科技冬奥，传感护航！带你看冬奥背后的“硬核后援”

带动3亿人参与冰雪运动的北京冬奥会正如火如荼进行着，不少冬奥比赛项目都需要在冰面上展开激烈竞技，像短道速滑、速度滑冰、花样滑冰、冰壶、冰球等。

自然界中，水在低于0℃的环境下就会结冰，而“冬奥冰”和自然结成的冰面十分不同。由于它不仅会影响比赛成绩，也关系到运动员的竞技安全，比赛用冰的制作过程复杂、标准严苛，不仅要做到形成时间快、表面光滑，还必须满足不同比赛项目对冰面温度、厚度等的不同要求。

1.不同比赛对冰的要求不同

不同的冬奥项目对冰面的要求有何不同呢？大盛来给你科普一下~

短道速滑项目的冰道每圈为111.12米，需要“最快的冰”，要求冰面厚度3-5cm，冰面温度-7~-6℃。

速度滑冰冰道周长为400米，被称为“大道”，它要求冰面厚度在2.5~3cm，理想冰面温度为-9~-5℃。

花样滑冰项目被誉为“冰上舞蹈”，它要求冰面厚度在6~7cm，冰面温度为-4~-3℃。与此同时，花样滑冰的运动员穿着一般都比较轻便，因此室内环境温度也不能太低。

而冰壶、冰球项目则要求冰面温度在-6℃，并且要求冰面极为平整，整体误差不得超过0.5mm。

2.首次采用二氧化碳制冰

针对不同要求的冰面条件，北京冬奥会首次采用了清洁低碳的二氧化碳跨临界直冷制冰技术。这一技术是目前世界上最环保的制冰技术，碳排放趋近于零，相较于传统技术，它不仅将能效提升了20%以上，冰面温差可控制在0.5℃以内，制成的冰也更加均匀，不会出现各个部位温度不一样、冰面硬度不均匀的情况。

二氧化碳跨临界直冷制冰，就是将气态二氧化碳通过加温加压形成超临界二氧化碳流体，再对超临界二氧化碳流体进行降温降压达到-20℃至-15℃，再相变蒸发吸热完成制冷和制冰的过程。

相关专家表示，这一技术具有安全性高、能耗和运行成本低、环境友好等优点，且全部热量可回收利用，是冰上场馆能源系统中最有前景的工质之一，可使场馆能源系统冷热一体化高效运行，在全球范围内都具有广阔的应用前景。

3.各类传感器大显身手

除了二氧化碳制冰技术，监测系统也是冰上项目的得力助手。以冰壶比赛为例，冰壶比赛对赛场环境要求严苛，环境温度必须按照冰面温度、冰面以上1.5米高度温度、看台温度3层控制，每层的温度控制都要达到高精度。

为此，冰立方场馆中特意为冰壶赛场建立了一套健康监测系统，包含加速传感器、应变传感器、环境温度传感器等，不仅能监测结构的变形、震动，还能监测环境温度和整体结构倾角，对结构的安全性和比赛舒适度进行实时评估。

不仅如此，冰立方也升级了智能建筑管理系统，增加了除湿功能，以确保赛场的冰面质量。

截至目前，中国队在2022年北京冬奥会上共获得六金四银两铜的金牌数，超越了历史最好成绩。我们也在精彩的竞技中被奥林匹克精神所感染着、鼓舞着，接下来的日子里还有很多比赛值得关注，让我们共同为奥运健儿们加油喝彩，一起向未来！