剧场灯光系统设计说明.docx
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剧场灯光系统设计说明
第1章总体概述及设计要求
剧院舞台灯光系统设计要求能够满足歌剧、芭蕾舞、戏剧、戏曲、综合文艺、会议的使用的需要。
第2章设计指导思想
舞台灯光建设不低于已建同类剧院档次，技术水平领先于已建同类剧院，经济性优于已建同类剧院。
舞台灯光系统设备配置充足，保证各类演出的需要。
灯光系统实用性，舞台灯光系统设计充分考虑演出的实际需求，目的是创造自由的照明空间，主要通过灯位、回路设置及与建筑配合实现。
灯光系统的先进性，充分应用先进的技术，同时考虑技术成熟性及性能价格比，技术还在发展阶段的部分可观望一段时间。
系统的可靠性，通过冗余设计实现，但系统可靠性是靠设备品质及品牌保证。
2.1灯光设计应用的先进技术
灯光信号传输控制网络的应用
综合大回路灯光控制台的应用
分布式（流动）调光硅箱的应用
LED灯具的应用
低碳、节能的要求
2.2相关建筑和机械布置
主舞台宽24米，深度16米，台上净高25米；台口宽18米，高10米。
台下设备包括两套主升降台，升降台可同步运行，也可单独升降，形成同一平面或阶梯状，供演出需要。
台上设备包括大幕机、电动吊杆、灯光吊杆、侧灯光吊杆、飞行器、台上电气与控制系统。
2.3灯光设计内容
舞台灯光灯位的要求
舞台灯光供电回路、信号回路的配置
舞台灯光控制系统
舞台灯具配置
场灯控制系统、工作灯布置及控制
特殊演出设备（含LED显示屏）
第3章舞台灯光设计
3.1设计概述
3.2设计依据的规范及标准
进口设备应符合：
UL（美国厂家）、CE（欧洲厂家）标准
JGJ57-2000 多功能剧场建筑设计规范
GB/T13582-1992电子调光设备通用技术条件
GB/T14218-1993电子调光设备性能参数与测试方法
GB7000.15-2000舞台灯光、电视、电影及摄影场所（室内外）用灯具安全要求
WH/T26-2007舞台灯具光度测试与标注
WH-0202-1995舞台灯光图符代号及制图规则
WH/T0203-96 舞台调光设备术语标准
GB50054-1995 低压配电设计规范
JGJ/T16-1992 民用建筑电气设计规范（附条文说明）JGJ16-2008
GB50034-2004 建筑照明设计标准（附加条文说明）
GB50168-92电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范
GB50171-1992电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范
GB50303-2002建筑电气工程施工与质量验收规范
GB/T11918-2001工业用插头插座和耦合器第1部分：
通用要求
GB/T11919-2001工业用插头插座和耦合器第2部分：
带插销和插套的电器附件的尺寸互换性要求
GB50311-2007综合布线系统工程设计规范
GB50312-2007综合布线系统工程验收规范
3.2.1舞台灯光设计特点
灯具分布为全方位立体分布，包括纵深方向的正面光、斜侧、正侧光，上方的顶光、逆光、台面的地排光和预留的流动光，并可灵活选择或组合光位进行立体的照明和造型。
基本光分布主舞台均匀，无黑区，保证各种文艺演出的需求，又满足于大中型会议或电视拍摄的投光，便于演出、排练以及工作照明的选用。
设置成像灯，可以切割各种形状的光斑，插入造型片可投射出各种效果。
设置电脑灯，可自动变换光束角度、色彩等。
配置追光灯，突出重点。
3.2.2舞台灯光控制系统设计特点
控制系统具有可靠性、安全性及可扩展性
提供系统设计的所有设备符合CE标准、UL标准；系统设计、管线选型、配套施工符合国际和国家相关行业标准或规范。
系统控制部分要求有严格的实时冗余追踪备份。
系统采用TN-S接线方式。
关键系统（灯光控制台、网络基站）必须采用UPS电源作为保障，时间不小于1小时。
系统可升级为符合ACN协议的标准。
3.2.3舞台灯光系统管理的要求
保证操作系统有足够的安全性能和存储容量。
系统具有能够在不中断主电力供应的前提下，对主控制台进行持续的诊断检查。
设备由中心控制系统控制，它能监控网络信息、调光柜工作状态、演出信息。
组成舞台照明系统舞台区域的所有设备噪声必须符合歌多功能剧场关于背景噪声的技术要求，空场时所有设备开启时的噪声及外界环境噪声的满足建筑声学的要求。
3.3舞台灯光灯位要求
3.3.1台口外灯位要求
第一道面光：
第一道面光桥光轴与舞台台口内侧线成45度夹角，宽度不小于台口宽。
第二道面光：
第二道面光桥光轴与升降乐池（舞台标高时）外侧线成45度夹角，宽度不小于台口宽。
追光：
追光灯光束光轴能达到大幕线且无遮挡；
耳光（台外侧光）：
光束覆盖范围为在舞台深度的1/3处不少于舞台口宽度映射尺寸的3/5;
台框侧光：
覆盖台口区域（假台口上片外的舞台），建筑有条件设置。
台口脚光：
可不设置脚光地槽。
3.3.2台口内灯位要求
顶光：
假台口上片设置固定灯光桥；舞台顶部每景区设置2道固定灯杆，1道顶光1道逆光
台口内侧光（柱光）：
假台口侧片。
侧光：
舞台两侧，使用侧光灯杆，下挂日字型灯架，可叠加。
地排光：
向天幕投光。
机动灯位：
根据演出需要，固定配置流动灯架。
3.4灯光控制系统
3.4.1控制系统概况
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：
配置了2台常规灯控制台（1024光路），演出时即可控制调光器、换色器、也可控制机械装置、烟机、电脑灯等所有舞台灯光相关设备，可同时作为双机冗余备份，位于灯控室。
控制台具有DMX512、以太网接口和调光柜信息的反馈接口，完全兼容ACN（AdvancedControlNetwork）格式或ARTNET格式，
配置1台电脑灯控制台，演出时电脑灯、视频设备等舞台灯光相关设备，位于灯控室。
控制台具有DMX512、以太网接口和调光柜信息的反馈接口，完全兼容ACN（AdvancedControlNetwork）格式或ARTNET格式，。
调光柜具有模块工作状态反馈功能（AdvancedFeatures）及大于300us环形滤波器和自动调整、稳定输出电压功能，位于硅室。
调光柜的工作状态反馈到灯光控制台或台式电脑（可以接在任何一个以太网接口上），调光柜本身也可以显示反馈信息，灯光师可以根据反馈的信息及时做出故障的判断。
回路分布分为调光回路，直通回路。
分布点的合理安排不仅对演出的方便性及可操作性有很大的影响，对日常的维护意义重大。
所以回路分布思路：
不仅要考虑当前演出灯光的需要，更为今后的使用所考虑。
具体回路分配见回路配置说明。
3.4.2舞台灯光控制图
3.4.3控制系统配置设备特点介绍
灯光主控控制台
运用成熟的网络技术，实现多机冗余跟踪备份，确保演出无间断
容量要求：
1024个通道、1024个DMX输出；可通过网络无限扩展
便于人机交流的人性化设计风格，操作界面符合欧、美风格
最大可连接2个高对比度显示屏（1024×768），支持触摸屏模式
CUE：
不少于1000个；组：
不少于1000个；效果不少于1000个；
电脑灯属性存储：
如亮度、颜色、焦点、图案频闪等
支持无线手提遥控，笔记本电脑和远距离监测
可接受调光柜网络反馈信息，实时显示调光柜各种参数、状态、智能化提示用户进行处理
支持暗场编辑，也可现场编辑；
支持灯光设计软件
推杆数不少于40个
无极定时控制可分别设置每台灯具延时、淡变时间以及淡变的路径
按键即可选择效果，如圆圈，彩虹，曲线绕圈或光圈走灯等任意效果，瞬时即可调节速度，大小，颜色和强度
具有国际上所有知名品牌的电脑灯灯库，并可定期更新。
具有很好的兼容性，方便与其它类型的设备交换信息数据。
可以自定义灯库，满足不同的运动灯具控制。
电脑灯属性存储：
如亮度、颜色、焦点、图案频闪等
灯光备份控制台
运用成熟的网络技术，实现多机冗余跟踪备份，确保演出无间断
容量要求：
1024个通道、1024个DMX输出；可通过网络无限扩展
便于人机交流的人性化设计风格，操作界面符合欧、美风格
最大可连接2个高对比度显示屏（1024×768），支持触摸屏模式
CUE：
不少于1000个；组：
不少于1000个；效果不少于1000个；
电脑灯属性存储：
如亮度、颜色、焦点、图案频闪等
支持无线手提遥控，笔记本电脑和远距离监测
可接受调光柜网络反馈信息，实时显示调光柜各种参数、状态、智能化提示用户进行处理
支持暗场编辑，也可现场编辑；
支持灯光设计软件
推杆数不少于20个
无极定时控制可分别设置每台灯具延时、淡变时间以及淡变的路径
按键即可选择效果，如圆圈，彩虹，曲线绕圈或光圈走灯等任意效果，瞬时即可调节速度，大小，颜色和强度
具有国际上所有知名品牌的电脑灯灯库，并可定期更新。
具有很好的兼容性，方便与其它类型的设备交换信息数据。
可以自定义灯库，满足不同的运动灯具控制。
电脑灯属性存储：
如亮度、颜色、焦点、图案频闪等
电脑灯控制台
运用成熟的网络技术，实现多机冗余跟踪备份，确保演出无间断
容量要求：
4096个通道、4096个DMX输出；可通过网络无限扩展
便于人机交流的人性化设计风格，操作界面符合欧、美风格
最大可连接2个高对比度显示屏（1024×768），支持触摸屏模式
CUE：
不少于1000个；组：
不少于1000个；效果不少于1000个；
电脑灯属性存储：
如亮度、颜色、焦点、图案频闪等
支持无线手提遥控，笔记本电脑和远距离监测
可接受调光柜网络反馈信息，实时显示调光柜各种参数、状态、智能化提示用户进行处理
支持暗场编辑，也可现场编辑；
支持灯光设计软件
推杆数不少于10个
无极定时控制可分别设置每台灯具延时、淡变时间以及淡变的路径
按键即可选择效果，如圆圈，彩虹，曲线绕圈或光圈走灯等任意效果，瞬时即可调节速度，大小，颜色和强度
具有国际上所有知名品牌的电脑灯灯库，并可定期更新。
具有很好的兼容性，方便与其它类型的设备交换信息数据。
可以自定义灯库，满足不同的运动灯具控制。
电脑灯属性存储：
如亮度、颜色、焦点、图案频闪等
网络反馈调光柜
具有检测，备份，补充和预热模式，这些功能由可视化软件来实现，可由DMX512和以太网控制
调光柜使用国际先进抽屉式（调光模块和继电器模块），每路调光器和继电器都应有返错报告功能，应能在控制台的显示器上显示，
中央控制模块，可以设定调光柜的各种参数
可在任何地区以手提电脑作立体显示，调光柜可直接接受以太网信号
国家一级机标准：
（dBuV）
频段，MHz
0.01～0.15
0.15～0.50
0.50～5
5～30
电源端限值
86～68
80
68
65
负载端限值
95～68
80
74
74
控制信号：
以太网、双DMX512（RDMReady）信号输入
调光器与输出、输入讯号间具有4000V以上之光隔离保护
干扰抑制：
高效抑制电感器，上升时间大于300us
无线遥控器
应用无线电技术，信号传输距离超过150米。
可以选择控制信道，可以记录和回放cues，groups，EFFECTS，MACROS（包括时间和场景属性功能）。
可以选择组和集控杆，记录和回放集控杆和组。
通过跟控制台的连接实现控制台的大部分功能。
无线接收器可以通过USB或者以太网连接控制台。
无线发射器可以通过USB充电。
带有滚轮，可以控制电脑灯属性。
3.5网络传输系统
灯光传输网络要考虑到既能满足当前的使用要求，也要为今后的使用，特别是今后系统扩展和设备扩展所考虑，网络信号分布点的合理安排不仅对演出的方便性及可操作性有很大的影响，对日常的维护意义更大。
在我们的设计方案中，整个网络系统严格遵循TCP/IP网络协议及USITTDMX512/1990，整体控制采用以太网控制，符合ACN协议。
主干网络采用环形结构，利用光纤把每一个中继站连接起来，形成一个封闭的环路；支线网络采用星形结构，利用六类线把信息从中继站直接送到每一个用户点。
3.5.1灯光传输网络系统特点
提具有DMX路由及优先设定
系统再生时间小于30秒
能支持有线、无线遥控
能反馈调光柜返错信息
遵循标准TCP/IP通讯协议
支持动态IP分配
支持显示扩展，扩展能力应大于4个
具有信号中断的现场保护功能
具有调光信息图像式直观显示功能
具有用于设置灯光控制网络的专业管理软件
具有DMX收发节点，能支持流动控制
建议具有连接建筑照明控制系统功能
支持远程维护
支持的协议：
支持IEEE802.11无线局域网标准；
支持10BaseT、100BaseTX、1000BaseT端口上的IEEE802.3x全双工操作；
IEEE802.1D生成协议；IEEE802.1pCoS；IEEE802.1QVLAN；IEEE802.3ab1000BaseTX规范；
IEEE802.3u100BaseTx规范；IEEE802.310BaseTx规范；
支援任何兼容USITTDMX512/1990的控制台
3.5.2各灯光网络产品的技术规格
交换机
支持网络所要求的所有协议；支持网络所要求的带宽和端口数；各个端口包括千兆位端口的线速、无阻塞性能。
所有端口共享8MB数据包缓存内存结构；16MBDRAM和8MB闪存；8000个MAC地址
到DB9适配器。
对于终端连接，使用RJ-45到DB25阴头DTE适配器
超级管理能力
简单网络管理协议（SNMP）和Telnet界面可提供综合的带内管理能力，同时，基于CLI的管理控制台可提供详尽的带外管理能力
自动配置通过使用一个网络根服务器对网络中的多个交换机进行自动安装配置，从而简化了交换机的配置工作。
域名服务（DNS）利用用户定义的设备名称进行IP地址解析
每个端口配备的状态、全双工/半双工、10BaseT/100BaseTX/1000BaseT多功能LED指示，同系统、RPS和带宽使用LED一起，组成了综合和方便的可视化管理系统。
8.8Gbps交换结构和最大660万包/秒的传输速率，能够保证最大的吞吐量--即使对最高性能需求的应用而言也是如此。
10BaseT/100BaseTX自适应端口，每个可为单个用户、服务器、工作组提供最大200Mbps的带宽，完全可以支持对带宽需求苛刻的应用
基于64字节数据包的传输速率；3.9Mpps线速传输速率；最大传输带宽4.4Gbps
管理机构的安全认证；电磁辐射认证
可以让交换机使用内置电源或RPS300电源。
连接器位于交换机的后面。
各端口的状态指示LED：
连接成功、失败、活动、速度和全双工指示
系统状态LED：
系统、RPS、带宽使用指示
光纤端口规格
o光发射器波长：
1300nm（纳米）
o光接收器灵敏度：
-14dBm（分贝毫瓦）灵敏度应高于发射器功率
o光发射器功率：
-19dBm到-14dBm
o发射：
-19dBm到-14dBm
以太网/DMX转换器
固定式转换器应大于2048个DMX输入或输出光路通道
流动式转换器应大于1024个DMX输入或输出光路通道
可配置大于30000个网络配置地址
可以在网络上任意的被编辑为输入或者输出端口
用于一个LCD液晶显示模块，可以显示端口状态、网络击活状态、端口名称和排列次序、终端IP地址和名称。
支持IEEE802.3af协议。
网络配置编辑软件
标准WINDOWS接口，能运行于WindowsXP下，并支持Windows操作。
任意设定DMX512和遥控为输入或输出能有效的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各类节点
支持在线和离线编辑
3.5.3信号分配柜
控制室信号分配柜：
1套48口的交换机，24口自锁式以太网插座面板。
1套网络信号/DMX512（RDMReady）信号双向转换器（2048）。
9台DMX放大器，1进10出。
两套光纤模块，一套光纤转换器。
符合IEEE802.3af协议的转换器。
UPS后备电源（2KW0.5小时）
硅室信号分配柜：
1套48口的交换机，24口自锁式以太网插座面板。
1套网络信号/DMX512（RDMReady）信号双向转换器2组（2048）。
9台DMX放大器，1进10出。
两套光纤模块，一套光纤转换器。
符合IEEE802.3af协议的转换器。
UPS后备电源（2KW0.5小时）
舞台栅顶信号分配柜：
1套48口的交换机，2*24口自锁式以太网插座面板。
1套网络信号/DMX512（RDMReady）信号双向转换器1组（2048）。
3台DMX放大器，1进10出。
两套光纤模块，一套光纤转换器。
符合IEEE802.3af协议的转换器。
UPS后备电源（2KW0.5小时）
3.5.4回路及信号节点设计说明
现代歌剧院灯光布置,回路分布分为调光回路、直通回路分布。
分布点的合理安排不仅对演出的方便性及可操作性有很大的影响，对日常的维护意义也很重大。
回路分布思路：
不仅要考虑当前演出灯光的需要，更为今后的使用所考虑。
设计回路分布时充分考虑了各种演出的配光要求以及使用的可操作性，调光回路、直通回路做到各个位置到位，并在歌剧院相关位置共预留了4路大容量备用电源，便于以后临时连接新增或外演出团体流动灯光设备。
另外，在观众席的挑台都设置了回路分布点，满足特殊演出的要求。
详见下页回路表。
3.5.5调光硅室的供电容量设计
每个场所的灯光效果所需要的功率是根据其实际需求的满载额，而不是其已安装的电力容量来决定的。
实际上，安装功率要远远大于实际需要的功率，这取决于多功能剧场中的装置自身。
也就是说，要将功率分布在许许多多点上，以便灯光工程师可以有最大自由来选择布灯位置，实现灯光效果。
设计最大瞬时功率为供应每个场所的（调光和直通）电力线。
这些电力线将为以下这些地方的布灯点提供电力：
观众席天棚，舞台前部拱墙，乐池，主舞台及其附属建筑空间，和演出承办方放置设计中设备的所有点。
电容量的设计公式
Pjs=K*Pe
（式中Pjs--计算容量KWK--需要系数Pe--设备容量KW）
根据规范式中K取0.30Pe（常用）=672*3=2016kw
（其中调光及直放回路672路，每路设备容量3kw；备用直通4路，设备容量100kw.）
Pjs（常用）=0.30*2016=604.8kw
Pjs（备用）=0.30*400=120kw
Pjs（总）=Pjs（常用）＋Pjs（备用）＝724.8kw
视在容量:
Sjs=Pjs/cosΦ（根据规范cosΦ取0.9）
Sjs=800kVA
综上所述，Sjs=900KVA
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