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数字技术赋能冬奥会 打造(zào)更智慧的盛会
北斗微基站室内混合定位系统、交通综合(hé)运行协调与应急指(zhǐ)挥中心(xīn)、崇(chóng)礼智慧(huì)交通平台、系列空气消毒机、中国冰雪(xuě)运动(dòng)员医疗信息管(guǎn)理平(píng)台……随着2022年北(běi)京冬奥(ào)会的(de)开(kāi)幕,这些中国电科用数字科技助力冬(dōng)奥会的(de)产品,也逐渐走向台前,广为人知。
北斗走进(jìn)“雪如意”
当你走进一座陌生的(de)体育(yù)馆,一边问(wèn)路(lù)一边寻找目的地(dì)时,你是否也(yě)想过:“如果室内也(yě)能用导航就好了!”
这(zhè)样的期待,在北(běi)京冬奥场馆“雪如意”成为现实。
“我们承担的‘北(běi)京冬奥会北斗微基站(zhàn)室内混合定位系统关键技术研发及应(yīng)用(yòng)’项目,将在(zài)奥运赛事期间为‘雪(xuě)如意’场馆内工作人员和移动(dòng)车辆,提供室内外(wài)无缝连(lián)续(xù)的亚米(mǐ)级高精度实时定位(wèi)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(wèi)星导航系(xì)统与装备技术国家(jiā)重点实验室主任蔚保国说。
该项目首(shǒu)次打(dǎ)通了室内(nèi)室外(wài)的北斗卫星导航(háng)连续覆(fù)盖(gài)定位,针(zhēn)对不同室内环境建筑结(jié)构特点,实(shí)现了全场馆(guǎn)可达(dá)、区域(yù)内(nèi)无死角的快速定位。在人员密集(jí)的室内(nèi)开阔区域可实现静态定位优(yōu)于0.1米(mǐ)、动态定位优于0.5米的(de)高(gāo)精(jīng)度定位,在室(shì)内外(wài)交替(tì)区域能够实现室(shì)内北斗微基站信号与室外空间北斗信号(hào)的自适应无缝接收(shōu)切(qiē)换,室(shì)内外连(lián)续定(dìng)位精度优于1米,解(jiě)决了大范围室内外高(gāo)精度无(wú)缝定位技(jì)术国际难题。
如此高精(jīng)度(dù)定位的实现有赖(lài)于可穿(chuān)戴设(shè)备——时空盒,它能够兼容(róng)室内(nèi)北斗微(wēi)基(jī)站和室外(wài)北斗卫星信(xìn)号,实(shí)现室内外高精度无(wú)缝切换。时(shí)空盒(hé)可(kě)以独立使用,也可与智能(néng)手机通过无线方(fāng)式绑(bǎng)定使用。用户用手(shǒu)机扫描时(shí)空盒背面唯一的二维码(mǎ)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(wèi)置信息在地图上显示给(gěi)其他用户。同(tóng)时,用户携带(dài)时空盒获得的实时(shí)位置信息也可以(yǐ)通(tōng)过(guò)时空(kōng)盒(hé)的(de)4G/5G模块传递给位于远(yuǎn)程机房(fáng)的位(wèi)置(zhì)服务云平台,让北斗微基站除了有精准定位的“好视(shì)力”,还有(yǒu)了聪明的“大脑”。
时空盒收(shōu)集到的大量实(shí)时位置信(xìn)息(xī)汇(huì)聚到应(yīng)用平台(tái)后,可(kě)以提供三维全场景室内外人员及车辆态势监控、指(zhǐ)挥调度(dù)等(děng)服务,实现室内外(wài)地图位置展示和实时定(dìng)位(wèi)数(shù)据交互。
同时,基于北斗微基站的精准定(dìng)位,安防配送一(yī)体化机器(qì)人也(yě)能够在“雪如(rú)意”内(nèi)准确完成自主导航巡检和配送任务。技(jì)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(chéng)物品配送(sòng),指令机(jī)器人24小时在馆内巡检,对烟火等异(yì)常(cháng)情况及时告警。
“自主巡检(jiǎn)配(pèi)送一(yī)体化(huà)机器(qì)人搭载首创(chuàng)的北斗时空盒,相比(bǐ)国内外同类产品,首次具备室内外无缝连续导航(háng)定位能(néng)力。为适应北京冬奥会(huì)的实际需求,时空盒易穿戴(dài)、功耗低(dī),在-40℃条件下仍能够(gòu)正(zhèng)常(cháng)工作。”蔚(wèi)保国说。
据(jù)介绍,“北京冬奥会(huì)北(běi)斗微基站室内混合定位系统关键技术研发及(jí)应用”项目成果(guǒ)是国(guó)际上首次在大型体育场馆(guǎn)大规模实(shí)现(xiàn)室内(nèi)外(wài)亚米级连续定位,也是北斗(dòu)进入(rù)室内的重大突破,填(tián)补了我(wǒ)国室(shì)内外无缝连续定位的空白。
科技“智”理赛区交通(tōng)
走进河北省TOCC(交通综合运行协调与应急指挥(huī)中(zhōng)心)张家口分(fèn)中心,巨大的屏幕上,跳动着一系列张(zhāng)家口市交通运行动态(tài)的数字。
“通过(guò)TOCC,张家口(kǒu)市内包括(kuò)人、车、道路、场(chǎng)站等情况,以及交通事件、道路(lù)拥堵预测(cè)等交通数据,都(dōu)可以一览无余地呈现在屏幕上(shàng)。”中国(guó)电科太极(jí)股份助理总裁黄臣说(shuō)。
为什么要建设TOCC?黄臣介绍,近年来张家(jiā)口交通运输行业实(shí)现了跨越式(shì)发展,但在(zài)冬奥赛事(shì)期间(jiān),人员流动(dòng)、车辆运行再(zài)加上张家口地区地貌(mào)复杂、空间(jiān)狭小的地理环境,还是(shì)会给道路交通带(dài)来前(qián)所未有的(de)挑战。
“如果(guǒ)将赛区复杂的车辆道路比作人体(tǐ)的血(xuè)液血管,那么TOCC则是协调指挥决策的(de)大脑。”黄臣表示,TOCC整合(hé)了张家口(kǒu)市交通(tōng)全行业数据,整合5类(lèi)数(shù)千万条重(chóng)要交通运输(shū)基础(chǔ)数(shù)据(jù),充(chōng)分融合(hé)车辆、路(lù)面车流等16类上亿(yì)条动态(tài)数据以(yǐ)及(jí)2万多路(lù)视频监控(kòng)数据,打通了公(gōng)安、气象、民航等跨部门数据(jù)共(gòng)享通道(dào),实(shí)时掌握全市(shì)交(jiāo)通的运行态势(shì),从而实现对人、车、路、场(chǎng)、站(zhàn)的自动监测和(hé)预警,并对赛时(shí)的交通运(yùn)输安全(quán)进(jìn)行透明化监督管理和扁平化(huà)调度指(zhǐ)挥。
“通过TOCC平台,张家口市(shì)交(jiāo)通(tōng)运输行业(yè)的(de)预见性、主(zhǔ)动性、及(jí)时性和协同(tóng)性能(néng)力可以得到大幅提升。”黄臣表示,通过对(duì)全网(wǎng)道路交通运行速度(dù)、运(yùn)行指标的计(jì)算,TOCC可以分(fèn)析预见未来一周重点道(dào)路(lù)区域的交(jiāo)通拥堵趋势,便于提前部署调控策略。同时,平台(tái)设计并实现了对(duì)交通枢纽运力低、公(gōng)交(jiāo)车运行大间隔(gé)、危货车辆高速异常(cháng)停(tíng)车等(děng)自动(dòng)预(yù)警功能,通过大数据(jù)分析(xī),主动发现事件事故发生的苗头(tóu),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(jí)时性方面(miàn),平台(tái)汇聚了数亿条实时数(shù)据,通(tōng)过对这些实(shí)时数据的快速处理分(fèn)析,可以第一(yī)时间以可视化(huà)的方式推送给决(jué)策人(rén)员,实时掌控张(zhāng)家口(kǒu)市交通(tōng)运行的整(zhěng)体态势。
针对崇(chóng)礼赛区(qū)的交通情况,中国电科还特别打(dǎ)造了崇(chóng)礼智(zhì)慧(huì)交通平台(tái)。该平台规划了(le)机场、停车、道路基(jī)础、行政、气(qì)象、道路(lù)监控等13类基(jī)础数据,将实现崇礼交通运输信息(xī)的整合(hé)、共享及综合利用(yòng),为北京冬奥会赛时(shí)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(zhōng)华通信公(gōng)司专家(jiā)王腾说,该(gāi)平台投用后(hòu),不仅(jǐn)可以有效缓解崇礼交(jiāo)通拥(yōng)堵、停(tíng)车难这两大难题,还将为崇(chóng)礼(lǐ)公交管理、道路养护提供可靠的服务保障。“比如(rú)通过(guò)该平台,可(kě)以(yǐ)让崇(chóng)礼居民和游(yóu)客(kè)适时了解公交车(chē)行程信(xìn)息,也可为山(shān)区的滑(huá)雪场(chǎng)和冬奥核心区铲冰除雪保障提供(gòng)实(shí)用信息。”
为保障冬奥北京赛(sài)区交通秩序畅通、高效,中国电科研制了道路交通信号统(tǒng)一控制(zhì)与管理(lǐ)平台,汇(huì)聚融合(hé)了各类交(jiāo)通流检(jiǎn)测数据、打通了各品牌道路(lù)交通信(xìn)号机通信链路,可实现城市(shì)路口(kǒu)交通信号灯(dēng)实时状态的集(jí)中化、简洁化的监视与操(cāo)作,协同交通路网状态(tài)与信号智能控制。该平台可动(dòng)态跟(gēn)踪(zōng)各类车(chē)队运行动态,并及(jí)时调整路口信号,帮助(zhù)车(chē)队顺畅通过路口,整体(tǐ)提升了城市交通管理(lǐ)水平和奥运交通保障(zhàng)水(shuǐ)平。
自然+科技碰撞的(de)“化学”反应
雨(yǔ)过天晴后,人(rén)们会感到空气清新(xīn)。这是因为,大自然环境产生的复杂粒子释(shì)放到(dào)空气中(zhōng)发生了(le)系(xì)列(liè)链式(shì)反应,达到杀菌、消毒、清除有害气体等功效,从而实现(xiàn)清洁空(kōng)气的(de)目(mù)的(de),带来(lái)清新、洁净(jìng)的空气。
如何利(lì)用大自然的这一智(zhì)慧,对赛事期间疫情防(fáng)控工作应用健康(kāng)新(xīn)型的病毒消杀模式?中国电科用实(shí)际(jì)行动,提(tí)供了(le)答(dá)案。
“冰(bīng)雪(xuě)赛(sài)事举办跨越北京、崇礼(lǐ)两地,且涉(shè)及场馆(guǎn)众多,在物理隔离、特效(xiào)药、疫苗三大防疫手段之外(wài),我们充分发挥(huī)科技(jì)创(chuàng)新和芯(xīn)片技术优势,利(lì)用自(zì)然超粒子发生技术,成功研(yán)发(fā)了系列空气消毒机产品(pǐn)。”中国电科声光(guāng)电(diàn)公司专家、空气消(xiāo)毒机专项组技术总师表示(shì),自然(rán)超粒子(zǐ)发生技术以(yǐ)自然界中普遍存在的水(shuǐ)和(hé)空气为原(yuán)料,通过(guò)核心技术,可产(chǎn)生包含关键活性物(wù)质的自然(rán)超粒子,捕获并消灭细菌、病毒(dú)等有害物质(zhì),创造安全、清(qīng)新、洁净的生活空间。“基于该技术(shù)研发的系列空气消(xiāo)毒(dú)机产(chǎn)品,让场馆(guǎn)内的空气像雨后一样(yàng)清新,非常舒适、健康。”
与化(huà)学试剂喷洒、紫外灯照射、静电吸附/过滤等传(chuán)统消杀技术相比,基于自然超粒(lì)子(zǐ)发(fā)生技术的空气消毒机(jī)系列产品具(jù)有(yǒu)自(zì)然超粒子寿命长、人机友好等特点。“经权威(wēi)机构检测,空(kōng)气消毒(dú)机核心模块对冠状(zhuàng)病毒的杀灭率,可以在短时间内达到99.99%。”该技(jì)术(shù)总师表示(shì),空气消毒机还对(duì)甲型流感病毒H1N1、肠道(dào)病(bìng)毒EV71(手足口病毒)、大肠杆菌、金黄色葡(pú)萄(táo)球菌(jun1)、白(bái)色念珠菌、铜绿假单孢菌、黑(hēi)曲(qǔ)霉菌、肺炎克雷伯氏菌、溶血性链球菌(jun1)等常见的(de)病毒和细菌,具有良(liáng)好的杀(shā)灭(miè)效(xiào)果。
“我们已为张家口政府提供了空(kōng)气消毒(dú)系列产品十余万套。该(gāi)系(xì)列产品在相关场所(suǒ)、医院、机场(chǎng)、海关、出入(rù)境边(biān)防检(jiǎn)查站等进行了(le)应用和推广,助力(lì)冬奥防疫,以支(zhī)撑(chēng)赛事的顺利(lì)进行。”该(gāi)技术总师(shī)表示。
5G赋能赛时“移动就医”
冰雪项目具有(yǒu)高风险、高海(hǎi)拔、低(dī)温度(dù)的特点,运动员发生(shēng)损伤的概率很(hěn)高,运动员在训(xùn)练中受(shòu)伤(shāng)后,往往只(zhī)能由随队队医做简单(dān)处理(lǐ),再转运到定点医院,有可能耽(dān)误救治(zhì)最佳时间(jiān)。加上疫情期(qī)间的封(fēng)闭管理,也让运动员不(bú)能像普通患者一样去医(yī)院就诊,格外需要就(jiù)近就(jiù)急(jí)精准医疗保障。
基于此(cǐ),中国电科太极子集(jí)团旗(qí)下开云和中电科新型智慧城市(shì)研究(jiū)院与北京德尔康(kāng)尼骨科医院共同打造了中国冰雪(xuě)运动员医疗信息管理平台。
“该(gāi)平台最大的(de)特(tè)点就是能够(gòu)实现可移动和快速治疗。”该项(xiàng)目(mù)负责人王小明介(jiè)绍(shào),中国冰雪移动医疗保障平台是一家(jiā)专门(mén)为中国(guó)冰雪运动员打造的“移动野战(zhàn)医院”,主(zhǔ)要由中(zhōng)国冰雪(xuě)运动员(yuán)移动CT车、移动检测车、移动(dòng)口(kǒu)腔(qiāng)车(chē)、移动手术车(chē)、负压转(zhuǎn)运车、急救转运车组(zǔ)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(kāng)检测,必要时还能(néng)进行简单(dān)的急救手术(shù),如(rú)果伤(shāng)势严(yán)重,可以用(yòng)急救转运(yùn)车立即转(zhuǎn)送(sòng)大型医院(yuàn)。“可以说,该平台能够(gòu)完(wán)全满(mǎn)足运动员训练备战的就医需要。”
该平台在国(guó)内首创使用5G专用网络,集合25家医疗卫生保(bǎo)障定点医(yī)院、99名医(yī)疗卫生保障特聘专家,支持(chí)远程多(duō)点会诊(zhěn),实现比赛(sài)场(chǎng)地与基地医疗站、中转医院(yuàn)、定(dìng)点(diǎn)医院以(yǐ)及特聘专(zhuān)家(jiā)、医务专(zhuān)家之间的实时互通(tōng),全程共享运动员(yuán)的健(jiàn)康档案(àn)、检查结果、诊疗记录、影像(xiàng)资料等,真正(zhèng)实现全流程无纸化、移动(dòng)化(huà)、规范化、精细化的医(yī)疗保障。
此外,中国电(diàn)科还为首(shǒu)都体(tǐ)育馆配备(bèi)了近(jìn)六百平(píng)米(mǐ)LED显示屏。全力做好冬奥通(tōng)信保障任务,中国电科编制(zhì)完成了《2022年(nián)冬奥会张家口赛区(qū)公(gōng)众(zhòng)通信基础设施专项规(guī)划》,对张家口赛区多个(gè)比(bǐ)赛场馆、酒店、交通干线等区(qū)域的通信(xìn)进行布设,稳定支撑(chēng)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(guǎn)及重(chóng)点区域(yù),中国电(diàn)科完成了监测装备(bèi)组(zǔ)网、电(diàn)磁环境全(quán)景监测、重点频率(lǜ)监视、电磁信号(hào)态势展示等,保(bǎo)障监测区域电磁(cí)环境状况。