从晶莹剔透的“冰雪五环”到浪漫唯美的雪花火炬台，从夺目多变的冰瀑到创意无限的点火仪式……北京冬奥会开幕式通过科技赋能艺术，实现了理念创新与科技力量的完美融合，为全世界观众献上了一场简约、浪漫、唯美、空灵的视听盛宴，再次惊艳全球。

       舞台系统作为将艺术创意化为现实的重要载体，其表现也成为决定此次开幕式成功与否的关键一环。这样一来，冬奥开幕式既是检验我国舞台机械行业发展水平和自主创新能力的重要时刻，也成为最新舞台科技的展示台和企业比拼实力的竞技场。

       北特圣迪作为此次北京冬奥会冬残奥会四场仪式中承接舞台机械项目最多的企业，在中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院牵头抓总下，包揽了地面舞台系统、空中设施设备工程、冰瀑大型表演装置、主火炬姿态调整执行机构、场外火炬双转台等工程项目及核心设施设备，凭借强大的技术实力成为这场竞技中的最大赢家，用智慧和实力为这场国之盛典贡献了力量。

       接下来，北特圣迪将推出系列文章，对精彩亮相于开幕式上的“北特智造”进行一一解密。

       今天，我们走进“鸟巢”，来看看开幕式直播的主角：上空威亚。

        上空威亚项目是2022年冬奥会及冬残奥会开闭幕演出的重要组成部分，主要功能是根据导演组创意要求，配合在体育场内吊挂道具，使道具沿特定曲线在规定时间内完成升降与水平运动，与演出的其他部分共同呈现演出创意的特殊效果。

      本项目主要工作内容包括：拆除2008年奥运会遗留的、已报废的威亚设施设备，依据冬奥会开闭幕式演出需求新建一套威亚系统。

      新建威亚系统由顶部支撑系统、空中承载钢索、空中威亚装置、控制系统、电气系统等组成，布置于鸟巢顶部，根据导演创意需求，南北布置3组10根固定索，8根直径28mm承载钢索、2根直径18mm电缆钢索，跨度约200m，主要用于悬吊带姿态调整执行机构（4.4 t）的主火炬（2.2t）、五环（3.2t）、大滑板。主要设计指标参数如下：

总吊重：10400kg;

最大单吊点载荷：1600kg;

吊高(带载荷)：>45m；

WH升降速度：0.95m/s；

核心装置水平速度：1.7m/s;

核心装置升降速度：0.8m/s

滑板升降、水平速度：2m/s;

负载供电方式：核心装置上部供电

项目重点、难点

       大跨度大负载条件下高可靠性结构设计

       空中威亚沿南北向布置，固定索跨度200m，按照导演创意需求，总吊重约10.4t，单个载荷重量约6.4t（实际6.6t），为不影响演出效果，所有载荷吊挂后威亚最低点高于45m，无论从载荷重量还是吊高都远超2008年北京奥运会，给高可靠性结构设计带来了很大的挑战。

       空中大负载条件下姿态精确控制

       本次威亚除单个负载重量大大增加外，在带执行机构的主火炬在水平运行中，威亚上的运行小车是在一个有坡度的钢索运行，并且小车在受力复杂的超静定的四索上同步运行，又要保证装置的升降、翻转、旋转等复杂的姿态控制需求，设计了控制系统的实时监测和调整功能，利用一套多元同步、实时参数调整系统消除了四根主索变形影响。

       限位条件下负载精确悬吊及回收控制

       本次威亚吊挂的五环载荷，是从冰立方装置中升起，同时还需要精确回收。五环载荷完全置于冰立方装置之中，四周间隙很小，不同于悬吊自由载荷，允许一定的控制误差，本次悬吊五环载荷，一旦控制精度不够，载荷将撞击地面装置，带来破坏性的后果。因此，需要控制系统有很高的控制精度，同时冰立方装置与威亚装置相互给控制信号，实现设备间互锁功能。

       限位条件下负载同步控制

       本次威亚吊挂的五环载荷、主火炬载荷，是从地面装置中同步升起、收回，同步精度要求高，需要控制系统有很高的控制精度。

       限位条件下高空施工

       本次威亚吊挂载荷重、钢索重量大，在限制条件下，需要人工拉钢丝，吊具小车安装在钢索上，需要爬钢索安装调试，属于高空作业，危险性较大。

功能说明

       第1道主索的威亚目的用于起吊基坑内升起的五环道具

       主要由两根直径28mm的主索系统、固定在主索上的固定威亚小车、中间平衡水平和固定升降索的固定结构、在南北各布置的一台升降卷扬机和一台水平卷扬机、固定在鸟巢上层钢结构下表面的旋转滑轮组、立柱上的主滑轮组等部分组成。这样的布置结构，解决了升降索与水平索在空中交叉，确保五环两吊点始终保持在一条线上，避免空中钢索的交叉引起的绞绳，影响设备的安全性和可靠性，保证五环的升降一直在一个平面内。

       第2道主索的威亚目的用于大滑板展示，从南北一侧升起再往中间移动，详细运行过程见前面相关内容。主要由2根直径28mm的主索系统、威亚小车、南面4台升降卷扬机、北面4升降卷扬机、固定在鸟巢上层钢结构下表面的旋转滑轮组、立柱上的主滑轮组等组成。

       第3道主索的威亚目的用于主火炬展示，从南北一侧升起再往中间移动，详细运行过程见前面相关内容。主要由4根直径28mm的主索系统、威亚小车、南面4台升降卷扬机、北面4升降卷扬机、固定在鸟巢上层钢结构下表面的旋转滑轮组、立柱上的主滑轮组等组成。