您当前的位置: 安徽新闻 > 科教文卫

安徽科技赋能“衣食住行” 让“双奥”更精彩

  • 2022-01-18 06:56
  • 来源: 合肥晚报
  • 作者: 刘畅司晨 卓旻

  研究人员给“暖体假人”套上测试服装

  真人测试

  安徽宾肯供冬奥场馆空气净化设备(资料图)

  科大讯飞的“双屏翻译机”(资料图)

  2022北京冬奥会的脚步日益临近,全球的目光将聚焦中国,奥林匹克的激情也将在中国再度点燃。

  专业运动服、冬奥防寒服、可降解餐具、场馆空气净化设备、智能翻译设备……为筹备此次冬奥会,安徽正用自己的金字招牌——创新,为冬奥会“衣食住行”多个领域赋能。为世界奉献一届简约、安全、精彩的盛会,我们准备好了!

  【衣】

  冬奥“战衣”背后的 “合肥科技”

  许多冰雪运动项目都是在外界温度较低的条件下进行的,而低温环境下,人体会产生一系列的生理反应。特别是在高强度运动时,人们常会处于冷应激状态,机体散热量大,代谢率增加。

  清华大学合肥公共安全研究院(以下简称“清华合肥院”)灾害环境人员安全防护实验平台副主任李亚运介绍,2020年,该院承担起国家科技冬奥专项科研任务,针对冬奥运动项目,为运动员训练与比赛服装的材料选型、功能设计、样衣制作、工效分析等提供专业支撑。“准确了解低温环境下运动员热生理反应、冷应激状态、运动装备的保暖性能与工效性能,将能有效保证运动员的竞技水平。”

  在工作人员的带领下,记者来到清华合肥院为此次项目构建的“低温雨雪冰冻耦合实验舱”(以下简称“实验舱”)——打开实验舱两扇厚重的大门,李亚运告诉记者,不大的空间里实际上“暗藏玄机”。

  “实验舱可以实现温度、覆冰、降雪、淋雨、风速等一整套低温环境的模拟。”李亚运说,实验舱最低温度可达-40℃。利用风机设备,最高风速可达15米/秒。通过实验舱顶密布的喷头,还可模拟降雨降雪,最大强度皆可达40毫米/小时。这一系列指标实际都非常“极限”,比如15米/秒的风速就已经达到7级大风的标准,平时在这一风速下,人们的正常步行会变得困难,大树摇动,气球吹起或破裂。

  李亚运说,通过计算机的精确控制,实验舱可以复现各种不同的低温气候环境,同时,对系统运行状态数据进行实时显示、记录和保存。

  模拟环境中,还需有“仿真人”。

  在实验舱正中央,有一个外表看起来好似服装店中假人模特的模型,不过李亚运告诉记者,这个“假人”科技含量很高且价值不菲。

  “它叫‘暖体假人’,是模拟人体与环境之间热湿交换的通用设备。”李亚运说,该暖体假人主要由碳纤维复合材料制成,“身上”共有胸部、手部、肩膀等20个独立分区。它可以模拟人体的体热系统、汗腺系统、口鼻呼吸系统,通过系统控制,能产生体温、出汗、呼吸等人体生理特征,更真实地、更全面地反映人体、服装和环境的热湿交换过程。

  李亚运说,实验中,会首先将实验舱调整至相应环境,之后,将身着运动服装的假人置于舱内。

  “实验开始后,我们会根据不同运动对应的人体生理变化,调整假人的特征。之后,由暖体假人体内传感器测得的体表温度、出汗速率、呼吸速率,和外置的环境传感器测得的环境温度、湿度、风速等数据将被传输至计算机控制终端内,由相关的测试评价方法,可得出服装的热阻、湿阻等热反应指标。”

  李亚运介绍,对于不同项目运动服的热阻、湿阻等性能是有量化指标的,实验的目的就是为了验证服装是否达到这些最优设计目标。

  “除了整体性能,我们还会测试胸部、手部、肩膀等不同分区的指标。”李亚运说,例如实验若发现肩部区域的保暖量不达标,我们就会将相应部位和数据等反馈给相关服装开发机构,他们就会从结构、选材等方面进行调整,之后再进行实验。通过这样的联合攻关,最终找到“最优解”。

  “不过,与我们日常的羽绒服等服装制作中主要考虑保暖量不同,运动员的服装在达到一定保暖效果的同时,更要考虑透气、透湿的热舒适性效果等一系列性能指标,这样才能不影响运动员的竞技状态。所以实验过程也是一个不断‘找寻平衡’的过程。”

  除了假人测试,实验还有真人测试环节。穿上运动服,佩戴热生理参数监测设备后,真人会在复合环境内进行与相关竞技项目等效强度的运动,通过假人与真人实验参数结合,进行综合评判。

  通过这项国家科技冬奥专项科研任务,目前,清华合肥院已开发出适用于我国高竞技水平冬季项目专项运动员的人体热反应模型,建立了冬季运动服装工效性能评价方法,为短道速滑、高山滑雪、越野滑雪、自由式滑雪等冰上、雪上项目运动员运动服的开发提供了专业技术支撑。

  与此同时,基于技术积累,清华合肥院还建立了相关检验检测中心,为更多领域的专业服装研制进行服务。“目前,我们已经为珠峰登山服、南极北极科考服进行了测试,并为它们的研制工作提供了专业服务。”

  冬奥会防寒服

  也用上“安徽造”

  除了专业运动服,本次冬奥会许多防寒服也用上了“安徽造”。

  记者获悉,来自阜阳市界首市的国家级高新技术企业——吉祥三宝高科纺织有限公司生产的仿鹅绒结构高保暖絮片,已送往诸多户外服饰企业,用作北京冬奥会防寒服的填充物。

  该企业副总经理马晓飞介绍,鹅绒虽然保暖效果好,但也常有显臃肿、异味、易跑绒和价格高等弊端。但仿鹅绒结构高保暖絮片能较好地克服鹅绒的缺点,同时具有高保暖、超轻超薄等特质。

  2019年,“仿鹅绒结构高保暖絮片研发生产”项目被列入国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项,吉祥三宝高科纺织与相关科研团队联手,加大了研发投入和项目推进力度。这种新型纺织材料,不仅填补了国内这一领域的空白,还为纺织新材料开辟了更加广阔的领域。

  “目前这批产品主要用于填充探路者户外等知名运动服饰品牌生产的保暖服,供北京冬奥会运动员、教练员和保障人员使用。”马晓飞介绍,这种材料不仅可用于服装,还可用于汽车、航空等多个民用领域。

  【食】

  为“双奥”提供 2000多万件可降解餐具

  为突出“绿色奥运”的理念,此次北京冬奥会、冬残奥会还将刮起“低碳风”。

  位于蚌埠的安徽丰原生物化学股份有限公司(以下简称:安徽丰原)是北京2022年冬奥会和冬残奥会官方生物可降解餐具供应商。记者获悉,该公司将提供由生物材料聚乳酸制作而成的可降解餐具,供货总量达2000多万件。

  聚乳酸是以玉米、薯类等淀粉基生物质或秸秆纤维素为原料,发酵生产乳酸,进一步纯化聚合制备成高纯度聚乳酸。它具有环保、无毒、抗菌、阻燃及良好的生物相容性,被认为是未来替代石油基塑料和石油基化纤的主要材料。

  在安徽丰原,经过原料检测、聚乳酸生产加工、餐盒生产,玉米等原料被加工制作成了一件件可生物降解的餐盒。这些餐具有良好的耐菌性、阻燃性和抗紫外线性,更重要的是,在使用和生物降解的过程中,不含有微塑料颗粒,不产生有毒有害物质,而且极易降解,健康环保。

  为保证产品的质量,当地市场监管局等部门派驻工作人员进行24小时驻厂监管,把控降解餐具原辅材料、生产过程、产成品、运输保管等环节,与企业一同努力,确保供冬奥餐具产品质量万无一失。

  【住】

  合肥空气净化设备 成“冰丝带”之“肺”

  新建的国家速滑馆,是北京冬奥会北京主赛区标志性场馆,也是唯一新建的冰上竞赛场馆,被形象地称为“冰丝带”。如今,在“冰丝带”以及另一个冬奥场馆——国家体育馆中,上千台“合肥造”空气净化组件已经“投入”工作,为场馆内的空气质量保驾护航。

  这些设备皆来自位于合肥蜀山经开区的宾肯电气股份有限公司,该公司副总经理郭晓元告诉记者,在场馆建设改造过程中,宾肯电气组建了冬奥工程专项技术小组,多次实地勘查,针对场馆特点专项定制系统解决方案。

  此次为两个场馆提供的是回风口净化产品、管道式净化产品技术解决方案,两个项目的总体交付设备超过上千台空气净化组件。这些组件配置在场馆中央空调系统的回风管道和新风、送风机组中,能够高效净化主要来源于建筑、装饰材料、器材设备运转、人员活动等场馆内空气气流内循环的可吸入颗粒物,以及新风供给中主要来源于大气环境中的细颗粒物。

  “人在空调房里待久了常会有憋闷感,这是因为二氧化碳含量上升,氧气含量下降导致。为了提高舒适度,需要将外部的空气输送到室内,但这又带来了外部空气洁净度的问题,我们的产品就是解决这一问题的。同时,产品对室内内循环的空气也能进行净化。”

  郭晓元介绍,除了可以低耗能、高效率的净化空气,相关产品对挥发性的有机物和细菌病毒,也能起到很强的处理效果。“产品的滤芯可以清洗后循环使用,也不会产生二次环境污染。经过多个项目示范应用与技术提升,这一系列产品已达到国内先进技术水平。”

  郭晓元回忆,2019年两个场馆进行配套性改造和建设时,国内外多家空气净化品牌都参与了该项目的竞争,最终,宾肯电气通过技术、产品、服务等诸多优势脱颖而出。

  “我们的研发实力比较强,曾牵头承担国家科技部‘十三五’‘国家重点研发计划’——‘室内公共场所空气污染控制关键技术与装备’项目。同时也有着一大批典型的应用,例如曾服务过一带一路峰会主会场等重大活动会场,此外,在合肥本地多条轨道交通线路中,也有大量应用。”

  目前,北京冬奥会已经实施了安全防控机制的闭环管理,所有设备将统一由场馆总体运行保障。郭晓元介绍,此前产品交付时,公司团队已对场馆内使用和保障人员进行了技术交底和维保培训。而为了万无一失,公司同步设置了7×24小时售后响应机制,还准备了在京服务班组,随时待命。“合肥产的空气净化设备能服务北京冬奥会场馆,我们觉得十分自豪,也一定会全力以赴。”

  【行】

  讯飞助力冬奥参与者 实现“沟通无障碍”

  语言,是能“畅行天下”的一张重要“通行证”。作为一次全球体育盛会,来自各个国家的运动员、工作人员将齐聚北京冬奥会,不过,不同语种的人们在冬奥会期间,该如何自由实现无障碍交流呢?

  记者获悉,位于合肥的智能语音行业领先企业——科大讯飞,作为“科技冬奥”重点专项《冬奥多语种语言服务关键支撑技术及设备》研发承担单位,以及北京2022年冬奥会和冬残奥会官方自动语音转换与翻译独家供应商,已研发了面向冬奥场景的多语种语音处理、具有冬奥特征的多语种机器翻译和基于智能问答的冬奥多语种信息获取及交互等核心技术。

  “围绕冬奥及冬残奥会各应用场景,2019年,科大讯飞成立了冬奥专项团队,为冬奥会办赛、观赛、参赛等场景提供技术产品和服务,并驻点冬奥组委,全程保障相关服务。”科大讯飞工作人员告诉记者,基于核心技术,科大讯飞构建了面向冬奥的语音及语言服务平台,并根据冬奥组委统一要求,向冬奥统一的公众服务APP“冬奥通”提供语音翻译服务。

  其中,面向冬奥的语音语言服务平台可提供为冬奥场景定制优化的语音识别、语音合成、机器翻译、自动问答等多种核心能力,支持60个语种语音合成、69个语种语音识别、168个语种机器翻译和3个语种交互理解。面向冬奥场景下汉语与英、俄、法、西、日、韩等重点语种翻译准确率不低于95%,平均每句翻译响应时间不超过0.5秒。此外,公众服务APP“冬奥通”也已集成中文与英、俄、法、西、日、德、意、韩等重点语种的语音翻译能力,在各大应用商店上线,可为众多普通用户提供跨语言沟通服务。

  与此同时,科大讯飞还为此次冬奥会研制了多种定制化产品设备。

  工作人员向记者展示了其中一款“双屏翻译机”设备,他将设备其中一块屏幕翻至记者面前,并对着机器说道“欢迎您的光临”,随后,记者直接从面前的这块屏幕看到了该句话的英文翻译字幕。

  工作人员介绍,这款讯飞双屏翻译机创造性地设计了4.1英寸+2.2英寸的主客双屏显示交互的新形态。“使用时可将客屏翻至交流对象面前,使用者面前则还有一块主屏幕,双方对话的翻译结果和提示语等,会在主客屏中双向显示,视听同步,非常直观。”通过这种形式,极大地简化了双方在单屏幕翻译机上使用的流程,能使得对话双方对谈交流衔接紧密、自然高效。同时,有助于疫情防控期间社交距离的保持。

  除了便利的双屏设置,这款机器的功能也非常强大。能支持60个语种的在线语音翻译和16个语种的语音离线翻译,还能进行方言翻译、拍照翻译、行业翻译等等。特别是针对冬奥会,加入了海量专业词汇以及行业术语,覆盖各类体育运动和裁判用语,能够有效满足运动员、教练员、解说员、观众等的跨语言沟通需求。

  同时,讯飞还向此次冬奥会提供耳机等穿戴翻译设备,智能录音笔等便携办公设备以及多媒体会议办公和信息发布系统等等。工作人员介绍,相关设备与系统目前已在雪橇国际训练周、国际雪橇联合会世界杯、单板滑雪和自由式滑雪障碍追逐世界杯、北欧两项洲际杯等测试赛中进行了测试和示范应用,产品的先进性和稳定性都经过了运动员、志愿者、安保人员和冬奥工作人员的测试验证。

  “我们希望用科技助力北京冬奥实现人与人之间、人与组织之间、人与赛事之间的这三类‘沟通无障碍’,让各国运动员和工作人员都能体验到此次冬奥会的精彩。”科大讯飞工作人员表示。

  合肥报业全媒体记者 刘畅司晨/文 卓旻/摄

编辑: 汪赛霞
推荐阅读
安徽省部署推进10项暖民心行动


发布于2022-05-25 17:13:49

黄千高速建设加快推进


发布于2022-05-21 02:42:31

普法小剧场 | 信访那些事儿


发布于2022-05-20 10:00:35

热点图片