合肥创新技术把控“冰立方”冰面温度

2月20日晚间，北京冬奥会正式落下帷幕。本次冬奥会不仅是高水平运动员的赛场，也是最新科技成果的展示舞台。冬奥会举行期间，来自创新之都合肥的诸多创新成果落地应用，助力科技冬奥的实现，虽然冬奥会落幕，但许多创新技术还将应用至更广泛领域。

【实时“把控”“冰立方”冰面温度】

冰雪温度对许多冬奥赛事至关重要，例如在“冰立方”中开展的冰壶赛事。冰面温度、场馆湿度、空气温度、比赛场馆的形状等都会影响冰面质量。随着比赛的进行，温度也会发生变化，需要相应地及时调节冰面的温度。

记者获悉，由中国科学技术大学研究团队自主研制的高精度光纤温度监测系统，在本届冬奥会国家游泳中心“冰立方”全程参与冰壶赛事保障，以科技力量服务冬奥会。

针对冬奥场馆对冰雪温度全空间实时监测的需求，此前，中国科大与中国地震局地震预测研究所密切合作，组建联合攻关团队，通过对专用激光光源系统、高精度信号解调算法、高速数据处理系统等关键技术进行攻关，研制出了具有自主知识产权的分布式光纤温度传感系统。该系统可以利用通信光缆，实现零下50℃至150℃的测温范围，测温空间分辨率可达到0.4m，测量精度优于±0.1℃，综合性能达到国际先进水平。

在本届冬奥会开幕之前，团队在“冰立方”冰壶赛场冰面下方铺设了约200m通讯光纤，同时，部署了2套自主研发的分布式光纤温度传感系统设备，在整个冬奥会期间对赛道的冰体温度进行空间和时间上的连续监测，及时了解冰体温度的微小变化。相关系统监测数据实时推送至“冰立方”场馆环境监控系统，全程保障冬奥会冰壶赛事的顺利进行。这也是分布式光纤温度传感系统技术首次应用于冬奥会冰雪温度的监测。

【为水质监测、气象预报提供技术支撑】

位于北京市西北方向的官厅水库，是此次北京冬奥会水源地之一。记者获悉，由中科院合肥物质科学研究院固体所余道洋博士主持研制的无人自航式水质监测船，成为北京官厅水库的水质安全保障用仪器。该仪器可针对水中痕量污染物进行小型化、快速、原位和在线监测，跟踪污染物高浓度区域，并进行数据实时上传，实现水环境的过程管理和风险预警。

余道洋介绍，这种无人自航式水质监测船为不锈钢材质，长3.6米，宽1.8米；最大排水量超过1.2吨，载荷超过300公斤；纯电动力，能续航8小时以上；最大速度10公里/小时，适用内河C级航区3级风浪作业。在尺寸、功能、智能化程度上，都位于国内同类型设备领域领先地位。

为精准监测水质，团队研制出了针对水中痕量污染物检测的先进材料及传感器件，开发了检测仪器的微流控进样系统及流路精确控制技术，以及针对无人船艇的小型化、快速、原位和在线监测仪器；针对复杂环境的野外库区，研发了无人船艇多模控制系统、跨平台操控系统和无网络一键巡航技术，解决了自航式水质监测无人船在无人值守状态下的稳定性和可靠性。此外，科研人员还开发了水生态环境智慧管理平台，通过对水环境监测数据在时间和空间尺度上的演化分析，进一步实现水环境的过程管理和风险预警。该产品的应用，显著提升了库区水环境监管的实效性、准确性和智能化技术水平。

此外，由中科院合肥物质科学研究院研发的大气环境立体探测车、甲烷走航探测设备、二氧化碳立体监测技术等，为此次冬奥会的大气环境保障提供了有力支持。由该院研制的一系列光学气象探测设备，也为此次冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方面提供了必要的数据支持，助力冬奥气象实现“百米级、分钟级”精准预报能力。一系列相关技术和设备，都将应用至更广泛领域。