国有企业的科技冬奥

文=杨家梅 王静雅 等

国务院国有资产监督管理委员会秘书长、新闻发言人彭华岗在国新办新闻发布会上表示，在冬奥会筹办过程当中，国资委专门成立了服务保障北京2022年冬奥会和冬残奥会协调工作机制，指导推动中央企业高质量、高标准参与冬奥会的筹办、建设以及服务保障。

在相关服务保障方面，彭华岗表示，航天科技集团作为北京冬奥会开幕式最主要的技术保障实施单位之一，积极承担舞台、空中设施、地面显示系统等多个项目的技术保障任务。

中国石油、中国石化全力保障冬奥场馆建设运营油气供应和新型加氢站建设，为冬奥会提供专业、优质、清洁、可靠的油气产品服务。国家电网建设完成了冬奥电力运行保障指挥中心，将赛区的供电可靠性提高到99.999%。这是历届冬奥会最高标准，并在奥运会历史上首次实现了全部场馆100%绿色供电。此外，三家中央电信企业运用5G赋能智慧冬奥，建立了智慧通信网络和运行保障体系。国药集团全力负责张家口赛区各场馆以及医疗保障医院的药品供应。新兴际华集团、中航集团等企业结合自身业务，积极助力推广冰雪运动，弘扬冬奥文化。

国资委还高效率高水平完成冬奥会竞赛场馆建设，中央建筑企业从选址规划到周密设计，从紧张建设到高效测试，如期完成了12个冬奥竞赛主场馆中的10个场馆的参建（改造）任务。

在高标准严要求落实京张高铁等基础设施建设任务方面，中国中铁、中国铁建等企业承建的京张高铁项目，采用自主可控的北斗卫星导航系统，在多项关键核心技术上实现了突破，实现了京张铁路的新发展，续写了“百年京张”新传奇。

兵器工业激光院激光测风雷达全力保障谷爱凌女子U型场地技巧赛摘金

谷爱凌在自由式滑雪女子U型场地技巧赛摘金。金牌的背后，有与生俱来的天赋，有十年如一日的训练，有教练组的培养和支持，还有幕后运行的科技装备的全力保障，其中，中国兵器工业集团激光院提供的FC-Ⅲ型激光测风雷达就是一位幕后保障者。

赛场捕风的重要性。滑雪赛道地理环境特殊，风场情况复杂多变，运动员在高速下滑过程中，尤其是在做雪上空中技巧运动时，极易受突变纵风及横风的影响，轻则影响比赛的成绩，重则危害运动员的安全。因此，做好赛道的纵风及横风实时监测与危险预警，是冬奥会滑雪比赛顺利举行的技术保障。

在赛前集训和正式比赛期间，利用精确的风场信息的辅助，运动员将风场动态情况与空中姿态控制深度融合，通过不断修正完善姿态细节，形成新的技术动作定型，自我超越的同时在风中翻腾起舞，力与美都达到极致。

激光测风雷达成为测风的利器。激光测风雷达基于相干探测原理，利用激光作为照射光束，通过接收光束对大气中随风飘移气溶胶的散射回波信号，并通过数字鉴频技术来获得气溶胶相对激光束的多普勒频移，最终实现对大气风场信息的测量。激光测风雷达是当今技术领先的测风装备，弥补了传统接触式测风设备不能覆盖立体空域的不足，克服了微波测风雷达不能覆盖低空域的缺陷，是最为适合雪上赛道风场实时探测的新装备。

FC-Ⅲ型激光测风雷达来自中国兵器工业集团激光院自有核心技术成果，技术处于国内领先地位，主要指标达到国际领先水平，具有测量距离远、精度高、体积小、可靠性好、环境适应性强、维护简单等优点，已在国内多个机场、基地及多艘船舶上稳定运行。

针对冬奥会实现创新突破。针对本次北京冬奥会赛场的特点和相关保障要求，激光院持续优化此型雷达，突破了传统测风装备在雪上赛道使用时具有探测盲区的技术瓶颈，开发出雪道专用工作模式，实现对赛道探测全覆盖、纵风及横风实时监测、研判风险并准确预警等功能。激光院于2021年1—5月在崇里赛区开展验证，为河北省气象台研究整理气象资料，提升气象预报的精准度打下了基础，经验证明，此型雷达达到了“百米级、分钟级”气象服务保障的要求。

应中国气象局要求，激光院携此型雷达为2022年北京冬奥会雪上项目部分场馆提供气象保障工作。为进一步完成好赛事保障任务，激光院成立两师系统，由单位主要领导挂帅、兵器首席科学家牵头，体系化支撑赛场气象保障工作。激光院有5套激光测风设备在冬奥会赛场开展运行保障，用超过军品的高标准，实行用2备2+1的备品方案，主用设备FC-Ⅲ型激光测风雷达运行2套、备品2套，辅用设备小型激光测风仪有1套，作为应急保障备品。

激光院冬奥会气象保障团队为冬奥会做好保障工作。在值班巡检期，由于疫情防控要求，保障团队创新保障模式，利用移动互联网采取手机远程检测手段，进行后台远程轮值，开展全天候24小时“捕风”作业，全力支撑冬奥会比赛顺利举行。

兵器工业北方设计院运用生态修复系列技术助力北京冬奥会张家口赛区生态环境建设

群山苍翠、层林起伏，绿草如茵，潺潺流水汇成生态湿地，映着云影天光，体育设施同自然景观和谐相融，人们既能尽享冰雪运动的无穷魅力，又能尽览大自然的生态之美，冰雪与自然美美与共—这是北京冬奥会张家口赛区的美好景象，这幅景象的呈现，是中国兵器工业集团北方设计院通过在生态环境建设工程中使用的生态修复系列技术的成果，通过一系列的科技手段，让穿梭在冬奥赛场的人们仿佛置身一座绿色生态的冬奥公园。

为更好保护北京冬奥会张家口赛区的生态环境，作为北京冬奥会张家口赛区系列生态环境建设工程的景观规划设计方，中国兵器工业集团北方设计院开发了基于数字技术的冬奥景观设计与生态修复关键技术，采用无人机倾斜摄影、3S、无人机搭载多光谱成像、激光雷达等三维数字化技术，更加直观全面反映场地特征信息，提高景观设计方案的工作效率和规划水平。

该项目技术成果用于支持崇礼城区至太子城冰雪小镇约7200亩生态景观廊道建设，建成生态林、农田花海、湿地浅滩、河道景观、慢行系统、骑行驿站等生态景观和服务设施，实现视域内全要素整合，形成了一条以“自然之美”和“乡野之情”为特色的冬奥生态风景道。

景观如何管护？北斗地基增强系统+无人机多光谱遥感。在张家口赛区的生态环境建设工程中，中国兵器工业集团北方设计院团队将北斗地基增强系统和无人机多光谱遥感技术应用其中，通过对数据进行处理分析，建立了廊道景观数据库，定位和标记典型植物，及时了解了地物精准识别、植被覆盖度、叶面积指数、生物量、含氮量、叶绿素含量，建立了种群数据库，时刻关注该地区生态风景的小环境，及时修复受损环境，恢复生物多样性，开展系统性的生态环境修复工程。

同时，在两项河北省科技厅科技冬奥专项课题的支持下，设计人员在廊道中选择湿地附近一片试验观测区，建设了智慧运维管理系统，数据实时传送到云平台，经过反馈分析可实现实时远程控制灌溉养护，开展对后奥运时期的长期跟踪与研究，为构建生物多样性与人因工程角度的多样性景观提供可持续的基础数据研究与科学评估。

受损山体怎么修复？用上了新型可降解纤维材料。2022北京冬奥会将会留下一份厚重的“奥运礼物”。在张家口赛区的生态环境建设工程中，中国兵器工业集团北方设计院设计团队始终遵循“绿色+科技+人文”的理念，按照总体规划，沿线5座村庄搬迁后总面积约890亩，赛后建设文旅小镇。采用近远期结合、差异化实施的策略，将公路沿线村庄用地，按照规划进行永久性景观绿地建设；村庄内部搬迁后保留现状植物的基础上复垦为农田，与周边农田肌理相融合；选择复垦作物种类时，广泛征求村委会、村民代表、当地农业专家意见，让原住民参与到冬奥建设中来。

选种的经济作物可最大限度节约建设成本，又为村民带来收益。将作物收割后保留部分枝干，防风固土避免扬尘，同时也可快速形成有色彩有温度的大地景观。

同时，通过运用新型可降解纤维材料对受损边坡进行生态复绿，并采用恰当的养护措施，保护目标植物和目标群落，使其逐步向自然群落过渡，最终形成一个可自我更新、循环和演替的稳定高效的生物群落，实现了冬奥绿色生态基底的快速恢复重建。

中国电科承担雪上场馆全栈多源数据融合及服务支撑一体化技术研究

“同我们国家的强国之路一样，中国冰雪运动也必须走科技创新之路。”习近平总书记考察河北省张家口市崇礼区国家跳台滑雪中心时指出。

国家重点研发计划“雪上场馆智慧呈现与先进显示技术研发和应用示范”基金在河北张家口启动。该项目成果将应用于北京冬奥会，提升赛场内外运动员及观众的观赛效果。中国电科太极股份承担课题—“雪上场馆全栈多源数据融合及服务支撑一体化技术研究”作为亮点之一受到了广泛关注。

“雪上场馆智慧呈现与先进显示技术研发和应用示范”是国家科技部“科技冬奥”重点专项，旨在深化赛场内外观赛效果以及赛场沉浸感受，提升雪上场馆奥运文旅内容的整体展示度，为一场“精彩、非凡、卓越”的冬奥之约提供绚丽多彩的显示手段。

“雪上场馆全栈多源数据融合及服务支撑一体化技术研究”围绕古杨树场馆群赛事期间体育展示需求，针对场馆群多场景、多系统的多源异构数据融合，动态复杂场景下精准的定位跟踪，大尺度海量数据真三维数据传输及重构，全色激光投影机高亮度高效光源模组设计与实现等关键技术问题，开展多源数据融合系统构建、AI 视频分析技术研究及集成平台研发，融合多源数据的大尺度场景高精度地图构建及云-端紧耦合的实时高精度定位跟踪技术研究，高精度实时三维绘制技术研究，并进行集成示范。

中国中车集团“量身定制”冬奥列车不惧风沙严寒贴地飞驰

在京张高铁线上，由中国中车集团最新研制的京张高铁冬奥列车开启赛时运输服务。“量身定制”的冬奥列车，可让列车不惧风沙严寒贴地飞驰在中国首条建成投用的智能高铁——京张高铁线上。

冬奥列车采用了智能化运行调度系统、北斗导航、自动驾驶等世界领先技术，车内有冷色系氛围照明灯、雪花形状内饰、雪具存放处等独具匠心的设计，满是冬奥氛围。颇具挑战的是，京张线路高寒、大风沙的恶劣环境以及列车的高速运行对零部件的材料和动力要求极高，如何保障整车系统的可靠性、安全性、舒适性是一大难题。高寒、风沙等客观环境条件需要我们对产品设计和所用材料进行升级。齿轮传动系统是高铁能量转换与传递的核心部件，相当于汽车的变速箱，是让列车“跑起来”的关键。在冬奥列车齿轮传动系统的设计上，不断改进方案，采用先进温控技术，保障产品最高可耐80℃环境温差，可实现复杂线路条件下的全天候高速运行。在齿轮传动系统结构方面，团队进一步优化了迷宫式密封设计，既可以保证齿轮箱内润滑油不泄漏，还能防止外界的风沙、雨水等进入齿轮箱内部，保证高速运行下的安全性和可靠性。

针对京张高铁严苛的可靠性要求，设计团队还通过加装状态监测传感器，实现对列车的智能化状态控制和故障监测预测，一旦传感器监测到异常温升和振动，就会迅速报警。“‘自我检查’‘疾病预警’的设计，能有效保障列车和乘客的安全。在齿轮箱箱体的铸造过程中，我们也贯彻了低碳、绿色、智能的理念。”相关专家还介绍，冬奥列车的齿轮箱体诞生于企业的铝合金金属型低压铸造生产线。该生产线具有自动化、信息化、绿色化的特点，填补了齿轮箱体低压铸造技术的空白。

当高铁列车这一庞然大物“贴地飞行”时，车轮与铁轨持续“亲密接触”，并产生磨损。如果不及时对车轮磨损的“肌肤”进行“美容修复”，就有可能会造成车辆运行振动噪声增大、平稳性降低、车轮检修维护成本上升等问题。这也是目前多数高铁列车都安装有踏面清扫装置的原因。中车研制的踏面清扫装置可有效抑制车轮多边形磨损、稳定轮轨黏着系数，降低轮轨振动噪音，保证列车运行安全。

值得一提的是，低温会导致传统踏面清扫装置性能的下降。对此，中车研发团队开展了耐低温材料的选型设计，联合专业厂商开展耐低温材料的研发及运用，并通过仿真、试验等手段加以严格验证。

国家电网实现奥运史上首次电力业务领域数字化智能化全景监视

2021年10月26日，在北京冬奥会倒计时100天之际，国家电网公司冬奥电力保障服务中心正式启用。由国家电网公司统筹研发，国网北京电力具体实施的北京冬奥电力运行保障指挥平台同步上线运行，实现了奥运史上首次电力业务领域数字化、智能化全景监视。

国家电网公司冬奥电力保障服务中心一层是冬奥展厅，二层的北京冬奥电力运行保障指挥平台大屏幕上，一张五颜六色的地图标注着各个冬奥场馆、换流站、场馆间线路等重要点位的信息。通过指挥平台，工作人员可实时调取各场馆、点位、重要线路的电力保障运行情况。

冬奥电力保障服务中心是国家电网公司冬奥保电指挥的重要枢纽，其中自主研发的“智慧大脑”北京冬奥电力运行保障指挥平台，可以实现冬奥赛事期间北京、张家口两地三赛区25座场馆电力运行实时监测与统一调控，指导场馆电力团队开展巡视值守和应急处置，确保冬奥场馆供电保障工作顺利开展。

国家电投“氢”情献冬奥

在北京冬奥会倒计时一周年活动上，北京2022年冬奥会和冬残奥会火炬——“飞扬”正式亮相。“飞扬”火炬创新采用氢作为燃料。参与火炬研发的中国航天科技集团高级工程师韩宗捷介绍说，氢的燃烧产物只有水，是一个完全的零排放能源。

在奥运圣火的照耀下，氢能掀开了北京冬奥的绿色画卷，中央企业加速建设氢能研发和供应体系，以奥运品质守护冬奥前行，推动节能变革。

冬奥期间，将有200辆搭载着国家电投自研“氢腾”燃料电池系统的氢能客车为延庆赛区提供交通接驳保障服务。其续航里程达630公里，相较传统化石能源车辆，每行驶100公里，可减少约70公斤二氧化碳排放，相当于14棵普通树木一天的吸收量。

中建八局“筑”力冬奥场馆升级改造

2008年奥运圣火首次在中国点燃，北京“鸟巢”聚焦世界目光。由中建八局建设的北京市冬奥工程建设收官之作——国家体育场“鸟巢”改造工程正式完工，将承担北京冬奥会、冬残奥会开闭幕式任务。

国家体育场场馆改造围绕“简约、安全、精彩”的办赛要求，遵循“节俭办奥”理念，凸显绿色、智慧和人性化特色，主要对无障碍设施系统、景观照明系统、观众服务设施系统及其他设施设备系统等四大方面共计37个分项进行提升，以满足冬奥会开闭幕式活动和场馆的可持续发展需求。整个施工期在场馆业主单位的统筹规划下，中建八局作为施工总承包参与了钢架构外立面翻新、雨水循环系统、温水直饮水、无障碍卫生间等项目的改造外部结构，用技术美颜改造后的“鸟巢”银灰色主体光彩照人。往里看去，翻新的红墙在灰色钢结构的映衬下更显鲜艳。此次鸟巢钢架构外立面翻新改造面积约10万平方米，包含22个单项内容。施工改造范围广、作业面多，同时，在建筑外层钢架构外立面上的氟碳漆多处出现了老化现象，项目团队立即着手先给鸟巢“补妆”。外部结构的顶面平面整体翻新、屋顶钢梁侧立面、四周立面点状修补工作，包含除锈打磨、修补、砂纸打磨等过程，仅仅是在基层修补找平后的刷漆工序中就有底漆、中间漆、银灰色金属氟碳漆、氟碳罩面漆四道翻新完毕后“鸟巢”又焕发出新的光彩。

循环系统，融绿色理念。早在迎接2008年北京夏季奥运会时绿色奥运的理念就已融入“鸟巢”建设中，如顶部有专门的雨水回收系统，在经过13年的风吹日晒后，原有虹吸雨水管道系统亟需更新升级，由于虹吸雨水管道位于两层膜结构间，距离下层膜结构约25米，项目团队逐一排查，统计漏点，统一修复，通过搭设异形脚手架作为施工作业平台，根据现场实际情况，选择受力点与拉结点进行单独设计以确保安全。

虹吸排水系统及电伴热改造过程中为更新升级制冷机组制冷效果，项目立即成立水暖攻坚小组对冷水机组逐一排查，最终通过更换密封圈、导叶马达清洗内部管路等措施避免了整个制冷机组的更换，仅此一项就节约资金140万元。

公共设施，显人文理念。不仅仅是外立面焕然一新，改造后的鸟巢内部也更符合现今的观赛需求。为让鸟巢具备冬季温水供应能力，项目团队在原有直饮水系统基础上另外在1、2、5、6层原饮水台处设置温水直饮水系统，并增加有纳滤工艺的直饮水机128台。为了更好地贯彻“人文奥运”理念，项目团队还改造了现有场馆的101间无障碍卫生间、100间友好厕位，调整原有无障碍设施安装高度，增加了儿童马桶垫圈、垫脚凳、柔性护角条等个性化设施满足不同人群的需求。此外，场馆东北侧还增加了无障碍坡道满足冬残奥会人员疏通需求，营造安全、顺畅、适用和人性化的环境，全面提升场馆无障碍服务水平。