舞台设备采购解决方案

 

 

 

 

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第一章 项目概述与需求理解

第一节 中国舞台设备的现有状况与未来发展

剧场的现代化进程：一个多学科融合的艺术与科技结晶 作为一项综合性的工程项目，现代化剧场集成了美学设计、建筑学原理、建筑声学与电声技术、舞台机械设备、舞台照明艺术、计算机技术、智能化控制系统以及现代装饰元素，体现了科学技术与艺术的高度结合。其建设水平往往映射出一个国家的经济实力和科技进步。近年来，伴随中国深度融入全球市场，经济实力的日益增强，以及民众生活质量的持续提升，对于文化艺术的需求日益增长，这促使我国的剧院建设与改造步入了一个全新的发展阶段。

中国剧院建设的历史进程达到了前所未有的高度，无论是在新建剧院的数量、规模、品质和投资力度上，均超越了以往任何时期。上海大剧院与国家大剧院等标志性建筑的崛起，引领了中国剧院建设迈向国际先进标准。尤为关键的是，舞台机械设备作为现代剧院的核心要素，正因其重要性而备受瞩目，为该行业带来了前所未有的发展机遇。

一、现代剧院中舞台机械设备的重要性和功能

舞台机械在欧洲已有上百年的历史。在亚洲虽然发展时间较短，但发展比较迅速。从舞台机械发展的历史和使用情况来看，舞台机械在剧院建成后长期使用中，具有非常重要的作用。舞台机械最初是为了满足演出中大型场景切换而设置的运输机械。而现在舞台机械设备除了大型场景搬迁功能之外，越来越多地参与表演，作为运送演员，营造某种氛围、产生奇特效果的一种手段，成为导演的表演工具。所以，舞台机械设备的配置是否合理，功能是否优化，设备是否先进、可靠，是衡量一个剧院现代化水平的重要标志之一。如果说一个剧院优美的建筑造型是这个剧院美丽的外表的话，那么先进的舞台机械设备则是这个剧院的健康的内脏。

在莎士比亚时代就已经得到了广泛应用。亚洲由于舞台剧这种艺术形式发展较为缓慢，使得舞台机械起步较晚。舞台机械在剧院中有十分重要的作用。它是为了满足演出场景中场景切换和设备运输等的需求而设计和制造的。现代化的剧院中，舞台机械对舞台剧表演的影响越来越明显，不仅承担起搭建场景的作用，还要负责运输演员，营造气氛。所以说，舞台机械地设计和搭建水平，对一家剧院的影响是十分显著的。

二、中国舞台机械的历史变迁与当前状况

相较于欧洲和亚洲的先进国家，中国的舞台机械起步相对较晚。在20世纪80年代初期，舞台设备主要依靠手动操作或部分电动，台下的设备则仅在极少数剧场内进行了初步的自动化探索。然而，这一时期标志性事件发生在1984年，为了支持《中国革命之歌》大型音乐舞蹈史诗的演出，中国剧院首次引入了台上台下的全套舞台机械设备，采用了数字化液压技术，实现了显著的进步。紧接着，1985年在中央歌剧院剧场建设中，设计团队研发了集成计算机数字控制系统和液压比例控制技术的设备，这一创新为中国舞台机械的大规模应用奠定了基础。尽管中央歌剧院最终未能完成，但其前期的研究与设计工作无疑为后续技术发展积累了宝贵的经验和技术储备。

20世纪90年代，伴随改革开放的深化，文化艺术领域的多元化繁荣，包括歌剧、戏曲、音乐、舞剧、杂技及电视等形式的兴盛，带动了剧院和文化设施的建设热潮。这期间，舞台机械需求急剧攀升。国内的科研机构和制造商积极响应，尤其在90年代后期至近年来，大型剧场的建设和改造项目频频取得突破，显著推动了我国舞台机械技术的飞跃性提升，缩小了与发达国家的技术差距。审视现今已投入运营的剧场及文化设施中的舞台机械现状，其展现出以下特性：

(一)舞台机械应用呈多元化趋势

舞台机械设备的广泛布局不仅限于大型专业剧院的构建，同样在电视演播室、旅游景点及各类文化娱乐设施中占据显著地位。它们大致被划分为三个类别。

1.正规剧场

作为政府投资的重要文化载体，诸如国家大剧院、上海大剧院等综合性剧院，其建筑设计通常注重标志性，同时对舞台机械配置极其讲究，投入资金庞大。在舞台机械设计布局上，主要目标是支持大型歌剧、舞剧及其他综合文艺节目的呈现，强调通用性和互换性，舞台结构常见于标准的镜框式台口与品字形舞台。台下的设备配置包括主升降台、左右移动舞台、后旋转舞台、升降式乐池以及各类补偿装置等。台上设备则配备有防火幕、仿真台口、大幕操作系统、二道幕、吊挂装置、灯柱、过渡桥梁、灯光升降平台，甚至可能设有反声罩等设施。对舞台机械的性能指标，剧院提出严格且高标准的要求。

2.电视剧场

剧场设计需兼顾灵活性与多功能性，旨在同时支持电视演播与传统舞台剧表演。对于电视演播用途，舞台机械的关键在于高度可变性，包括分段升降台的频繁操作和旋转装置的便捷调度，以配合电视摄像机的移动视角需求，确保台口的开阔性。台下的设备配置着重于快速响应和布局变换，以适应电视节目制作过程中频繁的场景转换。  台上设施除了常规剧场的基础配置，通常增设了丰富的灯光吊杆或吊架，以确保充足的照明覆盖，满足电视摄像所需的高亮度要求。诸如深圳电视中心剧场、汕头广播电视剧场以及福州电视台演播剧场的建设或运营，即体现了这种对电视演播与舞台剧兼容性的设计考量。

3.大型旅游、文化专用演出剧场

深圳已投入运营的环球舞台，如深圳世界之窗的专属剧场设施，以及在建中的锦绣中华百艺广场舞台，其设计与配置均针对特定的表演需求，展现出卓越的创新性和功能性。这些舞台设备旨在确保每一场演出的视觉冲击力和商业活动的成功，其复杂度超越常规剧场标准，设备的精密与可靠性达到了极致。  它们通过集成升降台、旋转舞台以及一系列动态舞台装置，创造出壮观的演出场景。舞台机械不仅作为表演背景，更是演出动作的一部分，因此对于运动平顺性、定位精确度有着极高的要求。设计上强调操作简便、系统稳定且高度自动化，同时配备完善的应急应对机制，确保所有操作安全无缝进行。

(二)舞台机械技术逐渐成熟

随着剧院建设对舞台机械投资力度加大，在需求牵引下，国内从事舞台机械设计、研究和制造的厂商积极研究开发，同时引进国外先进技术和设备，使我国舞台机械的技术水平有了大幅度的提高，有的总体技术水平和单项技术指标达到或接近国际先进水平。1999年改造完成的首都剧院，新增加三块升降乐池，采用10台螺旋升降器，这是国内舞台机械首次采用这一加拿大专利技术。电动吊杆分别采用交流伺服控制技术和矢量变频技术，重复定位精度可达,最高速度达每秒1.5m,国内最先采用计算机DCS网络控制系统。

河北艺术中心使用的大承载、宽调速、电控总线控制技术的电动吊杆，定位精度可达;国内最大的液压乐池升降台，面积,静止时载荷可达。

人民大会堂万人大礼堂台上设备改造，由于对舞台机械和控制系统的安全性、可靠性要求极高，吊杆系统除了具有双制动、过载、超速等保护措施外，还具有机械失速保护功能。台口宽32m的大幕系统为国内第一幕。驱动系统采用了冗余设计、计算机DCS网络控制和控制切换技术，具有多重保护功能，可操作性好。吊杆重复定位精度可达;运动的平稳性和同步精度可达到两杆同步运行时放置酒杯而不洒的程度。

在保利剧场的革新工程中，舞台设计尤为注重提升性能。首先，台下增设了三组双层链传动升降装置，以及两侧各四块可移动车台，包括后置薄片式车转台。控制系统采用先进的DCS网络控制和西门子PLC可编程控制器，配合交流矢量变频控制技术，确保设备运行的稳定性和低噪音特性。操作简便，易于上手。此外，侧边还配备了侧片移动式反声罩，从而增强了剧场的音乐会功能，提升了整体的多功能性与用户体验。

辽宁大剧院台下舞台机械，主舞台区为直径16m鼓形转台，鼓形转台中设二条升降母台、6块升降子台和一块双层旋转升降台，舞台后区设一条运景升降台和三块子台，左右各设4条车台及4块补偿台。升降乐池分为三块，升降子、母台、运景升降台和升降乐池均采用液压驱动，运行平稳噪音低。采用计算机控制液压比例技术，均由计算机DCS网络控制系统控制。可以任意编组运行，定位精度,同步精度不大于3mm。

深圳世界之窗的环球舞台独树一帜，作为国内首例可开启式全景舞台。其金属钛板装点的球体结构，在日间与周边广场环境浑然天成，既彰显了地球主题，又展现出强烈的现代审美特征，是一座极具观赏价值的地标性建筑。入夜后，随着灯光的照射，球体缓缓开启并延展至两侧，随之展开的是令人惊叹的华丽舞台，为观众带来视觉盛宴。

环球舞台，作为现代科技与文化艺术融合的典范，它见证了建筑技艺与舞台机械艺术性的深度交汇。其独特的球壳开启、球门变换与球顶动作，尽管超越了常规舞台机械的界限，却不可或缺地融入表演之中。该舞台机械系统配置了总计约230台驱动电机和120余套精密调速单元，由先进的SECS-2000控制系统操控，借助计算机DCS网络管理模式，支持手动、半自动及全自动操作。尤为引人注目的是，全球领先的15.1米主升降台采用了创新的齿轮齿条传动直顶设计，实现了对底层多场景的无缝切换。同时，左右车台实现了前所未有的上层与下层循环运动，国内首度引入了架空式车转台的技术，展现了前沿舞台机械设计的匠心独运。

环球舞台——世界之窗的创新杰作，凭借其独树一帜的设计理念和高度先进的可靠舞台机械设备，充分体现了我国舞台机械行业的领先地位。

控制系统是舞台机械的重要组成部分，其性能优劣直接关系到舞台机械的安全可靠运行，经过不断研究开发，国内舞台机械控制系统也不断完善，有的控制系统其总体技术水平和技术指标接近国际先进水平，如SECSE-2000系统为自行研制开发的第二代控制系统，采用分布式网络结构，实现多点控制，具有单控、集控、程控、近控等多种控制方式，具有完善的图形动态显示，人性化人机界面，具有多种安全保护措施和故障自诊断功能；已在10余个剧场成功应用，取得了良好的效果。

近年来，我国舞台机械技术实现了显著跃升，现已具备自主研发、设计并能独立供应大型剧院所需全套舞台机械设备的实力和能力。

三、舞台机械的前瞻性分析

在国家经济强劲发展的预期驱动下，"十五"和"十一五"期间剧场建设预计将维持稳健增长态势，舞台机械行业的前景展望颇为乐观，市场蕴藏着丰富的潜力。随着大型剧院如国家大剧院等的相继落成，并引入国际前沿技术和设备，这将有力地促进我国舞台机械技术的革新与提升。然而，从当前的比较来看，国内在工艺设计的整体水平、行业标准的制定以及设计理念和技术加工制造质量等方面，相较于国际先进水平尚存差距。对此，我建议关注以下几个关键领域以迎头赶上。

(一)要充分认识舞台咨询工作的重要性

作为剧院建筑与舞台机械间的关键桥梁，舞台咨询工作着重于整体工艺设计的规划与舞台机械技术参数的确立。这要求舞美、舞台工艺、演出及舞台机械领域的专家协同进行深入研讨，结合剧院的功能定位与投资状况，进行定制化的咨询设计。目标在于实现工艺布局的科学性，确保技术规格的精确性，防止盲目追求规模全面导致资源浪费或技术指标失衡；同时，避免在建设初期就引入未经深思熟虑的不合理元素，以免影响后期的正常使用效果。

亟需构建和完善我国舞台机械行业的规范化标准体系及相应的检测认证制度。

行业标准作为技术演进的重要导向，对于提升技术水平具有显著影响。我国在某些领域与国际存在显著差距，主要体现在标准体系的完善度和设备安全、可靠性规定上，特别是在这些关键环节的严谨性和规范性方面有待加强。迫切需要我们与国际标准体系接轨，深入研究并借鉴国外先进的规范，同时紧密结合我国的实际国情，着手制定适应我国舞台机械行业的专属标准。  鉴于舞台机械直接关联人员安全，必须建立严格的检测认证机制，规范产品的质量和性能指标，防止出现因技术指标设定不一导致的性能差距悬殊，如性能相近的产品价格却有数十倍之差，这种情况亟待纠正，确保技术标准的公正性和合理性。

(三)加大科研预研的投入努力提高开发水平

舞台专用机械的独特性与特定需求，伴随着技术创新、新型设备和材料的涌现，强调了前瞻性的科研工作至关重要，包括可靠性强化、噪声控制优化以及前沿的操控策略等。在引进并消化国际先进技术的同时，我们国家的舞台机械设备制造商必须强化自主研发，以促使整个行业迅速跻身全球先进行列。因此，各生产商应加大对科研与预研的投入，摒弃低价竞争和低水平的重复，确保国内舞台机械行业的稳健和持续发展。

(四)努力提高设备制造质量

在舞台机械设备的国际比较中，除了标准化、规范性和技术层面的差距外，尤为显著的是制造品质的差距。为提升制造水准，亟需强化制造标准的制定并推进工艺与技术的研发。制造商应致力于在确保质量的前提下寻求成本优化。尽管舞台机械的动作原理与起重机械、建筑机械和运输机械相似，但其特性独特，要求严格。无论是外观设计还是内在性能，都应借鉴和精进至国际先进产品的标准。

(五)积极开展对外交流和技术引进

历史悠久的欧洲舞台机械业源远流长，而亚洲的先进国家在舞台机械研发领域起步相对较早，积累了深厚的底蕴，培育了独特的技术优势。借此国内大型剧场建设的蓬勃发展之机，我们积极推动技术交流与合作，致力于消化和吸收国际先进技术及经验，实现了从设备引进向技术引进的战略转移，从而显著提升了我国舞台机械行业的技术水平和产品质量。

历经多年积累，我国舞台机械业已取得显著成就。然而，面对国际先进水平，我们仍需承认存在的差距。为缩小这一差距并有望实现超越，相关机构需高度关注舞台机械设计，通过强化法规与行业标准，构建更为有序的发展框架。加大研发投入，鼓励创新，同时确保专利技术的合法权益，这些举措将有力推动我国舞台机械的持续进步。本文旨在剖析当前行业现状，展望未来趋势，并提出若干策略性建议，期待能为相关从业者提供有价值的参考。

第二节 设施设备的功能与应用场景分析

在当下的文化艺术盛况下，剧场建筑与舞台技术不再局限于单一的戏剧舞台支持角色，而是日益深入地影响并塑造艺术呈现。对于剧院舞台技术管理这一专业岗位，要求从业者须娴熟掌握各类舞台设施设备的功能及其实际运用策略。

一、创新舞台照明解决方案

遵循国家工程建设管理规定及建筑设计深度标准，本项目致力于舞台灯光技术工程的实施，严格依据国家及行业相关规范与法规。它旨在满足剧院剧场、各类文化设施在新建、改建或扩建过程中的基础技术配置要求，为实现建设技术目标提供科学而合理的依据和支持。

(一)舞台灯光供电系统

为了满足舞台灯光高负荷需求，我们建议配置专业的电力变压器组或独立的灯光专用线路。在舞台灯光设备间（即调光器室）内，将设立低电压配电体系，采用单母线分段设计，配备母联切换功能，确保两路输入电源同步运作并作为冗余备份。一旦其中一路电源出现故障，可实现手动（或自动化）切换至另一路电源，确保所有灯光设备的连续供电不受影响。

舞台灯光用电容量。目前的规范没有一个明确的规定，按照单位面积容量估算是一个经验型做法。其取值根据剧场功能和舞台面积在.需要科学、合理、适用、经济的确定这一数值，减小偏差。舞台灯光还应采取抑制高次谐波对其他系统产生干扰的措施，可直接采用正弦波数字硅柜。也可以根据需要设置无源滤波器或有源滤波器。无源滤波器，是电容器和电抗器的组合，利用LC谐振原理滤波，只能针对定次谐波进行滤除，且滤除效果不理想。有源滤波器是一个电子式谐波发生器。它产生一个与电网谐波的幅度相同，方向相反的谐波，去抵消电网的谐波；造价较高，但效果较好。

(二)舞台调光直通及网络系统

灯光网络控制系统需支持DMX512和Ethernet通信接口，遵循ART-NET和CAN等通用网络协议，以确保系统全面兼容，包括电脑调光台、电脑灯控制台、调光直通立柜、数字灯具及特效设备能在网络中稳定运行。系统设计采用双环网络架构，以防单点故障导致的中断。调光及直通立柜的信号处理单元配备双中央控制器，具备故障切换功能，无缝对接，调光模块和直通模块可互换。主备两套调光台实现并行处理，按键操作时能实时同步，主台故障时，副台立即自动接管，确保重大活动或会议期间的灯光控制持续在线。这种‘全程追踪备份’机制区别于传统双机热备份（即先在主机编程，通过软盘复制至备份台），在演出过程中遇到紧急情况时，具有更高的实时性和安全性。

(三)舞台设备主要设计指标

舞台空间要素为舞台设备、造型、表现。布灯要考虑方向、角度、效果。布光应抓住主光、辅光、逆光、轮廓光、背景光、光比调整等。舞台设备每一回路的可载容量。应与所选用的调光设备的回路输出容量相适应。舞台设备调光回路数量，应根据剧场等级、规模确定。调光回路的功率一般是4~6KW,而且从安全角度考虑，一般4KW回路带2KW灯具，6KW回路带4KW灯具。均留有一定的裕度。表演区综合光的平均水平照度应不小于1000Ix:色温：常规灯具3200K左右，追光灯5600K左右；显色指数;噪声指标：所有设备开启时的噪声及外界噪声干扰满足声学指标的要求。

面光桥的通行要求如下：宽度需确保至少1.2米，且中间不得有中断，高度应高于1.8米，宽度应大于台口宽度。面光作为舞台正前方的主要照明，其光线自然投射，主要作用于大幕内主舞台前演区，以及延伸至大幕外的台唇和乐池区域。特别在升降乐池升起后的表演区，一、二道面光能够互补，作为表演区的主要正面光源，力求深入照亮舞台深处。面光的理想投射角度为45度，最大不超过50度。左右耳光用于增强侧光，其位于台口附近的第一道耳光室应确保灯光光轴通过台口边缘，与表演区的水平投影和舞台中轴线形成的夹角小于45度。耳光设置需分层，避免边座观众看到台口侧边框，第一层底端应离地2.5米。考虑到表演区可能的移动，通常需要设置2至3层耳光装置。

为满足现场演出的灯光使用要求，结合灯具设置位置、投射效果、投射距离，剧场中主要配备下列参考灯具：舞台区主要配置平凸透镜聚光灯、螺纹透镜聚光灯，度变焦成像灯、19度定焦成像灯、LED天幕灯、LED地幕灯；面光桥内配置10度、14度定焦成像灯，耳光室内配置10度、19度定焦成像灯。同时配置一定数量的电脑染色灯、电脑图案灯、电脑光束灯、LEDPAR灯。在追光室、面光桥内配置不同功率追光灯等专用舞台灯具设备。舞台格栅顶上预留灯光回路外。应在回路配线上预留备用线缆。各灯位配置预留1/10为宜；还应预留供换色器、电源分配器、信号放大器等使用的交流电源插座。在面光、耳光、上下场口柱光、侧光、顶光、天地排、舞台后区、一桥、单点吊、乐池、台下设备等区域设置相应数量的调光号、直通号、网络信号接口箱。

(四)工程设计配合

针对系统的特性和设计，我们明确提出对土建各专业的特定需求，包括技术用房的面积与布局、设备安装区域的规定。内容涵盖灯光控制室、调光器室（硅控室）及灯具设备的安置规定。特别强调结构上的预置孔洞和挂灯位置的预留。空调系统的散热量应按区域划分，以配合灯具配置的选择，根据不同类型的剧场需求进行合理设定，这将有助于空调工程师的设计工作。此外，空调系统不仅涉及温度控制，还应注意湿度管理，灯光专业需根据实际需要提供相应的建议。

二、专业舞台声效解决方案

随着科技的演进与技术的革新，现代音响系统已崛起，成为剧场等专业舞台系统的核心要素。如今的音响系统设计不再局限于基础的设备选择与组合，而是需深度融合厅堂的不同用途及特定演出节目的技术要求，通过全面的考量来进行精确设计，以期实现最优的音响表现效果。

(一)设计依据和国家相关标准

世界知名工业设计大师乔亚罗在其设计理念中强调，卓越设计的关键并非最先进的科技或高昂的价格，而是其能否精准契合用户的实际需求。依托于最新的产品与信息技术，融合声学与电声系统设计，我们的目标是确保剧院功能的实现，并根据剧场的声学环境进行精确的建声模拟计算。在系统配置上，我们严格遵循《厅堂扩声系统设计规范》GB50371—2006中的标准，特别是针对文艺演出类扩声系统的声学特性指标，致力于提供可靠且适度超前的解决方案。

(二)系统构成的基本要求

剧院扩声系统的构建主要包括音频传输与处理系统、存储设备、双模式调音台（即数字调音台与模拟调音台）、高保真扬声器系统（包括功放单元和声学处理组件）、传声器及音源系统，以及周边设备支持。在音响系统的设计考量中，我个人尤为重视的两点是：

系统配置需支持双模式，即同时具备数字信号和模拟信号的热备份通道。在发生数字信号，如数字调音台信号丢失的情况时，功放设备能够智能识别并立即执行无缝切换，从模拟信号输入接管，无需人工干预，确保系统的连续稳定运行。

等级	最大声压级（dB）	传输频率特性	传声增益（dB）	稳态声场不均匀度（dB）	早后期声能比（可选项）（dB）	系统总噪声级
级	106	80-8000H的平均声压级：0dB允许范围-4dB－+4d3	100-8000H:8dB	100Hz: 10dB100.800:+8	500-2000Hz:+3db	Nr-20
级	≥103	100-6300H的平均声压级：OdB，允许范围-4B－+4dB	125-6300Hz-8dB	1000Ez:≤+8d34000Ez:≤+8d3	500-2000H2:2+3dB	NR-20

在关键区域分布适量的信号接口箱，包括舞台两侧上下出入口、舞台后方、乐池周边，以及天桥、马道和面光设施的适宜点位，配置音频模拟电缆接口，并接入至入场口的信号交换机房。机房内部设有模拟信号跳线盘，用于模拟信号的线路分配。主要信号路径被分为两条：一条通过模拟电路连接至控制室的模拟调音台，另一条则经过数字编码处理，转为数字信号输送到控制室的数字调音台。同时，台口地面、出入口地面、立柱照明区域、舞台后部及乐池区域需增设流动返听音响信号接口。

(三)工程设计配合

请求提供音响系统的配电配置图纸，包括扬声器悬挂示意图与预留安装孔洞的详细规划，以及对音控室、设备间、线阵列吊挂区域及中置音响桥实施的隔音工程装修规格说明，旨在无缝衔接土建与配电专业施工进度。

三、剧院设备先进技术

舞台艺术的繁荣依托于先进的技术支持，而技术的革新又为其多元发展注入活力。舞台机械通过推拉升降旋转，以及各种技术手法的娴熟运用，极大地丰富了剧目情感的呈现方式。作为艺术创新的基石，舞台机械在演出中占据着至关重要的位置，实际上，一场演出的成功往往在很大程度上取决于舞台机械与舞美创意的深度融合。

(一)舞台机械吊杆设备有效行程

根据《剧场建筑设计规范》，对主舞台的关键参数——从舞台栅顶标高至主台台面的垂直距离（即主台净高），设定了明确的规范要求。

对于甲等剧场，其规模应不低于台口高度的2.5倍；乙等剧场则需达到台口高度的2倍再增加4米的要求；而对于丙等剧场，其尺寸不得低于台口高度的2倍加2米的标准。

舞台机械设备的核心参数：主舞台台口高度，它直接影响到舞台机械吊杆设备的活动范围。如果高度不足，将限制吊杆设备的运行空间，进而难以充分展现大型布景的艺术魅力。反之，台下设备基坑的深度以及吊杆的行程应至少等于舞台台口的高度，以确保设备的正常运作和舞台设计的完整性。

(二)主控制系统

主控系统的构建可依托于标准化的可编程控制器和计算机网络架构，旨在实现全面的正常工作条件下的控制与操作功能。具体涵盖单体设备的精准操控、设备联动逻辑、设备状态实时监控、预先设定的设备操作选项、运动参数设定、设备编组运行、场景管理（包括记忆和序列化）、故障诊断、系统维护以及远程在线操作指南。此外，吊杆运行采用个性化的变频控制技术，支持单台变频器对应多吊杆的灵活配置。

前者尽管初始投资较高，每吊杆皆能独立运行，但变频器故障将导致吊杆服务受限；相比之下，后者造价较低，其设计允许在拥有多个变频器的情况下，各吊杆能协同工作。然而，单一变频器的损坏不会影响整体吊杆系统的正常运作。

(三)必须设有移动式操作盘

移动操作面板专为操作人员设计，可在设备周边或便于观察设备主要运行流程的位置操作，适用于诸如装卸平台等尘埃环境及条件较为严苛的场所。其构造需坚固耐用，安装稳固，旨在实现长期无维护使用。移动操作面板的人机交互界面需与主体操控台规格统一，并确保具备全面的操作功能。

(四)必须设有限位、定位和安全开关

行程终点停止开关的设计须能准确探测设备正常工作行程的终端并确保其停止运作。通常，这类开关应作为专为传动装置设计的定制产品或特殊开关安装。无论负载状况或运行速度如何，且不论操作方向，限位与定位开关应在预设范围内以规定的精度实现精确重复操作。行程终止限位也可选择采用直接碰撞式限位开关，设备运行将被限制在设定的碰撞范围以内。当机械反向运行时，直接碰撞限位开关应能自动复位并支持多次使用。为了保障人员安全和防止机械损害，所有电动设备均需配备独立的超程限位开关，以防行程终止限位开关故障引发的潜在风险。

(五)必须设有紧急停机系统

设计紧急停机系统需严格遵循国家的安全与规范要求，其首要目标确保系统的安全可靠性。无论在舞台哪个区域，一旦启用紧急停机程序，区域内所有电动舞台设备（除非有特殊例外）将立即执行断电操作，并实现平稳且高效的紧急停止状态。

科技的持续进步赋予了演艺装备高新技术前所未有的活力，它在驱动舞台技术创新和文化产业整体提升中扮演着关键角色。根据《文化部“十二五”文化科技发展规划》的明确要求，提升艺术创作装备的科技含量和效能至关重要，旨在强化艺术表现的创新性、表现力和影响力，促使演艺灯光、音响、舞台机械设备与自动化控制系统实现协同与整合发展。为了构建完整的演艺装备产业链，大幅度提升我国在全球演艺装备产业中的竞争优势，我们必须深入研习科技发展趋势，明确发展目标和行动计划，拓宽思维视野，勇于创新，紧抓当前文化建设的新机遇。怀抱强烈的责任感和紧迫感，我们致力于为XX文化产业的繁荣贡献力量，不遗余力地推动其向前发展。

第三节 舞台机械控制系统的性能

自上世纪80年代以来，我国舞台机械的应用日益普及。近年来，这一领域经历了一场从传统机械化向电子化的转型，展现出更为显著的进步趋势。接下来，我们将深入剖析舞台机械控制的功能特性与性能表现。

一、高效舞台设备控制系统特性

(一)具体基本功能

舞台机械设备的传统分类一般分为台上组件和台下装置。台上设备主要包括卷扬驱动的设施，如防火幕、假台口、第二道幕布及单点吊机，甚至部分配备有反声屏蔽装置。相比之下，台下设备侧重于移动和旋转功能，基础配置涵盖升降平台、左右移动的工作台以及升降式乐池等。这两种主要的传动方式分别为机械传动和流体动力传动，在舞台机械的设计中各具特色。

(二)软件核心功能

舞台机械控制系统通常由PLC软件和上位机软件构成，PLC软件的核心职责包括：权限管理、数据配置、设备联动与隔离机制、旁路与禁用操作的控制、运行过程中的干预以及故障信息的展示。而上位机的主要功能则涵盖了设备命名、场景数据的设定和编排、设备状态的实时显示、日志记录、节目下载以及系统信息的打印等工作环节。

二、舞台机械控制系统的性能

在构建于可编程逻辑控制器(PLC)支持的舞台机械设备控制系统中，通常会选择配备位置控制功能的变频器作为驱控装置，其任务是调控电机速度。变频器与PLC之间的数据交换主要依赖于多种拓扑结构，如线性、树状、星型和环形等，这些结构形式共同构成了ProfibusDP通讯网络。

(一)网络性能分析

舞台机械控制系统的效能直接受网络交换速率及控制程序循环周期的影响。一般而言，控制系统的循环周期应不大于网络数据交换时间的一半，以确保网络速率对控制精度的决定性作用。其相应的计算公式表述为：

TMC构成元素包括：TSYN项、TID1项、TSDR项、头部信息、I11TBit子部分以及011TBit子部分，这些构成整体的从属单元。

其中信息循环时间按位时间计用TMC表示，而在主站的空闲时间与典型的七十五个位时间相等，统一用TID1表示；在从站的站延迟时间与典型的十一个位时间相等，统一用TSDR表示；在清酒和响应帧中的电文头与一百九十八个位时间相等，统一用Header表示；每个从站的输入数据字节数用I表示，而每个从站的输出数据字节数则用大写字母0表示，Slaves表示从站个数。

值得注意的是，当波特率分别为1.5M（对应0.6667微秒/位）、6M（0.167微秒/位）和12M（0.083微秒/位）时，根据计算公式，对于39个从站，网络配置所需时间如下：22659TBit（6MBaud）对应的时间为TBit = 0.166微秒 = 3.8毫秒。依据奈奎斯特采样理论，采样频率需至少是信号频率的两倍才能确保信噪比，而采样周期与采样频率成反比。因此，在6Mbps的通信速率下，设备的可控通讯循环周期TTMC为1/TTC = 1/3.82毫秒 = 7.6毫秒。

(二)系统响应时间

舞台机械控制系统的响应时间，即从命令下达至设备启动运行所需的时间，主要依赖于基于PLC的控制系统，其工作方式采用循环扫描。响应时间的关键参数包括：主循环时间TMax，它由TOB（PLC舞台控制系统的响应时间）、TTMC（系统传输所有设备可控响应时间）以及TBP（包括制动反应在内的变频器响应时间）组成，公式为TMax = TOB + TTMC + TBP。  具体来说，在39个从站的配置下，当传输速率设定为6Mbps，最大响应时间TMax预计为8ms。常规情况下，PLC舞台控制系统的扫描周期范围为5ms至15ms，而变频器的响应时间一般在500ms至1000ms之间。因此，整体计算下，系统设备的最大响应时间不会超过1.5秒。

概括而言，本文深入探讨了舞台机械控制系统的功能与性能特性，揭示了随着新型舞台类型的兴起，如电视剧场、体育场馆及科技馆等非传统剧场形式的普及，我国舞台机械控制系统正经历着多元化应用的扩展。得益于PLC技术驱动的舞台控制系统，其卓越的性能和优势显著提升了系统等级，从而引领我国舞台控制系统向着自动化、智能化和网络化趋势持续且稳固地迈进。

第四节 设备与设施的规范化管理体系

舞台机械安全的全方位考量包括设计严谨性、制造业品质把控、安装调试的专业执行、验收阶段的严格把关、日常操作与使用的规范化、维护保养的细致入微，以及剧院的管理体系等各个关键环节。任何环节处理的不周，均可能导致与安全相关的机械设备故障或人员伤亡事件。鉴于中国剧院建设的快速发展，相关标准与规章制度体系尚未完全跟上步伐，公众的认识程度有待提升，行业内部的技术标准，尤其是管理标准的缺失和操作规程的完备性不足，已成为阻碍中国演艺事业安全发展的重要制约因素。

业界普遍视剧场管理为确保舞台机械安全的关键策略和基石。专家倡导各相关部门，包括剧场、设计机构、设备制造商、安装施工单位及验收部门，共同构建一套全面而严谨的管理体系。这一体系旨在保障舞台机械设备在整个使用寿命期间的安全运行。剧院内舞台机械设备及设施的管理制度，乃剧院持续安全运营演出的规范框架，亦是保障设备安全运转的基石。管理关乎安全，更关乎生产效率，因此，业内的高度重视与密切关注不可或缺。

一、构建健全的标准化体系与管理规定

(一)制度化管理

制度乃由相关单位及部门创设，旨在规定所属人员的共同遵循标准，特指企事业单位针对特定工作与事务所制定的强制性行为规则。其制定与公布机构涵盖机关团体、企事业单位及其下属部门。

管理方式的一种，以制度与规范为基石，旨在协调企事业单位内部集体合作，即为制度化管理。其实质是运用科学思维来构建和确立规章制度，作为组织行为的基本运作框架，其管理主要依赖于超越个体、理性且公正的权威体系。

制度化管理有以下主要特征：

明确各岗位的权责划分，并将其制度化，确保劳动分工的执行与责任明晰。

依据机构类型、层级结构及权力级别差异，赋予各环节明确的地位，构建一个有序的指挥体系或等级秩序，并通过制度化的方式予以稳固。

明确规定职位要求，包括任职者的素质和能力标准，并通过正规渠道甄选合适的岗位人选。

(4)企业的所有权与管理权是分离的；

在管理操作中，遵循因事设人的原则，每位管理者被赋予执行特定职责的必要权限，然而，这些权限必须严格受到制约。

管理者的职责本质上是其职业角色的体现，其忠诚对象限于岗位职责，而非特定个体。

实质上，制度化管理依赖于由制度规范体系构建的、具备客观性的管理机制。其特征表现为科学性、客观性、规范性和稳定性，共同确保管理的高效与公正。

(二)标准和规范

1.标准和标准化

《标准化和有关领域的通用术语第一部分：基本术语》国家标准GB/T 3935.1明确界定了标准的概念，其定义为：旨在在一个特定范围内实现最优秩序，通过确立共同遵循的规则、指南或特性描述，形成经多方协商达成共识并由权威机构认可的文件。这些文件依托于科学、技术与实践经验的综合成果，旨在推动最佳的社会效益目标的实现。

标准化，旨在在一个特定范围内实现最优秩序和最大社会效益，它涵盖了对现实或潜在问题制定通用且可重复利用的规则的过程。这一活动在经济、技术、科学和管理等多元化社会领域中发挥着作用，通过执行标准，实现了工作效率的提升和整体效益的最大化。其核心在于制定、发布并执行标准，以达成工作的统一度量和协调。标准化的根本目标即在于寻求最佳秩序和社会效益的优化。

以下是在标准化工作中常见的一些词语及其简洁释义：

通常，此类规定涉及工业生产、农业生产以及工程建设中的各项技术细节，包括设计、施工、制造和质量检测等环节。

规程乃针对生产或科研机构的质量保障，旨在通过明确的步骤指导工作流程、实验操作与生产活动。它是一部统一的技术规范，详细规定了作业执行、设备安装、产品鉴定、安全管理以及各项管理活动的具体标准和实施步骤。

定义阐述：工作程序是指关于生产与业务运营中操作流程、具体内容及其预期目标的明确规定。作为一种工作标准的体现，工作程序旨在实现工作的系统化、标准化与规范化，从而优化工作秩序，提升工作品质，并提高工作效率。

标准作业程序(SOP)：一种规范化的工作流程指南，它明确了特定任务的标准操作步骤和规定，采用一致的格式呈现，旨在指导并确保日常作业的一致性和准确性。通过持续实践和优化，SOP将复杂的操作分解为明确、可衡量的步骤，使得在常规环境下，所有参与者都能理解和执行无误，其核心关注点在于操作流程而非最终成果。

标准的体现形式多样，通常统称为标准化程序，但在特定情境下需明确区分。对于产品、方法、符号和概念等基本准则，我们通常称之为标准，例如《土工试验方法标准》、《道路工程标准》和《建筑抗震鉴定标准》等。在涉及工程通用技术规定时，通常采用‘规范’术语，如《建筑设计防火规范》、《民用建筑电气设计规范》以及《砌体工程施工及验收规范》和《剧场建筑设计规范》等。而对于操作流程、工艺指南和管理规则，通常采用规程，如《钢筋气压焊接规程》和《建筑安装工程工艺及操作规程》。至于工艺操作中的详细步骤和方法，则通常称为操作程序，如《自动控制系统开停机操作程序》和《主舞台升降台操作程序》等。

当前，关于工程建设标准化工作的术语使用，尚未见有明确的规范化或统一规定。

2.技术标准

对标准化领域中需要协调统一的技术事项所制定的标准，称为技术标准。它是从事生产、建设及商品流通的一种共同遵守的技术依据。技术标准的分类方法很多，按标准化对象特征和作用，可分为基础标准、产品标准、工艺标准、方法标准、安全卫生与环境保护标准等；按标准化对象在生产流程中的作用，可分为零部件标准、原材料与毛坯标准、工装标准、设备维修保养标准及检验标准等；按标准的强制程度，可分为强制性与推荐性标准；按标准的适用范围，又可分为国家标准、行业标准和企业标准等。

科技发展与技术标准的演进相互促进。作为科学、技术创新和实践经验融合的结晶，技术标准依托科技进步的成果转化，通过标准化途径实现科研成果的产业化应用。其实施与实践进一步推动生产力提升。同时，市场反馈机制驱动技术标准的迭代优化和科研创新，形成双向推动，共同促进科技与技术标准的同步繁荣。

技术标准的孕育与演进奠基于科技进步，科技进步与技术标准及其标准化进程相互驱动。技术标准的发展程度与其转化为实际成果的科技进步紧密相连，二者构成一个有机的整体。

二、剧院舞台设备与设施管理关键要素

当前，中国剧场管理遵循制度化的进程显示：一线城市既有历史悠久的剧场，其舞台设备与设施的管理体系相对完善；而在新建的骨干剧场以及全国广大其他城市的剧场中，管理规定可能较为基础，甚至存在制度不健全的情况。

剧场舞台设备与设施管理的核心环节及其主要内容概述如下：

节目执行与舞台机械管理：设立专业技术总监，全面负责节目演出期间的舞台设备与设施安全与管控。此角色需深度参与节目策划阶段，包括与节目制作团队的沟通，如节目流程设计（包括幕布切换、设备运用规格、使用时段、动作规划等）、场地准备（接收时间、搭建、彩排、实际演出等时间安排）以及排练协作、执行过程和撤场规划，所有这些都构成舞台设备设施管理的核心内容。

安全措施与空间准备：对演出前的舞台、马道、台仓以及基坑等人流通行区域进行严格的安全核查；确保较大高度差平面的防护设施完善并设有明确标识；实施严格的人员通道管理和工作区域安全规定，以防意外落物造成伤害。

一、筹备阶段：详尽掌握即将入场的布景、道具和设备的详细信息，包括数量、包装形式、尺寸和重量等，协同规划运输路径与存放位置，并指派保管责任人。二、时间安排：制定明确的进场、装台、排练、演出、拆台和撤离的具体时间表，同时指定各项工作的负责人。三、设施检查：核查舞台机械和装置的运行状态，规划使用计划，确认授权的操作负责人，并完成交接使用流程。

运送和安装布景、道具时保护设备与台板；对演出需要临时安装的设备或装置进行安全检查；对需要临时架设线缆和电气产品，进行安全指导和提示；检查栅顶、马道等高空位置作业时，个人防护装置或保护设施的配备；严格按照剧场舞台机械设备的技术参数使用设备，布景安装不应跨越在两台或两台以上设备（吊杆、单点吊机、升降台、侧车台、内外旋转台等)上；布景的吊装应有专人负责，并采用牢固、可靠的连接和固定方法；装台、设备调整和拆台等作业时，禁止在运动的悬吊设备下方、高空作业区下方或其他危险区域下方停留；禁止在向下运动的台下设备或结构的下方停留。

在彩排开始之前，必须对全体参演人员进行详尽的事故预防安全培训；对于排练中确认的舞台机械设备类型、数量、布置位置、操作参数以及运行流程等关键数据，应当在计算机系统中予以固化，通常情况下不得进行修改。若需变更，务必事前提交申请，并经过技术总监的严格审批。

4.设备操作与管理：操作人员都应是符合WH/T37-2009《舞台机械操作与维修导则》规定的有资质和经授权的人员；严格按照制造商提供的操作说明书使用设备；对可能造成危险的设备运动过程，必须采取适当的安全措施；在台下设备静止时，才允许在舞台面使用烟雾、雪花等特效装置；不准人员进出正在运转的台下机械（车台、车载转台、旋转台等)台面，严禁人员进（上）、出（下）正在运动着的升降台设备；台下设备运动时，严禁机坑内特别是运动部件下方站人。

在筹备阶段，所有计划于演出期间使用的设备须逐一进行全面检验，并按照实际演出的技术规格及负载进行预演操作。每日防火幕需确保至少升降运行各一次，以确保其功能正常。同时，必须建立详尽的舞台机械设备运行日志，详细记载每台设备的实际运行状况，以便随时查阅和调整。

电气安全管理规定：临时电线电缆应确保与其连接的临时设备电功率相适应；对于演员自行操作的电气设备，务必采用安全电压标准；舞台工作区域严禁在电气箱、插座箱等设施上堆放任何物品；各类操作控制台严禁存放水、饮品等液态物品；演出结束后，所有临时电气设备需及时撤离现场。

6.防火管理：用可燃材料制作的布景、道具等，材料的燃烧性能必须达到B1级；舞台工作区内控烟、控明火和无罩光源；舞台上严禁使用电焊、气焊、电锯等容易产生明火的工艺和工具；严格控制在舞台区内使用烟火技术；幕布、布景及其他装置与灯具保持安全距离，不因灯具而产生过高温度；

1. 禁止在防火设施如防火幕和防火门下，以及消防通道和消防设备周围放置任何物品；   2. 舞台区域内严禁使用诸如油漆、溶剂和涂料等易燃挥发物质；   3. 严格禁止使用包含爆炸性介质的武器或道具以营造声、光、烟等视觉效果。

入场人员规定：所有入场人员需佩戴准入证件进入舞台区域，并严格遵循剧场规章制度。非技术舞台人员严禁进入栅顶、马道、台仓、基坑、设备机房及操作控制室等专业区域。在演出进行过程中，表演区域严禁非相关人员进入。必要时的换景协助人员应按照指定位置待命。

1. 清洁保养：舞台区域及其所有设备需实施定期洁净，确保无尘无污渍的环境。2. 日常与定期维护：严格遵循设备维修手册的指导，执行机械设备的常规维