广州世纪大会堂舞台灯光方案综述

发表时间：2015-12-02 16:07:01

一、项目背景： ·

　　由广东省、广州市政府共同筹资建设的广州白云国际会议中心项目，是近年广东省和广州市政府的重点工程之一。2005年5月31日，按照广州市政府指示，从广州大学城建设指挥办和广州越秀集团抽调业务骨干组成项目建设办公室;2005年10月26日，广州白云国际会议中心项目正式动工建设。

　　广州白云国际会议中心，国际风范与生俱来。规划之初，通过国际邀标，从德、法、美、西班牙等十二家国内外一流设计单位和联合体中，选定比利时BUROII和中信华南设计院的“山中之院”方案，寓意白云山下崛起的新城，远看宛如数条红色飘带在山水之间灵动。

　　会议中心选址白云新城北片区的核心地带——白云区白云大道西侧的原东方乐园地块，东隔白云大道，与白云山国家名胜风景区和鸣泉居度假中心对望，西以白云机场旧址的机场东路为界，南临东方明珠花苑和广州新体育馆;是广州市重要的标志性文化设施，集会议、展览、酒店、宴会、演出、写字楼于一体的大型综合性会议中心。她是广东省和广州市承接大型国际、国内会议，满足省市党代会、人大、政协等重大会议和日益增长的商贸发展、文化交流的需要，极大地提升广东省、广州市在国际上的整体形象和地位。

　　会议中心总建筑面积31.6万平方米，建设总投资约40亿元，主体建筑包括B、C、D三栋会议展览中心和配套东方国际会议酒店。会议中心拥有17万多平方米的会议场地，其中包括6万平方米的展览场地及各类会议厅堂共65个，包括“南中国第一剧院”的2500座世纪大会堂、250座主席团专用会议厅和中型会议厅，一间1200座岭南会议厅、两间500座国际会议厅、21个地级市命名的中型会议厅及其他中小型会议室，东方宴会厅等;会议中心配备同声传译系统、电子表决系统，中央控制系统，会议发言系统和声控系统、会议音视频电子刻录系统等国际先进设施与设备，能够满足不同规模、类型的会议需要。本文主要介绍世纪大会堂(2500座)的舞台灯光控制系统。

　　世纪大会堂基础参数：

　　会场面积：1331m2

　　主席台(舞台)：台口宽度23m，高度13m，深度43m

　　席座：主席台195座;观众席固定座位，一层1172座，二层805座，三层650座。

　　二、舞台灯光系统设计指标

　　设计一个现代化剧场的舞台灯光系统，除考虑剧院的建筑结构形式、功能要求外，还要分析研究该剧场的用途和未来上演的剧目如何编排，要考虑各种最复杂的舞台照明形式。白云国际会议中心在充分吸取已经在这方面取得成功案例的经验的基础上，结合我国舞台设计实践，选择适宜于该会议中心特殊用途的便于国内外表演团体方便使用的会议、舞台灯光系统，其设计指标应满足以下要求：

　　照度指标：主要表演区垂直照度不低于1500Lux;

　　会议照明：不低于550Lux;

　　显色指数：Ra>90;

　　色温：常规灯具3200K±150K，特效灯具4700K-5600K;

　　双网络双备份数字灯光控制系统，工作电源于网络线材中游走，主、备调光台完全跟踪备份;

　　网络速度：1GT比特/秒;

　　输出功率：每路最大10千瓦，最小3千瓦，最大输出电压可调节;

　　调光柜抗干扰指标：400us(230V时),在电流负荷加大至100A密度不会改变;

　　触发精度：16比特4000级。

　　三、舞台灯光系统使用功能及管理要求

　　1、该系统工艺设计和设备配置具有会议、剧场的综合使用功能，满足歌剧、舞剧、大型综艺演出及会议使用要求，短时间内可变换多种不同剧种的灯光操作设计。

　　2.该系统设计应满足电视现场直播和录像的要求，可以从一种照明设计快速转换到另外一种照明设计，转换时间在4小时内完成(6人)。

3.该系统允许使用全部配置的各种类型灯具和其它补充设备。 ·

　　4.该系统设计有足够的安全性和存储容量，整个系统在不中断主电力供应的前提下，对主控台与灯光设备进行持续的诊断检查。

　　5.该系统中的设备完全符合会议中心舞台背景噪声的技术要求，空场状态下，所有灯光设备开启时的噪声及外界环境噪声的干扰不高于NR25，测试点1M效果器材的噪声不大于30dB。

　　6.该系统的扩展能力是该系统设计之初有意预留的，如电力硅控容量、网络容量，待日后资金更充裕或新技术出现，使本系统不至于因设计不足而大面积修改或更新，满足节省资金和快速适应变化的需求。

　　四、系统总体技术方案

　　1、灯光系统设计思想

　　广州白云国际会议中心世纪大会堂舞台灯光系统采用数字化、网络化调光系统，该系统是新一代高速网络与智能数字调光设备的集成，目前已经在世界许多国家级剧场使用，我国的国家大剧院戏剧场、东莞玉兰大剧院、贵阳大剧院等剧院均采用此网络灯控系统。该系统采用目前在国际上比较流行和已成熟的环形网络结构形式，附加网络数字调光形式，即增加了网络对调光器的双向管理，使调光器与整个网络系统设备之间实现互相监督和资源共享，信号传输采用双向互为备份形式;这种传输方式既安全又快捷。网络数字调光系统在数字触发方式上与全数字调光传输形式基本相同，因此保持了全数字调光系统优良特性基础上更具有多站点及场备份的功能。尤其适合于设备密切协作之间的扩展与连接的数量，同时具有系统运行状况及重要参数报告的功能，增强了系统的可靠性和监测功能。这种网络连接形式可能随时将多台电脑控制台连成一个局域网，网络系统内部各灯光控制台都是一个站点，均可独立操作也可以根据需要任意设定主操作台和备份台及无线控制的形式等，系统内可以由多人同时在不同控制点控制同一场演出或控制不同场次的演出，极大地提高了灯光系统的使用效率。

　　详见灯光控制系统图。

广州白云国际会议中心世纪大会堂舞台灯光控制系统图

　　2、灯光控制网络结构

　　广州白云国际会议中心世纪大会堂灯光网络控制系统采用以光纤为主干道

　　网络进行远距离网络传输，有线、无线、以太网及DMX网作为辅助网络传输。整个控制系统采用以太网/DMX网络双网控制，严格遵循TCP/IP通讯协议及USITTDMX512/1990。此网络连接的特点是:一、传输速度快,可以双向高速传输信息;二、系统容量无限制,传输距离远;三、抗干扰性能好,线路双端隔离好;四、通用性好,其软硬性及设备更标准化,技术更加普及;其中主干道网络负责各灯光网络工作站之间的数据传输及系统连接，设备主要由网络服务器、网络交换机、集线器及各种终端设备构成。其中网络应用/管理服务器、网络交换机或集线器等都属于标准的以太网网络设备，与以太网控制系统相关的终端设备有电脑终端、网络编/解码器、网络调光台(含电脑调光台、电脑灯控制台、环境照明控制器等)、网络调光硅柜、监控设备及负载(常规照明灯具、电脑灯、场灯/工作灯等)，灯光控制系统成星型分布，信号集中于可控硅室，通过集线器分布以太网节点，数据传输介质采用五类以太网信号线;DMX信号由网络中的众多SN110网络节点提供。每个SN110上有LCD液晶显示来提供信息指示及两个DMX接口。所有SN110的工作电源直接由网线从网络中提供(国际标准IEEE802.3af)。所有手提型的网络单元均可直接利用插件与墙面的网络接口连接并通电工作。通过StrandSN110NODE(网络节点)实现以太网控制信号与DMX信号的相互转换，并合理分布于会堂各DMX信号节点。灯光网络配置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。

在世纪大会堂舞台灯光设计中采用世界最早开发并日趋成熟、目前处于世界领先地位的StrandShowNET技术。该技术从一开始就成功地将以太网络技术和传统的灯光控制技术相结合，并对灯光控制技术进行了系统地整合与扩充。广州国际会议中心所有舞台灯光数字控制系统设备都由该系统统一地进行控制，没有任何的信号兼容问题。StrandShowNETConfiguration网络配置编辑软件，通过人性化的接口使系统实现任意放置资料，避免了从一个网点运行到另一个网点去更新系统的繁琐。该软件能通过设定来分配指派所有的以太网选址信息、IP、网关、多点传送组和分支网络信息到每个网点。它将灯光控制系统完全溶入了网络系统，并进行了无缝整合，使得灯光网络控制更加简便易行。 ·

　　为了保障系统运行的可靠性和稳定性，在灯光中心控制室使用不间断电源UPS。为负载提供稳、稳压、不间断高质量纯正弦波交流电。该系统能有效地克服由外电网直接供电所引起的常见电源质量问题，如电压过高、过低、电网突波或瞬间尖波、电源线上杂波干扰、电力供应中断或瞬间断电等，从而保证仪器设备的正常运行，防止计算机及数据处理系统内的资料丢失。

　　五、对系统集成、设备选择的考虑

　　1、灯光系统设备集成

　　此次灯光系统设备的集成选用信誉良好、具有高可靠性的世界知名品牌。控制部分大量选用了斯全德灯光公司(STRAND)的产品,所选用的产品均获 CE、UL或CUL认证,并获ISO9001国际认证。包括:StrandLightPalette3000光路电脑调光台2台、 AVOLITESDiamond4elite2048电脑灯控制台2台,Strand场灯/工作灯控制系统PREMIERE/1 套,StrandEC213KW调光硅柜11台、StrandEC213KW正弦波调光硅柜1台、StrandEC215KW调光硅柜4台、 StrandEC2110KW调光硅柜1台;灯光网络控制系统包括:Strand网络中继柜5台,灯光控制室、可控硅室、栅顶、上场门、下场门各放置一台,Strand无线电子手提连络接收器及天线PDA/2套,Strand有线手提遥控器430/1套,StrandSN110网络节点43台;灯光软件选用WYSIWYG图像式反馈系统1套;750W成像灯(定焦、变焦)489支，575W变焦聚光灯94支，750W冷光聚光灯24支，2KW平凸、螺纹聚光灯180支，2.5KW镝灯11支，150W陶瓷金卤灯82支，4X1.25KW天地幕各24支，3KW氙气追光灯3支，2KW氙气追光灯2 支，1.2KW镝灯追光灯4支，600W紫外线泛光灯8支。

　　2、设备选型及功能说明

Strand Light Palette 3000CH 电脑调光台

　　(1)调光控制台

　　左图为StrandLightPalette3000CH电脑调光台,主、副控各选1台,主控台和副控台之间通过网络,可作冗余追踪,一旦主控台出现故障,副控台可在瞬间自动由该点切入,自动执行之前SHOW,接着输出演出信息,保证演出过程不间断。

　　该调光台是斯全德500系列电脑调光台的升级换代产品,具备原500系列电脑调光台的全部功能,由于采用世界先进的PIV双核处理器，使其运行速度较 Strand500系列更快，控制功能更强。该产品获CE、UL及cUL认证,所有控制组件都受微处理系统的控制，使用微软操作系统 (MicrosoftOS)来提供稳定的图表用户界面(GUI);应用软件使用WindowXP操作系统版本下所提供的用户界面，支持离线编辑器，远程视频，媒体播放器，网络浏览器，E-MAIL，及PDF解读软件等功能;另外该控制台的软硬件设计灵活，控制通道计算，电脑灯通道支持，帮助文档，可轻易进行额外的控制硬件升级，也可以通过网站免费下载操作软件的限制版本或离线编辑器，并可通过网络对用戶的软件进行升级。

　　StrandLightPalette系列调光台的主要特点是技术含量高、性能稳定和功能强大，比较符合灯光师的使用习惯,可以随意获取灯光师需要的色彩,80G硬盘可储存更多的资料,支持触摸屏;超强的控制能力,最大可达8000光路，32768回路,2000个场景记忆,2000个组,3000个宏定义,48个集控杆可翻10页,支持三维灯光设计软件，支持有线、无线离线编辑,USB接口,简单方便的电脑灯控制：4个旋转控制轮，12个独立演出推杆。

STRAND EC21 智能型大型调光立柜

　　(2)调光硅柜

　　STRANDEC21智能型大型调光立柜，它是在全球性广泛应用的CD80SV硅柜基础上开发的更为先进的智能型调光立柜。该立柜主体本身就是一个完整的网络;可接手提式遥控;具有128个后备场;其最大特点是能自动对电网的谐波作出分析以调节最佳的触发角位置，保证输人电压90-240V范围内，输出电压误差小于1V，解决了演出中电压不稳而产生的调光不均及灯光闪烁现象;控制反应时间快达16毫秒;可允许三相交叉配接和三相输入修正;具有DMX优先配置功能，可实现DMX完全配接;触发精度16比特4000级;标准耐冲值高达100，000AIC;磁环抗干扰能力也为国际同行中最强(可达 635uS/230V),具有双电子器跟踪备份功能，即有两个可以独立工作的触发系统，两者之间相互学习、相互备份，保持调光立柜不间断工作，确保演出正常进行;硅柜具备全负载报告功能，所有模块(包括直通模块与正弦波模块)都有负载状态报告，并有状态显示器提供瞬时信息，任何硅柜错误信息都可直接显示在每个硅柜和任何一款控制台上。灯光操作人员可以在灯光控制室直接通过调光台显示器，随时了解灯光系统的工作状态,从而及时对灯光系统实施监控、干预及纠错。

　　EC21系列硅柜分单50A、单100A、双15A和双20A输出;使用电压90-277V、50/60Hz，国际标准漏电保护装置(RCD)，零中心线可提供断开功能以作绝缘测试;光隅隔离双DMX512信号输入;风机从关闭到最高速(无段变速)完全受控于硅柜使用情况，获CE、UL、cUL和 TUV安全认证。 (3)电脑灯控制台 ·

电脑灯控制台

　　AVOLITESDiamond4elite电脑灯控制台获CE、UL和CUL认证;4096个DMX通道，最多可控制240支电脑灯，三维追踪系统，可通过USB载入和保存表演，Visualiser可视化软件，240个调光控制通道，剧院测绘(TheatricalPlotting)和回放功能，图形发生器(ShapeGenerator)功能可立刻生成样式和效果，15个重放主控控制450个内存和跑灯或者cue表，每个控台有一个独立的电子序列号，与控台上铭刻的序列号相同，增加了非法控台的销售难度，配有电脑应用软件：AvolitesVisualizer(可视化编程软件)，珍珠模拟程序，缓存(Cache)灯库的生成。

　　(4)灯光设计软件

　　WYSIWYG图像式反馈系统是一种灯光虚拟设计工具，它不是一种发出控制DMX信号的调光器，而是一种在显示屏上可以获得舞台预期虚拟效果的模拟台，可以帮助灯光设计师在完全没有设备和环境的条件下、或者根据现有的环境结构图与设备清单，利用计算机虚拟技术，在彩显上组合每场演出所需的舞台大小、尺寸、形状，再配合上吊挂、各类型灯具，经过配接，加上回路、色彩，以达到真正演出时的一切效果。在这个组建的设计库里，可以经软件内部转换而做出灯光回路配接表、器材清单、DMX属性表、灯位图、效果图等灯光设计与配置上所必须具备的图表，从而简化整个灯光的组合布光过程和程序，使其更具有系统性和细节性。当设计库设置完毕后，可以利用WYSIWYG软件所配置的硬件，输入调光台转出DMX信号，直接在调光台上输出真正的灯光控制程序。

　　(5)网络分配柜

　　世纪大会堂灯光网络设备全部选用STRAND灯光原厂设备，网络分配柜严格遵循标准TCP/IP通讯协议，具有双千兆位以太网上行链路，任何一个以太网点均能反馈调光柜返错信息，系统再生时间小于9秒，具有信号中断的最后场景保护功能，支持动态IP地址分配，通过灯光网络上任何终端能连接专业灯光设计软件，具有调光信息的图像式直观显示功能，实时监测灯光网络中所有与安全用电相关的设备状态报告(REPORTING)信息，实时对所有网络灯光设备进行在线远程监控，实时监测网络中所有的灯光网络设备，可实现集中控制功能，具有DMX路由和优先级设置，具有完备的网络控制冲突的解决方案，具有用于设置灯光控制网络的专业管理软件，所有节点及网络信息的配置、修改均可由其完成，无需对每个节点进行再设置，任意设定DMX512和遥控为输入或输出，能有效编辑以太网灯光控制地址，自动分配和指派所有的以太网选址信息、IP、网关、多点传送组和分支网络信息到每个信息点，可随时更新网络中的DMX收发节点和视频节点，支持在线和离线编辑。

　　六、调光回路设计

　　世纪大会堂设置3KW调光硅路1000路，3KW正弦波调光硅路90路(含场灯调光硅路18路、舞台工作灯调光硅路8路)，5.5KW调光硅路190 路，10KW调光硅路48路，5.5KW直通190路(含场灯直通回路18路、舞台工作灯直通回路8路)，共计1518路，分布在各个灯位连接处。考虑要满足各种世界级大型演出，在舞台的任意需要位置都有安装灯具的可能性，因此在舞台的主要位置都大量预留以太网络接点、DMX接点和各种规格形式的照明电源。调光回路具有大功率、多回路，多种规格、多种形式的特点。

　　七、方案采取的一些新技术特点

　　概括广州白云国际会议中心世纪大会堂舞台灯光控制系统，可以从以下几个方面阐述总结：新设计、新技术、新设备、新工艺：

　　(1)新设计：

　　灯光控制网络系统采用双网传输，以太网和DMX网络，整个控制系统严格遵循TCP/IP通讯协议及USITTDMX512/1990。满足未来ACN 协议。数据传输介质采用光纤及超五类以太网信号线;DMX信号由网络中的众多SN110网络节点提供。所有SN110的工作电源直接由网线从网络中提供。所有手提型的网络单元均可直接利用插件与墙面的网络接口连接并通电工作。通过StrandSN110网络节点实现以太网控制信号与DMX信号的相互转换，并合理分布于会议厅各DMX信号节点。灯光网络配置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。

　　控制信号具备严格有效的实时完全跟踪备份，确保万无一失。舞台灯光系统设计了五个网络分配机柜，与光纤组成一个全封闭的闭环网络。

　　(2)新技术：

　　SST正弦波调光器以高频工作，它在设计之初时的标准状态为一个模组变量的容积空间来实施每回路3KW的SST调光,在增大容量一倍后再把里面功率元件IGBT的散热片表面积加大至标准模组的2.5倍，充分令功率元件的热量释出。再配合智能风机的牵引把这些热能带到机柜以外与空气对流。

SST模组的热量检测，在48模组全部置于3KW满载的情况下，以调光20%(此为产生热量最大的调光点)室温25℃，检测发现零件表面温度为58℃(零件可接受最高工作温度为125℃)，这种实验一直维持了24小时，其间并没有温升，足以证明调光器是工作于热量非饱和区域;在同样的配置条件下，把调光点设在100%(亮度最大)，功率元件表面温度降为49℃。证明在“满负载”这种最苛刻的应用条件下，加上在实际应用情况下，热量的产生会按负载功率的减少而下降。正弦波调光具有更完善,更加智能化和人性化的特点,不再产生高次谐波,不再需要各种隔离、屏蔽等措施,节约了建设费用和维护费用;不再干扰其音、视频设备,不产生过载现象。 ·

　　(3)新设备：

　　选用技术先进、节能、环保的系统设备，其中电脑灯光控制台采用世界知名品牌STRAND的LightPlatteLive3000，既符合现在通用的 USITTDMX512协议，又满足未来ACN协议，实时完全跟踪备份。StrandLightPalette系列产品采用了世界先进的PIV双核处理器，使其运行速度较Strand500系列更快，控制功能更强。StrandLightPalette系列采用WindowsXP操作系统，安全性更高。图表式的用户界面，使灯光师的操作更亲切方便：80G硬盘可储存更多的资料;支持三维灯光设计软件，支持有线、无线离线编辑，方便灯光师的操作;超强的控制能力：控制光路为3000光路，最高可达8000CH，DMX控制回路为10240回路;使用StrandShowNet系统网络DMX回路可超过 32000个;钳入式的键盘设计，既美观又大方;同时配有USB接口，方便灯光师的操作。灯光控制系统采用了SST正弦波调光硅柜，为中心管理搭建一个现代化的硬件平台，体现高效能、低成本的营运目标。

　　(4)新工艺：

　　1、所有调光回路采用独立零火线回路,所有信号连接线缆均选用屏蔽线,以防止干扰。

　　2、采用低烟无卤、阻燃耐火型的铜芯电缆,线缆可长期工作于80℃环境下,在正常使用条件下,寿命高达30年以上。

　　3、采用新式的专用耐腐蚀标识牌,对电缆打上唯一编号作永久标记。

　　4、采用欧洲标准施工。在配备二\三芯插头转换件的前提下,统一安装三芯强电接插座。

　　2007年3月30日，受广州白云国际会议中心项目建设办公室委托，中国舞台美术学会广州白云国际会议中心舞台灯光系统验收组专家经过详细的考察和验收，一致认为:1、设备配套达到国际先进水平,功能符合设计要求,系统综合能力较强;2、经现场测试,灯光效果优良,满足演出和会议功能;3、经检验、使用、演示和检测,该场地布光平滑均匀、效果好,达到原设计要求,符合国家标准;4、符合验收标准,同意通过验收。

　　八、项目的应用情况

　　领导重视、策划精心、论证科学、设计专业、功能明确、定位恰当、选型合理和施工规范，给白云国际会议中心世纪大会堂剧场灯光建设注入了勃勃生机。该工程一经投入使用，就胜利完成了“广东省第十届人民代表大会”、“广东省第九届五次政治协商会议”及“中国共产党广东省第十届代表大会”等重大政治会议。半年多来，世纪大会堂共接待来访的国内外同行、会堂与剧场建设者近百人次，国内外演出数十场，普遍肯定了该项工程系统性能稳定、数据传输准确、操作方便直、并对剧场的现代化灯光控制系统、大规模高档次设备配备、规范化施工管理和工程质量给予了高度评价。

　　九、本项目的运营模式和运营情况

　　广州白云国际会议中心是华南地区目前规模最大、设施最先进、配套最完善的会议场馆之一，她的经营目标是：立足华南地区、辐射亚洲、面向全球，建立具有岭南特色的剧场服务标准，目前三座会议中心和配套酒店采取“一套人马”的一体化经营模式，在保证了“两会”接待的基础上，努力开拓国际会议、商务会议、协会会议、政务会议等会议市场，扩大商务、旅行社等酒店客源，同时开展写字楼、公寓、旅游、娱乐、广告等其他经营项目。

　　目前，白云国际会议中心步入运营期,今年11月份业已顺利完成市府下达的年度任务指标。了承办省、市“两会”外，多个国际级会议也将落户白云国际会议中心,已有7-9个国际级会议及论坛有意永久落户该会议中心。该会议中心已加入新加坡亚洲会展联盟，届时，联盟内的会展将会在联盟各展馆轮流举行。白云国际会议中心将是带动区域经济、甚至整个亚州经济的引擎。