国家速滑馆：冰丝带
创新技术相互支撑，
共同织就一张坚实的防护网，
让公平从一句口号变为有力的实际行动。
2026年依旧是让体育迷们热血沸腾的一年，米兰-科尔蒂纳的雪山上记录下冬奥选手滑出的矫健身姿，伦敦世乒赛的场馆已准备好迎接银球飞舞的极速交响，爱知·名古屋的亚运舞台将会上演亚洲力量的激情碰撞，这些顶级赛场见证着运动健儿全力以赴、逐梦争光的每个瞬间。依托体育比赛中超越胜负的公平准则，我们得以对赛场上的精彩瞬间，生出激动、紧张与动容的共鸣。所有选手都在同等的条件、规则和评判标尺之下，每一场对决都是力量、速度与意志力的较量。
然而，在守护公平底线的路上会遇到诸多困难，赛场环境的客观差异、人工判罚的生理局限、药物的使用都是影响比赛公平的风险点。在应对上述风险的过程中，创新科技是不可或缺的重要力量：标准化智能场馆将温湿度、气流等调整至毫厘不差，为运动员提供稳定均衡的竞技环境；精准的辅助判罚技术，用事实数据解决裁决争议；不断升级的药物检测技术，让侥幸心理在证据面前无处遁形。这些场景下的创新技术相互支撑，共同织就一张坚实的防护网，让公平从一句口号变为有力的实际行动。
“智慧之基”校准赛场微变量
体育竞赛的公平，首先离不开坚实的硬件条件基础。智能场馆作为承载赛事的核心载体，其标准化、智能化水平决定着运动员能否站在同一条公平的起跑线上比拼。无论是竞赛场地的物理条件，还是赛场环境中的温湿度、风速等参数，都需要进行精准把控。
一方面，竞赛场地的条件均衡是公平竞技的首要前提。作为运动员比拼的核心舞台，任何微小的场地差异都可能影响运动员的发挥。创新技术的价值，就在于通过精准控制消除这些差异，让每处场地都符合严格的竞赛标准。作为场地条件均衡保障的典型范例，北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用由国内校企联合研制的具有自主知识产权的二氧化碳跨临界直冷制冰机组，成功实现将冰表面高差控制在4mm内、温差不超过0.5℃的制冰效果。
参与研发该技术的天津大学田华教授团队，围绕二氧化碳跨临界直冷制冰技术，布局了一套多层级、多维度的专利保护体系。首先，作为整套技术的基础方法与系统框架，该团队在一项发明专利中公开保护了完整的冰场制冷系统及控制方法，其核心方案是采用兼顾环保和安全的自然工质——二氧化碳作为制冷剂，先采集低压循环桶状态参数，当参数满足预设安全指标和性能条件时启动二氧化碳制冷剂泵，将低压循环桶内液态二氧化碳传输至冰场换热盘管进行制冷，然后采集计算冰面当前温度与目标温度的温差，同时获取平行压缩机组中各设备的运行参数，再根据温差和这些运行参数动态调节平行压缩机组的运行状态，将低压循环桶分离出的气态二氧化碳压缩为液态并回流至低压循环桶实现制冷系统的循环。
在此基础上，该团队进一步针对制冰过程的制冷剂输送、压缩、换热、回油、热回收等多个物理环节进行专利布局，包括通过双节流电子膨胀阀的协同控制精准调节制冷剂液量、通过设计双级压缩方案调节节流阀与压缩机转速实现制冰系统冷热综合能量利用最大化、基于耦合多级热回收和多模式喷射降低压缩能耗并提高运行效率等的具体方案，构建贯穿基础原理、核心部件、控制算法到系统集成的完整创新保护网。通过专利技术在冰面建设中的落地使用，不仅打造出更快的冰面，更是实现了速滑赛道条件的高度一致。
得益于技术的成熟应用与推广，相关制冰技术在2024年国际滑联速滑世界杯北京站中得到延续应用，让不同赛事、不同批次的运动员都能在标准化的冰面条件下竞技，用统一的制冰技术维护场地公平的底线。
另一方面，赛场环境也是影响竞技状态的重要隐形变量。灯光的均匀度、场地的温湿度、气流的稳定性等，看似微小的环境因素，对运动员的视觉判断、体能消耗、技术发挥都存在直接影响。创新技术通过智能调控系统，能够实现对这些环境变量的实时精准把控，让不同区域、不同场次的竞赛环境保持相对一致。
针对包含赛场环境控制的智慧场馆运行服务系统，国家速滑馆“冰丝带”工程总工程师李久林作为发明人申请发明专利，该申请适配国家速滑馆的特点，构建由指挥中心、应用系统层、平台层、存储中心、网络层与基础设施层相互连接组成的一体化架构，解决大型场馆环境管理等难题。
专利中系统平台层包括的智能化集成平台，在赛场环境控制中起到重要作用。该平台是中国科学院软件研究所与北京市建筑设计研究院有限公司联合研发的拥有自主知识产权的数据管理平台，该系统的数据管理核心是通过对公司拥有软件著作权的现有实时数据库系统进行跨领域技术改造获得的，接入了包括制冰系统、建筑设备管理系统在内的36个子系统和超10万个数据采集点，通过传感器捕捉和计算比赛场地的实时数据，经过多源异构数据建模与感知、多子系统联动控制等技术，调控除湿系统、座椅送风系统等，实现速滑馆内环境参数的严格控制。同时，两个团队已作为联合著作权人获得场馆数据管理平台的软件著作权，对创新技术平台成果进行有效保护。
国家速滑馆的相关研究和实践团队围绕场馆建设形成了包括竞赛场地建造、赛场环境控制在内的多维度技术成果，已获得不少于140件发明、实用新型专利，这些专利成果支撑着场馆建设，实现了赛场环境的精准可控与均衡统一，为运动员打造出公平竞技的环境基础。
“数字之眼”锁定毫厘间真相
保障体育竞技公平除了实现赛场条件的均衡外，裁判的实时精准判罚同样是不可或缺的核心环节。竞速赛事中触线时的毫米级距离等比赛结果的计量判决，和球类赛事中球体落地是否出界等比赛争议的判罚裁决，这些影响体育竞赛公平的关键细节，仅依赖裁判肉眼判断有时会存在偏差。创新技术的使用，能够让比赛的客观计量判决和争议判罚裁决结果可追溯、可验证、可信任。
在比赛的客观计量判决中，主要包括时间计量判决和分数计量判决两类，创新的时间计量、分数计量技术能够提供高速数据采集与瞬时计算能力，构建起完备证据链，避免人为误差与操作延迟所带来的影响。
在时间计量判决项目中，以游泳项目为例，山东中泳电子股份有限公司围绕游泳比赛计时的核心场景，申请保护计时设备硬件、系统设计、智能数据处理和设备质量管控等全流程技术成果，已申请20余件专利、50余件软件著作权，核心技术涵盖北斗校时、双核同步计时、双视角视频采集和轨迹追踪等，依托上述知识产权的产业化应用，该企业研发出游泳计时、视频仲裁等一系列产品，实现高精度、高可靠性计时，已成功服务数百场省级以上游泳赛事。
在分数计量判决项目中，以射箭项目为例，上海东方传媒技术有限公司参与联合研发的射箭赛事智能产品，不仅支撑了2024年射箭世界杯上海站的风速捕捉、箭速解析与成绩判定，更成功服务于巴黎奥运会射箭项目。该公司在已申请的专利中公开了射箭赛事捕捉可视化的具体方案，方案中在箭道首尾部署多台工业相机捕捉图像，在侧方部署激光雷达采集点云数据，通过人工智能算法融合两类数据，计算出高精度的箭矢三维运动轨迹，并生成可视化模型用于数据分析，能够实现箭矢起射点、轨迹及落靶点等三维坐标的数据记录，为成绩判定提供可追溯的客观依据。
2025年，多哈世乒赛上，王楚钦申请TTR鹰眼挑战并挑战成功。
在争议判罚的辅助裁决中，球类项目中球体的高速运动容易引发判罚争议，而创新技术通过提供客观数据还原赛事场景，让判罚结果更具信服力。在2025年多哈世乒赛中，中国选手王楚钦曾多次在被判罚发球违规后示意申请TTR鹰眼挑战并挑战成功，完成利用科技的自证。这是“中国鹰眼”首次亮相世乒赛，该套由北京瑞盖科技自主研发的鹰眼系统，针对发球遮挡、擦网擦边争议等多种典型场景开发算法模型，采用虚拟现实、增强现实、高速相机多角度慢动作回放等技术，能实现乒乓球轨迹和落点的毫米级跟踪和还原。并且，瑞盖科技面向乒乓球、足球等各类体育项目打造鹰眼裁判等智能系统，实现了落点判断、越位划线等一系列辅助裁决功能。针对上述各类技术，该企业申请并授权10余件专利、30余件软件著作权进行技术的全面保护，通过相关技术的落地应用，实现了体育比赛中各类争议场景的全方位智能辅助裁决。
“科技之盾”构筑公平防火墙
作为影响体育公平竞技的重要挑战，兴奋剂的使用能够借助化学手段干预竞技表现，干扰体育公平秩序。随着科技的不断发展，创新技术为反兴奋剂提供了更精准且全面的防控能力，在样本采集运输、兴奋剂检测等各个环节构建起让违规者无处遁形的检测体系。
作为服务北京冬奥会、巴黎奥运会等一系列重大赛事的兴奋剂检测技术，干血点技术是由中国反兴奋剂中心与世界反兴奋剂机构、国际奥委会等开展国际创新研究合作研发出的革命性检测方法，其原理是通过采集极少量毛细血管血液并经自然干燥形成干血斑块，用专用器具切取圆片并用特定溶剂萃取得到目标分析物，再使用串联质谱等方法检测分析完成最终确证。该技术创伤小、精度高且成本低，使反兴奋剂检查有条件转向更大覆盖面的普查，更好地守护体育公平。2021年，世界反兴奋剂机构执委会正式批准通过了干血点检查方法技术文件，标志着这一技术的正式国际标准化应用。
在血液采集和运输中，符合技术文件要求的器材至关重要，在知识产权制度的支撑下，中国反兴奋剂中心已成功攻克样本的定量采集和装置防篡改两大干血点检查器材的难点问题并实现技术保护。
针对定量采集问题，中国反兴奋剂中心与浙江大学方群教授团队合作，申请液体样品定量采集、处理与保存装置及方法发明专利并获得授权，该专利技术将微流控定量量取芯片与多孔材料处理保存芯片通过合页式结构件集成，通过展开与对折两种工作状态的切换，实现纳升至毫升级液体样品的精确定量采集、处理与长期保存，其装置利用微通道网络入口处的疏水自动隔断结构和毛细管作用力收集定量样品，通过对折翻转使样品在重力与多孔材料表面张力作用下转移至处理保存单元，同时自动完成混合、过滤、富集等处理，有效提升了微量液体样品的采样效率与保存稳定性。
针对装置防篡改问题，中国反兴奋剂中心与杭州奥泰生物技术股份有限公司合作，通过实用新型、外观设计两类知识产权形式保护防篡改装置。所涉专利技术中的装置通过设置易损物理结构实现不可逆的防篡改功能，并以破坏痕迹作为判断依据，分为旋转式容器及其配合结构和盖合式容器及其卡扣结构两种方式，前者通过防松爪与卡合槽的倾斜角度配合，在旋松过程中实现折断，通过观察防松爪是否断裂即可判断样本在运输过程中是否被篡改，适用于液体样本的检测，而后者为直拉开启的盒状结构，通过箭头形卡扣体与卡扣槽的宽度差配合，在分离过程中实现断裂，通过观察各卡扣体的破损情况判断样本是否被开启，适用于干血点等多种类型样本的检测。
上述样本定量采集和防篡改装置的相关成果符合世界反兴奋剂机构《检查和调查国际标准》和干血点技术文件标准中对于兴奋剂检查器材的要求，已成功落地用在北京冬奥会、杭州亚运会等国内外大型赛事的兴奋剂防控中，为体育赛事公平保驾护航。
从智能场馆的环境调控到判罚系统的精准辅助，再到反兴奋剂技术的严密防控，知识产权始终扮演着不可或缺的重要角色，它不仅为保障公平的技术成果提供坚实的法律护盾，更通过推动技术的落地应用与标准化推广，让公平的理念渗透入体育的每一个环节，使公平切实化为运动员脚下的同一起跑线、裁判手中的公正之尺、不容逾越的清晰底线。技术创新与知识产权并肩而立，共同守护这份公平，不为任何一方的胜利，只为让体育回归它最纯粹的样子——在这里，每一次全力拼搏都值得尊重，每一块荣誉奖牌都经得起检验。（作者单位：国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心）
（文章来源：《创意世界》2026年4月号）
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