆不同角度的超高清比赛实况。这套系统已在国际赛中进行了测试。
李久林透露，目前，场馆还自主研发了基于3D人工智能芯片和图像融合算法开发的滑冰、滑雪冬奥项目游戏软件。通过与摄像机集成形成体感互动平台，可准确识别人体动作，体验者在馆内无需佩戴传感设备就能完成游戏动作，这进一步提升了观众体验冰雪运动项目的互动效果，也利于推广冰雪运动。
此外，场馆还建立了针对速度滑冰项目的训练体能监测管理系统。这套系统可以全面采集、监测人员运动时产生的速度、加速度、心率、轨迹等数据，向管理者、教练、科研人员反馈运动员训练参数和运动细节，这有助于提升速度滑冰训练的科学性和安全性。
李久林表示，国家速滑馆将高标准服务于北京冬奥会赛时保障，同时也着眼于场馆长期可持续经营。冬奥会结束后，科技亮点纷呈的“冰丝带”将面向公众开放，让大家感受到更多科技冬奥成果。 新华社记者 张骁 夏子麟
