王誠(chéng) 胡啟興

[摘要]介紹浙江廣電集團(tuán)國(guó)際影視中心根據(jù)演播廳集群統(tǒng)一監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)并實(shí)施了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，可實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)機(jī)械、電力、環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

[關(guān)鍵詞]浙江廣電集團(tuán);演播廳集群;舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè);電力監(jiān)測(cè);環(huán)境監(jiān)測(cè);統(tǒng)一監(jiān)測(cè)

文章編號(hào)：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.07.013

浙江廣播電視集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“浙江廣電集團(tuán)”）國(guó)際影視中心是國(guó)內(nèi)屈指可數(shù)的大型演播廳集群之一，演播廳集群總建筑面積約為90000m²，由8個(gè)大小不一的演播廳組成，分別是2500m²演播廳、1200m。演播廳、2個(gè)600m²演播廳和4個(gè)280m²演播廳。該影視中心曾為大量知名的綜藝節(jié)目提供錄制平臺(tái)，如浙江衛(wèi)視的《王牌對(duì)王牌》《中國(guó)新歌聲》《我就是演員》、騰訊視頻的《創(chuàng)造101》等。演播廳完備的功能性和適用性，以及綠色、健康、舒適的環(huán)境、配套齊全的周邊設(shè)施是眾多重量級(jí)綜藝節(jié)目選擇在此錄制的重要原因。

基于對(duì)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)的考量，浙江廣電集團(tuán)提出綠色、安全、高效的節(jié)目錄制宗旨，確保人員安全、演出安全，借助互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)提升節(jié)目錄制效率。對(duì)于一個(gè)體量如此龐大的演播廳集群來(lái)說(shuō)，一個(gè)統(tǒng)一安全的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是確保整體安全高效運(yùn)行的必備條件。

1應(yīng)用需求分析

浙江廣電集團(tuán)國(guó)際影視中心是一個(gè)綜合影視后期制作基地，在演播廳的設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中，每個(gè)演播廳的機(jī)械系統(tǒng)和電力系統(tǒng)都配備了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分別放置在各個(gè)演播廳的機(jī)房中。其中，2500m²演播廳的燈光吊掛系統(tǒng)由136套單點(diǎn)吊機(jī)、52套水平吊桿和85套上收纜裝置組成;1200m²演播廳的燈光吊掛系統(tǒng)由49套旋轉(zhuǎn)吊桿和52套水平吊桿組成;600m²B演播廳的燈光吊掛系統(tǒng)由60套水平吊桿和“日”字吊桿組成。這三個(gè)演播廳分別由三家不同的公司設(shè)計(jì)、施工完成;每個(gè)演播廳都具備對(duì)各自演播廳的機(jī)械狀態(tài)，負(fù)重載荷，供、配電力系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)這三個(gè)演播廳也是本次演播廳集群統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的目標(biāo)對(duì)象。

在演播廳投入使用的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題影響著演播廳的管理效率。

（1）每個(gè)演播廳的監(jiān)測(cè)和操作都是獨(dú)立的，規(guī)范不一，無(wú)法進(jìn)行集中管控和統(tǒng)一調(diào)度，管理分散。

（2）在各演播廳對(duì)應(yīng)的導(dǎo)控室內(nèi)只能監(jiān)測(cè)燈光系統(tǒng)，機(jī)械系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)需到演播廳的馬道或者柵頂上進(jìn)行查看，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（3）每個(gè)演播廳的電力監(jiān)測(cè)、機(jī)械監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都是獨(dú)立的局域網(wǎng)，相互之間不能通信，技術(shù)分控中心作為核心的管理和控制中心，無(wú)法有效獲取各個(gè)演播廳的監(jiān)測(cè)信息。

（4）目前，浙江廣電集團(tuán)國(guó)際影視中心各個(gè)演播廳未配置環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)法掌握室內(nèi)環(huán)境的信息。

根據(jù)上述的演播廳現(xiàn)狀，對(duì)演播廳集群統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有以下需求。

（1）室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)

在2500m²演播廳、1200m²演播廳、600m2B演播廳中配置一套完善的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，管理人員可以在2500m²演播廳導(dǎo)控間、也可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備，實(shí)時(shí)查看所有演播廳的大氣環(huán)境參數(shù)（包括溫度、濕度、二氧化碳濃度、甲醛含量、TVOC濃度、大氣壓、PM2.5）。當(dāng)環(huán)境參數(shù)超標(biāo)時(shí)，會(huì)報(bào)警提醒管理人員。

（2）舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)

通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，集成不同舞臺(tái)機(jī)械廠家的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備（吊桿、吊機(jī)等），統(tǒng)一在2500m²演播廳導(dǎo)控間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備在各演播廳內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)機(jī)械運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，能在第一時(shí)間以報(bào)警的方式通知管理人員。

（3）電力監(jiān)測(cè)

通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，將2500m²演播廳、1200m²演播廳、600m²B演播廳的智能直通柜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯聚至2500m²演播廳導(dǎo)控間，電力監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括電流、電壓、功率因數(shù)等運(yùn)行參數(shù)。除了在2500m²演播廳導(dǎo)控間統(tǒng)一監(jiān)測(cè)外，在各演播廳都可通過(guò)移動(dòng)設(shè)備查看電力監(jiān)測(cè)信息，當(dāng)電力參數(shù)異?；蛘弋a(chǎn)生電力故障時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。

2方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)所需要監(jiān)測(cè)的內(nèi)容有三部分，室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊、舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)模塊、演播廳電力監(jiān)測(cè)模塊。

根據(jù)需求，核心部分采用LAVMNET異網(wǎng)同傳技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，參考國(guó)家/行業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)浙江廣電集團(tuán)國(guó)際影視中心演播廳集群設(shè)計(jì)了統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)。

整個(gè)系統(tǒng)基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搭建，在每個(gè)演播廳分別安裝環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊，并集成現(xiàn)有的機(jī)械監(jiān)測(cè)模塊和電力監(jiān)測(cè)模塊，組成系統(tǒng)的信息采集端（圖1）。通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)（采用LAVMNET協(xié)議），將數(shù)據(jù)上傳至統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)中進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)演播廳的環(huán)境、機(jī)械、電力的監(jiān)測(cè)功能。除此之外，系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)集中管理、異常報(bào)警和日志管理的功能。

由于每個(gè)演播廳各個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)都是獨(dú)立環(huán)網(wǎng)，每個(gè)演播廳的網(wǎng)絡(luò)也是相互獨(dú)立的，相互之間無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)。那么，在統(tǒng)一監(jiān)測(cè)平臺(tái)上如何去訪(fǎng)問(wèn)各個(gè)演播廳的子系統(tǒng)數(shù)據(jù)呢？為解決這個(gè)問(wèn)題，在每個(gè)演播廳中都配有獨(dú)立的路由器，針對(duì)不同的系統(tǒng)劃分不同的網(wǎng)絡(luò)。在路由器設(shè)置中，只允許特定網(wǎng)絡(luò)主機(jī)才能訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)，且采用單向傳輸。這樣就能保證演播廳內(nèi)的數(shù)據(jù)不會(huì)被其他網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)訪(fǎng)問(wèn)到，確保演播廳的各子系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

統(tǒng)一監(jiān)測(cè)平臺(tái)分為四大模塊，室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊、舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)模塊、演播廳電力監(jiān)測(cè)模塊、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)模塊。

2.1室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境監(jiān)測(cè)包括五大功能模塊，環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、環(huán)境監(jiān)測(cè)熱力圖、環(huán)境狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提示、環(huán)境監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)。環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有PM2.5、甲醛、溫度、二氧化碳、TVOC、大氣壓、濕度。

2.1.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容

在節(jié)目錄制過(guò)程中，會(huì)有多次的拆裝臺(tái)，舞美安裝過(guò)程的裝修材料可能會(huì)帶來(lái)各種有毒有害氣體。由于人員密集，是否會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響;二氧化碳濃度、甲醛含量、TVOC濃度、大氣壓、PM2.5等，是否會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)人員帶來(lái)身體損害等，這些都是需要監(jiān)測(cè)的對(duì)象。

2.1.2監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

根據(jù)各演播廳功能、面積和裝修情況，進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)方案的制定。根據(jù)HJ/T 167-2004《室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》的化學(xué)性檢測(cè)布點(diǎn)原則，結(jié)合演播廳的使用特性（隨著節(jié)目的改變，舞臺(tái)、燈光的布置、吊桿的位置都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，為避免干擾舞臺(tái)的布局，環(huán)境檢測(cè)儀不能在演播廳常規(guī)地點(diǎn)安裝布置），將監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝在柵頂層。三個(gè)演播廳的柵頂設(shè)備層共安裝19個(gè)環(huán)境檢測(cè)儀，分別是2500m²演播廳9個(gè)、1200m²演播廳5個(gè)、600m²B演播廳5個(gè)。

環(huán)境檢測(cè)儀的數(shù)據(jù)通過(guò)485信號(hào)線(xiàn)輸出，再通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號(hào)，使用超五類(lèi)網(wǎng)線(xiàn)統(tǒng)—接入交換機(jī)中。

統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)部署在2500m²演播廳導(dǎo)控間內(nèi)。三個(gè)演播廳的環(huán)境監(jiān)測(cè)信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)雙絞線(xiàn)匯聚至導(dǎo)控間的路由器，并將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸給監(jiān)測(cè)系統(tǒng)服務(wù)器。路由器發(fā)射WIFI信號(hào)覆蓋2500m²演播廳導(dǎo)控間，可以讓移動(dòng)設(shè)備接入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就地查看監(jiān)測(cè)信息。

監(jiān)測(cè)服務(wù)器通過(guò)程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，將結(jié)果通過(guò)視頻線(xiàn)傳輸至三屏顯示器，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.2舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)

舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)是針對(duì)演播廳內(nèi)吊桿機(jī)械的信息狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在卷?yè)P(yáng)機(jī)上面有一個(gè)監(jiān)測(cè)吊桿狀態(tài)的儀器為變頻器。所有吊桿的狀態(tài)變化數(shù)據(jù)由變頻器進(jìn)行監(jiān)測(cè)和反饋顯示。

2.2.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容

舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)需要對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格精確的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，包括變頻器就緒、變頻器通信故障、變頻器超速報(bào)警、變頻器故障、變頻器制動(dòng)電阻過(guò)熱報(bào)警、吊桿當(dāng)前位置、吊桿超程范圍、吊桿松繩、吊桿亂繩、吊桿上限位、吊桿下限位、吊桿運(yùn)行信號(hào)、吊桿載荷報(bào)警（重量傳感器）、吊桿切換等。針對(duì)每個(gè)演播廳的不同設(shè)備情況，根據(jù)實(shí)際需要對(duì)部分舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.2.2模塊結(jié)構(gòu)

舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)模塊直接利用現(xiàn)有舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測(cè)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用三個(gè)演播廳都已經(jīng)配置完善的機(jī)械監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)原系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口，獲取舞臺(tái)機(jī)械的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入環(huán)境監(jiān)測(cè)的匯聚交換機(jī)中，完成機(jī)械監(jiān)測(cè)模塊與統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)舞臺(tái)機(jī)械的監(jiān)測(cè)需求，達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)功能（圖2）。

數(shù)據(jù)交換說(shuō)明：數(shù)據(jù)從現(xiàn)有舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中獲取，通過(guò)各演播廳系統(tǒng)控制點(diǎn)提供的網(wǎng)絡(luò)接口，將現(xiàn)有三個(gè)機(jī)械監(jiān)測(cè)信息集成到本方案中的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)上。鑒于各演播廳由不同的廠商進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)，而LAVMNET協(xié)議包含OPC（OLE for ProcessControl，一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）方式，因此與機(jī)械系統(tǒng)對(duì)接采用OPC方式。

2.3電力監(jiān)測(cè)

電力監(jiān)測(cè)是針對(duì)演播廳內(nèi)智能直通柜的信息狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括電流、電壓、風(fēng)扇主要的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。如果超出正常的范圍值，就會(huì)立即報(bào)警，提示用戶(hù)。

每一個(gè)直通柜后面有最多96個(gè)分通道。每一個(gè)通道都會(huì)有具體位置和監(jiān)測(cè)值。

直通柜的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)為總電流a、總電流b、總電流c、總電壓a、總電壓b、總電壓c、風(fēng)扇等監(jiān)測(cè)數(shù)值。直通柜通道監(jiān)測(cè)項(xiàng)為水平、電壓、空開(kāi)、負(fù)載、溫度。

2.3.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容

電力監(jiān)測(cè)可根據(jù)演播廳情況，對(duì)總線(xiàn)路和支路情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，需監(jiān)測(cè)的設(shè)備及其監(jiān)測(cè)內(nèi)容見(jiàn)表1。

2.3.2模塊結(jié)構(gòu)

類(lèi)似舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)測(cè)模塊，利用現(xiàn)有電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)測(cè)需求，達(dá)到設(shè)計(jì)功能。

數(shù)據(jù)交換說(shuō)明：三個(gè)演播廳都有電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息點(diǎn)位，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)雙絞線(xiàn)接入環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)路由器，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有電力監(jiān)測(cè)設(shè)備與綠色演播廳集群監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接，電力數(shù)據(jù)采用的是Modbus_TCP方式，完成對(duì)演播廳電力的監(jiān)測(cè)功能設(shè)計(jì)。

2.4監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)模塊

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)模塊主要有以下功能特點(diǎn)。

（1）安全監(jiān)測(cè)模塊，主要包括環(huán)境、舞臺(tái)機(jī)械、電力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，安全日志管理等。

（2）開(kāi)放系統(tǒng)管理及配置模塊，對(duì)滿(mǎn)足開(kāi)放通信協(xié)議接口的聲、光、視、械等舞臺(tái)子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一配置管理，隨時(shí)了解各系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

（3）設(shè)備監(jiān)測(cè)與管理模塊，是針對(duì)舞臺(tái)設(shè)備的維護(hù)與監(jiān)測(cè)管理界面。例如設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)情況、廠家信息、保修狀態(tài)、維護(hù)歷史、使用情況、操作者信息等，以及記錄設(shè)備的錯(cuò)誤歷史。

3應(yīng)用效果

浙江廣電集團(tuán)演播廳集群統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，自2018年5月安裝調(diào)試完成投入實(shí)際應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三個(gè)演播廳的機(jī)械吊掛、燈光配電和空氣質(zhì)量進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及安全報(bào)警，可以直觀地對(duì)演播廳的空氣質(zhì)量、溫度、濕度、每個(gè)吊點(diǎn)的動(dòng)態(tài)負(fù)重載荷、演播廳電力總負(fù)載和所有燈光回路的電力負(fù)載做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可以在同一個(gè)地點(diǎn)對(duì)三個(gè)演播廳的機(jī)械、電力和環(huán)境的狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)，同時(shí)可以通過(guò)移動(dòng)終端在各個(gè)演播廳對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行流動(dòng)監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)報(bào)表，可以詳細(xì)了解每一檔節(jié)目的電力荷載情況、柵頂設(shè)備層承重?cái)?shù)據(jù)、吊點(diǎn)分布狀態(tài)等，為之后節(jié)目的燈光、舞美系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

浙江廣電集團(tuán)國(guó)際影視中心是全國(guó)第一家建立起統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的演播廳集群，經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行與調(diào)試，基本達(dá)到設(shè)計(jì)效果和預(yù)期目標(biāo)。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將環(huán)境質(zhì)量、吊點(diǎn)的動(dòng)態(tài)負(fù)重載荷和電力負(fù)載數(shù)據(jù)三個(gè)原本獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)整合為一個(gè)統(tǒng)一、融合的平臺(tái)，不僅達(dá)到數(shù)據(jù)的共享、實(shí)現(xiàn)三大系統(tǒng)資源合理配置和統(tǒng)一調(diào)控，還極大地節(jié)省人力、物力和空間使用。特別是在節(jié)目制作過(guò)程中，這種統(tǒng)一協(xié)調(diào)能在最短的時(shí)間內(nèi)滿(mǎn)足不同節(jié)目樣態(tài)的隨機(jī)切換，高效滿(mǎn)足各類(lèi)節(jié)目制作的不同需求，為業(yè)內(nèi)提供了寶貴的先行經(jīng)驗(yàn)。