北京冬奥会张家口赛区场馆“科技范儿”助力精彩办赛
科技应用是落实“简约、安全、精彩”办赛要求的重要方面。在张家口赛区竞赛场馆设计与建设过程中，河北省立足科技前沿，积极参与和推进相关科技的研究和应用，一个个具有中国技术特色、国际先进水平的科研项目不断开花结果，赛区竞赛场馆的“科技范儿”越来越足，为办赛、参赛、观赛提供了更好保障。
“雪如意”照明安上了“智慧大脑”
巍巍青山间，国家跳台滑雪中心“雪如意”造型精巧，气势雄伟。作为备受瞩目的张家口赛区标志性工程，北京冬奥会赛时，夜晚的“雪如意”又将呈现出怎样的灯光效果呢？
“我们将在建筑立面的玻璃及底部穿孔铝板部分采用投影设备，由远处投影，形成美轮美奂的3D震撼效果，结合建筑底部下照的光束灯，赛时可与赛道的点阵屏实现光耀五环的效果；赛道两翼则采用线条灯，营造七彩流动的动感效果……”8月9日，张家口奥体建设开发有限公司副总经理刘剑介绍说。
顶峰俱乐部将是“雪如意”整体灯光效果最为精彩绝伦的区域。顶峰俱乐部采用LED点光方式，实现对多种图案符号内容的呈现；在建筑顶部还将分布高功率光束灯，配合演绎空中表演的效果，形成立体交织的舞动光芒。
据介绍，国家跳台滑雪中心为此采用了防水光束灯、染色灯、洗墙灯、投光灯等将近10万个灯具和投影设备。普通的灯一般只呈现一种或者几种颜色，“雪如意”的灯光却能变幻一千多万种颜色。
这么多的灯具及灯光颜色如何有效调控，才能既呈现出最佳灯光效果，又实现节能环保目标呢？
“雪如意”灯光项目团队负责人孙伟告诉记者，他们创新采用了物联网技术与多专业光影系统深度融合的关键技术、3D灯光演绎的智能控制技术、多灯光系统基于同一时间轴实现四维联动控制技术等多项智慧照明技术，为“雪如意”照明安上了“智慧大脑”。
据了解，国家跳台滑雪中心的灯具全部采用节能环保的LED灯，白天灯具外形不会影响建筑物及景观的整体性，晚上也不会对绿植及夜空造成紫外线伤害。每一个LED灯都有红、绿、蓝三种基准色。“雪如意”灯光项目团队通过物联网技术，使这三种颜色均具有256级灰度并任意混合，即可产生一千多万种颜色，实现丰富多彩的动态变化效果。
“冬奥倒计时牌由6万多个小灯珠组成。每个灯上都有一个地址编码，这些灯什么时候亮，用什么颜色，亮度是多少，也都可以通过智能控制技术进行调控。”孙伟表示，通过智慧照明技术，可以满足开幕式、赛时、赛后运营等不同场景的需要，还能避免光污染，有效降低能耗。
赛时，“雪如意”将举办10场比赛，其中6场在晚上举行。在赛道周边的15根灯杆，还有助滑道上的线性投光灯，是用于赛时场地照明的，灯杆的数量是根据奥林匹克广播服务公司转播和体育照明的需要设置的，这些灯和普通照明相比，配光精确度更高，色彩还原度能达到90%以上。
“在'雪如意’基础设施设计建设阶段，我们就开展了灯具光束角和灯具安装位置等关键因素的研究。”刘剑介绍，通过对灯具光束角进行现场模拟计算，全方位考虑运动空间、运动方向、运动速度、运动项目、场地范围、电视转播与照明的联系互动，可以最大程度保证运动员技术水平的正常发挥和满足国际体育赛事转播对光环境的高要求。
雪道雪质监测“护航”赛事安排
赛时张家口赛区举行的都是雪上项目比赛，离不开造雪。无论是古杨树场馆群还是云顶滑雪公园，都采用了智能化造雪系统。
“古杨树场馆群共配备40台造雪机，全程采用全自动造雪系统进行造雪，可在泵站电脑上实时监测雪质、雪量、风速、风向、温度、湿度等，也可控制造雪机的启动、关闭及造雪方向。”张家口奥体建设开发有限公司场馆部副部长刘亚军介绍说，在同样雪量前提下，相对于传统造雪，智能化造雪可以节水20%，同时可自动生成造雪相关数据，供下一雪季造雪前参考。
而在造雪前，进行雪道雪质监测至关重要。通过对雪硬度、雪表密度、雪表温度等雪道雪质监测，对赛事不同项目的用雪进行可行性分析，有利于提升不同气候条件下的造雪和赛道制作效能。
“2月20日14时，云顶滑雪公园雪表温度为0℃，雪表密度为0.77克/立方厘米，雪表含水率3.9%……根据预报结果，21日古杨树场馆气温将升至8℃左右，受升温天气影响，冬季两项中点11时、14时、17时和越野滑雪3.75km低点11时、14时、17时，雪质风险可能达到高风险等级。”这是今年2月张家口赛区测试活动期间的一份雪质监测分析报告的数据。根据这份报告，越野滑雪和冬季两项测试赛时间进行了调整。
“通过雪质监测，不仅可以帮助不同场馆选择一天中不同项目适宜造雪的'窗口期’，还可以帮助不同项目运动员提前做好准备，有效进行滑雪训练，并为科学进行赛事安排提供决策依据。”河北省气候中心工作人员陈霞表示。
正是为了更好地在赛时提供气象风险预警服务，2019年以来，河北省气候中心连续在云顶滑雪场开展了3个雪季的雪特性观测试验，获取了一套雪温、雪粒径、雪特性专项数据集和相关气象要素数据集，分析了雪特性（密度、含水率、硬度）与气象要素之间的定量关系，确定了影响雪质的敏感气象要素。
目前，河北省已构建了雪层质变模型和雪质风险等级模型，获得了雪层5cm-10cm-20cm-30cm-50cm-60cm和雪层底部7个层次的逐日4次连续数据，不仅可以为冬奥赛事提供雪道雪质风险参数，还可以为运动员雪板打蜡、速度型和竞技型的赛事安排、赛道压实时段等提供参考。
据了解，该中心将持续开展雪质观测和研究，修订雪层质变模型，结合精细化预报数据，开展雪质预报服务，为冬奥赛事保障和我省冰雪产业发展提供气象科技支撑。
来源：河北日报