HDL-NET全光纤舞台灯光网络控制系统在贵州省人民大会堂的应用

一、 概述

　　贵州省人民大会堂（以下简称为大会堂）位于贵州省贵阳市中心八鸽岩地块（南临繁华的北京路，东临中华北 路西临安云路）的东侧，其占地面约 10000m2，建筑面积约 70000m2（含地下工程），主会场设1503个座位。贵州省人民大会堂建设项目计划于2007年12月底前竣工；2008年初整个大会堂将建成并投入使用。贵州省人民大会堂的估算投资约2.3亿元人民币。

　　舞台灯光系统是大会堂建设的重要组成部分，其方案设计是否合理、科学、先进、完善、实用，设备选型是否稳定、安全可靠，系统是否容易管理和方便操作必将直接影响着整个大会堂工程的质量和演艺效果。

　　整体工程竣工后能满足举行各种大型会议、歌剧、舞台剧、交响音乐会和大型综艺行演出等演出功能使用要求。

二、 设计原则

1．灯光控制系统以保证绝对安全、可靠的会议、演出活动为最根本要求。强调“多重保障的演出控制”与“现场演出安全监控与预警系统”的重要作用。

2．在根本要求全面达到的基础上，强调灯光控制网络系统在剧场的技术管理、业务管理和安全用电管理等方面发挥极其重要的作用。

3．系统设计科学合理，管线选型、配套施工必须符合国家相关行业标准或规范。

4．采用成熟技术，成熟产品、最新工艺，使灯光控制系统的技术水平与性能、参数达到国际先进水平。

5．灯光系统设备功能具有实用性、技术先进性、使用安全性、操作可靠性、维修方便性。

6．灯光系统设备的选用必须考虑整体投资的经济性，所选的灯光设备必须在符合贵州省人民大会堂使用要求的前提下，具有最大的性能价格比。

7．所选灯光系统控制设备必须同时兼顾到国内、外演出团体和灯光师使用习惯；系统能兼容和接入所有厂家和不同通讯协议的各种灯光控制设备。

8．按照“留有余量”的原则，设计配备所有灯光设备和网络设备，使大会堂的灯光系统为未来技术发展(如“多网合一”管理)提供可持续升级和扩展的设备系统平台。

三、采用的标准

1）  GB 50169-1992  电气安装工程接地装置施工质量及验收规范
2）  GB 50259-1996  电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范
3）  GB 50303-2002  建筑电气工程施工与质量验收规范
4）  GB 7000.14-200  通风式灯具安全要求
5）  GB 7000.15-2000 舞台灯光、电视、电影及摄影场所（室内外）用灯具安全要求
6）  GB/T 7002-1986  投光照明灯具光度测试
7）  GB/T 11918-2001  工业用插头插座和耦合器 第 1 部分：通用要求
8）  GB/T 13582-1992  电子调光设备通用技术条件
9）  GB/T 14218-1993  电子调光设备性能参数与测试方法
10）  GB/T 15734-1995  电子调光设备无线电骚扰特性限值及测量方法
11）  GB/T 19954.2-2005 电磁兼容专业用途的音频、视频、音视频和娱乐场所灯光控 制设备产品类标准
12）  GB/T 50311-2000  建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范
13）  GB/T 50312-2000  建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范
14）  GB/T 50314-2000  智能建筑设计标准
15）  GYJ 45-1992  电视演播室灯光系统设计规范
16）  JGJ- 57-2000/J67-2001  剧场建筑设计规范
17）  JGJ/T 16-1992  民用建筑电气设计规范
18）  QB/T 2134-1995  影视舞台用聚光灯具技术条件
19）  QB/T 2135-1995  影视舞台灯具用单相三极插头插座和联接器技术条件
20）  QB/T 2136-1995  影视舞台特殊效果灯（器）具技术条件
21）  QB/T 2137-1995  影视舞台用散光灯具技术条件
22）  WH- 0202-94  舞台灯光图符代号及制图规则
23）  WH- 0204-1999  舞台灯具光学质量的测试与评价
24）  IEC 60598-2-17-1984  灯具.第 2 部分：特殊要求.第 17 节：舞台照明、电视和电 影摄影场（室内外）用灯具
25）  其他灯光设备的相关中国国家标准和行业标准

四、 设计方案特点

1． 全光纤系统

    灯光网络控制系统结构全部取消传统的DMX分配器和DMX放大器,实现光纤(网线)到吊杆的全光纤(网线)布线。

2． TCP/IP网络化设备
    灯光网络控制系统的主要设备(调光台、调光器、直通开关、配电柜、遥控器等)应采用具TCP/IP双向通讯能力的网络化设备。

3． 功能强大的服务器

　　调光系统所有网络设备的工作状态基本监控、远程设置和不在线报警功能。剧场管理者可以从总服务器获得与管理需要相关的设备信息。按用户的设定和规划可检测剧场网络系统之间的控制和监测信息; 允许不同的用户按一定的权限浏览、查询、打印有关系统的各种信息。

4． GPRS黑盒子模块(无需服务器，即插即用)

　　相当于一个模块化结构的灯光系统总服务器，当系统出现异常时，可通过短信按权限级别通知不同的工作人员。

五、 大会堂灯光控制网络系统方案的实现

　　灯光网络控制系统采用以光纤作主干道进行远距离网络传输，无线和DMX作辅助网络传输控制，整个控制系统严格遵循TCP/IP通讯协议及USITT DMX512/1990。并符合ACN和ART-NET协议，也就是说在本系统所选配的主要灯光设备（如调光台、调光器）中同时具有DMX和ACN和ART-NET标准网络接口。DMX-512标准协议主要保证灯光设备之间的控制信号稳定可靠地传递，而ACN和ART-NET标准协议是在保证控制信号稳定可靠地传递的前提下，稳定可靠地双向传递系统中大量其它监测、相互通讯和反馈TCP/IP协议信号。它允许不同厂家的灯光控制设备间能够相互通讯和操作。它将在灯光系统的技术管理、业务管理和安全消防管理发挥极其重要的作用。

　　灯光控制系统形成星型分布，剧场信号集中于控制室，通过集线器分布以太网节点，数据传输介质采用光纤以太网信号；通过DMX终端节点实现以太网控制信号与DMX信号的相互转换，通过DMX信号分配器分布剧场DMX信号节点。灯光网络配置要求具备专用的网络配置软件，能对网络中各个信息节点统一配置、修改。

　　网络中要求具备以太网控制、DMX控制、无线遥控、有线遥控，并能接入场灯控制系统以及环境照明控制系统。

　　剧场灯光网络均接入会堂主干网络形成，网络连接、数据共享通过会堂主干网络中的交换机实现。

　　在系统中允许不同品种、品牌的调光台、电脑灯控制台、换色器控制台或其它舞台效果的DMX512、RJ45网络接口除满足所有网络控制台和其它网络设备的接入。

　　整套网络中可在任一工作站连接点，方便用户在任意空间的使用网络控制设备来操作舞台灯光设备；另外可用无线网络系统对舞台灯光设备进行控制。操作起来更加得心应手，大大节省用户在装台过程中的人力和时间。

　　灯光系统网络要求具有完善的安全保障机制，能实时监控网络信息，有完善的网络冲突解决方案，并且符合ACN和ART-NET协议的国际标准。
1）大会堂灯光网络系统工作站设计

　　灯光网络控制信号网络工作站设计灯光控制室、栅顶、功放室和调光硅柜四套，工作站光纤输出以星型分布。

　　灯光控制室网络工作站

　　设置于灯光控制室作为总控制站，从总控制站输出若干对光纤分别到所有面、耳光、调台光、硅柜室网络工作站，另从总控制站输出A、B两条DMX信号控制至全数字智能化硅柜，整个调光控制系统就具有光纤、网络总线、无线和DMX并行信号传输，当光纤传输万一发生故障时，可紧急起动于无线、DMX512传输信号,以保证主控制信号的接收万无一失。

★　硅柜室网络工作站

　　硅柜室网络工作站输出若干对光纤分别到所有调光硅柜

★　栅顶网络工作站

　　栅顶网络工作站输出若干对光纤分别到主舞台所有顶光。

★　功放室网络工作站

　　功放室网络工作站输出若干对光纤分别到后舞台栅顶顶光、天桥舞台备用、舞台地面。
　　相当于在大会堂“搭建”了一个千兆级的“四通八达的信息高速公路通信平台” 为日后大会堂灯光控制系统的扩展和升级以及实现多网全一打下雄厚的基础。

2）系统防干扰的措施

　　目前舞台灯光系统干扰主要包括两个方面：

　　第一、外界设备（如音视频信号、外界强电源的电磁波等）对灯光系统的干扰： 系统采取光纤为主信号传输，强、弱电分别放于不同的架桥进行敷设，并确保相互垂直和部份保持可靠安全距离来解决。

　　第二、灯光系统对外界的干扰：主要采用光纤作介质进行传递信号，每个DMX输入输出接口具备光电隔离，调光台采用EMI抗干扰磁环，每调光器回路都有滤波电感，所有接线插座具有可靠接地保护。

4）大会堂调光控制系统配置

　　网络数字调光控制系统是新一代高速网络与智能数字调光设备和控制台的集成。该系统的组成如下：
　　★ 主控制台：2048光路，选用ABD PHOENIX 5XT(凤凰5)电脑调光台一台
　　★ 副控制台：2048光路，选用ADB PHOENIX 5XT(凤凰5)电脑调光台一台
　　★ 电脑灯控制台：选用High End Wholehog 、III（飞猪Ⅲ） 一台
　　★ 调光柜:选用广州河东曙光硅柜8台
　　★ 继电器直通柜：广州河东网络直通柜  2台
　　★ 回路分布分为调光回路，直通回路，具体分配如下：
　　　　6KW调光回路768路。
　　　　6KW直通回路120路。
　　　　工作灯调光回路19路，直通19路。
　　　　场灯调光10路,直通10路。
　　　　三相备用电源8个。

六、 观众席、工作灯照明系统

    大会堂的场灯照明及控制采用的HDL智能照明控制系统，其配置如下：
　★ 场灯控制设置4个固定安装的场灯控制器分别放置于灯控室、舞台监督室、音控室和观众席入口。
 ★ 控制器可进行编程，能记录和执行预设的程序。
 ★ 建立和储存照明参数设置，同时提供电路状态信息。
 ★ 所有回路均能分组独立控制。
 ★ 观众席调光回路为10路。
 ★ 观众席直通回路为10路
 ★ 工作灯照明将遍布整个会堂的所有技术区域。
 ★ 在技术区域将铺设若干独立电路并设置远程控制设备。在舞台控制室、舞台监督室、舞台右侧等都有一个控制设备可对这些电路进行总体控制和对每一条电路独立控制。
 ★ 工作灯的控制设备由场灯控制部分实施，也可以有主副控制台、有线、无线遥控器等控制设备进行控制
 ★ 控制设备有编辑功能，可进行简单的演出操作。
 ★ 工作灯调光回路为19路。
 ★ 工作灯直通回路为19路。

七、 结束语

    HDL作为贵州省人民大会堂的舞台灯光承建商于2007年10月份开始施工，截止于2007年12月底舞台灯光系统基本施工完毕，通过自检基本可以满足使用要求，2008年1月进行演出试用，HDL招集舞台灯光所有配合厂家到现场进行保驾，整个舞台灯光系统设备运行正常。演出后HDL又进行系统的全方位的自测自检，2月底整体的系统已经具备了验收条件。到目前为止现场所有设备运行正常，没有出现任何问题。

　　在本次的舞台灯光工程中，HDL除了舞台灯光网络控制系统外，还承揽了舞台灯具、线路安装的整体施工，同时还负责大会堂广场的景观照明工程。贵州人民大会堂的工程顺利验收又一次的肯定了HDL产品的优越性以及HDL巨大的综合工程承揽能力。