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張家口賽區科技安保團隊:用航天技術為雪城織“天網”

2022-01-27 13:34:11    來源:新京報

2022年1月21日,崇禮的雪,下得更緊了。

手機響起,剛剛檢修完一處前端感知設備的辛偉,先把車停在了路邊。路面越來越厚的積雪,讓他沒有辦法在行車的過程中分心。隨著冬奧腳步的鄰近,準備迎接“大考”的他,進入了24小時待命狀態。

▲辛偉在處理光交箱內的光纖鏈路跳接。受訪者供圖

辛偉是中國航天科工二院航天長峰(600855)“科技冬奧”團隊成員,這是他和同事們陪伴“雪城”崇禮的第四個雪季。

為了助力冬奧安保防線,他們靠人力和雙手,在崇禮山區扎下點位,將“天眼”觸角延伸到賽區內外各個角落,通過信息的有效集成,編織出一張全時空的智慧“天網”。

“像做手術一樣”

在許多張家口人的印象中,位于西北角的崇禮是個“撤縣設區沒幾年的小地界”,不到半小時就能開車逛個來回。可辛偉知道,一腳跨出平坦的公路,他和同事們的“戰場”上,山連著山,連綿不斷;溝套著溝,難以計數。

這里屬陰山山脈東段,是大馬山群山支系和燕山余脈的交接地帶,山勢陡峻,海拔高度從813米到2174米,最大高差1361米。自每年的11月初起,西北呼嘯而來的冷空氣受地勢抬升作用,在高空處凝結,從而形成豐厚的降雪。正因為如此,崇禮的雪季往往會持續五個月左右,人們也親切地稱它為“雪城”。

2018年4月,雪季還沒有完全過去,辛偉第一次來到崇禮。隨處可見的樓房地基分割著地面,各色運輸車與吊機繁忙穿梭其間,混著建筑工人們熱騰騰的汗水,煮沸了原本的清寂蕭瑟。

他所在的中國航天科工二院航天長峰“科技冬奧”團隊,負責北京2022年冬奧會張家口賽區科技安保的總體設計與集成搭建。

▲團隊成員在調試前端設備箱。受訪者供圖

“通過安裝治安監控、高點攝像探頭、紅外感知探頭、人像智能等多種感知設備,最終形成我們所熟知的天網系統?!倍@張大網,不僅可以協助冬奧期間安保力量的精準指揮調度、重點情報的實時反饋,還能在第一時間針對突發情況完成緊急布控。

辛偉的工作,位于整個網絡的前端?!昂唵味?,我負責最開始的實地勘探,需要弄清崇禮下轄的每一條街道,每一個鎮,每一個鄉,然后選定合理的點位與路由,協助前端團隊完成各類感知設備的搭建,這是整個安保網絡形成的基礎?!?/p>

崇禮區總面積2334平方公里,初到這里的辛偉,花了3個月時間四處考察踩點,2000公里的車程,串起了工作日志里密密麻麻的點位選擇。而這只是第一步。

要保證前端設備和后方總機在網絡上交匯,需要在沿途敷設光纜,這也是辛偉負責的工作內容之一?!坝捎诠饫w不可能直接敷設回總機,所以每敷設一段就需要若干個光交箱去分擔載荷。而光纜與箱體的連接,必須要借助熔接機。”

▲辛偉在整理機柜里的接入鏈路。受訪者供圖

熔接的第一步,要去掉外層的皮殼,再用酒精紙擦拭光纖外部的涂覆層——這些步驟都需要手工完成。

看似大拇指粗細的光纜,皮殼下是90多根頭發絲般粗細的光纖,在低溫下,它們會“水土不服”,變得異常脆弱。為此,辛偉和同事們不敢戴手套,在零下十幾攝氏度的戶外,他們赤裸著雙手,借助特制的器械一點點操作,“像做手術一樣。”

事實上,在崇禮的每個雪季,外出工作時,辛偉都會習慣性拉上兩三臺取暖器,但沒有一次他們能夠自己用上?!疤偷臏囟?,熔接機是沒有辦法正常工作的,我們必須要借助取暖器的溫度,來保證機器工作的連續性。”

熔接一根光纜需要3-5分鐘的時間,一個光纜箱有近200多根芯光纖需要熔接——連續數月每天在低溫下工作10個小時,是辛偉和同事們自2018年以來的常態。

▲辛偉(左)和團隊成員正在鋪設光纜。受訪者供圖

“每年的6月到10月,往往早上7點就出門,傍晚8點左右才能回到駐地,之后仍然還有各種調試的工作需要完成。雪季時,就要更早一些,因為車開得慢?!毙羵フ砹艘幌旅遍軆蓚群窈竦淖o耳,眼鏡片蒙上霧氣。

千米山腰上的鋼架

為了這場舉世矚目的冰雪盛事,從2018年開始,近四年的時間里,辛偉只和家人團聚過兩次。實際上,這也幾乎是航天長峰“科技冬奧”團隊每一個成員的寫照。

幾乎在辛偉剛剛結束2000公里的奔走,王紅葉就接棒了,“他確定的每一個點位,我都需要絲毫不差地再次到達,根據地形和安全需求的不同,挑選最匹配的設備,交付施工團隊進行搭建?!?/p>

其中搭建難度最大、持續時間最長的,是完成高點建設。張家口崇禮賽區由云頂場館群和古楊樹場館群共同組成?!坝捎谶@兩個場館群處于地勢較低的山坳之中,我們要想實現無盲區的安全保障,就必須要在海拔1000米以上的山腰處搭建高倍攝像探頭?!?/p>

▲建在山腰上的高點攝像探頭。受訪者供圖

在王紅葉看來,拋開實地搭建面臨的難度,就連如何將所需的沙石、水泥、鋼材依次運上山都是一場巨大的考驗,“因為根本沒有能讓運輸車輛行駛的道路?!?/p>

徒手搬運成了王紅葉和團隊唯一的選擇。“從山腳爬到指定地點,空手都需要近1個小時。而一線工人還需要攜帶各類耗材與施工器械——山上沒有電,他們還要抬著燃油發電機。每個人都喘得不行?!?/p>

高點建設,需要在巖石密布的山地上搭建6米的鋼架結構,由于海拔較高,呼嘯而過的穿堂風,也嚴苛地考驗著鋼架的穩定性。崇禮山區的土層結構基本都是巖石,僅有薄薄的一層土壤覆蓋,電鎬成了打破巖石、向下掘進的必備工具。“我們需要挖出2.2米深的大坑,在坑的底部鋪設底座后,再進行鋼架的逐節搭建,之后還要澆灌水泥確保鋼架的絕對穩定?!?/p>

▲高點建設必須先挖出2.2米深的大坑。受訪者供圖

一個高倍攝像探頭的重量接近100斤,將它們安裝到鋼架頂端,依然只能依靠人力,“我們最初的規劃是建10米鋼架,經過實地勘察,最終制定了6米的方案。但是背著這么重的設備穩妥地爬到頂端,哪怕只有6米的距離,也是一個不小的挑戰。”

整個崇禮賽區一共需要安裝6個高點攝像探頭,在完成第一個高點搭建后,王紅葉和團隊停工休整了一個星期,等完成兩個高點搭建后,他發現問題比想象的還要大,“每個團隊成員身體上的疲倦,甚至已經沒有辦法保證在規定的時間完成交付。”

窮則思變,最終,他們依托兩個發電機作為動力源(600405),想辦法臨時搭建起簡易傳送帶,實現了耗材上山的半自動化?!半m然上山的距離沒有變,但至少身上的負重減輕了。不過整個運輸過程,依舊需要我們全程跟隨?!?/p>

王紅葉習慣將崇禮分為“城區”、“外環”與“內環”。據他介紹,“外環”的邊緣是冬奧核心賽區的邊緣,進入之后便是冬奧保障人員的聚集區,而更深的“內環”是全封閉管理的運動員專區?!皬摹菂^’抵達‘外環’的邊緣有18公里,這條道路上僅治安監控就有上百個?!?/p>

▲建在山腰上的高點攝像探頭。受訪者供圖

借助著辛勞和巧思,這張兜住安全的大網,在他們手中一點點從規劃落進現實。“現在,每一臺車輛只要剛剛到達崇禮區收費站,就進入了我們的視野內。”

最后的“大考”

2021年1月,這張精細編織的大網實現上線工作。陳加清晰地記得,團隊成功完成了多場測試賽的任務,獲得了來自各方的高度肯定。

在他看來,與絕大多數同事相比,自己是更幸運的那一個?!爱吘?,我還能每天見到家人。”

陳加和愛人詹俊妮一同工作,共同負責這張大網在現實世界的可視化呈現。與用腳步丈量崇禮的辛偉和王紅葉不同,他們的“戰場”,只有320平方米。

這里是數據中心機房,所有的圖像內容和信息數據都將通過特殊的加密網絡在這里匯合,逐一出現在機房中最大屏幕上的合適板塊?!巴跫t葉搭建好前端的設備,辛偉鏈接起網絡的紐帶,最終的交匯就在我們這里?!?/p>

圖像和數據的結構化,主要通過81臺模塊化機柜的精細處理?!拔覀冞€特意配備了600千瓦高頻模塊化UPS,不僅滿足了現有設備的運行要求,也預留出后期擴容的能力?!标惣咏榻B道,“我們希望這張大網不僅可以確保冬奧會的安全,更希望它可以在未來的十年都不落伍,繼續保障當地居民的安全。”

在這一點上,身為前端實施工程師的王旭有著更深的體會?!叭ツ?月我駐扎崇禮,主要負責人像采集設備。我記得很清楚,應該是到達崇禮的第三天,一位北京的游客在散步的過程中與自己的孫子走散了,當地公安正是通過我們構建的這張大網,僅僅通過孩子丟失的時間、地點、衣著特征,在報警半個小時后就找到了孫子?!?/p>

這一切,都是充分準備下的結果?!皵祿行臋C房的具體方案是在2019年8月通過的,前期僅資料我們就著手準備了幾十萬頁,整個線上軟件的構建,前后有150人參與?!?/p>

王旭覺得來到崇禮后,工作變得更有挑戰性了,“以前的工作‘朝九晚六’,相對規律,現在的‘規律’更多體現在飲食上——吃面成為了第一選擇,在‘城區’吃完拉面,在核心賽區就靠著泡面解決?!?/p>

陳加和愛人已經習慣每天都待在機房內,聽著耳邊服務器產生的風噪聲,在電腦前從白天坐到深夜。

王紅葉的作息終于開始變得規律,他堅信自己帶著團隊搭建的每一處設備,都能順利通過“大考”。

辛偉的工作量仍然沒有減輕。寒冷天氣為冬奧會奠定了天然的基礎,但也對所有高精細儀器產生了更大的威脅。他必須全天24小時待命,隨時準備應對任何一個可能的網絡不穩定導致的視覺盲區。

大網已經鋪開,最后的檢驗即將來臨。這張大網上的每一個人,用汗水楔定了自己的坐標,他們仍然在默默努力,心跳,正與冬奧腳步共振。

新京報記者 劉逸鵬

編輯 李彬彬 校對 王心

關鍵詞: 崇禮 辛偉 需要 設備 搭建 團隊 完成 冬奧

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