科技之光:这些传感器仪器为2022北京冬奥会贡献一份力量
发布日期:2022-02-21 15:33

2月20日晚,北京2022年冬奥会闭幕式在国家体育场如期举行。2月18日,闭幕式完成了最后一次全要素彩排。北京冬奥会从盛大开幕到十几天的比赛,吸引了全球的目光。开幕式上“二十四节气倒计时”“一片雪花的故事”“微火炬”等创意赢得了国内外观众的广泛好评。


本次冬奥会除了中国健儿们的表现精彩非凡,中国科技的进步也值得喝彩!不少传感器相关企业、院校和研究所为冬奥会的顺利举行,提供了自己的一份力量。


北京微芯区块链与边缘计算研究院:提供基于超微型芯片的温度计


本届北京冬奥会上,由北京微芯区块链与边缘计算研究院研制的可穿戴式连续智能测温设备应用于疫情监控。据悉,该设备中的测温芯片只有小米粒大小,但精度达到 0.05°C,充电一次可以连续使用10天。使用者只需用创口贴或皮肤贴,将智能体温计固定在手腕或腋下皮肤上,再用手机下载“安芯测”App并绑定该设备,体温数据变化便会清晰展现在手机页面中,可实现自动测量、自动上报后台的功能。一旦发现体温异常,远端检测人员便会发出预警。


据北京微芯区块链与边缘计算研究院官网介绍,该企业是在北京市委市政府的指导和支持下,由北京市科学技术委员会和海淀区人民政府推动成立,研究方向涵盖边缘计算芯片、新型传感器、区块链、行业解决方案等。


北京中关村智连安全科学研究院:“微芯桩”自动化边坡安全监测预警系统


由天下图公司和智连安全科学研究院联合开展的北京市“科技冬奥”专项——“冬奥场馆(地)岩土构筑物灾害早期识别及自动预警应用示范”,为解除这些隐患提供了技术方案。


微芯桩智能传感终端基于失稳动力学理论设计,采集静态形变和振动特征等30多种参数,通过数据采集传输终端将数据实时传输至物联网平台,基于安全失稳模型综合分析,实现对边坡等岩土体的安全监测及早期失稳预警。


微芯桩


据官网介绍,北京中关村智连安全科学研究院有限公司是中关村国家自主创新示范区首家科技赋能、从事安全科学技术研究与应用的高新技术企业。


航天科技十一院三所:我国首座体育风洞


2月5日晚,由范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威组成的中国短道速滑混合团体以2分37秒348的成绩率先冲过终点,为中国队摘得北京冬奥会上的首枚金牌。在中国短道速滑这枚金牌的背后,有一个帮助运动员以完美姿态尽量消减风阻的训练“神器”——风洞。2019年国家体育总局与航天科技十一院深化合作,由航天科技十一院三所设计并建造我国首座体育风洞。


参与风洞设计的航天科技十一院三所工程师郑刘表示,在风洞中开展测试时,运动员会站或者吊在结合运动项目特点而设计的六分量传感器上,当风洞制造的风以相当于运动员运动速度的风速迎面吹来时,就可以通过六分量传感器测出不同动作姿态下阻力的变化。然后变化的数据会显示在电子屏上,运动员和教练员就会知道,哪个动作才能获得最小的风阻。


短道速滑队员在体育风洞开展训练画面


奕动智能科技公司:高水平运动员运动表现分析系统


亦动智能科技公司研发的内嵌几十片微型传感器的高水平运动员运动表现分析系统,被中国自由式滑雪空中技巧国家队采用。该系统主要通过套内嵌几十片微型传感器的动作捕捉紧身衣、紧身裤、鞋垫、手套来收集记录穿戴者的肢体各部分的加速度、角速度等数据。


据官网介绍,海宁亦动智能科技有限公司(E-MOTION)是一家提供专业级与消费者级无线运动捕捉技术以及智能整合解决方案的高科技公司。相比传统的光学传感器,应用惯性传感器的智能服装具备捕捉更准确、全天候、抗干扰能力强等更多优势。


重庆大学:研发监测系统 随时为临时设施“体检”


为保障冬奥会大规模临时设施的安全,重庆大学“科技冬奥”团队成员、土木工程学院刘纲教授研发了严寒山区复杂地形下大面积高容量临时设施安全运维监测系统。他在采访中称:“通过在临时设施上安装温度、湿度等环境传感器,以及振动、倾角、应变等结构响应传感器,实时监测临时看台的状态,随时对设施进行‘体检’”。


浙江大学无线传感团队:“冰丝带”


浙江大学建筑工程学院罗尧治教授团队和邓华、袁行飞教授的无线传感团队为“冰丝带”超大跨度索网结构建设施工与运维保障提供了重要的科技力量。



据罗尧治教授所说,该团队在“冰丝带”的整个建造过程中大约布置了1000多个传感器,对速滑馆的应力、位移、加速度、温度、风压、索力等六大类参数进行监测。“施工的过程中,千斤顶下面也有传感器,但是它们随着工程的进展要撤下来的,只能监测短时的数据,但我们的监测是全过程的。”罗尧治说。施工方评价说:“浙大的无线传感器就像一双双眼睛,紧紧‘盯’着工程的建设全过程。”


武汉大学毛庆洲教授领衔的高分辨激光雷达团队:国家速滑馆动态高精度施工测量关键技术及应用


国家速滑馆的冰场面积达到1.2万平方米,地下每隔10厘米就要布设一根制冰排管,武汉大学毛庆洲团队的工作就是在建设过程中,用高精度三维激光扫描测量建成区域,形成精度优于2mm的现场点云数据,分析制冰排管的高程和平行度,在密密麻麻的制冰排管中找出需要改进的地方。


毛庆洲在“冰丝带”建设期间留影


依托这项技术成果,武汉大学与北京城建集团、深圳大学等单位共同申报的“国家速滑馆动态高精度施工测量关键技术及应用”项目,荣获2021年度测绘科学技术奖一等奖。


河南布科思机器人有限公司:智能消杀巡检机器人


雾化消毒机器人一分钟可消杀36平方米,一次可高水平消杀超1000平方米以上,续航4到5小时,主要负责开放式空间消毒。据技术人员介绍,雾化消毒机器人一次能装下16升消毒液,通过头顶上的四向喷头喷洒药剂,仅用一个手机APP就可以操作机器人。“这个小家伙底盘上还装有视觉传感器和激光雷达,相当于两只小眼睛。通过使用激光雷达扫描前方路况,视觉传感器在比较复杂的环境里识别路况,轻松避开障碍物并执行消毒任务。”


据了解,布科思机器人是一家以智能移动机器人为核心业务的高新技术企业,核心团队来自中科院自动化所,在人工智能机器人核心算法方面有着十多年的经验积累,尤其专注在激光雷达、深度视觉、UWB等多传感器融合的SLAM算法领域,主要生产消毒、搬运、递送等机器人产品。


北京拙河科技有限公司:亿级像素阵列像感器光场相机


五棵松体育中心中一款出自拙河科技的亿级像素阵列像感器光场相机,是实现赛事区域精准防疫监控的重要一员。场馆内的任何动静都无法逃脱这款拥有19个摄像头的像感器光场相机的“法眼”。


独创的阵列式摄像机设计,突破单一光学镜头及传感器分辨率极限,使得它可以全覆盖监控赛事场馆比赛区域及观众区域,同时可以保证每一处细节的清晰呈现和记录,出色地完成实时记录场馆内事件、无感人脸识别及追踪任务。



拙河科技成立于2018年7月,作为计算机视觉领域解决方案提供商,致力于构建超高分辨率全景展现的智能视频场景。依托清华大学在计算摄像、视频处理领域的技术积累,在大视域视频采集、显示、AI分析方面实现了数量级的跃迁。


上海烨映微电子科技股份有限公司:红外阵列融合型测温模组


冬奥会期间,上海烨映微电子科技股份有限公司研发的“红外阵列融合型测温模组yy-m32a”被应用在张家口崇礼赛区里的热成像测温一体机和人证核验终端设备上,助力赛区通行人员的体温监测,为冬奥会会场注入温“芯“防护。



烨映微电子是一家国际化的无晶圆公司,专门研究先进的高性能高质量CMOS-MEMS红外(IR)传感器,并为医疗和可穿戴设备,智能家居,物联网传感的多个领域提供创新的产品和解决方案,以及智能工业和智能工厂(工业 4.0)。


杭州麦乐克科技股份有限公司:运动员公寓智能环境检测仪


麦乐克智能环境检测仪凭借出众的稳定性、节能性、环保性中标冬奥村项目,麦乐克智能环境检测仪服务北京冬奥村,为各国运动员打造舒适、健康的居住生活环境。



从北京BTV获悉,冬奥村项目部副总经理白竣竹特指麦乐克智能环境检测仪并重点提到“该款室内空气传感器可采集室内温度、湿度、光照度、二氧化碳、以及有害/危害物质(甲醛、PM2.5、VOC等)数据,根据相关数据可以调节室内空气质量,我们看到可能是一个传感器,实际上有后台系统,室外有一个微型的气象站,我们根据室外和室内情况进行智能联动,把低碳和环保做到极致”。


必创科技:自主研发“冰壶姿态监测产品”


必创科技冰壶姿态监测产品通过对冰壶运动轨迹的量化分析,助力运动员研究改进训练方法;配合“智慧冰壶辅助训练系统”,可实现运动员与冰壶预估轨迹的智能交互,提高投壶精度、动作稳定性、从而提升运动员的训练效率与质量。



必创科技是一家无线传感器网络系统解决方案及MEMS传感器芯片提供商,主营业务为工业过程无线监测系统解决方案(监测方案)、力学参数无线检测系统解决方案(检测方案)、MEMS压力传感器芯片及模组产品(MEMS产品)的研发、生产和销售。


首都体育学院(北京国际奥林匹克学院):“北斗+冬奥”雪上智慧运动服务系统


“北斗+冬奥”雪上智慧运动服务系统是由首都体育学院(北京国际奥林匹克学院)牵头,联合了北京理工大学、北京控股集团、国家高山滑雪队、兵器工业集团、汉朗科技、西物激光、北极星云等单位合作研发的智能化信息采集和分析系统,主要提供给“高山滑雪”、“越野滑雪”和“雪橇雪车”等项目进行运动员备战和赛事运营支持。


首都体育学院创立了融合北斗高精准时空技术的运动健康传感网系统,通过传感技术、定位技术、运动大数据和人工智能分析技术与人体运动科学相结合,是运动健康领域的重要科技创新和基础信息建设,已在延庆高山滑雪基地建成直接服务冬奥赛事。



北微助力冬奥科技加持“雪如意”:高精度倾角传感器


作为北京冬奥会比赛场地的国家跳台滑雪中心,被形象地称作“雪如意”,备受世人瞩目,是当今世界上体量最大的跳台滑雪场馆。


运动员能否取得良好的成绩,除了自身水平发挥外,与跳台滑雪助滑道的几何线型,表面平整度也有很大关系,光滑的助滑道表面能够减小运动员在滑动过程中产生的摩擦阻力。北微传感高精度倾角传感器为助滑道在比赛期间提供实时几何线型监测,起到了保证运动员动作的稳定性、改善运动员竞技环境并提升运动员成绩的作用。在休赛期间不间断采集挠曲变形数据,代替人工检测,为助滑道的正常运维提供支撑。


沈阳森之高科科技有限公司:CREASEN无线动作捕捉系统


沈阳森之高科科技有限公司研发的CREASEN无线动作捕捉系统,通过对运动员运动过程中身体数据的精准监测,辅助运动员优化训练动作,提升训练技巧和动作质量。该系统的硬件核心是一套内嵌几十片微型传感器的动作捕捉紧身衣,包括了上身、下身,甚至手套和鞋垫里也带有传感器,分为穿戴式和绑带式两种。


为了不让运动员穿上紧身衣后有不适感,设计团队经历半年的时间重新设计,通过一体化成型制造新工艺,最终把传感器的重量从初代的9克降为0.9克。新传感器的重量只有原来的十分之一,体积只有一元硬币的三分之一。


欧米茄:光感应终点摄影机


欧米茄是北京冬奥会正式计时,这也是欧米茄第30次担任欧米茄光感应终点摄影机,能够精准记录运动员的最终赛绩。该设备安装于赛道的终点线位置,在运动员冲线的瞬间,以每秒10,000幅的速度记录数码影像并合成图像,从而帮助裁判精准判断每场赛事的最终排名和比赛用时。奥运会正式计时,光感应终点摄影机正是品牌为奥运提供的「黑科技」之一。



再说到备受瞩目的花样滑冰项目,同样离不开欧米茄计时设备的精准记录。欧米茄在花样滑冰项目中引入了运动传感器和定位系统,追踪选手的实时位置和动作。冰场周围设有6台摄影机,能够记录单人花滑运动员的跳跃的高度、远度、滞空时间等数据。

关键词:传感器 仪器 北京冬奥会
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来 源:感知芯视界
编辑:清风
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