上海这座冰雪世界里有哪些“神奇魔法”

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他们把冬奥会技术带到上海耀雪冰雪世界

作者/ IT时报 潘少颖

编辑/ 潘少颖孙妍

雪板划过蓬松雪面,溅起细碎雪雾,滑雪者身姿轻盈地掠过一个个弯道,耳畔是雪粒摩擦的簌簌声响……天气渐寒,我国不少北方地区已经飘起了今年冬天的第N场雪,白雪皑皑中,雪上运动正迎来一年中最热闹的时节。

而在难以见雪的上海,位于临港新片区的耀雪冰雪世界室内滑雪场借数智化技术打造出一片“四季常青”的冰雪天地。无论窗外是盛夏38℃的酷暑,还是深秋15℃的微凉,场馆内始终维持着-5℃~-3℃的造雪环境,让市民和游客随时能踩上雪板,在1200米长的S型滑雪道上体验雪上飞驰的乐趣。

在今年上海科技奖的评选中,上海建工集团牵头的《大型雪上场馆数智化建设关键技术》获得上海市科技进步奖二等奖。从北京冬奥会崇山峻岭间的高山滑雪跳台,到上海大都市的室内冰雪乐园,一座雪上场馆是如何炼成的?雪上场馆藏着哪些数智化秘密?

近日,《IT时报》记者采访了该项目的部分主要完成人,揭开雪上场馆从建模、设计、施工到运维全流程的数智化面纱,破解了雪上场馆建设运维的诸多行业难题。

攻克“建模关”

复刻山地场景

延庆赛区的高山滑雪赛道上,各国运动员脚踏雪板如离弦之箭般划过雪道,在陡峭的坡道与连续的弯道中灵活穿梭;崇礼赛区的滑雪跳台上,运动员从高台纵身跃下,在空中划出优美弧线,落地瞬间雪板稳稳贴合赛道……2022年北京冬奥会期间,精彩的瞬间还记忆犹新,而那些与山体交相呼应的雪上场馆,不仅成为运动员展现竞技实力的舞台,更集聚着数智化建设的技术。

雪上场馆与常规建筑有着本质区别:它既要适应低温环境、高湿度条件,又要处理复杂地形与异形结构,比如崇礼的高山滑雪跳台,依山而建的滑道精度要求高,传统二维图纸根本无法完整呈现施工细节,更无法预判建设中的问题。

因此,团队首先要攻克的便是“建模关”。“普通场馆建模像搭积木,按图施工即可;但雪上场馆不一样,需要模拟山地地形,第一步得‘复刻’真实的自然场景。”华中科技大学教授周迎告诉《IT时报》记者,团队创新研发了“复杂山地条件下场地泛场景建模技术”,通过无人机航拍采集地形数据,再结合自主开发的改进式3D重建算法和边缘折叠算法,快速生成高精度实景模型。

在清华大学建设管理系主任、副教授郭红领看来,更关键的突破在于,团队建立了国内首个雪上场馆LOD500高精度模型。“LOD500是建筑信息模型(BIM)中的最高详细程度等级,代表着建筑项目竣工阶段的实际成品状态,包含了全面、精确的建筑信息,在建筑全生命周期管理中意义重大。小到一颗螺丝的型号、安装位置,大到网架结构的受力参数、使用寿命,都能在模型中精准查询和追溯。唯有如此,才能在运维阶段精准提取所需数据。”

值得一提的是,这也解决了建筑行业长期存在的“信息孤岛”痛点,“以前设计、施工、运维‘各建各模’,设计单位的模型施工方用不了,施工方的模型运维方看不懂,导致大量重复劳动。而统一标准的BIM模型贯穿项目全生命周期,从概念设计、细节施工到验收运维,每个环节都能在同一模型上更新信息、协同作业。”上海建工集团中央研究院技术总监房霆宸向《IT时报》记者解释。

MR“透视”墙体

虚拟机器人巡检

走进上海耀雪冰雪世界,一股带着雪粒清冽气息的寒气扑面而来,仅雪世界面积就超过9万平方米,是“全球最大的室内滑雪场”,3条雪道的结构分布呈阶梯状,总长近1200米。“我们把在冬奥会场馆建设中的经验和做法,推广到了这座室内滑雪场的建设里,并结合其他工程的推广应用进行了迭代升级。”房霆宸说。

以1200米的雪道为例,从设计之初就离不开精准建模的支撑。为了让雪道的坡度、曲率适配室内场馆的空间布局,团队通过无人机对场地进行全方位数据采集,再用改进式3D重建算法对采集到的信息进行处理,将地形、空间等要素转化为可分析的数字模型。借助这个模型,团队能清晰地看到雪道各段的高度差、转弯半径等关键参数,还能提前模拟滑雪者滑行时的受力情况与路线轨迹,及时调整设计细节,确保雪道既具备挑战性又保障安全。

这个贯穿设计与施工的高精度模型,更是为后续场馆智能运维打下了坚实基础。模型中不仅记录了雪道结构数据,还整合了制冷设备、造雪系统、监控装置等全场馆设施的参数信息。当场馆投入运营后,运维团队无须逐一现场排查,只需通过基于模型搭建的智能管控平台,就能实时调取设备运行状态、雪道积雪厚度、室内温度变化等数据,让场馆运维从“被动巡检”转向“主动防控”,始终保持最佳运营状态。

工作人员戴着MR(增强现实)眼镜,轻轻挥手就能“穿透”墙体,查看管线的实时运行状态;大屏幕上,场馆空间、设备、能耗、环境等数据实时跳动,一旦某处制冷机组温度异常,系统会自动生成维修工单,并推送至维保人员的移动端。这正是团队研发的“基于VR、MR、工程物联网的雪上场馆数字化运维协同管控平台”的日常应用,也是国内首次将该技术大规模应用于冬奥会雪上场馆运维,并在上海耀雪冰雪世界做了进一步探索。

值得一提的是,该平台还集成了“虚拟巡检智能机器人系统”。“虚拟巡检机器人能沿着预设路线在数字模型中巡检,结合传感器数据自动判断设备状态,并联动维修工单系统,生成详细的维修步骤和所需备件清单。”上海建工集团总承包工程公司总工程师俞荣仁和上海市安装工程集团有限公司工程研究院所长汤毅解释。

从技术输出到行业升级

随着雪上运动从小众爱好走向大众选择,“三亿人参与冰雪运动”的目标正从蓝图变为日常场景,我国冰雪产业也随之迎来“井喷式”发展浪潮。《中国冰雪经济发展报告(2024)》显示,2025年我国冰雪产业规模将突破1万亿元,雪上场馆建设需求从北方延伸至南方。而雪上场馆数智化技术,正成为推动行业升级的“加速器”。

如今的国际性大型体育赛事,往往意味着场馆众多、场地复杂,其中又涉及各种管理需求、安防需求、后勤保障需求等,难度颇大。在这样的形势下,智能化、数字化能力不再是可有可无的“加分项”,而是决定赛事保障成败的“必修课”。

以雪上场馆为例,其数智化转型面临的挑战远比普通场馆更为特殊和复杂,这些挑战既来自冰雪运动的物理特性,也源于赛事保障的严苛标准。比如,雪上场馆常年处于低温、高湿、多风雪环境,数智化设备如传感器、摄像头、数据传输模块易出现低温宕机、信号干扰或被积雪覆盖的问题。

数智化转型不仅是雪上场馆应对这些挑战的“破局之道”,更是其提升赛事专业体验、拓展价值边界的核心驱动力。同时,数智化还能帮助场馆沉淀运营数据,通过数据分析优化雪道设计、调整开放时段、精准匹配游客需求,甚至衍生出智能教学、虚拟体验等新业态,让雪上场馆具备更持久的商业活力与社会价值。

就像在上海耀雪冰雪世界,游客们踩着雪板飞驰,感受冰雪运动的激情;而在看不见的“数字世界”里,BIM模型、传感器、VR设备默默守护着这座场馆的安全运行。

随着数智化技术的不断迭代,未来的雪上场馆将更加智能、高效、绿色:AI算法能更精准地预测雪质变化,实现雪道维护的“按需调控”;光伏储能与智能暖通系统结合,可降低场馆的能耗与碳排放;5G+AR技术则能为观众带来“身临其境”的观赛体验。

“冰雪热”将不再受地域和季节的限制,在持续升温的同时,也让冰雪运动真正走进更多人的生活,助力“健康中国”目标的实现。

排版/ 季嘉颖

图片/ 采访对象

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