杭州大剧院舞台灯光系统改造

杭州大剧院舞台灯光系统改造杭州大剧院由歌剧院、音乐厅、可变剧场、下沉式露天剧场 四个场馆及 相关配套设施组成。 作为杭州市地标性文化设施， 杭 州大剧院自 2004 年投 入使用以来， 每年举办国内外各类演出 180余场。自 2009 年与杭州爱乐乐 团整合以来，全年演出场次最多 时已达 300 余场。同时，杭州大剧院还承担 了西湖国际博览会开 闭幕式、首届世界佛教论坛大会等上百个重大文化活动。经过十几年的运行， 杭州大剧院的设施设备出现老化， 导致 一些安全 问题的出现。 为完善文化公共设施设备， 消除潜在安全 隐患，提升剧院规模 品质，增强艺术效果，杭州大剧院于 2015年 7 月启动了建院以来的首次修缮 工程。本次修缮工程主要包括主体维修、屋面维修，水电、消防、 空调、舞台 演出系统设备维修改造等。舞台灯光系统改造是修缮 工程的重点项目之一。本项目在参考新建大剧院的系统配置基础 上，结合剧院实际，特别是演出保障十多年来的舞台灯光需求，于 2015 年年底完成。改造包括升级调光柜、 更换灯光控制台、 更新灯光网络系统、 添置新 能源灯具、 改造配套设施等， 改造的重点是歌剧院舞台灯 光系统。本文分几 个部分做具体介绍。1 舞台灯光控制系统改造1.1 改造要求 杭州大剧院歌剧院灯光控制系统原有ETC傲视控制台1套（冗余备份4096 光路），可变剧场有傲视控制台 （冗余备份 750 光路）各 1 套，因电 子元件老化严重，处理器的控制能力、实时 性、安全性已经不能满足演出需要， 需进行改造，实现调光系统 的智能监控。1.2 设备的选用和搭建经过调研和参考十多年演出接待保障的“设备开单率”，结 合实际情况控制系统选择了以 ETC 控制台为主、其他控制台为 辅的方式，具体组成如下：（1）歌剧院灯光控制台选用1台ETC E0喙列TI8192,可变剧场灯 光控制台选用 1 台 EOS 系列 CJI02048， 2 个控制台都属 于输出数字网络综合控制台，内置触摸显示屏，符合CE 标准。EOS 系列灯光控制台专供演出时的常规灯、电脑灯、效果器材等 控制，位于 灯控室。该控制台具有 DMX51 、2 以太网接口和调光 柜信息的反馈接口等， 能支持 ACN 格式（国际娱乐界新一代基于 网络数据的传输标准）。每个控制 台含液晶可触摸显示器 2 台。 增加嵌入控制台的 Capture3D 灯光设计软件， 使控制台集设计、 管理、演出控制与一身。可采用灯位图控制方式，控制直观 形象 快速简便， 满足对控制台不很熟练操作人员的控制。 能对调光立 柜进 行实时监控，并传送相关的信息（如错误信息报告、温度报 告等）。平时歌剧院单独用 1 台 EOS 系列 EOS TI8192 控制台。控制 台到硅箱系统采用网络加 DMX512 混合信号走法，做到控制信号 的“两条腿”走路， 确保控制系统的安全。 重要演出时候把可变 剧场的 GI02048 控制台搬到歌剧 院控制室，因为都是 EOS 系列控 台，所以能做到完全的冗余备份，提高控制 系统的安全性。为方便平时的装台，歌剧院及可变剧场各配置了 NET3 IRFRIpad16GWifi 无线遥控器 1套，提高工作效率。为方便操 作及减少电动推杆的损耗两个控制台都配置了UFW 2*20扩展推杆翼。2）歌剧院灯光备用控台（兼电脑灯专用控制台）选用1台 MA 系列 MA2 FLLL SIZE （8192）。 MA2 控制台，特别是效果 灯具控制方面，国内外大团的“设备开单率”很高，平时也可以通过ETC NET3网配置了爱富络控制灯光系统，作为备用控制台。3）为照顾到音乐厅、可变剧场、露天剧场演出的需要，丽 Tiger Touch II （老虎触摸 II ）作为流动电脑灯 控制台。1.3 场灯 / 工作灯控制系统改造 场灯/工作灯控制系统主要有蓝白工作灯1）工作效果见图和控制设备组成。根据演出需要开启，场灯 / 工作灯控制系统 24 小时不间断 运行， 电子元件损耗最为严重， 其控制系统已维修多 次仍出现失控情况， 如 装台期间无故关灯、 演出黑场时蓝灯变白 灯，严重影响演出。本次改造控制 系统整体更新升级采用的是 ETC Paradigm ArchitecturalControl Processor （建筑照明控 制系 统），使之在保持原有功能上增加密码锁定、定时开关等功 能。控制系统包含 场灯 /工作灯中央处理器 1台和控制液晶面板 3 块（见图 2）。1.4 控制系统电源系统的改造 歌剧院、可变剧场、音乐厅三个场所的控制系统有7套UPS不间断电源，其中UPS配套的电池旱在2013年就全部更换了。UPS的主机一直没有更换，严重影响控制系统的安全性。本次改 造更换了其老旧的 LTPS 电源主机，改造配置了 7 台 CASTLE 6KS 5kW 山特 LTPS 不间断电源。2 调光系统改造歌剧院原有 ETC 调光柜 14 台， CEM 乍为调光柜的中央处理 器，是灯光 系统的核心部件，现已有多个CEM 无法使用。本次调光系统方案改造，将原来的调光柜处理器全部升级为ETCCEM3?光柜中央处 理器。考虑到演出中智能灯具对直通电源需求的不断增加， 本次改 造中歌剧院 增加硅箱60个直通模块（ER25AF直通模组），改造歌剧院假台口灯光渡 桥、吊笼、舞台面的硅路系统，增加直通 回路，使调光和直通比例不少于 4： 1 ，如灯光渡桥的直通由原 来的 4 个增加到 12 个，并配套改变终端的标签。2897 2898 原 来是调光回路，这样改造后能满足电脑灯 LED 灯等效果灯具的 使用需求，方便演出单位使用（见图 3）。2.1 CEM3 调光柜中央处理器Sensor3控制电子模块（CEM3根据优先级管理以太网 DM）和预设控制，实现超平稳 16 位元调光继电器快速启动以 及应急照明系统即时支援（见图 4）。用户可在直观而板上直接 存取或在调光控制台远程存取能耗系统状态和快速更改电路设 置。2.2 优化歌剧院舞台上空硅箱回路原歌剧院舞台顶光硅路系统设计不合理， 造成 5 个灯光渡桥 之间灯具 取电困难。 本次改造将原有手工放线模式改为采用卷线 器自动放线模式， 同 时在舞台两侧马道和栅顶增加备用电源， 同 时增加杆式分布式流动调光器（ETC SMART BAR2 6*10A,分布 式调光器形成舞台顶光更加合理，也减少了舞台回路的闲置问题见图 5）。分布式调光器运用的手法是使调光器充分接近于灯具。调， 匕器安装于合适的位置并提供最合适的接插件给灯具。虽然可能 单个调光器的成本有所提高， 但是它提供了负载的接插件， 可以 节省接线盒和负载电缆。 提高回路使用灵活性和效率，减少闲置 回路配置。国内近几年建的广州歌剧院、无锡大剧院、山西大剧 院等也采用3 灯光网络系统改造 本次改造更新了歌剧院和可变剧场的灯光网络系统，把原来的ETCNET 2网络系统升级为NET3网络系统。NET3灯光网络系统 能以太网 /DM） 网络控制，系统严格遵循 TCP/IP 通讯协议及 LSITTDMX512/199Q 符合 ACNB 议。数据传输介质采用光纤 （工 作站之间环型网络）；流动DMX节点通过DM）终端节点实现以太网控制信号与DMX言号的相互转换，其他 DMX 节点通过 DMX 言号 分配器分布剧场 DM X 言号点。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。网络中要求具备以太网控制、DMX空制、无线遥控、有线遥控， 并能接入场灯控制系统。灯光网络系统具有完善的安全保障机制， 能实时监控网络信 息。本次改造对机房内的网络信号柜进行了更新： 网络交换机选 用百兆以太网交换机，具有传输速率10/100 Mbps、应用层级三层、24个10/100BASE-T 自动传感快速以太网交换端口、2个额外的铜线G bE端口、外加2个可选的 光纤CJbE （基于SFP收发器全双工传输模式，支持POE供电等特点。以太网/DMX转换设备由ETCNET NOD升级为NET3 TOWPORT GETEWAY把原信号放大器全部更换为 FDL 的 8 口放大器，通过 NET3 TOWPORT CJETEWA 跳线口把网络信号送到舞台每个DMX 点位。实现网络信号和 DMX512 信号“两条腿走”的信号传输模式，提 高控制系统 的安全性。4 灯具等改造4.1 添置 LED 灯具本次改造，选用了 ETCLED 灯具 Source Four LEDLustr +。 该灯具结合了七种不同颜色的 LED 灯光，所以输出的光更强，色 域更广（见 图 6）。它具有多种控制色彩的模式， 包括简单的 RGB 输入精确的 HSI 模式以及单独的白光控制。同时，灯具与ETC灯光控制台更相配，灯具控制面板上的设置还可以改变每台灯具 的色彩表现。4.2 追光灯改造 大剧院原追光系统配置的是 SPOTLIHGT 2500 追光灯，其电 子部分已老化严重， 光学系统效能降低， 最关键的是该追光灯没 有 DIMMER 调光功 能，过去多次国外演出需要有调光功能的追光， 因剧院没有只能向外租借。 因 此，本次改造根据国内外演出需求 的“开单率”及国内新建剧院的经验，选用了法国 RobertJuliat Cvra nO 3/8 2500 W追光灯，Cyra no的调光光闸保证它极好的调光性能， 使它特别适合大型剧院和体育场这种超长投 射距离的场 所，平衡设计的支持点，易于装配，安全性高。4.3 舞台工作灯绿色改造 歌剧院舞台工作灯的白灯原是自整流汞灯，舞 台面为 60 台250W 灯具，马道和台仓是 100 台 125W 灯具，目前已不适合使用。 原因有 二：其一，由于长时间工作，灯座内线头烧死，导致灯具 不能使用， 10 年内 已经更换过两次灯座，因灯座在 16m 高度， 每次更换非常困难；其二，舞台 工作灯经常需要开关，自整流汞 灯不能热启动，从而影响工作。本次改造采用了绿色环保的 LED 工作灯（见图 7），把原 250W 自整流汞灯换为 100W LED 灯 ，原 125W 自整流汞灯换成 12W LED 灯，照度明显提高情况下还节能，能耗节约近 25kW 按每天 10h 计算，每天节约 250kW。5 配套设施的改造方案5.1 配置专业舞台对光梯 杭州大剧院舞台原先使用 14m 普通升降梯，演出装台和舞台 对光时极不方便，使用年限较长，安全性能得不到保障，本次改 造配置了 UPLIGHT 进口 专业对光梯 1 台。对光梯采用套筒式设计，重心稳定、套筒间间隙小；采用高 强度航空铝 合金材质， 稳定性大大强于桅柱式没计； 支腿架插座 上的指示灯， 可显示 支腿是否安装到位； 通过安全系统自动检测 支腿安装情况，只有当所有指示 灯亮起，平台才会升起，否则设 备就不会工作，充分保证工作人员安全。5.2 配置专业仪器和工具造配置了测量灯具照度、为方便今后对舞台灯光系统的设备和灯具的使用、 维修、保 养，本次改色温、色度的仪器CL200A1台，专业测试DMX言号和 RDM 言号的仪器 SWISSON RDM CONTROL (DMX TESTE)R1 台， 世达 53 件工具组套 1 套。5.3 更换原工作站5.4 其他配套设施改造配合舞台地板整体更新， 对歌剧院使用多年舞台灯光地板盒全部更？ Q,定制一批外形美观、质量可靠、结构牢固的地板盒；同时更换了 吊笼的灯光电缆拖链机构和扁平电缆，确保安全；车 载转台上的电缆有损坏， 对其进行维护更换；因假台口、渡桥等顶光部分的直通和调光硅路的调整改造， 将相关的插座面板也进 行改造；原歌剧院和可变剧场控制室控制桌使用多年已经损坏，本次改造也进行更换。杭州大剧院舞台灯光系统改造工程自 2015 年年底竣工验收 以来使用至今，已用于话剧戏台李白、笔者在 FIRCapture 软件中创建该系列提升滤波器（分离的 以一个倍频 程为带宽的对称均衡器），见图1，并保歌剧图兰朵、舞剧侗天鹅湖等国内外 300 多场不同类型演出， 无论控制系 统、 网络系统、 调光系统均稳定可靠。 值得一提的是， 杭州大剧院歌剧院 在2016年杭州G20峰会期间作为其中B20峰 会的分会场，大剧院承担全部灯光系统，满完成了保障任务。