科学风帆舒展未来翅膀 技术力量融合人文光芒 ——三(3)中队“向未来”小分队寻访记

编辑:学生处 发布时间: 2022-02-13 00:07


2022年2月4日的“双奥之城”北京,举世瞩目,筹备6年多的第二十四届冬季奥林匹克运动会在国家体育场(鸟巢)隆重开幕,国家主席习近平出席开幕式并宣布本届冬奥会开幕。

    在中队辅导员贺文清老师指导下,三(3)“长安剑”中队寒假冬奥寻访“向未来”小分队的14名队员认真开展寻访,寻访的过程是一个求知探索和学习实践相结合的经历,是一个家校共育和亲子互动相融合的旅程。期间,体验了科技在一起向未来中的巨大力量,感受到了科技与人文相结合所产生的美妙化学反应,也将浓浓的爱国情、民族自豪感和自信心沉淀在心,喷发出更强的报国志。现将寻访活动汇总如下。

一、成立组织,明确分工,迅速行动,高效配合

     “向未来”小分队的14名队员选择探冬奥建设、解密“中国密码”为寻访主题,建立小分队寻访微信群,商讨制定方案和统筹策划,明确了任务分工、时间表和任务书,围绕主题,各队员在群内进行了选题报名接龙。

    二、围绕选题,深入探访,体验科技,感受未来

      14名队员依照各自兴趣和专长,有的选择了一项专题,有的选择了多项专题,大家通过网络查找资料、观看视频、亲身体验等形式,从不同角度进行了寻访。王国钰、周泉森、孙靖晏三位队员进行了多选题探访。

(一)王国钰:比赛会场中的科技元素

围绕6个比赛场馆,进行了探访学习,并用心制作了寻访表格。

(二)周泉森:冬奥防疫中的黑科技

1.“腋下创可贴”

     “腋下创可贴”被形象地称为疫情防控“千里眼”系统。只需将智能体温计贴于皮肤,在手机小程序中就能显示体温数据变化,实时地监控体温状态,一旦超过37.3℃这个标准值,就会自动警报。“志愿者”机器人可持续工作时间长,工作范围广。单台机器人消毒面积最多可覆盖1000平方米,续航时间4到5个小时,一分钟消毒面积可达36平方米。而UV紫外线消毒机器人通过紫外254纳米紫外线波长的光波,消杀效果十分彻底。

2.“志愿者”机器人

     可持续工作时间长,工作范围广。单台机器人消毒面积最多可覆盖1000平方米,续航时间4到5个小时,一分钟消毒面积可达36平方米。而UV紫外线消毒机器人通过紫外254纳米紫外线波长的光波,消杀效果十分彻底。

3.生物气溶胶新冠病毒核酸监测系统

     由便携式气溶胶采集器和一体化高灵敏新冠病毒核酸检测仪两部分组成的核酸检测系统,可以快速收集检测空气中所需物资。该系统由采集器和检测仪两部分组成。采集器空气流量达到400L/min,病毒富集效率为国内同类产品最高;新冠病毒检测灵敏度也是传统方法的10倍。生物气溶胶采样器打开后,可每分钟超过400升的流量,将空气气旋导至装有试剂的检测管中,但最终只有气溶胶、灰尘等物质会被收集,且收集到的病毒能被试剂灭活,不再具备传染性。(45分钟内可完成)

(三)孙靖晏:冬奥会场馆的“黑科技”

     国家速滑馆“冰丝带”,采用世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面。简而言之,就是用钢量仅为传统屋面的四分之一,突出一个字,省!国家雪车雪橇中心“雪游龙”,采用“毫米级”双曲面混凝土喷射及精加工成型技术,1.9公里的赛道,一次性喷射浇筑成型。这可是冰上的F1赛道,四人雪车最高竞赛时速,可达140公里。国家游泳中心“水立方”变身为“冰立方”,工程涉及建筑、防水、膜维修等多个工程领域,改造面积约5万平方米。

 还有11位队员进行了单一选题学习探访。

(四)肖俊宇:北京冬奥会火炬

     北京冬奥会火炬由设计师李剑叶设计,祥云寓意吉祥,延续了北京奥运会,而上面的雪花也代表了冬天,冬奥会,火炬纹样体现了双奥的传承。

     从外观来说,“飞扬”整体造型受大自然的启发,自然界的流线力量充满生机;从燃料来说,氢取自于水,燃烧后又会变成水,实现零碳排放,践行“绿色冬奥”理念。北京冬奥会火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成,呈现出了“轻、固、美”的特点。解决了碳纤维复合材料在极端条件下的应用瓶颈(实现了火炬外壳在高于800℃的氢气燃烧环境中正常使用)。破解了火炬外壳在1000℃高温制备过程中起泡、开裂等难题。采用氢气为主要燃料,配备一款小型氢气加压装置,保证了火炬能在极寒天气中使用,并可抗风10级。火炬燃烧零排放,体现出“绿色”办奥理念和科技冬奥成果。

(五)孙嘉艺:国家跳台滑雪中心(雪如意)

     国家跳台滑雪中心是中国首座符合国际标准的跳台滑雪场地,它也是张家口赛区冬奥会场馆群建设中工程量最大、技术难度最高的竞赛场馆。跳台剖面因与中国传统吉祥饰物“如意”的 S 形曲线契合,因此被形象地称为“雪如意”。利用这个跳台的 S 曲线即赛道剖面的 S 线和中国古代文化如意的 S 曲线,形成一种对冬奥赛事独到的中国文化表达。

(六)张馨月:全绿电供应书写低碳冬奥新篇章

历史上第一个100%使用绿色清洁能源的北京冬奥会长啥样

1.何为“绿电”?

    主要是指通过零二氧化碳排放(或趋近于零二氧化碳排放)的生产过程得到的电力。“绿电”主要来源于清洁能源,包括太阳能、风能、生物质能等。目前,我国的“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主。 

2.奥运历史上首次实现全部场馆绿电供应意义何在?

(1)积极践行“绿色办奥”理念的生动体现

(2)彰显中国政府大力发展清洁能源产业的信心和态度 

(3)探索清洁能源大规模“输送——并网——消纳”的一体化新路径 

3.全场馆绿电供应如何实现?

     与历届冬奥会不同,绿色已成为北京冬奥会最靓丽的底色,这其中,国家电网公司居功至伟。国家电网公司始终把冬奥工作作为一项重要的政治任务,作为推动碳达峰碳中和行动方案落地和服务构建新型电力系统的重要窗口,在供电保障各环节融入科技创新基因,“从0到1”研发多个首台套装备,让冬奥冰雪盛会绿意更浓。

(1)绿电的源头在张北

     2020年6月29日,创造12项世界第一的±500千伏张北柔性直流电网试验示范工程正式投运,顺利使张北新能源基地、丰宁储能基地与北京负荷中心隔空“牵手”,将张家口地区的风电、光伏等清洁能源送入北京电网,每年可输送约140亿千瓦时的清洁能源,约占北京市年用电量的1/10。

(2)张北“风光”无限,绿电交易搭桥 

     国网北京电力针对冬奥场馆入市及绿电交易组织,精准优化绿电交易工作流程,根据场馆需求变化适时组织绿电交易,调整清洁能源供应。2021年底,该公司已提前组织开展2022年1月—4月冬奥绿电交易,成交电量1.41亿千瓦时,可全面满足冬奥会比赛期间的绿电供给需求。

(3)织密智能充换电网络,助力冬奥绿色低碳出行 

     创新应用国内首台大容量在线并网式400千瓦氢能源电池发电车,具备不间断供电和应急发电功能,并提供优质可靠的绿色电源。在延庆赛区,采用国内最先进的交直流混合配电网技术,建成国内首座“发充储放”一体化充电站。

(七)李萌:“笨小宝”机器人

     “笨小宝”机器人在本届冬奥会上担负移动测温和防疫监督的职责。它来自福州,是福建汉特云智能科技有限公司研发的服务机器人“在场馆内,它可以按规定路线主动寻找人员并测量体温,发现体温超标时,会将人脸数据存储、上报。”

     这款机器人采用了红外测温模组,检测距离可达五六米,而且可以同时检测五六个人,能够满足场馆人流量大、检测速度快的需求。对于区域内未戴口罩的人员,它还会上前用英文提示戴好口罩。目前,已有3台“笨小宝”在“冰立方”上岗,负责运动员休息区、观众区和媒体区的巡逻,每天巡逻面积约达6万平方米。

(八)尚钰川:冬梦

     冬梦,“冬”字为主体,将展现出冬季运动的活力与激情,更要传递奥运会精神。会徽以汉字“冬”为灵感来源,运用中国书法的艺术形态,将厚重的东方文化底蕴与国际化的现代风格融为一体,呈现出新时代的中国新形象,新梦想,传递出新时代中国为办好北京冬奥会,圆冬奥之梦。会徽图形上半部分展现滑冰运动员的造型,下半部分表现滑雪运动员的英姿,中间舞动的线条流畅且充满韵律,代表举办地起伏的山峦、赛场、冰雪滑道和节日飘舞的丝带,为会徽增添了节日喜庆的视觉感受,也象征北京冬奥会将在中国春节期间举行。会徽以蓝色为主色调,寓意梦想与未来,以及冰雪的明亮纯洁。红黄两色源自中国国旗,代表运动的激情、青春与活力。

(九)宋潇阳:水立方

     冰立方项目团队用了4个月时间,摸排场馆基础设施,确定制冰机组的安装和管线布置方案,最大限度满足冰场稳固、荷载和冰面平整度的要求。同时,水立方作为水上运动场馆,场馆环境是高温高湿,但冰上运动的场馆要求低温低湿,整个团队必须改造场馆空调系统,新增除湿系统,来实现场地环境温湿度控制。

     目前,该项目可在20天内完成水冰场地转换,从“水立方”变身“冰立方”,并实现绿色、节能、可持续等效果。在冬奥会和冬残奥会结束后,“冰立方”还将成为集冰上精品赛事举办、大众冰上健身、冰壶运动推广等功能于一体的综合冰上项目平台,让“双奥”遗产持续绽放光芒。

(十)杨乐心:首钢滑雪大跳台

    首钢滑雪大跳台设计理念源自中国敦煌壁画中传统的飞天造型,从侧面看去犹如一只灵动的“水晶鞋”,是北京赛区唯一的雪上比赛场馆,也将是世界上第一个永久保留的滑雪大跳台场地。该场馆在北京冬奥会期间承接自由式滑雪和单板滑雪大跳台项目的比赛。 

     据了解,首钢滑雪大跳台的赛道由升降电梯、助滑道、起跳台和着陆区组成,采用一个独立的三角形结构,使用3,000吨钢制预制组件、700块穿孔铝板与集成式可伸缩广播灯杆,赛道结构的设计具有可变性,能够满足于多个运动项目不同外形的需要。这种设计尚属首次。 

     此外,大跳台场馆内赛事照明、景观及装饰照明也全部采用LED光源。既保障了赛事需求,又满足了节能环保。关于色彩从顶端的蓝色逐渐过渡到橙色再到浅色,也隐喻着运动员从出发、起跳、到着陆和结束的心理变化,一开始是冷静的,随着滑行逐渐兴奋,腾空达到情绪顶点,着陆后滑行逐渐心情平复。这一解释是不是也有道理呢,相信“水晶鞋“也尽力不负众望。

(十一)杨仕辰:“智慧大脑”——2022 年冬奥会电力运行保障指挥平台

     智慧冬奥无疑是北京冬奥会主要特点之一,在北京冬奥会供电保障体系中,这一特点也全方位体现,其中就有自主研发应用的“智慧大脑”——北京冬奥电力运行保障指挥平台。

三大特点

北京冬奥电力运行保障指挥平台是整个国网北京电力保障体系的“大脑”,具备数字化、智能化、标准化三大特点。

三大应用功能

该项目基于内外系统涉奥数据全接入、全覆盖、全融合,重点建设“监视平台、指挥平台、展示平台”三大应用功能,满足冬奥组委指挥中心、国网北京电力总指挥部及4个现场分指挥部等场所、部门的冬奥相关保电指挥场景的需求。

汇集数据资产,保障全面覆盖

平台打通主网调度、输电管控、变电管控、配网管控、营销管控、城市运行数据、场馆数据、绿色能源以及保电指挥等系统数据壁垒,延伸保障监视力量至用户“最后一厘米”。 

三维数字孪生,场馆全景可视

平台实现了对场馆运营情况、设备运行状态、人员、车辆、物资等保电资源的全景可视化,即时监控和主动指挥,为冬奥会保电资源的统一调配与指挥决策提供了科学支撑。 

聚焦监盘要素,助力精准指挥

     平台充分总结电力运行保障经验,结合指挥监盘的重点工作方向研发绿电溯源、故障研判、电源追溯、保障复盘等关键功能。

(十二)冬奥机器人餐厅

      北京冬奥会厨房空无一人,机器人炒菜上菜一手操作,全自动烧饭设备以及智能点餐系统非常的先进,食堂里全部是机器人准备食物,在取餐的窗口处还有着中英文来回交替的提示牌,详细的用餐步骤都清晰呈现,从点餐,给取餐号,之后再自行前往机器处扫码取餐,整个操作步骤全程是由机器服务的,透过透明的窗口映入眼帘的全是智能机器人在代替着厨师的工作,机器人还会炒菜,炒饭,汉堡,意大利面等等美食,而且点好餐后机器人还会将食物送到你的餐桌上,如此一来可以最大程度上限制了人与人之间的近距离接触,节省了大量的人工。

(十三)张轩赫:国家体育场(鸟巢)

      国家体育场(鸟巢)位于北京市奥林匹克公园内,容纳9.1万人,是2008年奥运会主体育场和2022年北京冬奥会开闭幕式主场馆。鸟巢形态寓意孕育生命的巢,也寄托着人类对未来的希望。国家体育场充分考虑以信息技术为代表的,包括新材料和环保等技术的高新技术。在建筑、结构、建材、环保、节能、智能化、通信、信息和景观环境等方面,通过采用可靠、成熟、先进的高新技术成果,将国家体育场建设成一个具有以人为本的信息服务、方便可靠的通信手段、先进舒适的比赛环境和坚实可靠的安全保障的特点的新型场馆。鸟巢的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料,以及场内使用的电声扩音系统,鸟巢还运用了流体力学设计,模拟出9.1万人同时观赛的自然通风状况,让所有观众都能享受同样的自燃光和自然通风。

(十四)赵思涵:奖牌

      奖牌由圆环加圆心构成牌体,形象来源于中国古代同心圆玉璧,共设五环。五环同心,同心归圆,表达了“天地合•人心同”的中华文化内涵,也象征着奥林匹克精神将人们奖牌正面中心刻有奥林匹克五环标志,周围刻有北京2022年冬奥会英文全称字样。圆环做打凹处理,取意传统弦纹玉璧,上面浅刻装饰纹样,均来自中国传统纹样。其中冰雪纹表现了冬奥会的特征,祥云纹传达了吉祥的寓意。奖牌背面圆环上刻有24个点及运动弧线,取意古代天文图,象征着浩瀚无垠的星空、人与自然的和谐,也象征着第24届冬奥会上运动员如群星璀璨,挥写精彩篇章。奖牌背面最外环镌刻获奖运动员的比赛项目名称。 

     奖牌盒以大漆和竹子为主要材料制作,既突出中国文化特征,又符合“绿色办奥”和可持续性的理念。奖牌造型质朴简洁,体现了北京冬奥会“简约、安全、精彩”的办赛要求,并与北京2008年奥运会奖牌“金镶玉”相呼应,展现了“双奥之城”的文化传承。奖牌挂带也颇具东方特色,采用传统桑蚕丝织造工艺,冰雪底纹上印有北京冬奥会会徽、核心图形以及“Beijing 2022”字样等相关信息。挂带选用红色与中国春节文化特色相契合,表达了对运动员的节日祝福。

三、集中培训,有奖竞答,寓教于乐,全员参加

     为丰富学习形式,增强趣味性和接受度,提高学习参与度,“向未来”小分队邀请到了新闻主播苏东方叔叔录制了冬奥科普视频,线上集中观看了精彩冬奥的视频,进行了学习心得分享,并通过有趣的冬奥知识线上问答,让大家进一步了解有关冬奥的知识。活动气氛欢快热烈,有效提升了孩子们对冬奥知识的理解和感受。

四、知行合一,积极实践,撰写心得,抒发情怀

     队员们在完成整个学习探访过程后,心中久久不能平静,他们深感在中国共产党领导下的中国取得的伟大成就,为我是一个中国人而骄傲自豪。

他们有的制作颁奖词和奖章,从心中为设计制作建设的幕后科技工作者和工人师傅们点赞——

有的写下感言,表达内心的寻访体悟——

有的制作手抄报或者作画,使得心中体悟展现得更加形象——

还有的直接投身学习生活实践,通过体育锻炼、科普活动或者手工制作等,在切身体验中加深对科技和绿色环保的理解。

五、录制视频表达温馨的祝福和热切的期盼

    整个活动,队员们拧成一股绳,互帮互助,密切配合,高效协作,给力完成每项任务。活动接近尾声,大家纷纷要给北京冬奥送上内心满满的、美好的祝福。


指导教师:贺文清

寻访队员:三(3)“长安剑”中队 · “向未来”小分队全体队员:肖俊宇、孙嘉艺、张馨月、杨仕辰、尚钰川、周泉森、杨乐心、于心怡、王国钰、孙靖晏、李萌、宋潇阳、张轩赫、赵思涵

中队辅导员:贺文清

寻访队员:三(3)“长安剑”中队 · “向未来”小分队全体队员:肖俊宇、孙嘉艺、张馨月、杨仕辰、尚钰川、周泉森、杨乐心、于心怡、王国钰、孙靖晏、李萌、宋潇阳、张轩赫、赵思涵

审核:王莹  孙毓

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