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作者：拓豐舞臺(tái)
2023-06-30 15:40:48
2021年7~8月間，協(xié)會(huì)舞臺(tái)機(jī)械專委會(huì)對(duì)舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)主流廠商進(jìn)行了專題遠(yuǎn)程調(diào)研，調(diào)研的目的是掌握行業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)、了解企業(yè)對(duì)技術(shù)服務(wù)的需求、共享企業(yè)創(chuàng)新的成果。
調(diào)研的重點(diǎn)是近兩年在抗疫的嚴(yán)峻形勢(shì)下，企業(yè)克服重重困難，大力開展技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，以創(chuàng)新促發(fā)展，引領(lǐng)技術(shù)提升，穩(wěn)住市場(chǎng)供求，進(jìn)一步活躍民眾健康的文化生活，所取得的一系列成果。
此次參與調(diào)研的業(yè)內(nèi)主流企業(yè)有：浙江大豐實(shí)業(yè)股份有限公司、北京北特圣迪科技發(fā)展有限公司、北京金東高科科技有限公司、甘肅工大舞臺(tái)技術(shù)工程有限公司、天津舞臺(tái)科學(xué)技術(shù)研究所、北京秀域科技文化股份有限公司、廣州格瑞德工程技術(shù)有限公司、杭州子午舞臺(tái)設(shè)計(jì)有限公司、成都炎興自動(dòng)化工程有限公司等九個(gè)單位。
九家企業(yè)都積極參與調(diào)研活動(dòng)，進(jìn)行了充分地研討及總結(jié)，調(diào)研獲得了大量詳實(shí)的資料，充分展示了各個(gè)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新成果。協(xié)會(huì)近期將擇其要點(diǎn)，分篇章予以轉(zhuǎn)載高檔舞臺(tái)設(shè)備，供業(yè)內(nèi)共享。
技術(shù)創(chuàng)新報(bào)告（二）——北特圣迪
北京北特圣迪科技發(fā)展有限公司，在疫情期間特別注重開展技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新和新產(chǎn)品研制，無論是傳統(tǒng)劇場(chǎng)還是各類獨(dú)具特色的旅游劇場(chǎng)，均在技術(shù)上力爭搶占行業(yè)技術(shù)的制高點(diǎn)。
01 神州舞臺(tái)控制系統(tǒng)—SZCS-7000
公司最新自主研發(fā)的SZCS-7000舞臺(tái)控制系統(tǒng)，在原舞臺(tái)操控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，融合自適應(yīng)控制、魯棒控制和模糊控制等先進(jìn)控制技術(shù)。采用模塊化可配置編程思想，支持多控制臺(tái)平行管理、等時(shí)授權(quán)、實(shí)時(shí)設(shè)備監(jiān)控和報(bào)警分級(jí)管控等高可靠安全技術(shù)。通過內(nèi)部支持的多場(chǎng)景、時(shí)間軸、數(shù)據(jù)流等功能，解決與燈光音響等非機(jī)械設(shè)備的同步演出問題，真正實(shí)現(xiàn)一機(jī)多控。
SZCS-7000舞臺(tái)控制系統(tǒng)
1）系統(tǒng)構(gòu)成
2）特色技術(shù)和功能
a) 模塊化流程可配置：通過系統(tǒng)模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可配置化，提高程序代碼復(fù)用度，縮短編制及調(diào)試時(shí)間，降低程序復(fù)雜性，使程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)等操作簡單化。
模塊化流程配置
b) 多控制臺(tái)安全管理：所有控制臺(tái)獨(dú)立授權(quán)、方式平等，之間轉(zhuǎn)換無需等待時(shí)間。不因繁冗的授權(quán)管理而延緩控制；不因多控制臺(tái)對(duì)同一設(shè)備操作而致命令混亂、設(shè)備失控。
c) 實(shí)時(shí)安全監(jiān)控自整定：采用優(yōu)先級(jí)管理機(jī)制，通過故障點(diǎn)報(bào)警和互鎖規(guī)則，保證設(shè)備自身及相互間的安全運(yùn)行。當(dāng)緊急情況出現(xiàn)安全監(jiān)控致使設(shè)備停運(yùn)時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督人員的看護(hù)下，屏蔽外部故障點(diǎn)并解鎖運(yùn)行，保證演出順利進(jìn)行。
d) 時(shí)間碼為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制：以系統(tǒng)主PLC時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間，統(tǒng)一計(jì)算時(shí)鐘，記錄所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)備狀態(tài)－位置的安全性。特別使按照燈光、音響的時(shí)間碼控制技術(shù)控制設(shè)備成為可能。
e) 數(shù)據(jù)信息流顯示、傳遞：以對(duì)象字典描述設(shè)備狀態(tài)、屬性、命令的數(shù)據(jù)。通過傳遞、解析、訪問操作對(duì)象字典，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)信息的交互。在此基礎(chǔ)上搭建統(tǒng)一的信息處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)操作。
f) 新一代控制臺(tái)和上位機(jī)控制系統(tǒng)：HMI操作管理子系統(tǒng)是公司開發(fā)的新一代上位機(jī)系統(tǒng)，結(jié)合新一代控制臺(tái)，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大功能，更優(yōu)化人機(jī)交互體驗(yàn)。
主要由三臺(tái)高清工業(yè)觸摸屏組成，分別為27寸主操作屏、21寸數(shù)據(jù)顯示屏、21寸3D顯示屏。配合控制臺(tái)上按鈕、操縱桿等，主操作屏可方便地實(shí)現(xiàn)單控、場(chǎng)景操作，還可完成設(shè)置數(shù)據(jù)、旁路、禁用、歸零、屏蔽故障等輔助功能。數(shù)據(jù)顯示屏和3D顯示屏可方便人員在進(jìn)行操作的同時(shí)，及時(shí)查看與運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)的數(shù)據(jù)和設(shè)備實(shí)時(shí)的3D劇場(chǎng)位置。顯示屏以不同方式、不同角度完整、全面展示劇場(chǎng)設(shè)備的所有信息。
引入3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅可讓操作人員更直觀地掌握所有參演設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，還能在無需設(shè)備參與的情況下實(shí)施編場(chǎng)預(yù)演，對(duì)演出效果加以檢驗(yàn)和修正。
3D虛擬現(xiàn)實(shí)
02 萬向表演車臺(tái)
1）概述
萬向表演車臺(tái)可運(yùn)載演員、道具等在舞臺(tái)場(chǎng)地中自由移動(dòng)，任意行走，在多種形式的移動(dòng)中展現(xiàn)其獨(dú)特的表演效果。
公司從2019年立項(xiàng)，經(jīng)兩年的研發(fā)及大量試驗(yàn)，使該設(shè)備在功能完整性、運(yùn)行安全可靠性、對(duì)不同空間場(chǎng)景及各種表演形式的適應(yīng)性、方便高效的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、三維人機(jī)界面等方面均有較大的提升。該設(shè)備應(yīng)用于肥東大劇院。
產(chǎn)品分控制臺(tái)和車臺(tái)體兩部分?？刂婆_(tái)主要包括上位機(jī)、控制臺(tái)PLC系統(tǒng)；車臺(tái)體部分主要包括車體PLC系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、定位傳感器。
用戶通過控制臺(tái)發(fā)出相應(yīng)的運(yùn)行命令，并通過無線通訊傳給車體；車體PLC接受命令后，利用運(yùn)動(dòng)控制算法計(jì)算獲取每個(gè)輪子的旋轉(zhuǎn)角度和行走速度，并發(fā)送給伺服驅(qū)動(dòng)器完成運(yùn)動(dòng)命令。其中運(yùn)動(dòng)控制算法是其核心技術(shù)。
2）功能
d) 運(yùn)動(dòng)模式：轉(zhuǎn)向模式、斜行模式、原地旋轉(zhuǎn)。
3）特色技術(shù)
a)采用四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)動(dòng)高檔舞臺(tái)設(shè)備，并適應(yīng)較大負(fù)載。
b) 靈活多變的運(yùn)動(dòng)操作模式
萬向車臺(tái)體
03 具有SIL3安全等級(jí)認(rèn)證的舞機(jī)控制系統(tǒng)
舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)的安全性、可靠性是整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的關(guān)鍵，必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，如GB/T 15706《機(jī)械安全—設(shè)計(jì)通則—風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)減小》，可幫助識(shí)別舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備引起的危險(xiǎn)程度，風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性、出現(xiàn)頻率等因素。舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)通過采用滿足相應(yīng)安全標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的安全功能設(shè)計(jì)，達(dá)到降低風(fēng)險(xiǎn)的目的。
SIL認(rèn)證是基于IEC 61508, IEC 13849, IEC 62061等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)安全設(shè)備的安全完整性等級(jí)(SIL)/性能等級(jí)(PL)進(jìn)行評(píng)估和確認(rèn)的一種第三方評(píng)估、驗(yàn)證和認(rèn)證。功能安全認(rèn)證主要涉及針對(duì)安全設(shè)備開發(fā)流程的文檔管理評(píng)估，硬件可靠性計(jì)算和評(píng)估、軟件評(píng)估、環(huán)境試驗(yàn)、EMC電磁兼容性測(cè)試等內(nèi)容。
公司于2019年1月開始研發(fā)SIL3安全等級(jí)的舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)，充分調(diào)研了國內(nèi)外相關(guān)舞臺(tái)行業(yè)控制系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀，收集并學(xué)習(xí)國內(nèi)外相關(guān)控制系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)，篩選適合舞臺(tái)控制系統(tǒng)的安全控制產(chǎn)品系列，與認(rèn)證機(jī)構(gòu)反復(fù)溝通，設(shè)計(jì)出適合舞臺(tái)安全控制系統(tǒng)的使用需求和軟、硬件設(shè)計(jì)方案。完成安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙、控制系統(tǒng)安全程序代碼，產(chǎn)品最終通過EMC實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和認(rèn)證機(jī)構(gòu)審核，于2020年2月取得了神舟安全控制系統(tǒng)（Shenzhou Safety Control System BSSCS-A-01）的SIL3安全認(rèn)證證書。
安全控制系統(tǒng)通過收集舞臺(tái)控制系統(tǒng)各部分信息，監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，必要時(shí)觸發(fā)相應(yīng)的安全功能使得舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備處于安全狀態(tài)。
安全功能包括但不限于以下方面：
04 上海馬戲城舞臺(tái)機(jī)械工程
上海馬戲城劇場(chǎng)舞臺(tái)機(jī)械工程項(xiàng)目，專為演出馬戲、雜技服務(wù)，其主要設(shè)備都是非常規(guī)、高難度的。加之是改建項(xiàng)目，空間、載荷條件都受到限制，致使許多實(shí)施方案都具有較強(qiáng)的挑戰(zhàn)性，主要設(shè)備如下：
該項(xiàng)目還包括幾十道全鋁卷揚(yáng)機(jī)的吊桿燈桿、能承受較大水平?jīng)_擊荷載并超穩(wěn)定的弧形升降臺(tái)組等。
05 上音歌劇院舞臺(tái)機(jī)械工程
上音歌劇院，是上海音樂學(xué)院這一國內(nèi)頂級(jí)音樂學(xué)府文化設(shè)施建設(shè)的核心和靈魂，因而定位為世界一流，其各項(xiàng)專業(yè)技術(shù)指標(biāo)要求之高及舞臺(tái)功能要求之全均與之適應(yīng)。
為實(shí)現(xiàn)卓越的聲音效果，建筑師特為劇場(chǎng)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了減震隔震結(jié)構(gòu)，盡可能隔離外界的震動(dòng)及噪音，以使劇場(chǎng)的綜合噪聲控制在48分貝以下，使其聲學(xué)效果更佳。其中為實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)基本功能和增強(qiáng)舞臺(tái)表現(xiàn)力而配置的共計(jì)300多臺(tái)套、總裝機(jī)重量達(dá)700多噸的舞臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)也將要求高質(zhì)量、高品質(zhì)，使這些重裝設(shè)備在運(yùn)行中達(dá)到劇場(chǎng)噪聲的指標(biāo)要求。
不僅如此，為更加豐富舞臺(tái)表現(xiàn)力及高效多變地切換大型舞臺(tái)場(chǎng)景、增強(qiáng)設(shè)備使用功能，其中一些主要設(shè)備更是拓展了多種運(yùn)動(dòng)形式和功能。
上音歌劇院臺(tái)下設(shè)備平面布置
地址：新疆喀什市多來特巴格鄉(xiāng)蘭桿村深喀大道西泓世貿(mào)大廈907
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