科技让冬奥更精彩

伴随着北京冬奥会和冬残奥会冰上项目测试活动的开展，众多新技术惊艳亮相，与冬奥赛事深度融合。无所不在的科技应用场景，让人们对北京冬奥的冰雪盛会充满期待。

4月1日至10日，“相约北京”冬奥冰上项目测试活动（下称“测试活动”）陆续展开，这是冬奥会比赛场馆正式投入使用的第一次试冰，也是科技与冬奥会融合的新开端。

一直以来，夏奥会和冬奥会等世界性体育大赛，既是全球体育的盛事，也是先进科技的展示舞台。“黑科技”在场馆和训练比赛中的运用，让更快、更高、更强成为现实;新型转播技术的应用，让全球观众获得身处现场般的观赛体验……

4月8日，运动员在国家速滑馆进行比赛（图/《新京报》）

五大冬奥场馆精彩纷呈

北京既举办过夏奥会，又将举办冬奥会，因此，如何将已有的场馆进行完美改造利用就成了北京冬奥会的看点之一。此次测试活动投入使用的比赛场馆主要有国家游泳中心、国家体育馆、国家速滑馆，首都体育馆、五棵松体育馆五个主竞赛场馆。

国家游泳中心：“水立方”变身“冰立方”

国家游泳中心“水立方”是2008年北京奥运会的标志性场馆，承担了游泳、跳水、花样游泳等水上比赛项目。作为世界上第一个拥有智能化泳池转换冰场技术的场馆，“水立方”变身为“冰立方”，将在北京冬奥会和冬残奥会上承担冰壶项目和轮椅冰壶项目的比赛。

国家游泳中心在2019年首次完成游泳池与冰场的转换，实现了“水立方”变为“冰立方”的华丽转身。当年12月，场馆还成功举办了中国青少年冰壶公开赛，完成赛道认证，成为第一个开启高规格冰上赛事并率先进入实战测试阶段的冬奥场馆。

根据改造方案，“水立方”此次改造涉及建筑、结构、防水等工程领域，约70个独立施工区，50 000平方米的改造面积。“改造中最大的难点在于水冰转换，要在保有水立方水上功能的基础上新增冰上功能。”北京市重大项目办城区场馆建设处处长黄晖介绍。

水冰是如何实现转换的？据相关人士介绍，比赛大厅中部搭建了可转换结构，安装了可拆装制冰系统。把游泳池的水放空、排干，再把钢结构支撑体系和混凝土面板安装完成，铺上制冰管道，制冰后将形成具有4条标准赛道的冰壶场地。黄晖指出，这种转换模式不仅实现了“水立方”与“冰立方”互换，还实现了转换材料重复利用，大幅降低后期拆除改造成本。

北京市国有资产经营有限责任公司所属国家游泳中心总经理杨奇勇介绍，国家游泳中心由“水立方”改造成“冰立方”后，比赛大厅具备冰上赛事、水上赛事及大型商业活动的承办条件。赛后，将在游泳季和冰上季之间不断切换，春夏秋三个季节将成为“水立方”，用于开展水上运动;冬季则变身为“冰立方”，用于开展冰上运动，成为奥运场馆可持续利用的典范。

同时，为做好场馆的后期运营，国家游泳中心还利用南广场地下空间建立了两块冰面，一块为标准冰场，另一块为冰壶场地。届时，将作为奥林匹克中心区冰壶项目体验基地，为大众参与冰雪运动提供开放的平台。

国家体育馆：打造冰球圣殿

2008年，國家体育馆曾举办过体操、蹦床、轮椅篮球等比赛。在北京冬奥会上，这里将举行男子冰球、女子冰球部分比赛，以及北京冬残奥会的残疾人冰球比赛，是名副其实的“双奥场馆”。

作为世界顶级赛事，冬奥会冰球比赛对于场地有非常严格的要求。为使冰面质量符合奥运赛事标准，国家体育馆由国内最高水平制冰团队来完成改造。

改造后的国家体育馆新增两块冰球冰面，一块用于北京冬奥会正式比赛，一块用于赛前训练热身。两块冰场均具备多种尺寸模式转换功能，不仅可符合冬奥会、NHL（国家冰球联盟）赛事“60米×26米”冰场尺寸的要求，赛后也可转换为“60米×30米”尺寸的冰场，为大众冰上活动、花样滑冰、日常训练及各类赛事提供服务。

目前，国家体育馆冰面状况及制冷机组运转良好，冰面质量得到美国主制冰师、制冰专家尼尔森·多恩·莫法特的认可。

国家体育馆从2018年起进行了为期两年的升级改建工程。除对主馆进行改造增加相关功能外，还在北侧新建了冰球训练馆。该训练馆外立面由863块冰花图案压花玻璃装饰，国家体育馆别称“冰堡”也由此得来。

这些玻璃采用双层夹胶设计，重量是普通玻璃的2到4倍，其中最大的一块足有8平方米，重量超过460公斤。随着夜幕降临，“冰花”玻璃配合灯光，逼真地呈现出“冰堡”效果，营造出了浓浓的冬季运动氛围，凸显冬奥主题。

为了给运动员提供舒适便捷的赛会体验，场馆内添置了14个球队更衣室，各配备独立的磨刀室、储存室、按摩室、教练室，此外卫生间和淋浴室实现了干湿分离，充分考虑训练、比赛需求，力求给运动员们创造最舒适的比赛条件。

此外，场馆在建设时充分践行“以运动员为中心”的理念，整体规划运动员流线，将更衣室设置在比赛场馆和训练馆之间，最大限度减少运动员行走距离。在所有赛会制世界级冰球比赛场馆中，“冰堡”是运动员流线最短的场馆。

场馆里还设置了无障碍坐席区域。国家体育馆业主单位、北京演艺集团总经理助理金黎明介绍，这一区域无论是从高度还是角度而言都是最好的观赛平台，赛时是为坐轮椅的朋友准备的，这也是场馆人文关怀和最大程度为观众服务的设计。

国家速滑馆：打造“最快冰面”

国家速滑馆又名“冰丝带”，是北京冬奥会标志性场馆，也是唯一新建冰上竞赛场馆。在北京冬奥会期间，它将承担速度滑冰项目的比赛和训练。

黄晖介绍，国家速滑馆采用了全冰面设计，致力于打造“最快冰面”。冰面面积约为1.2万平方米，是目前亚洲最大的冰面。国家速滑馆冰面采用分模块控制单元，将冰面划分为若干区域，根据不同项目分区域、分标准进行制冰。

据了解，国家速滑馆采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术，是全世界最大的采用二氧化碳跨临界直冷制冰系统的冰面，也是全球首个采用该技术进行制冷的冬奥场馆。这项技术是目前世界上最先进、环保的制冰技术，温控精准、热回收率高且碳排放趋近于零。

测试活动期间，赛道冰面温差可控制在0.5℃以内，温度均匀，保证了冰面硬度一致，运动员无论滑到哪个位置，感觉完全一致，为比赛提供了公平的竞赛环境，也为运动员创造最佳成绩提供场地保障。国家速滑馆在设计上还融入了绿色环保的建设理念，充分利用场馆制冷产生的余热用于运动员生活用水、融冰池融冰、冰面维护浇冰，一年可节电约200万千万·时。

国家速滑馆在设计之初就充分考虑赛后利用，其全冰面设计为适应多种需求的群众性健身提供硬件支撑。冰面最外圈是400米的国际标准速滑赛道，供赛时比赛使用;赛道围合的场芯部分，是南北两块标准冰场，可开展花样滑冰、冰球等运动;冰场中间运动员入场通道可随时“隐藏”。场馆平时可接待超2000名运动爱好者同时开展冰球、冰壶等各类冰上运动，将着眼于服务赛后可持续利用，努力打造值得传承、造福人民的永久资产。

首都体育馆：老场馆华丽转身

首都体育馆建成于1968年，是新中国建设的第一座现代化体育场馆。这里曾见证了1971年中美乒乓球友谊赛、1980年美国花样滑冰队访华、2008年北京奥运会排球比赛等诸多中国体育的重要时刻。北京冬奥会期间，短道速滑和花样滑冰项目的14枚金牌将在这里决出。

“老场馆、新变化、高科技。”首都体育馆运行团队主任丁东用9个字来形容这座焕然一新的场馆。据悉，首都体育馆升级改造主要包括照明系统、灯光系统、无障碍座席、制冰系统、场馆恒温恒湿等方面。其中，最具特色的就是新增的天幕和环屏系统。

首都体育馆顶部设置了一块1360平方米的天幕，这是目前国内最大的室内视频显示系统，可以与四周环屏互动，将绚丽的灯光与优美的画面投影至场馆顶部的屏幕，当运动员在冰面上滑行时，犹如置身梦境一般。这套系统不仅可以烘托现场气氛，还能提升观赛体验。

走进场馆，第一感受是“暖和”。改造后，场内始终保持恒温恒湿，冰场温度16℃，相对湿度35%。

场馆座椅的数量也发生了变化，由原来的18 000座调整到15 000座，增加了80个无障碍观众座席。“我们在原有基础上把座椅加宽，让观众观赛更加舒适，体验感更好。”丁东强调，希望北京冬奥会结束后，首都体育馆不仅可以继续承接各项国际、国内高水平赛事，还能成为大众健身的新场所。

在制冰方面，首都体育馆也应用了二氧化碳跨临界直冷制冰系统，通过这一举措，每年可以节电100多万千瓦·时。

全面改造升级后的首都体育馆也得到了运动员们的称赞。获得测试活动短道速滑业余组女子3000米接力冠军的北京一队队员庞斯予赛后非常激动：“场馆很好，冰面很平整，冬奥场馆果然不一般！”

五棵松体育馆：打造冰篮圣地

五棵松体育馆曾承办过奥运男篮比赛、男篮世界杯、CBA联赛，是国内当之无愧的篮球圣地，如今它正以北京冬奥会为坐标，向着成为冰上圣殿的目标一步步迈进。

为了满足北京冬奥会赛事需求，五棵松体育馆进行了综合改造，包括更换新制冰机组，设计改建球员更衣室、兴奋剂检测室等功能性房间。2020年12月，五棵松体育馆改造工程完成，正式升级为“双奥场馆”，它不仅能满足北京冬奥会赛时需求，并且能够在6小时内实现“冰篮转换”，兼顾场馆赛后利用。

五棵松体育馆还有一项“独家秘笈”，即创造性地利用冰坝技术，在保留“30米×60米”冰场的基础上，“截”出一个“26米×60米”的“冬奥冰场”。改造完成后，五棵松体育馆将可以在冰坝大小上按需切换。

什么是冰坝？北京华体五棵松项目负责人表示，冰坝是冰球场周围基础设施之一，与界墙和亚克力板共同构成冰球场四周的基础设施。高度约为9厘米的冰坝有两个作用，一个是规定了冰球场地边界，另一个则是可以将界墙固定在地面上，防止运动员的撞击导致界墙移位。

界墙上方会安装亚克力板。在冰球比赛中，小小的冰球被运动员们推来射去，时速快时可达150公里。高1.8米的亚克力板能防止冰球飞出场外，以免造成意外伤害或破坏冰场周围设施。同时，由于亞克力板柔韧度极高，运动员在比赛中即使撞上也不会受伤。

考虑到冰球选手的射门高度，球门后侧的亚克力板高度为2.4米，并且在它的上方还将安装防护软网，作用也是为了防止冰球飞到观众席上。不过，这种软网是有孔隙的，不会影响观众的观赛效果。

转播：让观众看得更爽

冰球是北京冬奥会比赛中冲突性最强、最具观赏性的项目之一。在手机或电视上观看冰球比赛时，如何获得身临其境的观赛体验？最新转播技术的出现，让冰球迷的期待成为可能。

在此次测试活动中，国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冰雪项目交互式多维度观赛体验技术与系统”，出现在国家体育馆和五棵松体育馆的冰球比赛中。

据了解，这一系统采用了“自由视角”视频技术来展现冰球等北京冬奥会项目的比赛。观众通过电视、手机或VR（虚拟现实）设备观看比赛时，可以自己当“导播”，随时改变赛场的视角和位置，全方地欣赏赛场上运动员的一举一动。

“自由视角”是如何实现的？该项目课题负责人盛骁杰介绍，国家体育馆中的U形架上共架设了40台相机，总长度达210米。通过三维重建和渲染，可以渲染出任意时长和帧率的精彩特效片段，相当于1200台相机同时拍摄拼接的效果。

无须特殊装备，也不用专门的带宽，只要手持一部5G手机，配上5G网络，冰雪发烧友就可以随时随地实现高质量的交互式观赛。与此同时，借助“子弹时间”技术，观众还可以在比赛过程中“凝固时空”，立体观看冰球运动员拼抢的瞬间，或是花滑选手腾空旋转的唯美一刻。

除了满足观赛需求、让冰雪项目更好看之外，“自由视角”和“子弹时间”技术对于裁判员判罚和运动员训练也有重要作用：一方面，通过这一技术可以随时生成360°信号画面，提供给裁判和转播商，帮助裁判快速、准确地作出判罚;另一方面，它也可以让教练和运动员多角度回顾训练和比赛场上的技术和动作细节，科学地提升成绩。

“‘自由视角技术就像在5G高速公路上进行‘花式飙车。”项目负责人、北京大学博雅特聘教授陈宝权说，与传统单独视点的视频传输相比，自由交互的多视点传输在数据容量上是数倍甚至数量级的提高。

服务：机器人进赛场送“快递”、颁奖

在此次测试活动上，不少场馆都出现了智能机器人的身影。它们在提升冬奥会管理水平的同时，也极大地减轻了运动员、工作人员的搬运工作，节省了人力和物力。

4月2日测试活动开始后，前来采访的国内外媒体就被在国家体育馆工作层辛勤工作的智能物流机器人吸引得走不动道。

这台机器人不但勤劳能干，颜值也很高，声音更是可爱，堪称国家体育馆的新宠。

据介绍，智能物流机器人项目是北京冬奥会科技创新项目之一。如今智能物流机器人已入驻北京几大冰上场馆。机器人采用了“激光+视觉”的自助避障导航策略，只需提前确定行走区域和主题路线，就能让其在场馆内自由行驶。

据场馆志愿者介绍，智能物流机器人干起活来是一点儿都不含糊。目前它主要承担场馆媒体区的成绩单分发，第一时间将比赛成绩单送到媒体记者工作间。“我们提前设计好了路线，他是个有证件的快递小哥。”国家体育馆工作人员说。

据悉，智能物流机器人还将用于办公区点到点搬运，文件材料、小型体育器材的搬运，以及完成餐厅的辅助搬运工作。

与此同时，在国家速滑馆也出现了一款格外抢眼的颁奖机器人。别看这台机器人走起路来的样子萌萌的，实际上能力却不小，一方面它可以为运动员进行无接触颁奖，另外一方面它可以识别运动员的身份，通过不同的语言向运动员表达祝贺。目前这台机器人还在测试当中，相信未来它将会更加娴熟地运用颁奖动作，同时也能储备更多的语言。

防疫：让赛场更安全

北京冬奥会是面向世界的国际性赛事，在全球疫情大背景和国内疫情防控常态化的机制下，如何做好运动员、工作人员的体温监测，做到有疫情及时发现，成为此次测试活动中的一项重要工作。在五棵松体育馆，一枚小小的“腋下创可贴”，成为场馆内600多名工作人员的防疫利器。

“腋下创可贴”是一款可穿戴式的智能体温计。五棵松体育馆运行团队主任陈双介绍，使用时，工作人员只需将这款指肚大小的智能体温计贴在皮肤上，并下载手机应用后绑定，便可实时监测自己的体温数据，并自动上报后台。一旦发现温度异常，防疫系统将及时作出应对。

据介紹，“腋下创可贴”曾在疫情防控期间发挥重要作用。作为全球最小、测温最精准的可穿戴式连续智能测温设备，“腋下创可贴”的测温芯片只有米粒大小，但测温精度可达到0.05℃，充电一次能连续使用10天，可以满足冬奥会等大型赛事的疫情防控需求。

五棵松体育馆医疗和防疫副主任尹金淑介绍，测试活动期间，一名患病的工作人员被测温系统及时发现后，场馆随即启动救治和防疫机制，并开展流调工作，直到确认其核酸检测结果为阴性。这让整个场馆的防疫系统得到了非常好的检验。

在首都体育馆的媒体工作间内，记者可以通过无人混合采访的方式对参赛选手进行线上采访。据悉，无人混合采访包含现场混采区的运动员端、云转播平台和远端记者3个部分。

首都体育馆新闻运行经理刘慧颖介绍，混合区的采访是结合当前的疫情防控要求，以非接触的远程采访形式，利用屏幕和5G技术，让运动员和媒体不互相接触也可以顺利交流。这样既确保安全，对防疫也是很好的保障。

回顾往昔，冬奥与科技始终联系紧密。万众瞩目的冬奥会，让更多人可以感受“科技冬奥”的智慧魅力。科技元素的加持，也丰富了冬奥会的形式与内涵。（本刊综合）