舞台机械范文
时间：2023-02-27 04:05:02
舞台机械范文第1篇
舞台吊标分为电动和手动两种,它主要用于悬吊和升降各种幕布、灯具、布景等物，是上下左右频繁移动机械,所以吊杆也是舞台安全的主要系数。电动吊杆的作用可以降低工作人员的劳动强度，起至事半功倍的效果,如果一个舞台的深度有14米,我们可以为他设置电动吊杆38道，其中24道景杆（含一道前沿幕）、14道备用吊杆【包括2道二维侧光灯架】，一道升降电影银幕架、1道灯光渡桥及无极均匀伸缩大幕机1套。
通过我们多年使用舞台吊杆机械的经验,我们认为泰州长江影视工程设备厂生产的产品，性能最稳定，安全最可靠，已经被上百家剧院采用。其运用了蜗轮蜗杆减速系统、材质为锡青铜，磨擦系数小，传动效率高。有防冲顶保护、上下限保护。滑轮为镀锌防跳绳花轮，安装不须焊接在滑轮梁上，如焊死，以后维修、调整极不方便。长江影视设备厂的滑轮都是用抱箍罗栓固定。当吊杆升、降至某一位置时，ABS抱死系统立即断火紧锁马达，这样确保吊杆停至此位置下滑系数最小,安全性达到最高。且强弱电分开控制。
所以在这里设计了舞台机械的具体参数:
A、景物吊杆技术参数如下：
电机功率：2.2KW吊点数：4个
升降速度：0.27m/s杆体长暂定：16米
电机转速：1400转/分速比为：40：1
提升荷载为：400KG杆体为钢管
控制方式：点控
该型吊相具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音≤45dB.
吊杆杆体用两根Φ50黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。
B、灯光吊杆技术参数如下：
电机功率：3KW吊点数：4个
升降速度：0.18m/s杆体长暂定：14米
电机转速：1400转/分速比为：50：1
提升荷载为：600KG杆体为?50黑铁管吊杆
控制方式：点控
该型吊杆具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音≤45dB。
吊杆杆体用Φ50；黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。
舞台机械设计原则
（节选）1、钢结构
a)所有承重的钢结构件，其结构刚度大于1：1000
b)钢结构件应设计合理，钢结构及其接头应能承受最大额定载荷和由紧急停车造成的冲击载荷；
c)钢结构件所用材料应符合有关标准；
d)钢结构焊缝须符合有关规定，主要焊缝应进行无损探伤检查；
2、吊物与卷扬装置
①卷扬机卷扬机上的电动机和制动器应联合动作，只有电动机电源接通时，才能许可制动器打开；万一制动器打开，而电动机没有接通电源时，只许吊杆（负载）静止或低速下降；
②卷筒组件
卷筒直径不小于钢丝绳直径的30倍；
卷筒用优质灰铸铁或厚壁无缝钢管焊接并经精确机械加工而成；
钢丝绳屿卷筒绳槽中心线的夹角应中于2.5度；
卷筒组件应设计防止钢丝绳在负荷或松驰状态下跳槽的装置。
③滑轮
滑轮的节圆直径，不应小于钢索直径的28倍；
滑轮及滑轮组应采用滚动轴承支承；
滑轮及滑轮组应有防止钢丝绳脱槽的保护装置。
钢丝绳与滑轮的偏角不超过2.5度。
④钢丝绳
悬吊钢丝绳应为带有人造纤维芯的软钢丝绳；
预先检验：供货时所有的钢丝绳均应分批测试；
现场处理：钢丝绳在安装期间应小心处理，不能以任何方式技术打结或损坏；受损或变形的钢丝绳不予接收。所有切断头都应妥善处理；
安装：钢丝绳不应与设备的固定或移动部分磨擦，在有损坏或卡住风险的地方，应采取正确防护措施；
悬挂支承：穿过顶楼的转向滑轮或在其它需要悬挂支承的地方，钢丝绳应在滑轮上进行支承。
⑤钢丝绳配件
钢丝绳配件应采用表面镀锌的标准配件；
钢丝绳配件规格尺寸与钢丝绳匹配；
使用钢丝绳夹的地方，每个接头至少使便用3个正确安装的绳夹。
3、吊杆
a)吊杆采用圆管杆或桁架杆，管子或构架应平直、无扭曲变形；
b)管杆采用优质无缝钢管制造；
c)杆的接头应尽量少，接头采用实心圆棒与管子配合；
d)悬吊钢丝绳的端头用单独安装于杆上的调节装置进行调整；
e)管端：管端应配有带醒目颜色的永久性塑料帽或钢封头；
4、限位、定位、超程开关
a)限位及定位开关
i.行程终止限们开关：行程终止限位开关应能测出设备正常行程绺并使之停车；
ii.中间定位开关：在合适的地方配置中间定位开关和减速开关；
iii.直接碰撞限位开关：行程终止限位开关也可选用直接碰撞限位开关。
b)超程限位开关
超程限位开关：所有电动设备都应安装单独的超程限位开关，以防行程终止限位开关发生故障导致机械损伤。
4、电动机
a)工作循环：舞台机械按断续操作设定。每个工作循环规定为在载荷条件下6次全行程运转并有15min停顿；
b)电动机型号：舞台机械的伟动装置，采用国内第一品牌上海跃进电动机。
舞台机械范文第2篇
吊杆。吊杆用于吊挂灯具和布景。演出过程中，灯吊杆一般不动，布景吊杆则动作频繁。因为节目段之间均有换景要求，尤其是一些主题歌舞剧，换景量大，一次有数条景杆同步上升下降。舞台机械操作人员设定程序后似乎就很简单了，但是千万不要忽视空调送风带来的麻烦。空调出风量大，经常将布景吹得晃动，导致布景在升降过程中挂住其他的吊杆，产生不良后果。为此建议在布景安装时，在底部插一根细钢管或压一定的负重，另外可以在底部栓上一根黑色细绳，直接由地面工作人员辅助升降（防止晃动）。景杆与灯杆之间必须保持足够的距离，避免因高温炙烤引发火灾。
升降台。升降台是用于人员和道具升降的装置，采用的是液压技术。升降台有时要将数十人升至舞台上或更高处，为杜绝剪切和安全事故的发生，除了演职人员自己要有足够清醒的认识，了解危险的存在，清楚舞台的位置，同时注意宽大的演出服装是否会被夹住，工作人员还可以在升降台周边粘贴荧光地胶，以确保在舞台暗环境下有醒目的标志。这里要提醒的是，升降台均有防剪切和始末段减速的功能，每块升降台四周均设有红外探头，一旦探测到可能出现的剪切事故会强行制动，升降台在启动和制动的阶段会自动降速，防止在启止阶段速度变化太大引起震动导致意想不到的后果。
侧车台。侧车台是用于将人员和道具从舞台侧边平移至舞台中央的装置，采用的是齿轮齿条技术。在使用侧车台时要尽力防止夹碰事故的发生。侧车台能否顺利地开至舞台中央，取决于相应的升降台能否成功地下降一定的高度，这一点非常重要。因为这是一个连锁动作（升降台降+车台行走），需要足够的时间完成，所以必须和节目制作方良好沟通，在节目过程中预留足够的时间给车台动作。同时也需要粘贴荧光地胶以标示动作范围，最大限度地保护演员的安全。
升降转台。升降转台是一个位于舞台前表演区的小型升降台，升降过程可以同步旋转，通常用于将一名主要演员从地下升至舞台。因为其位置位于舞台前表演区，很多时候为了演出效果，在转台升起之前必须依靠演员或主持人来遮挡这个空洞，故容易发生人员跌落的事故。例如一个多人的朗诵节目，每个朗诵者在舞台上边走边说，在朗诵的最后，转台升起，突出人物造型。然而在转台降下舞台的时候，朗诵者往往由于专注于表演，忘记了自己的位置，从而产生安全隐患。为了避免出现这种情况，我们只能反复地叮嘱演员，告知他危险的存在，同时也需要导演规范演员的行走路线。
上述的这些安全问题都是在平常的演出中经常遇见的。只要我们有高度的安全意识，并做好相关的标示，和演员、导演良好沟通，再通过细致的彩排，一般都可杜绝此类安全问题的发生。然而对于舞台机械的机械故障，例如吊杆出现松断绳、钢缆跳槽和超限位问题，升降台、车台未正确到位引发的安全问题往往无法预测且短时间内无法修复。我们只有在平常的工作中更加细心地保养设备，定期巡查、排查故障，及时发现并解决问题，杜绝闲杂人员进出重要设备场所（如钢平台、控制房等），才能最大限度地保障设备的安全运行。
（作者单位：南昌电视台）
舞台机械范文第3篇
关键词 舞台设备；设计；配置
中图分类号 J813 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）101-0095-01
一般的剧院都能进行会议、音乐会、歌舞和舞台喜剧的演出，舞台机械设备自然就成为了剧院舞台的主干，也是整个剧院内部礼堂的重要组成部分，控制着舞台的幕布、灯光等。舞台机械的设置和安装效果关系到整个舞台效果，舞台机械配置无疑是整个舞台的根基。剧场舞台机械主要分为台上机械和台下机械两部分以及相互对应的控制系统。舞台机械的配置也要依据相应的指导思想，遵循相关原则。
1 配置的指导思想及配置原则
1.1 指导思想
舞台机械配置主要的目的是要满足相关的歌剧、舞剧、机会和喜剧的演出需要，在整合多种演出需要的前提下，力求兼顾各方完善相关的原则。舞台配置的主要思想，第一是要适应经济的发展和人民生活水平的提高，接轨先进的国际文化，保证设备配置能在较长的时间范围内不落后；第二是为了保证舞台设备的应用技术和性能，目前我国的水平不能保障，重要的元器件和部件以及主要的控制系统尽量采用进口的设备。同时，舞台机械配置一定要与时俱进，将计算机控制引入配置，提高自动化水平，简化相关操作流程，创建优质的人机界面，实现配置的实用性与灵活性。
1.2 设备配置原则
剧院舞台灯光、声学以及主舞台根据舞台表演形式的不同而具有不同的舞台配置。舞台机械的配置和工艺主要是建立在舞台表演区的区分上。每个剧中的舞剧表演区往往是最大的，歌剧表演区比舞剧稍浅，但是景区却比舞剧的深，一般情况下达到21米就可以满足歌剧要求了。根据大剧院舞台工艺布置的要求，舞台基准线以大幕线为准，前1.8米为台口深度区，后13.5米为表演区，表演区之后的3.5米就是远景区，天幕灯光区就设置在远景区之后的3米范围。
如果是话剧和戏曲表演的舞台，一般表演区深度较浅，剧种表演区就设置在大幕线后5米，相关的台面设备，如升降台和横向车台都应该设置在3米以后的范围。天幕采用大型背投，就要将其设置在舞台后墙的3米处，并能进行升降调节，没有大型背投则可以直接紧靠后天桥。
目前国内的舞台配置标准并不完善，舞台机械本身又是一个特殊的行业，更多的配置只能按照满足舞台区分的要求进行
操作。
2 舞台机械设备及安装
2.1 消防设备
剧院是群众聚集的场所，剧院火灾的案例也屡见不鲜。因此剧场为了消防要求都将设置防火幕，防火幕是剧院火灾发生时紧急防火设备。主要的工作原理是在电动升降驱动带动开闭，在火灾发生时隔离舞台和火灾区。一般在火灾紧急状况发生的时候，需要使用手动释放装置让防火大幕实现无动力关闭，在缓冲装置的作用下，在距离舞台台面越3米的地方减速下行，保障演职人员迅速撤离。防火幕在安装时的电气系统和控制系统必须有专门的消防电源进行供电，每次演出前就要开启防火幕，演出结束才可关闭。
2.2 幕布类设备
舞台幕布是强化舞台美感的设备，幕布的选定也是依据不同的会议和表演来相互配置的。幕布设备主要包括了横帘幕、侧帘幕、檐幕、天幕、纱幕、二道幕等众多类型。
2.2.1 檐幕
舞台上方的机械设备都是在钢架上直接进行安装的，如果不进行遮挡，十分影响整个舞美效果。檐幕就是为了遮挡这些设备而配置的，主要是在表演区的前方上檐安装，挡住观众对舞台前沿上空的视线。同时檐幕也就是会议中的会标幕，可以根据剧院活动主题的不同跟换各类标语。檐幕的主要安装工具为电动前沿幕机和会标吊杆。
2.2.2 横、侧帘幕
横帘幕主要是将帘幕悬挂于普通吊杆的加长杆上，在舞台台口的内侧上方，与舞台左右两侧的帘幕进行配置，控制和调节演出空间的大小。
侧帘幕就是舞台左右两侧的帘幕，与横帘幕配合，采用正八字或者倒八字的形式，改变舞台平面格局，同时可以在侧帘幕上绘制景物，使之与天幕配合使用。
常见的舞台帘幕就是以上几种帘幕配置，其他的纱幕、二道幕只在特殊的舞台需要时进行配置，配置的技术也有相关的要求，但是使用的安装工具和指导思想始终都是一致的。
2.3 灯光类设备
舞台灯光可以展现好的艺术构思，但是这需要好的灯具作为支撑，专业的舞台灯灯具是能够满足舞台各类用光的设备。舞台用光主要有面光、耳光、柱光、、顶光、逆光、桥光等十几种舞台光型，常用的舞台灯光设备是灯光吊杆、灯光吊笼、侧光灯架以及活动假台口中当灯光渡桥使用的中片。
剧院中经常使用活动假台口安装舞台灯光设施，这样就可以根据不同表演的需要安装台口内侧的侧光灯具和调节演出台口尺寸，其安装形式也可以灵活调整为固定式和活动式，适用于小型剧院和大型剧院的不同舞台。活动假台口能改变台口尺寸，可以安装各种灯具，并且适当调整舞台的音响效果。灯光设备的配置就是将传统的灯光吊笼和侧光灯架，结合先进技术进行利用，发挥各个设备的最大优势，营造多种艺术灯光效果。
2.4 景物设备
景物设备指的是舞台吊杆和单点吊机为主的一些设备。吊杆的数量依据舞台景区的数量进行配置，一般的配置量都是每个景区八至十根吊杆，景区的数量就是整个剧院的规模来定。舞台讲
（下转第119页）
（上接第95页）
究景物的变换，要求吊杆的速度要很快，升降速度一般达到1 m/s，吊杆的载荷也控制在1 t以内。单点吊杆机会在台口外和主舞台上配置8-10个，升降速度和吊杆一致，但是动荷载控制在200 kg-400 kg之间。
剧院舞台机械的配置是一项工程，更是一门艺术，我国大型的剧院还承担了许多大型政治外交会议，整个舞台的设计就更是要凸显一定的经济和文化特征，舞台机械的配置也开始满足多功能性的要求。当然，在以后的剧院舞台机械配置中，随着经济的提高，舞台机械配置定能取得实质性的进步和突破。
参考文献
[1]陶陈芳.浅谈剧院舞台机械之台上机械配置[J].艺术科技，2010，2：25-29.
[2]施智燕.武汉琴台大剧院舞台机械配置概述[J].艺术科技，2007，2：8-10.
[3]叶淑飞.舞台机械设备变频调速系统的设计选型及注意事项[J].艺术科技，2008，2：14-17.
舞台机械范文第4篇
关键词：舞台机械；控制系统；多电机；同步控制
在控制舞台的时候，不但要依靠电机驱动装置，在舞台控制中，电机同步控制技术也是其中的核心技术之一，旋转台、防火幕、升降台等舞台设施都要由多台电机一同完成控制。一旦没有协调控制多台电机，对演出效果必将带来很大的影响。所以，文章通过对舞台机械控制系统多电机同步控制相关内容进行了分析。
1多电机同步控制的相关阐述
这种控制指的是在确保系统快速性与高精度的基础上，令多个电机一同工作。电控制与机械控制是两种主要的控制方式。初期的控制系统，经常对机械同步控制方式进行应用，对机械的传动装置进行应用，将各个运动部分连接到一块，进而完成多轴同步的目的，能够非常简单的完成这种同步操作，难度在电气系统设计中较少，所以，在设备相对固定且对控制精度要求低的场合得到了有效的应用。机械同步控制方法在上个设计所搭建的舞台机械控制系统中得到了大量的应用。然而，在科技不断发展的推动下，极大的提升了人们的生活质量，也将越来越高的精度要求抛向了同步控制，此外，随着电机控制技术的不断发展，从而能够同步完成多台电机的驱动，从而将同步控制精度和质量提升，这就是我们所讲的电控方式。应用一台电机驱动电控方式的各个轴，利用主控制器，确保每个轴的电机能够协调工作，进而同步运行。同机械控制方式进行比较，电控方式控制精度会更高，较大的同搭建灵活性，能够非常容易的改动设备，能够低成本的完成设备的维护。
2具体的控制对策分析
2.1主从式控制
在跟随原理的串联运行方式的基础上发展起来了主从控制，简单而言，就是将下一台电机的速度输入用上一台电机的速度输出，就是主动电机的速度变化由从动单机进行跟踪，进而完成同步的目的。在此种控制方案中，从电机的转速参考值是由主电机的输出转速所提供出来的。通过分析能够发现，从动电机越是靠后，所用的调节时间就会越长，才可以稳定下来。当存在较多的电机数目时，从动电机越是靠后，响应也就慢。在从动电机上会完全的反应出主电机上的负载扰动或者速度变化情况，然而，不会向主电机中反馈从动电机上的扰动，造成在突加干扰与启动的时候，会有很大的同步误差出现在其中。因为非常简单的就可以实现这种同步控制结构，所以，同步电机数目较少的工程或者电机之间主从关系明确的工程中应用的较多。
2.2并行控制
在相同给定电压并联运行方式基础上完成这种控制，这种同步方法相对而言最简单。将同一给定电压应用到调速系统中，在控制目标大致相同的情况下比较适合应用此种方法，速度稳定性在驱动器非常合理，进而能够更好完成系统控制。同步控制系统中应用并联运行方式，有着搭建简易的优越性，并且，停止阶段和启动阶段系统的同步性能都非常的优越。然而，因为相当于开环控制整个系统，协调反馈情况根本不会发生于电机之间。在运行的时候，当扰动某一台电机时，这样将会有偏差出现在电机之间的同步中，最后造成电机难以同步，总的来讲，就是有着较差的同步性能，主要是在电机运行或者简单扰动的场合中比较适合应用这种方法。
2.3耦合交叉控制
由Koren于1980年研究出的这种控制策略，能够将两轴控制系统的精度有效的提升上来，这种控制对策的基本特征为：合理的对比分析位置反馈信号、电机的速度，附加的反馈信号即为所得到的转速差，而且，跟踪信号就是由合这个附加的反馈信号进行表示的，分别补偿两台电机转速。这样确保任何一台电机的负荷变化情况都能够通过系统反映出来，进而将更高的控制精度展现出来。然而，将两轴电机的控制精度提升上来是此策略的最初目的，虽然能够同步控制两台电机，然而却很难确定是否，而已对三台以上的电机进行同步控制。为了简化控制公式，同步控制更多的电机，相邻耦合控制、环形耦合控制、偏差耦合控制等控制不断的被研究出来。不但多电机控制能够利用耦合控制给予完成，同时，将系统的稳定性、鲁棒性和控制精度也能够非常有效的提升上来。
2.4偏差耦合策略
将其他电机的转速与某一台电机的转速相应的做差，相加所得到的转速以后，将相应的补偿信号为该电机的速度提供出来，这样每个电机转动惯量的差异就可以用它进行补偿，对于种种测试控制的不足都能有效的予以克服，将更高的同步控制性能彰显出来，然而，计算量过于庞大是这种控制策略的不足所在。进而就将更高的要求抛向了整个系统的实现性与计算速度。
2.5相邻耦合策略
在最小相关轴数目的基础上发展起来的相邻耦合控制策略，其中同步误差控制与跟踪误差控制是其中两个重要方面，所以，有两个同步误差控制器及跟踪误差控制器存在于各台电机控制器当中。各个轴的控制转矩，都可以令此轴同邻近两轴及此轴的跟踪误差稳定的完成工作。对于相邻两个周的情况，各个轴的控制是一定要进行认真考虑的。对外部扰动能够非常迅速的进行收敛跟踪是相邻耦合控制的优点所在，动态性能在其中非常优越。然而，因为各个轴都应该监督控制相邻两个轴的具体运行情况，因此，在系统进行搭建的过程中，系统会更加的复杂，设备成本会更大。
2.6环形耦合策略
通过相邻耦合控制策略发展而来的环形耦合控制策略，在同一给定控制和耦合补偿原理基础上发展而来的，在对给定转速和各台电机转速之间误差进行充分考虑的基础上，同时，对于相邻一台电机和该电机转速之间的差异也需要认真的进行分析与考虑，只要干扰到了系统中任何一台电机，并且有变化出现当中，都会有反馈形成与相邻电机之间，最后就会影响到每一个电机，这样就会有相互耦合的问题出现在各个电机之间，进而出现耦合环。对这种方法进行应用，参数信号会被全部电机所跟随，确保了在启动或者停止系统时，同步性能都非常的优越。在耦合环的影响下，电机负载所带来的扰动能够快速收敛且同步误差不大，将系统的动态特性与抗干扰性能够明显的提升。
3结束语
综上所述，随着技术的不断成熟，一些先进的技术与设备不断的被应用到舞台当中，这样极大的提升了舞台的表演效果。但是，我们国家的舞台技术同西方一些发达国家对比还有很多地方需要学习与强化，其中舞台机械控制环境是确保打造高质量舞台效果的关键所在，是我们进行舞台效果强化的重点。所以，文章通过相关方面的进行了内容阐述，从而为有关技术人员在实际工作中提供一定的借鉴作用。
参考文献
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[3]陈立君.PRCMBUS总线现场抗干扰问题剖析化[J].冶金动力，2009（6）：83-85.
[4]茹祭，贾立新，薛钩义.ProfiBus协议的实时性能参数分析化[J].小型微型计算机系统，2003（5）：933-936.
[5]曹玲芝，等.基于相邻交叉赖合的多感应电机滑模同步控制阴[J].电机与控制学报，2008（5）：586-592.
舞台机械范文第5篇
关键词虚拟现实技术；舞台机械控制；应用；功能
舞台是在某个场地内指利用相应的设施设备，为歌舞、戏曲的演出之类提供一个活动场所，在现代艺术表演中起着重要作用。而如今，人们越来越重视精神文化生活，舞台表演艺术的内容也就越加多样化。因此，对于舞台及舞台设备的安全性也有了更高的要求。舞台机械设备控制的复杂性、多样性、安全性和精准性，要求在操作者在控制时要尽量保持无误差，否则，可能会得不到想要的演出效果，甚至于出现安全事故。在今年，虚拟现实技术的应用为舞台机械控制提供了一个新的方向。比如说，在舞台机械控制中，可以利用QpenGL和DirectX这两种较为关键的技术。使得操作者能够在计算机里去处理三维图形图像，从而模拟现实场景的实时动态以及更好地完成逼真的三维图形，对舞台机械进行有效的控制。
1虚拟现实技术与舞台机械控制
所谓虚拟现实技术是指一种能够在计算机中创建和体验虚拟世界的仿真系统，可以让用户沉浸在一种根据现实场景和多源信息融合的模拟坏境中。它起源于20世纪30年代，但由于当时的科学技术的限制，真正新兴于20世纪80年代，到如今，已经被采用在包括医学、文化娱乐、军事航天、室内设计、房产开发等行业。虚拟现实技术主要模拟的内容有环境、自然、感知和传感等多种方面，由计算机辅助生成的具有实时动态性的三维立体逼真图像。虚拟现实技术具有多感知性、存在感、交互性和自主性这4个特征。其中多感知性是指除了平时一般计算机所拥有的视觉感知外，甚至可以有听觉、触觉、嗅觉等其他感知。最为理想的虚拟现实技术是真正如同三维世界中一样具有人类所具有的全部感知功能。而存在感是指用户能够在虚拟环境中发现自己的真实性，甚至有现实虚拟难以分辨的感觉。交互性是指用户对于虚拟环境中的物体的可操作性以及从环境中获得的反馈程度。自主性是指在虚拟环境中存在的物体能够依据现实世界的物理运动规律的程度。虚拟现实技术是多种技术的综合体，它的关键技术包括有实时三维计算机图形技术、广角立体显示技术、以及语音输入输出技术等等。但它在舞台场景和机械的应用仍然处于初级应用当中，并没有将光、声、电灯在舞台场景中所存在的真实效果还原到虚拟场景当中。随着虚拟现实及时的不断发展和进步，相信在今后的纪念，虚拟现实技术在舞台技术控制住会发展其更加强大的功能作用。
2舞台机械控制中的虚拟现实技术的特点及功能应用
舞台机械控制中的虚拟现实技术的特点主要表现在以下几个方面：首先，在实时渲染部分，其技术运用为技术改进及升级提供了原始支持，并通过接口驱动设计，使实时渲染效果，更为灵动，更具专业性。目前，虚拟技术在舞台机械控制运用中增加了物理引擎模块部分。这样有助于更为真实地实现虚拟场景各种物理现象，并能更方便、快捷地实现碰撞检测。比如说，对Direct以及OpenGL进行的接口提供内建支持。而在实时渲染这个部分中中，具体地说分为四个结构：第一根节点模块，第二场景管理模块，第三资源管理模块，第四渲染模块。其中根节点模块需要负责全部工作的组织和管理，场景管理模块需要场景的负责人负责全部场景的细节布置，资源管理模块需要对所有渲染要应用的资源进行管理和组，最后的渲染模块则是需要将图像投射到屏幕上面。其次，VR技术的特点也体现在它的超文本性以及交互性上。例如浙江“大丰公司”在将VR技术引入舞台机械控制时，便针对它的特点进行了创新设计。VR技术是通过人机界面去对复杂数据进行一定程度的可视化操作和交互的形式，在建构作品和与参与者对话中有着极大优势。最后，虚拟现实技术还注重对场景管理方法的运用。比如说“大丰公司”便创建了一种新型的场景管理的方法来解决场景管理所存在问题。这种场景管理方法的使用不仅有助于储存成本下降，提高储存容量，还能将实时计算去转换为实时读取，因此较为适合大量静态模型中的场景。舞台机械控制中的虚拟现实技术的功能有三维仿真、导演编辑预览、增强型的监视及控制界面这三种新的功能。虚拟现实技术利用这三种功能更好地对舞台机械进行控制。其中三维仿真是指使用者能够从多个视角以及多个层面去观察舞台单个设备、设备之间的位置关系等，使得在第一时间便得到足够的数据。这是传统的控制系统无法实现的，操作人员不仅可以随意移动转换界面，更可以随时观察任意设备，从而有效的提高舞台机械控制的灵活性、便捷性。导演编辑预览是指在演出前，导演不必亲自去舞台现场考察场地、了解舞台设施设备的情况，只需要通过虚拟现实设备的运行，便可以知晓舞台场景中现场设备的布置情况、场地环境信息。从而较少人力资源、较少工作时间，提高效率。还能够在现场排练不足的情况下，利用虚拟现实技术实现了解调整剧情，实现剧情与设备的完美配合，为演出团队提供了相当大的便利。增强型的监视以及控制界面是指在虚拟技术控制系统中，操作人员可以通过界面进行选择，能够随意的查看相应的设施设备，同时根据客户要求，可以为客户提高设备参数等。这些虚拟技术舞台设施设备的运行状态都能够以较为直观的形式去展现给客户，增加客户信任度。
3虚拟舞台机械控制的技术展望
舞台机械实现三维可视化控制的重要组成部分之一便是虚拟舞台机械模式动画的实现。在一定程度上，只有实现舞台机械与实际舞台机械的同步运动，才能够使操作者能够随时观察实际舞台在演出时的场景，从而有助于操作者进行相应的操作。同时，由于中国目前的技术限制，使得三维可视化控制系统在虚拟现实技术中的运用让人处于初期阶段，其真实度还有待提高。但随着我国科技水平的不断提高，预计在未来几年内，新技术的引用会使得虚拟现实技术会在舞台机械控制中产生更加灵活、复杂的功能。如此，不仅能够将舞台机械的综合不断开发运用，还能够在不使用任务实际设施设备的情况下去模拟现场演出的效果。因而，在未来，虚拟现实技术将具有极大的应用前景，同时会在舞台机械行业中发挥不可代替的重要作用。
4结论
随着科技的快速发展，人们生活也逐渐多样化，方便快捷实用的技术技能能够帮助人们更好地生活。而在舞台领域里，运用虚拟现实技术去完全虚拟一个现实舞台是非常复杂难办的，需要对舞台各个细节都进行虚拟。在这个要求下，虚拟现实技术在舞台机械控制的应用中还有着很大的提升空间，需要各种新的技术的引用，从而全面发挥虚拟现实技术的作用。在未来，虚拟现实技术一定能够在舞台机械控制中大放光彩。最后，希望论文的研究可以为相关工作者和研究人员提高一定的研究与参考价值。
参考文献
[1]李玉鹏.虚拟现实技术在舞台机械监控系统中的应用[D].兰州理工大学，2014.
[2]盛敏.虚拟现实技术与虚拟局域网技术在舞台机械控制中的应用[J].演艺科技，2012，3：6-8.
舞台机械范文第6篇
关键词：安全性；舞台机械；防护装置
安全可靠是舞台机械最重要的指标。除了在设计时，要有足够的安全系数（电气和控制系统亦然）；各类完善的安全保护装置和报警装置是其必不可少的关键设备之一。安全保护装置的作用是保证设备在正常运行时能够按预定方案运行而不产生意外事故，防止错误操作和违章操作所导致的严重后果；保证在舞台机械运行时不对演员和维修人员造成人身伤害，这种能力和功能的实现通常由机械本身和电气控制配置共同完成。
1.安全保护装置分类与构成
舞台机械的防护装置可分为机械和电气两大类，但大多防护装置都是机械装置和电气设备结合在一起的。安全防护装置一般由三部分组成：检测部分、二次仪表报警控制系统、机械安装与联接部分。检测部分主要包括：力传感器，角度或长度传感器，光电信号、红外信号、激光信号等检测系统等。二次仪表报警控制系统即微机智能化报警控制系统。根据设备的安装场合使用等方面的不同需求，应配置不同类型和性能的安全装置。
2.舞台机械安全防护装置
2.1.行程限位装置
在舞台机械中存在运动的设备均需要行程限位装置，以保证运行安全。行程限位装置由行程开关和极限行程开关构成。而言，行程开关对于台上悬挂类设备的安全至关重要，可以使设备在规定行程内运动；极限行程开关是为防止设备运行到最大行程时因某种原因没有停止运行而上行冲顶及下行触及台面，避免由于过卷扬提升造成的钢丝绳被拉断、重物坠落等事故发生。对台面类设备来说，它们是防止设备在升降、平移过程中超过行程而发生撞击和损坏设备的事故。
限位装置常见的结构形式有比例丝杆式，凸轮式或集成为一个高度限制器。它们都是通过一定的传动链与驱动机构相连，与驱动机构有一定的传动比关系，并在驱动机构的带动下作直线或旋转运动，到达预设位置时触发行程开关，使机构断电，停止工作；或直接在驱动机构上加装编码器组件进行信号采样输入计算机处理。安装位置视不同的设备而定。例如对防火幕、假台口、灯光渡桥等带有平衡重采用曳引方式运行的设备，行程开关安置在平衡重运行的轨道上，安装方便，也无需额外的机构。一般行程开关装在控制回路中，极限行程开关装在主回路中。
2.2.超负荷保护装置
为防止悬吊设备的过载破坏，要加装起重量限制器以起到安全保护作用。起重量限制器主要有机械式和电气式两种型式。机械式是将吊重直接或间接地作用于杠杆，或偏心轮，或弹簧上，从而使其控制电器开关。电气式从吊重作用于电气压力传感器，通过放大器等电子仪器使吊重在仪表上显示出来。机械式起重量限制器构造简单，但体积大、质量大等缺点；电气式起重量限制器有体积小、质量轻、动作灵敏等优点。当设备超出额定运行速度时，此装置能迅速切断电气线路，以防止发生事故。
2.3.松绳保护装置
吊杆运行时若排绳出现问题极可能引起松绳现象，松绳会引起钢丝绳伸缩不等，造成单根钢丝绳的集中受力，使钢丝绳的安全系数降低。松绳检测保护装置可以时刻监测是否出现松绳，以保护钢丝，防止钢丝集中受理出现断裂。
装置安装在吊点滑轮附近，单根钢丝绳可以分离采样，且共用一个非接触式行程开关；各张紧弹簧独立可调，并具有较大范围调节裕量。在钢丝绳张力的作用下，取样杆克服张紧弹簧作用力，取样拉线处于松弛状态，此时，行程开关处于常闭状态，吊杆正常运行。当某一根钢丝绳松弛到某一预定状态时，在张紧弹簧的作用下，取样拉线拉动检测片脱离行程开关，行程开关断开，通过控制回路，使吊杆驱动机停止运转，从而达到保护目的。在人为调整好钢丝绳松紧程度后，检测片靠不平衡反转力矩自动复位，行程开关重新处于闭合状态，吊杆恢复正常运行。
2.4.制动装置
每个制动器应能够独立承受全部载荷，制动器的制动力只能由重力或弹簧力产生。常用的标准系列制动器有电力液压块式制动器，电磁块式制动器、盘式制动器等。
2.5.止逆装置和锁定装置
在某些场合和情况下舞台设备在运行到预定位置后会出现意外运动的情况，例如：在演出时为开动吊机及吊杆意外下行。在吊机上安装手动止逆装置，可实现两个功能：第一，在机构处于动作位置的同时，通过触点开关断开电机总电源，可避免再次开动吊机；第二，在演出时，当各吊杆到位后，手动锁定止逆机构，可防止吊杆意外下滑。以上两动作互锁，只有使止逆机构复位才能再次启动电机。
2.6.防挤压、防剪切装置
舞台机械（主要是台下机械）直接危及演员人身安全的是挤压、剪切和人身跌落事故，舞台机械的设计应充分考虑预防这几种情况的发生。
挤压是在车台或车转台左右或前后运动过程中，对人员产生的伤害；剪切是在升降台上、下运动过程中，升降台之间、升降台与固定台之间的剪切运动对人员的伤害。常用措施是在这些设备的边缘设置安全开关，也叫防剪切、防挤压装置。光电开关具有响应速度快，精度高并可非接触无损伤地进行检测，适宜用作防剪切装置上的开关。
防剪切装置其主要由具有一定形状的在与人身接触时能产生一定的变形而使光束收到阻隔同时又不会伤及人身的橡胶管、橡胶支架，置于橡胶管两端的光束发射器和光束接受传感器组成。工作时，发射端发出一束红外光带，这样就在发射端和接受端之间的橡胶管内形成了一个有效的红外光栅，在设备运动时，只要有人员碰到橡胶管使之变形，红外发射端发出的红外光栅受阻，接受端的工作状态就会发生变化，输出信号，控制系统立即控制设备停止运行。
3.总结：
安全防护装置是舞台设备安全运行的基础，直接影响了表演人员的安全。安装安全防护装置，并充分了解和掌握安全装置的功能与作用，是舞台机械设备长久安全运行的保证。进一步强化安全防护装置的功能和作用对舞台机械的发展可以起到促进作用。
参考文献：
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[2] 王宏武，魏发孔. 钢丝绳承载受力特性分析及计算[J]. 甘肃科技. 2007（09）
舞台机械范文第7篇
【关键词】PLC；舞台机械；变频器；现场总线
常规剧院根据功能可以划分为歌剧院、戏剧院、音乐厅和多功能厅等。舞台机械是现代化剧场不可缺少的核心设备，通过舞台机械设备不断升降、平移、开合运动，并配合灯光、音响的不断变换，呈现在观众眼前的是一场场美轮美奂的视觉盛宴。常规剧场舞台机械设备一般可分为台上和台下两个部分，台上以卷扬类为主，台上设备的基本配置有防火幕、假台口、大幕、二道幕、景吊杆、灯吊杆、单点吊机、灯光渡桥、灯光吊笼等设备，有的还配置了反声罩。台下以升降、推拉、旋转为主，台下设备的基本配置有主升降台、左右车台、后车转台、升降乐池、各种补偿台、插销和安全网等设备。其中，台上吊杆类设备、台下升降台类设备和车台类设备是舞台表演空间的主要设备。随着计算机技术的不断发展，现在舞台机械控制多采用以可编程控制器为主的分布式控制系统。系统硬件由继电器、接触器和变频器等低压电器组成，网络采用开放式工业现场总线通讯技术，软件设计采用功能完备的人机友好界面和安全互锁保护。整个系统快速、方便地将分散在台上、台下的设备和核心中央处理器联系起来，其各种不同类型的控制模块通过硬件接口和软件组态可进行广泛组合，为舞台机械运行提供实时、安全可靠的运行保证。同时，由于采用计算机控制，系统具有处理速度快、系统资源裕量大、通讯能力强、故障排除快速、定位准确的特点。
1设备电器设计组成
舞台设备电器控制回路一般由各种安全保护单元（如限位、乱绳、超载、超速、安全急停链路）、位置测量单元（如编码器、减速开关、行程开关）、控制电路（如各种继电器、PLC输入输出模块）、驱动单元（如变频器、交流接触器）和执行单元（如三相异步鼠笼电机、伺服电机）组成，并通过以上电器环节的共同作用控制设备运动。国内舞台设备按控制方式包括常规定速控制和调速定位控制。
1.1常规定速控制
常规定速控制——通过PLC起停输出、设备的行程开关、保护开关、继电器组成的中间回路控制对应的三相电源的相序通断，从而达到直接控制电机的正反向运动，如舞台各种插销、安全网、升降栏杆、安全门。该方式广泛应用在对时间要求不高的舞台设备硬件设计上，对于在运动过程中有位置需求但定位要求不高的设备（如灯光吊笼、假台口侧片、灯光渡桥）来说，该方式并不能满足要求。从设计经济、硬件便捷的角度，通常在常规电机传动轴上加装轴套型增量编码器，将编码器信号接入具有位置采集功能的模板（如西门子编码器模块FM350），同时，在硬件选型时根据模板的采样频率和电机转速确定所选编码器的每圈脉冲值。采集的位置信号经过现场总线传送到中央处理器中，和预设的目标位置做比较，决定设备是否到位停止运行。在实际的硬件设计中，为了能及时响应到位置信号，需把采集模板的实际输出值串入控制电机正反转回路。考虑到常规定速控制设计中不具备调速功能，电机高速运动过程中收到停止信号后制动运行较长，影响设备控制精度，在应用中要根据设备实际制动距离，在软件调试中加入制动停止提前长度来修正设备停止响应距离，从而提高设备实际到位精度
1.2调速定位控制
调速定位控制——常规电机带有编码器，编码器接入具有位置控制功能的高性能交流矢量变频器，变频器通过本身的内置位置控制卡计算电机运行的实时位置和给定目标位置的差值，通过PID调节输出对应的频率和电压控制电机运转速度，中央处理器通过总线通讯方式比较变频器传回来的位置、状态特性，并根据变频器窗口到位值实现对所控设备的速度、位置精确控制，控制电路如图3所示。使用调速定位控制，降低了对机械设备的冲击，提高了设备的安全性和可靠性。因此，在国内中、大型剧场中，该控制方式是控制吊杆、升降台、车台等机械设备的主流方案。调速定位按控制电路功能一般可分为一对一控制和矩阵切换控制。对于前者，每个设备都是一个控制单元，控制电路结构相对简单，每个变频器的总线状态真实反应设备实际情况。由于只考虑单独控制回路，现场调试成本较小，出现故障排查相对容易，系统后期维护人工成本较小，但如果控制单元的任何器件发生故障，则直接影响调速设备运行，同时对于电器元件、变频器的成本支出较高。对于后者，由于采用继电器矩阵切换，控制回路采用冗余备份方式，每个调速设备在选定之前不对应固定变频器，如果某一个控制单元出现问题影响吊杆运行，通过切换矩阵的及时调整可以规避出现故障的控制单元，从而使设备更可靠地运行，提高了整个系统的风险抵御能力。同时，采用切换方式，节省了变频器数量，降低了电器成本支出。但这种控制方式电路结构复杂，软件互锁要求较高，一旦出现故障，排查和维护较繁琐。通常来说，台上调速吊杆采用切换矩阵方式，台下调速设备采用一对一控制方式。这主要是因为各种类型的吊杆大多功率在30kW以内，且功率较为相近，实际舞台演艺中同时运动的最多吊杆数远远小于总吊杆数，故采用切换方式。而台下升降类设备在演出时载有大量演员，功率较大，通常达到60kW以上，为了避免频繁切换对用电回路的冲击，并考虑到实际运行的安全性，故采取一对一方式。
2网络系统的构建
舞台机械控制系统从网路结构上分为三个层级：管理级、控制级和现场级。2.1管理级设备管理级设备包括控制台和服务器。控制台中主要设备包括工控机、触摸屏和电源、操作按键及操纵杆，主要为监控舞台设备状态、运行参数、报警信息，编场数据处理和控制设备起停，为操作人员提供友好的人机交互界面。服务器可记录操作人员和设备的实时数据，为演出设备历史追溯提供不可替代的手段。
2.2控制级设备
控制级设备主要包括可编程控制器的中央处理单元和各种适应现场总线的通讯单元。作为整个舞台机械控制系统的“大脑”，中央处理单元是系统核心，主要负责向上通过以太网传递现场的监控信息（如升降台、景杆等调速设备的位置、速度等实时参数，以及乱绳、电机过热等安全信号），向下对现场级设备下达动作命令，协调现场设备动作次序（如舞台机械设备的定位控制和设备延时启动等）。
2.3现场级设备
现场级设备：主要包括符合现场总线协议的相关舞台机械控制远程I/O站点、对应的变频器和电动机。现场级设备主要任务负责实现操作人员通过控制台发送的具体的运动方案，同时采集必要的现场信息，传递给上层作为参考。图4为采用标准三级网络设计的结构图。
2.4网络系统的构建中的关键问题
（1）控制系统的安全性设计要贯穿整个控制系统，包括核心控制器到单体设备的控制设计。控制系统应采用开放的现场总线技术，根据用户的实际需要，采用可靠的冗余技术，包括核心部件的冗余和网络的冗余。控制系统具有紧急停机系统，任意一个极限开关的动作会触发本设备应急线路，任意一个急停按钮应触发控制系统的急停链路。同时，急停系统和中央处理器通过安全总线进行信息交换。所有具有提升性能的驱动都采用双制动器，并且互相独立控制，保证驱动能及时有效地停止工作。（2）所有的舞台机械系统主控制台、移动控制台，应具备即插即用的特点。对于单一控制台，用户可根据实际情况方便地选择切换到不同的操作方式（如手控、程控、更改参数）对设备进行操作；对于不同控制台之间的切换操作，中央处理单元应具备统一的授权管理，保证同一设备在任意时刻只接受来自单一控制台的指令信息，防止设备由于接受不同控制台指令信息而造成控制紊乱。（3）保证关键信息响应的实时性和同步性（如舞台机械设备的启动命令）。对于调速定位设备，国内大多是通过每个变频器的内置位置控制卡控制设备，当多个设备同时运动时，由于网络传输的延迟性造成设备启动的不统一和设备运行中间过程中的实际位置偏差。在设计控制网络时，对于关键信息的传递需采用等式同步机制和数据优先级处理，保证数据传输的快速响应。
3软件设计要求
3.1操作功能要求
操作功能要求：对于舞台控制操作界面，应设有手动选择、运动参数设定、设备编组、场景运行、设备位置绑定、运动禁止、设备位置记录等功能，根据实际用户需求的不同，还应提供系统管理、维护和根据演出过程需要而附带的工程组态功能。同时，应提供演出中间的各种应急处理功能，如当在演出场景中编组的运行设备，设备出现报警停止运行时应具备手动快速介入，当设备撞到物理极限位后，应具备旁路控制使设备及时脱离危险位置。用户一旦误操作，不光有报警信息，同时提供相应的保护，规避可能发生的设备误动作引发的系统风险。
3.2设备互锁要求
设备运行互锁是舞台设备安全可靠运行必不可少的保障，互锁软件设计必须实时跟踪设备运行的数据。互锁软件应采用顺序控制程序，根据优先级管理机制，按照预先规定好的优先级动作顺序，对控制过程各阶段的设备互锁顺序进行自动判别和保护。每一个设备的运行条件都依存于其他相邻设备的位置，当检测到条件满足或不满足时，及时发送给设备数据块运行或受限指令，使设备安全可靠地运行。
3.3分布式管理要求
通过现场总线技术，把分布在舞台控制室的控制台、上位机、台上及台下控制柜间的现场驱动单元、现场采集单元等方便、快捷地联系起来。通过开放的现场总线控制通信网络把物理分散的设备构成为一个整体，用分布式数据库实现全系统的信息集成，进而达到信息共享，从而实现同时在多台控制终端上对舞台设备的集中监视、集中操作和集中管理。
3.4远程维护要求
控制系统工程师可通过互联网对现场控制系统进行远程诊断和维护。操作系统中出现的故障，应及时记录在上位机历史数据库中，用户通过Internet网以文本形式传送到远程诊断实验室，帮助用户排除故障。通过专门远程诊断软件，可实时跟踪链接到现场网络节点的舞台机械设备运动情况，及时帮助用户解决操作中出现的问题。
4小结
在控制系统建设规划中，要注重安全和效益并重的原则，适当降低建设成本和后期维护成本，同时还要从长远着眼，技术方案要有一定的前瞻性，充分考虑将来整个系统的整体升级、扩容问题。随着计算机和控制理论的不断进步，舞台控制技术逐渐趋于完善，带有自诊断功能和微机通信接口的PLC元器件也越来越普及，价格也趋向便宜。在国内以可编程控制器为核心的舞台机械控制系统已经形成了集网络化、集散化、自动化、智能化为一体的先进的自动控制模式。目前，广义舞台的概念已不再仅仅局限于正规剧场传统品字型舞台，随着电视剧场、演播厅、体育场馆等组合式舞台，以及各种类型的动感、多维影院、VA多媒体互动系统、科技馆等领域的异型舞台的出现，舞台机械控制系统的软、硬件设计也应随着舞台要求的变化不断发展更新。
参考文献
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[3]刘基顺,田广军,高恒伦等.PLC运动控制器在舞台机械系统中的设计与研究[J].自动化仪表,2013(1).
[4]李炜,李青朋,毛海杰等.基于切换与容错的舞台吊杆系统控制方法研究[J].计算机仿真,2015(3).
舞台机械范文第8篇
【关键~】舞台机械；剧场；作用效果
中图分类号：G124 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2017）11-0017-01
一、福建大剧院歌剧厅总体情况介绍
福建大剧院歌剧厅台下设备包括乐池、主舞台、侧车台、后车台。其中，乐池顾名思义主要是用来摆放乐队的，乐池最低可以降至地下七米。五个可以升降的主舞台，主台可以上升至正四米，下降到负四米。八块可以平行移动的侧车台，可以分别移动至舞台中间，也可以两两对开至舞台中央。一个后车台，后车台可以从后台直接移动至舞台最前方。后车台上有一个旋转台，后车台可以一边向前移动一边旋转，形成很强的视觉冲击力。侧车台和后车台下面分别有侧、后辅助升降台，它们是侧车台和后车载转台下面的补平升降台，则可在侧车台或后车载转台开出以后将台面补平，使整个台面不出现高差，以保证演职人员的安全。
二、福建大剧院歌剧厅升降台的作用分析
（一）快速迁换布景
目前很多演出为了达到更好的舞台效果会使用很多很逼真的布景，而这些很逼真的布景一般都比较大而且很笨重，在演出中单靠人工推动耗时、耗力而且会破坏演出的整体效果 [1]。在福建省歌舞剧院歌舞团的舞蹈精品晚会《我在舞中飞》中，舞台的移动和整场演出完美融为一体。一个男子站在侧车台上忘我地跳着舞，车台缓缓开出，旁边有三两个人在弹奏古筝，吹着箫，灯光、音乐、舞台移动、人物表演完美融为一体。舞台机械的移动结合投影、灯光、一个人安静地朗诵，为观众呈现出一场美轮美奂的视觉盛宴。在“海西欢歌”第四届福建艺术节开幕式和“明珠璀璨”第六届泛珠三角论坛开幕式中，几乎所有的场景都是通过侧车台的移动、主台的升降、后台的移动来完成的，舞美设计把亭子、房子、戏台等这些大型的舞台建筑搭建在侧车台上，演出的时候再根据节目需要把这些场景移动到舞台上。这是传统的舞台所不能够完成的。
（二）根据剧情需要，制造特殊的气氛和效果
自从舞台机械出现之日起，哪怕是最简单的舞台机械，也常常参与表演活动，根据剧情的需要，制造出一些意外的气氛和效果[2]。例如，利用升降台的低速下降表现大海的沉船，利用升降台上的活门和演员升降台表现人员的突然消失和出现等。
随着发展，舞台机械设计逐步得到重视。现在的大型歌舞晚会都会用到彩屏，而一般的演出彩屏因为比较笨重建成以后只能固定不动，而在福建大剧院，彩屏可以搭建在对称的两个侧车台上，当音乐响起，两个侧车台缓缓拉开，后车台缓缓向前，主舞台下降，演员们在后车台上载歌载舞，就好像打开了一扇门，而门里又别有洞天，后车台上可以是一场交响音乐会，也可以是一场歌舞表演，或者一场杂技表演。第四届福建艺术节开幕式充分利用了乐池升降，主升降台升降，侧车台的移动，后车台的行走，后转台的旋转。而且这些动作是连续的，一气呵成，做到了跟晚会浑然一体，使舞台机械在演出中大放异彩，使舞台升降移动跟整个晚会融为一体。
（三）协助舞美设计，更好地呈现演出
自从主舞台可以升降，不同演出可以根据舞美的设计和编导人员的要求，利用升降台不同的高度变化来改变舞台的形状，适应剧情对布景或场地的要求[3]，以节省搭景消耗的人力、物力。2009年，由福建省歌舞剧院、福建大剧院承办的《人民政协颂》大型综艺晚会，其中有个小品需要一个房子的场景，舞美设计把主台升高4米，把舞台台仓装饰成房间的样子。当上一个节目结束，直接把舞台升起来，就变成了个房间，好像变魔术一样神奇。
（四）利用台仓作为演出用品的储藏室
现代机械舞台因为是双层的，所以，在舞台下面有很多空闲的台仓，剧场可以用来存放演出用品。福建大剧院的空闲台仓是灯光专属储藏室，电脑灯、常规灯都放在这里。这样节省了空间，保持了剧场的整洁，很好地保护了灯具，以免灯具丢失。
（五）利用升降台作为垂直运输货物的工具
很多剧场的主舞台后部或侧舞台的端部，设有布景集装箱运输升降台，用于垂直地将物品从地面运输到某指定位置甚至舞台平面。乐池升降台也经常用来运输活动座椅等。
舞台更新换代很快，因此作为舞台机械操作员，应该掌握舞台机械的原理，平时多看一些大型演出，时刻掌握最新的舞台动向，了解舞台机械的运作，以便舞台机械更好地为演出服务！
参考文献：
[1]关嘉雨.中山市文化艺术中心多功能小剧场的舞台机械[J].艺术科技，2013，（05）：25.
[2]鲍军平.电视剧场演播厅舞台机械设备的工艺配置[J].艺术科技，2008，（02）：3-7.
舞台机械范文第9篇
舞台吊标分为电动和手动两种,它主要用于悬吊和升降各种幕布、灯具、布景等物，是上下左右频繁移动机械,所以吊杆也是舞台安全的主要系数。电动吊杆的作用可以降低工作人员的劳动强度，起至事半功倍的效果,如果一个舞台的深度有14米,我们可以为他设置电动吊杆38道，其中24道景杆（含一道前沿幕）、14道备用吊杆【包括2道二维侧光灯架】，一道升降电影银幕架、1道灯光渡桥及无极均匀伸缩大幕机1套。
通过我们多年使用舞台吊杆机械的经验,我们认为泰州长江影视工程设备厂生产的产品，性能最稳定，安全最可靠，已经被上百家剧院采用。其运用了蜗轮蜗杆减速系统、材质为锡青铜，磨擦系数小，传动效率高。有防冲顶保护、上下限保护。滑轮为镀锌防跳绳花轮，安装不须焊接在滑轮梁上，如焊死，以后维修、调整极不方便。长江影视设备厂的滑轮都是用抱箍罗栓固定。当吊杆升、降至某一位置时，ABS抱死系统立即断火紧锁马达，这样确保吊杆停至此位置下滑系数最小,安全性达到最高。且强弱电分开控制。
所以在这里设计了舞台机械的具体参数:
A、景物吊杆技术参数如下：
电机功率：2.2KW吊点数：4个
升降速度：0.27m/s杆体长暂定：16米
电机转速：1400转/分速比为：40：1
提升荷载为：400KG杆体为钢管
控制方式：点控
该型吊相具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音≤45dB.
吊杆杆体用两根Φ50黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。
B、灯光吊杆技术参数如下：
电机功率：3KW吊点数：4个
升降速度：0.18m/s杆体长暂定：14米
电机转速：1400转/分速比为：50：1
提升荷载为：600KG杆体为?50黑铁管吊杆
控制方式：点控
该型吊杆具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音≤45dB。
吊杆杆体用Φ50；黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。
舞台机械设计原则
（节选）1、钢结构
a)所有承重的钢结构件，其结构刚度大于1：1000
b)钢结构件应设计合理，钢结构及其接头应能承受最大额定载荷和由紧急停车造成的冲击载荷；
c)钢结构件所用材料应符合有关标准；
d)钢结构焊缝须符合有关规定，主要焊缝应进行无损探伤检查；
2、吊物与卷扬装置
①卷扬机卷扬机上的电动机和制动器应联合动作，只有电动机电源接通时，才能许可制动器打开；万一制动器打开，而电动机没有接通电源时，只许吊杆（负载）静止或低速下降；
②卷筒组件
卷筒直径不小于钢丝绳直径的30倍；
卷筒用优质灰铸铁或厚壁无缝钢管焊接并经精确机械加工而成；
钢丝绳屿卷筒绳槽中心线的夹角应中于2.5度；
卷筒组件应设计防止钢丝绳在负荷或松驰状态下跳槽的装置。③滑轮
滑轮的节圆直径，不应小于钢索直径的28倍；
滑轮及滑轮组应采用滚动轴承支承；
滑轮及滑轮组应有防止钢丝绳脱槽的保护装置。
钢丝绳与滑轮的偏角不超过2.5度。
④钢丝绳
悬吊钢丝绳应为带有人造纤维芯的软钢丝绳；
预先检验：供货时所有的钢丝绳均应分批测试；
现场处理：钢丝绳在安装期间应小心处理，不能以任何方式技术打结或损坏；受损或变形的钢丝绳不予接收。所有切断头都应妥善处理；
安装：钢丝绳不应与设备的固定或移动部分磨擦，在有损坏或卡住风险的地方，应采取正确防护措施；
悬挂支承：穿过顶楼的转向滑轮或在其它需要悬挂支承的地方，钢丝绳应在滑轮上进行支承。
⑤钢丝绳配件
钢丝绳配件应采用表面镀锌的标准配件；
钢丝绳配件规格尺寸与钢丝绳匹配；
使用钢丝绳夹的地方，每个接头至少使便用3个正确安装的绳夹。
3、吊杆
a)吊杆采用圆管杆或桁架杆，管子或构架应平直、无扭曲变形；
b)管杆采用优质无缝钢管制造；
c)杆的接头应尽量少，接头采用实心圆棒与管子配合；
d)悬吊钢丝绳的端头用单独安装于杆上的调节装置进行调整；
e)管端：管端应配有带醒目颜色的永久性塑料帽或钢封头；
4、限位、定位、超程开关
a)限位及定位开关
i.行程终止限们开关：行程终止限位开关应能测出设备正常行程绺并使之停车；
ii.中间定位开关：在合适的地方配置中间定位开关和减速开关；
iii.直接碰撞限位开关：行程终止限位开关也可选用直接碰撞限位开关。
b)超程限位开关
超程限位开关：所有电动设备都应安装单独的超程限位开关，以防行程终止限位开关发生故障导致机械损伤。
4、电动机
a)工作循环：舞台机械按断续操作设定。每个工作循环规定为在载荷条件下6次全行程运转并有15min停顿；
b)电动机型号：舞台机械的伟动装置，采用国内第一品牌上海跃进电动机。
舞台机械范文第10篇
多电机同步控制技术是舞台控制的核心技术之一，许多设备中都要用到这种控制方式，如吊杆群、升降舞台、转台等。如果这些设备不能同步运行，就会出现舞台混乱并极易造成人身伤害，导致演出失败。本文将对舞台机械同步精度测试现状及该项研究原因、测试仪系统总体情况以及多传感器测试仪系统和现场应用进行分析，并在此基础上进行总结，以供参考。
【关键词】舞台机械 同步精度测试 设计 应用研究 研究
随着科学技术的不断发展，舞台技术也取得了长足的进步。现代舞台机械系统，设备繁杂、控制点数多，只有让这些机械设备井然有序地运行，才能保证对人的安全性要求。
1 舞台机械同步精度测试现状与开展此项研究的原因
舞台设备的同步精度，是剧场舞台机械设备的比较重要的技术参数指标，直接体现了舞台机械设备的加工，调装水平及控制系统工作的精密性、稳定性。在文化行业标准2007版的《舞台设备验收程序》中，同步精度测试被定为性能测试里一项重要的测试指标，但此标准并未对检测方法做出具体要求。
受测量器具本身的技术局限，目前行业内一般的测量方法，是在同步的设备组运行停止后进行位置偏移量的测量，并不能在同组设备运行过程中进行偏移量的测量，这样测出的数据其实并不能作为严格意义上的同步测量数据。另外，国内针对舞台设备同步精度检测方法的类似研究资料也很少，没有可以借鉴的经验。我们通过这个项目的研究，设计了一套专用的测量仪器，并经过现场实验总结了使用此仪器的测量方法。
2 测试仪系统的总体介绍
2.1 单测试传感器的测量
采用单测试传感器的好处就是系统简单，测试系统本身不会产生误差，为了使用单个测试传感器，我们设计了45度相对位移测量法。此测量方法只能对同组的两台设备进行测量，需要将一块反光板相对水平45度角安装在1号设备（电动吊杆）上，将测试传感器水平安装在2号设备（电动吊杆）上，两个设备同步运行时，传感器测出的距离变化量即是相对高度的变化量，以测出的这两个设备在同步运行过程中的相对变化量来作为同步精度的数据。此方法虽然对传感器本身的精度要求不高，但是对现场安装条件要求却很高，特别是反光板安装需要由其它仪器来确定45度角，而传感器的水平对准不但要垂直面的对准，更要求水平面的对准，偏转一点就会导致角度的误差，对于工程现场的测量来说难度还是很大的。测量方法如图1。
主要原理是利用等腰直角三角形的两条直角边相等，所以h1=X1=X1-X， h2=X2=X-X2，如果2号设备相对往上偏移，可以通过X2求出h2，如果2号设备相对往下偏移，可以通过X1求出h1，h1和h2即是同步精度误差值。
2.2 多测试传感器的测量
采用多测试传感器的好处是测量原理简单，测量数据能直观表示，由多台测试传感器从舞台面垂直往上照射上下运动的设备（电动吊杆），测量出每个设备的实时高度，从而计算出它们之间的同步精度误差，我们称其为直接位移测量法。但这个方法的关键点是如何消除由多个测试传感器之间因为测量时间点的不一致所产生系统误差，而一般舞台台上设备运行最大速度能达到1m/s以上，两台传感器测量时间点如果相差1ms，则相对位置就会有1mm偏差，为此我们特别设计了同步数据处理器，在同步数据处理器上制作了一个统一的时间点位标尺，其作用是将两台或多台测试传感器测量的时间点保持一致并且在前后两次测量时间点之间得到上一次的测量回传数据。
我们研究开发的多传感器测试仪系统，主要有三部分组成：测试传感器，同步数据处理器，上位机测试软件。工作原理是首先由同步数据处理器通过RS485串口同时启动测试传感器进行实时测量，待测试传感器将数据回传后，在处理器中将回传数据计算、整理并将打包好的数据通过网络传至上位机，由分析软件进行分析和图形化解释，将结果直观的显示于屏幕上并保存。测量方法如图2。
3 多传感器测试仪系统的设计分析
3.1 测试传感器的选择
我们采用了一款应用相位比较原理工作的激光传感器。此激光传感器通过发射不同频率的可见激光束，接收从被测物体返回的散射激光，将接收到的激光信号与参考信号进行比较，最后，用微处理器计算出相应相位偏移所对应的物体间距离，可以达到mm 级测量精度。主要用于对固定或移动速度小于1m/s的物体进行测量，其主要特点如下：
在恶劣的环境下仍能保持较高的精度和可靠性；
（1）工作电压范围大（7-30V），可用工业开关电源，普通直流电源等供电；
（2）功耗小，待机情况下0.2W--0.3W，连续工作时1.0W--1.5W；
（3）测量激光为可见激光，方便瞄准被测物；
（4）输出接口丰富，主要是支持RS485串口的双向传输。
3.2 同步数据处理器的设计
根据上节我们对测试仪系统工作原理的阐述，同步数据处理器在系统里起着承上启下的关键性作用，也是控制各传感器工作的关键部件。为了实现其功能，我们选择了低功耗嵌入式芯片C8051F020作为数据处理核心，另设计了三个电路支持模块，分别是双RS485串口数据传输模块，以太网数据传输模块，高效率的电源管理模块。
嵌入式芯片C8051F020是完全集成的混合信号系统级芯片（MCU），具有与8051兼容的高速CIP-51内核，与MCS-51指令集完全兼容，片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件。我们用此mcu的高速指令执行速度和实时性强的特点，实现了制作时间标尺并同步控制多个激光传感器的测量时间点和数据实时回传的功能。
SN75LBC184是SN5176行业标准范围内的差分数据线收发器，它们带有内置高能量瞬变噪声保护装置。这种设计显著提高了抵抗数据同步传输电缆上的瞬变噪声的可靠性。我们用此串口接口芯片及电路实现了双RS485串口模块，串口速率为9600波特率。
W5100集成了以太网物理层RTL8201CP核，因此W5100集TCP/IP协议栈、以太网MAC和PHY为一体。W5100支持TCP，UDP等网络协议；支持4个独立的Socket通信，内部16K字节的发送/接收缓冲区可快速进行数据交换，最大通信速率达到25Mbps；内嵌10BaseT/100BaseTX以太网物理层，支持自动应答（全双工/半双工模式）；支持自动极性变换（MDI/MDIX），可以很方便地与各种嵌入式MCU连接。我们用此网络接口芯片及电路实现了以太网传输模块。
MC34063是一款性价比很高的开关电源芯片，我们用此电源芯片和电路，实现从24v降至3.3v给低功耗mcu供电，因为其效率高，所以完全可以和明伟小体积低功率的24v电源配合使用，使得同步数据处理器整个体积减少1/3以上，携带方便，便于工程现场的测量。
3.3 测试软件的功能设计
本测试软件使用VC++编程，主线程优先级为REALTIME_PRIORITY_CLASS，接受网络数据包线程优先级为THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL，实现了可视化的动态测量数据读取，并且在暂停测试后，可编辑生成保存了测试数据的表格文件，方便测量者回放之前的数据进行查看和比较。
一次完整的使用软件测量过程如下：
（1）将操作电脑上的IP地址手动改为192.168.0.10，因为同步数据处理器的设备默认IP地址设为192.168.0.9，电脑上IP地址必须是此网段下的不同地址。然后打开处理器并且连接上电脑，界面上右下角会有网络连接成功的信息显示，开机默认测量开始。
（2）在测量状态下，主界面X轴以时间为单位，Y轴以测量距离为单位，实现动态实时位置描点图。在测量停止后，可以通过点击时间和距离的“放大”“缩小”图标，用鼠标移动位置，来查看具体某个测量点位上的数据。
（3）点击“保存文件”图标，使测量数据进行保存。再点击“数据列表”图标后，前次测量过程的所有数据将会以表格形式展现。
4 现场应用和总结
该套同步精度测量系统已在剧院现场进行了一系列的实验测试，在现场我们选取任意两道吊杆，在吊杆上分别固定了由专用反射膜敷设的挂板，测试传感器放置在舞台面上，从下往上照射激光。测试开始时，吊杆在静止状态下先各取一次高度值，记录下高度差，之后将吊杆在同步状态下升降运行，在电脑屏幕上直接显示出了实时的高度差值和运行曲线图，中间时期的各个偏差点都被记录下来，取得了较好的实验结果。
下阶段的工作，我们会对各型号传感器的性能进行持续关注与，继续实验更高精度、更快速的激光传感器，在系统的精度和实时处理数据能力上做升级，使得本测量系统在舞台剧场同步精度测试中发挥重要的作用。
参考文献
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[2]袁溪泽，齐向东.基于PLC的升降舞台同步模糊控制系统研究[J]工业仪表与自动化装置，2012（06）.
[3]林松润.舞台机械控制系统多电机同步控制研究[D]广东工业大学，2015.
[4]马卫南.升降舞台同步控制方法研究与实现[D]兰州理工大学，2012.
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