浅谈大型演播厅灯光系统的设计
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[摘要]以浙江国际影视中心2500m2演播厅为例，介绍大型演播厅的功能特点及灯光系统的设计要点。
[关键词]演播厅;灯光系统;吊挂系统;信号传输系统;监控
文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.03.005
1演播厅概况
浙江广播电视集团国际影视中心（以下简称“浙江国际影视中心”）2500m2演播厅，目标定位为建成一个功能完善、性能稳定、技术先进、安全可靠、节能环保的国内一流的专业演播厅，能满足各类大型电视综艺节目的制作需求。
传统的吊挂系统已经远远不能满足节目制作的要求，如何运用大量新颖、成熟的技术，从根本上解决舞美置景位置固定、演播厅布光灯位不灵活的问题，是演播厅设计之初面临的最大问题。
针对演播厅实际情况及使用运行的特点，设计时经过了使用需求、系统方案、施工可行等多方仔细研讨分析，并听取行业专家的建议。从系统的安全性、使用及检修过程的实用和方便性出发，对吊挂系统、信号传输系统、配电系统、灯光控制系统、回路分布、智能监控系统、保护措施等各方面综合考虑，尤其在吊挂系统、信号传输系统、供配电系统、智能监控系统等多方面进行创新设计，实现了“全方位舞美置景、全链路网络信号、大容量灯光集控、多点位接入控制、分布式灯光供电、立体化信号监控”等创新功能特点，最大限度地满足舞美设计师和灯光师艺术创作的自由发挥，保障灯光系统的安全稳定。
2演播厅的功能特点
2.1全方位舞美置景
演播厅长54m、宽45m，栅顶设备层距地面高度20m，设备层下方置景马道净高18m。舞台演区上空的四周布置52道水平吊杆，中间区域安装136台电动单点吊机和85套自适应可变力矩电动上收揽系统，配合环绕全场的二层马道和置景平台两个施工作业区，任意朝向都可做舞台演区。地面和各作业区分别配备吊挂控制系统接入点、灯光信号接入点、电源接入点、追光电源接入点等各类接口，满足全方位舞美置景的需求。
9.9全链路网络信号
灯光信号系统采用以太网架构，网络信号覆盖演播厅整体空间，可直通现场全部终端设备，实现全链路通信、全时备份。系统内配备双环网结构，两路网络信号独立配备硬件设备，实现双冗余备份。
2.3大容量灯光集控
灯光信号系统标准状态下配合现有灯光控制台，可控制65536路灯光回路，即128路DMX512信号通道，后期通过增加网络扩展设备等，可实现控制通道数量无限量扩展。
2.4多点位接人控制
演播厅配备丰富的各类信号接入口。除了常规的控制室信号接口，还配置了专门的工作平台，可提供灯光系统所有信号的接入，且地面、一层马道、二层马道、栅顶设备层，都配备吊挂控制系统接入点、灯光信号接入点、灯光电源接入点、追光电源接入点等各类接口，使得灯光师调光时现场工位能有多样选择。
2.5分布式灯光供电
通过对传统直通立柜布局的优化，采用直通立柜分布式布局的方式，将直通立柜从配电机房移至栅顶设备层，11个直通立柜依据电动单点吊机和水平吊杆的位置进行均衡布局。在优化配电机房空间的同时，改善线缆桥架走向和线路分布，节省大量电缆、桥架等耗材用量，降低配电机房的热量散发，方便设备维保。
2.6立体化信号监控
演播厅支持立体化的信号监控手段，可联入以太网及相应的无线网络，通过立柜面板、计算机、移动PAD等终端设备，实现对空气质量、环境温度、配电系统、吊挂系统、网络信号系统的全链路监控。当突发故障时，监控系统可以第一时间发出警告，并明确故障点及故障原因，极大地提升故障解决效率。
3灯光系统的设计要点
3.1灯光吊挂系统
灯光吊挂系统是实现演播厅全方位舞美置景的有力保证（图1）。
自适应式电动单点吊机的吊挂形式可调整出绳角度，使布光灵活，从根本上解决目前由于吊挂系统技术陈旧而造成的演播厅布光灯位缺陷的问题。
吊挂控制系统的设计、配置和布局与国际接轨，是基于计算机网络控制技术开发的一套先进系统，运用工业总线技术，采用闭环冗余式设计。可靠的工业过程控制及网络传输技术，使系统安全可靠、使用简单、便于维护。控制系统不仅具有设备的控制功能，还具有精密的监控反馈和行之有效的设备运行管理功能，同时，还具有安全的应急保障系统。可以通过控制台或移动控制端来操作。控制软件采用图形化操作界面，直观易用。控制系统同时控制电动单点吊机、电动水平吊杆、电动上收缆盘等，可单台控制提升机组，也可同时控制不超过16台提升机组。
配置136台电动单点吊机（电葫芦），每台额定荷载500kg，为灯光师可任意创造布光结构形式提供创作平台。电动单点吊机的出绳角度可以自适应装置，出绳角度可在180°范围灵活偏转，配合使用水平移动滑轮，可在以单点吊机为中心的180°扇形平面内任意布置吊点位置。为电动单点吊机配备荷载重量感应采样器及配重棒。通过重量感应采样器将重量数据反馈至控制系统，能够保障吊点荷载合理配置，为桁架组合及挂灯提供载重依据，并可以通过它实现超重报警、急停等功能。
演播厅四周设置52套多功能吊杆及固定式环幕吊挂装置。考虑到主景区侧面立体布光效果，配置8m多层立体水平吊杆16套、7m多层立体水平吊杆10套。
与单点吊机系统相配套的是85套自适应可变力矩电动上收缆系统，与电动单点提升机配套使用。通过上收缆系统，在吊架下降时，通过自适应装置，使电缆与吊架同步下降，收缆时，通过独立配置的收缆吊机平稳收缆。电缆与吊架在运动或静止状态时，均无垂掉、扭曲及过度拉力，确保电缆使用安全。
3.2灯光控制系统
全链路网络灯光信号控制系统是灯光系统运行的有力保障（图2），包括控制室中继柜内的光纤交换机和多模光纤模块、栅顶网络中继柜光纤交换机和多模光纤模块，以及分布到各水平杆、数显接线盒、灯光插座盒和信号控制点的网线及其接口。
灯光控制系统以网络信号（两路互为备份）为主，DMX号为备份，两路网络信号的中继设备完全独立配置，即两路网络信号传输系统完全独立。两套网络信号采用主干环形网结构方式。备份DMX信号按2个分区、每个区域4096回路设计，共计8192回路。兩路网络信号的传输设备独立配置，既可实时互为备份，又可同时使用。网络信号具体分布：水平吊杆52组，每组含2路网络信号;上收缆85组，每组含2路网络信号;灯光插座箱28组，每组含2路网络信号;信号控制点（箱）6组，每组设计10路网络信号。
为保证安全性和使用的方便性，在设备室单独配置1台125A/3P的电源箱，专为内置式网络解码器供电（3×1.5电源线接至每个水平杆和数显接线盒）。
在52道电动水平吊杆采用一体化设计，内置式网络解码器、2路网络接口、4个DMX信号接口、2个备份DMX信号接口。85套上收缆系统配备数显盒，墙面灯光插座上预留网络接口。支持Art-net及ACN协议的内置式网络解码器，兼容MA、ETC、AVOLITE、STRAND、COMPULITE等多个品牌灯光控制台的网络控制，大大提高数据传输的稳定性。网络解码器可本地和远程对DMX通道地址进行软设置，操作简单，大大提高控制台编程效率，方便、实用。网络解码器具有RDM功能，具有读取终端设备工作状态参数功能，为实时监控终端设备提供技术保障;同时具有最后场景保持功能。
演播室配置2台GRAND MA2full-size为灯光主控制台，1台GRAND MA LIGHT为灯光备份控制台。配置2台德国MA公司生产的NPU网络处理单元，方便VaST光控制台通道数扩展。
4应用情况
浙江国际影视中心2500M2演播厅自2016年11月投入使用以来，录制《王牌对王牌》（图3）、《中国新歌声》《中国梦想秀》《十大华语电影表彰大会》等一系列节目，经历了镜框式舞台、四面环绕式舞台、T台式舞台等各种类型的舞台结构，能够充分满足各种大型节目的录制要求，实现灯光师、舞美师的创作意图，达到了前期设计的需求。
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