数字技术赋能冬奥会 打造更智慧的盛会

  北斗微基站室内混合定位系统、交通综合运行协调与应急指挥中心、崇礼智慧交通平台、系列空气消毒机、中国冰雪运动员医疗信息管理平台……随着2022年北京冬奥会的开幕，这些中国电科用数字科技助力冬奥会的产品，也逐渐走向台前，广为人知。

 

北斗走进“雪如意”

 

  当你走进一座陌生的体育馆，一边问路一边寻找目的地时，你是否也想过：“如果室内也能用导航就好了！”

 

  这样的期待，在北京冬奥场馆“雪如意”成为现实。

 

  “我们承担的‘北京冬奥会北斗微基站室内混合定位系统关键技术研发及应用’项目，将在奥运赛事期间为‘雪如意’场馆内工作人员和移动车辆，提供室内外无缝连续的亚米级高精度实时定位和位置服务，精度可以精确到分米、厘米甚至是毫米。”该项目负责人、中国电科54所卫星导航系统与装备技术国家重点实验室主任蔚保国说。

 

 

  该项目首次打通了室内室外的北斗卫星导航连续覆盖定位，针对不同室内环境建筑结构特点，实现了全场馆可达、区域内无死角的快速定位。在人员密集的室内开阔区域可实现静态定位优于0.1米、动态定位优于0.5米的高精度定位，在室内外交替区域能够实现室内北斗微基站信号与室外空间北斗信号的自适应无缝接收切换，室内外连续定位精度优于1米，解决了大范围室内外高精度无缝定位技术国际难题。

 

  如此高精度定位的实现有赖于可穿戴设备——时空盒，它能够兼容室内北斗微基站和室外北斗卫星信号，实现室内外高精度无缝切换。时空盒可以独立使用，也可与智能手机通过无线方式绑定使用。用户用手机扫描时空盒背面唯一的二维码就能绑定自己的时空盒，通过智能手机APP位置服务软件将自己的实时位置信息在地图上显示给其他用户。同时，用户携带时空盒获得的实时位置信息也可以通过时空盒的4G/5G模块传递给位于远程机房的位置服务云平台，让北斗微基站除了有精准定位的“好视力”，还有了聪明的“大脑”。

 

 

  时空盒收集到的大量实时位置信息汇聚到应用平台后，可以提供三维全场景室内外人员及车辆态势监控、指挥调度等服务，实现室内外地图位置展示和实时定位数据交互。

 

 

  同时，基于北斗微基站的精准定位，安防配送一体化机器人也能够在“雪如意”内准确完成自主导航巡检和配送任务。技术人员可远程控制机器人并实时获取机器人位置，进行图片抓取、存储、回放和编辑，遥控机器人完成物品配送，指令机器人24小时在馆内巡检，对烟火等异常情况及时告警。

 

  “自主巡检配送一体化机器人搭载首创的北斗时空盒，相比国内外同类产品，首次具备室内外无缝连续导航定位能力。为适应北京冬奥会的实际需求，时空盒易穿戴、功耗低，在-40℃条件下仍能够正常工作。”蔚保国说。

 

  据介绍，“北京冬奥会北斗微基站室内混合定位系统关键技术研发及应用”项目成果是国际上首次在大型体育场馆大规模实现室内外亚米级连续定位，也是北斗进入室内的重大突破，填补了我国室内外无缝连续定位的空白。

 

科技“智”理赛区交通

 

  走进河北省TOCC（交通综合运行协调与应急指挥中心）张家口分中心，巨大的屏幕上，跳动着一系列张家口市交通运行动态的数字。

 

 

  “通过TOCC，张家口市内包括人、车、道路、场站等情况，以及交通事件、道路拥堵预测等交通数据，都可以一览无余地呈现在屏幕上。”中国电科太极股份助理总裁黄臣说。

 

  为什么要建设TOCC？黄臣介绍，近年来张家口交通运输行业实现了跨越式发展，但在冬奥赛事期间，人员流动、车辆运行再加上张家口地区地貌复杂、空间狭小的地理环境，还是会给道路交通带来前所未有的挑战。

 

  “如果将赛区复杂的车辆道路比作人体的血液血管，那么TOCC则是协调指挥决策的大脑。”黄臣表示，TOCC整合了张家口市交通全行业数据，整合5类数千万条重要交通运输基础数据，充分融合车辆、路面车流等16类上亿条动态数据以及2万多路视频监控数据，打通了公安、气象、民航等跨部门数据共享通道，实时掌握全市交通的运行态势，从而实现对人、车、路、场、站的自动监测和预警，并对赛时的交通运输安全进行透明化监督管理和扁平化调度指挥。

 

 

  “通过TOCC平台，张家口市交通运输行业的预见性、主动性、及时性和协同性能力可以得到大幅提升。”黄臣表示，通过对全网道路交通运行速度、运行指标的计算，TOCC可以分析预见未来一周重点道路区域的交通拥堵趋势，便于提前部署调控策略。同时，平台设计并实现了对交通枢纽运力低、公交车运行大间隔、危货车辆高速异常停车等自动预警功能，通过大数据分析，主动发现事件事故发生的苗头，通过预警提示相关负责人核实处置，有效遏制事件事故的发展。在及时性方面，平台汇聚了数亿条实时数据，通过对这些实时数据的快速处理分析，可以第一时间以可视化的方式推送给决策人员，实时掌控张家口市交通运行的整体态势。

 

  针对崇礼赛区的交通情况，中国电科还特别打造了崇礼智慧交通平台。该平台规划了机场、停车、道路基础、行政、气象、道路监控等13类基础数据，将实现崇礼交通运输信息的整合、共享及综合利用，为北京冬奥会赛时及后冬奥时期带来诸多便利。

 

 

  该项目负责人、中国电科旗下中华通信公司专家王腾说，该平台投用后，不仅可以有效缓解崇礼交通拥堵、停车难这两大难题，还将为崇礼公交管理、道路养护提供可靠的服务保障。“比如通过该平台，可以让崇礼居民和游客适时了解公交车行程信息，也可为山区的滑雪场和冬奥核心区铲冰除雪保障提供实用信息。”

 

  为保障冬奥北京赛区交通秩序畅通、高效，中国电科研制了道路交通信号统一控制与管理平台，汇聚融合了各类交通流检测数据、打通了各品牌道路交通信号机通信链路，可实现城市路口交通信号灯实时状态的集中化、简洁化的监视与操作，协同交通路网状态与信号智能控制。该平台可动态跟踪各类车队运行动态，并及时调整路口信号，帮助车队顺畅通过路口，整体提升了城市交通管理水平和奥运交通保障水平。

 

 

自然+科技碰撞的“化学”反应

 

  雨过天晴后，人们会感到空气清新。这是因为，大自然环境产生的复杂粒子释放到空气中发生了系列链式反应，达到杀菌、消毒、清除有害气体等功效，从而实现清洁空气的目的，带来清新、洁净的空气。

 

  如何利用大自然的这一智慧，对赛事期间疫情防控工作应用健康新型的病毒消杀模式？中国电科用实际行动，提供了答案。

 

  “冰雪赛事举办跨越北京、崇礼两地，且涉及场馆众多，在物理隔离、特效药、疫苗三大防疫手段之外，我们充分发挥科技创新和芯片技术优势，利用自然超粒子发生技术，成功研发了系列空气消毒机产品。”中国电科声光电公司专家、空气消毒机专项组技术总师表示，自然超粒子发生技术以自然界中普遍存在的水和空气为原料，通过核心技术，可产生包含关键活性物质的自然超粒子，捕获并消灭细菌、病毒等有害物质，创造安全、清新、洁净的生活空间。“基于该技术研发的系列空气消毒机产品，让场馆内的空气像雨后一样清新，非常舒适、健康。”

 

 

  与化学试剂喷洒、紫外灯照射、静电吸附/过滤等传统消杀技术相比，基于自然超粒子发生技术的空气消毒机系列产品具有自然超粒子寿命长、人机友好等特点。“经权威机构检测，空气消毒机核心模块对冠状病毒的杀灭率，可以在短时间内达到99.99%。”该技术总师表示，空气消毒机还对甲型流感病毒H1N1、肠道病毒EV71（手足口病毒）、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉菌、肺炎克雷伯氏菌、溶血性链球菌等常见的病毒和细菌，具有良好的杀灭效果。

 

  “我们已为张家口政府提供了空气消毒系列产品十余万套。该系列产品在相关场所、医院、机场、海关、出入境边防检查站等进行了应用和推广，助力冬奥防疫，以支撑赛事的顺利进行。”该技术总师表示。

 

5G赋能赛时“移动就医”

 

  冰雪项目具有高风险、高海拔、低温度的特点，运动员发生损伤的概率很高，运动员在训练中受伤后，往往只能由随队队医做简单处理，再转运到定点医院，有可能耽误救治最佳时间。加上疫情期间的封闭管理，也让运动员不能像普通患者一样去医院就诊，格外需要就近就急精准医疗保障。

 

  基于此，中国电科太极子集团旗下中电科新型智慧城市研究院与北京德尔康尼骨科医院共同打造了中国冰雪运动员医疗信息管理平台。

 

 

 

  “该平台最大的特点就是能够实现可移动和快速治疗。”该项目负责人王小明介绍，中国冰雪移动医疗保障平台是一家专门为中国冰雪运动员打造的“移动野战医院”，主要由中国冰雪运动员移动CT车、移动检测车、移动口腔车、移动手术车、负压转运车、急救转运车组成。运动员受伤后，在车内能够立即进行CT、口腔等方面的健康检测，必要时还能进行简单的急救手术，如果伤势严重，可以用急救转运车立即转送大型医院。“可以说，该平台能够完全满足运动员训练备战的就医需要。”

 

 

  该平台在国内首创使用5G专用网络，集合25家医疗卫生保障定点医院、99名医疗卫生保障特聘专家，支持远程多点会诊，实现比赛场地与基地医疗站、中转医院、定点医院以及特聘专家、医务专家之间的实时互通，全程共享运动员的健康档案、检查结果、诊疗记录、影像资料等，真正实现全流程无纸化、移动化、规范化、精细化的医疗保障。

 

  此外，中国电科还为首都体育馆配备了近六百平米LED显示屏。全力做好冬奥通信保障任务，中国电科编制完成了《2022年冬奥会张家口赛区公众通信基础设施专项规划》，对张家口赛区多个比赛场馆、酒店、交通干线等区域的通信进行布设，稳定支撑冬奥期间应急指挥无线通信系统的日常巡检、技术支持、应急处理、供电保障等工作。同时，针对北京赛区的多个比赛场馆及重点区域，中国电科完成了监测装备组网、电磁环境全景监测、重点频率监视、电磁信号态势展示等，保障监测区域电磁环境状况。