第24屆奧林匹克運動會正在北京舉行,來自深圳大學的科技力量為北京冬奧會保駕護航。記者從深圳大學獲悉,該校自主研製的平整度測量機器人,助力冬奧會國家速滑館打造「最快的冰」;「優視攝影測量技術」對國家游泳中心「冰立方」進行了數據採集,呈現北京冬奧之美,全方位滿足瀏覽者快速高質量獲取冬奧資訊的需求。
北京冬季奧運會標誌性建築國家速滑館「冰絲带」採用全冰面設計,冰面面積約1.2萬平方米。為了打造「最快的冰」,保障制冰后冰面溫度均勻,使運動員賽出水平,國家速滑館對冰面混凝土基底平整度建設提出了高標準的要求,即任意5m區域內高差不超過±3mm。為達到這一目標,亟需高效、高精度的平整度測量裝置,及時發現平整度超標位置,反饋給施工方在混凝土凝固之前進行修正,並對竣工之後的水泥基底進行驗收評價。
為此,北京國家速滑館經營有限公司聯合深圳大學動態精密工程測量團隊,提出利用慣性測量方法對地面局部高低起伏進行精密測量,同時通過輔助慣性定位技術對檢測結果進行定位,實現超大冰面混凝土基底的快速平整度評估。冰面基底平整度測量需求貫穿場館建設的始終,針對場館建設不同時期的特點,團隊制定了相應的測量方案並研製了專用的設備。為實現施工期初凝狀態下混凝土基地平整度檢測,發明了一種平板式慣性平整度測量機器人,輔助施工期混凝土冰面基底精準磨平作業。冰面基底竣工后需要進一步驗收,團隊發明了一種輪式慣性平整度測量機器人,實現地面相對高程精密測量以及平整度的全面評估。
相較傳統的地面平整度測量方法,深大團隊研發的平整度測量機器人具有精度高、測點密、效率快、可定位、靈活性好等優點。機器人的相對高程測量精度優于0.5mm/5m,測量綜合效率相較于傳統水準儀法提升5-10倍,完全滿足超大室內混凝土基底的平整度測量與評估需求。該團隊于2020年10月-12月建設期間對國家速滑館實施了兩次全面測量,總測線距離超過20km。通過施工期的測量檢測出了平整度超限位置,為冰面基底在施工期的整平和打磨工作提供了參考;而竣工后的平整度測量為冰面基底質量評估和驗收提供了有力的依據。國家速滑館于2021年1月完成首次制冰,能夠實現冰面溫度差不超過0.5攝氏度,完全滿足國際滑聯速滑場館冰面溫差不得超過1.5攝氏度的要求,驗證了冰面基底建設質量達到設計目標。
深大團隊在項目實施過程中表現了出色的創新科研思維及高效精準的實踐能力,獲得了國家速滑館建設相關方的認可。所參與的項目「國家速滑館動態高精度施工測量關鍵技術及應用」 榮獲2021年度測繪科學技術獎一等獎。(記者 林麗青)