孔 帥，劉靜蕾

（中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100045）

0 引言

標(biāo)稱(chēng)面積1 500 m2及以上的電視演播室被稱(chēng)為超大型演播室，此類(lèi)演播室的使用功能多為綜藝節(jié)目。過(guò)去，由于面積限制，常規(guī)的超大演播室多設(shè)置固定的表演區(qū)和觀(guān)眾區(qū)，觀(guān)眾區(qū)座椅采用伸縮座椅。但是，演播室隨著面積的增大，可以提供更多制播模式，包括長(zhǎng)邊舞臺(tái)形式、中心舞臺(tái)形式和多景區(qū)形式燈等，也可以把多種舞臺(tái)形式進(jìn)行結(jié)合。綜藝節(jié)目的景區(qū)布置圖往往采用多種舞臺(tái)形式相結(jié)合的方式。多變的舞臺(tái)形式要求燈光的安裝位置、控制信號(hào)和供電電源都可以靈活變動(dòng)和調(diào)整，以滿(mǎn)足舞臺(tái)使用需求。超大演播室節(jié)目制作量大，每個(gè)節(jié)目之間的裝臺(tái)時(shí)間有限，需要快速切換燈光和舞美制景裝置，這對(duì)演播室的吊掛系統(tǒng)提出了更高要求。

1 超大演播室的主要吊掛類(lèi)型及特點(diǎn)

1.1 配套移動(dòng)滑輪的單點(diǎn)吊機(jī)

單點(diǎn)吊機(jī)主要由提升電機(jī)、可調(diào)節(jié)滑輪（滑輪整體可在軌道上滑動(dòng)，可轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整方向）以及提升裝置控制系統(tǒng)組成。它與上收線(xiàn)纜系統(tǒng)配合使用，可以提升普通吊桿和形狀各異的桁架，達(dá)到變化豐富的等位布置。在演播室的演區(qū)上空進(jìn)行點(diǎn)陣式布置，根據(jù)節(jié)目形式與舞美需求來(lái)定制桁架并選擇吊點(diǎn)位置。將附近可調(diào)節(jié)滑輪移動(dòng)至指定位置并進(jìn)行固定（見(jiàn)圖1），調(diào)整單點(diǎn)吊機(jī)出線(xiàn)方向，通過(guò)滑輪組將鋼絲繩引下至桁架進(jìn)行固定。通過(guò)就近的上收纜器將扁電纜（包含燈光的電源線(xiàn)及信號(hào)線(xiàn)）引至桁架上的綜合插座箱。

圖1 單點(diǎn)吊機(jī)與可調(diào)節(jié)滑輪布置圖

單點(diǎn)吊機(jī)既可以單獨(dú)控制，又可以多臺(tái)集中控制，保證演播室節(jié)目制作的多樣性。它通過(guò)變頻器和工業(yè)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，確保多臺(tái)集中控制的精確度。

1.2 電機(jī)整體可滑動(dòng)的單點(diǎn)吊機(jī)

電機(jī)整體可滑動(dòng)的單點(diǎn)吊機(jī)主要由提升電機(jī)、行走輪、滑軌以及提升裝置控制系統(tǒng)組成[1]，如圖2所示。與常規(guī)的單點(diǎn)吊機(jī)不同，提升電機(jī)的移動(dòng)不需要通過(guò)可調(diào)節(jié)滑輪導(dǎo)向鋼絲繩，從而避免了燈柵層各種豎向的吊柱、風(fēng)管和水管等裝置的影響。

圖2 電機(jī)整體可滑動(dòng)的單點(diǎn)吊機(jī)布置圖

1.3 電動(dòng)葫蘆

電動(dòng)葫蘆是一種將電動(dòng)機(jī)減速機(jī)及其控制合成一體的起重設(shè)備[2]。規(guī)格一般有0.5 t、1.0 t和2.0 t。電動(dòng)葫蘆中間是鎖鏈卷筒，一端是電動(dòng)馬達(dá)，用轉(zhuǎn)動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給另一端的減速機(jī)，而后傳遞給鎖鏈卷筒，帶動(dòng)鎖鏈及吊鉤起重。

電動(dòng)葫蘆的特點(diǎn)包括性能優(yōu)、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、體積小、質(zhì)量輕、性能可靠、操作方便以及在燈柵層或演播室內(nèi)移動(dòng)方便。普通定速電動(dòng)葫蘆可以單獨(dú)控制，也可以多臺(tái)集中控制，便于提升各種設(shè)備。上收纜器通過(guò)單獨(dú)的電機(jī)控制與電動(dòng)葫蘆的配合，保持電纜不受力（如圖3所示）。此外，普通定速電動(dòng)葫蘆的控制盤(pán)為專(zhuān)用設(shè)計(jì)，一般分為4路或8路輸出，控制設(shè)有信號(hào)插座可以通過(guò)多臺(tái)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)同步控制。

圖3 多臺(tái)電動(dòng)葫蘆配合收纜器提升鋁合金桁架

在演播室中，數(shù)控葫蘆的使用越來(lái)越廣泛。數(shù)控電動(dòng)葫蘆控制系統(tǒng)具有安全可靠、可擴(kuò)展和網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)[3]。燈光師可以自由靈活地實(shí)現(xiàn)想要的布局，并通過(guò)控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)演出效果。對(duì)數(shù)控電動(dòng)葫蘆進(jìn)行編程控制，使桁架組合能夠進(jìn)行各種高度的升降和各種角度的偏轉(zhuǎn)。人機(jī)界面能夠?qū)崟r(shí)反饋桁架運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且具備監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行和異常錯(cuò)誤報(bào)警的功能，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)吊點(diǎn)的位置和質(zhì)量，當(dāng)位置異?；蛸|(zhì)量超過(guò)吊點(diǎn)載荷時(shí)，會(huì)觸發(fā)停止功能。

數(shù)控電動(dòng)葫蘆控制系統(tǒng)采用模塊化布局，可以根據(jù)實(shí)際需求擴(kuò)充系統(tǒng)容量，具備可擴(kuò)展性，使用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱式設(shè)計(jì)，拆裝方便，適合流動(dòng)演出及固定安裝。該系統(tǒng)還具有限位功能，即數(shù)控電動(dòng)葫蘆支持硬件限位，控制系統(tǒng)可以設(shè)定軟件限位和多道安全屏障，以避免沖頂和觸底。此外，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中正在運(yùn)動(dòng)的數(shù)控電動(dòng)葫蘆。如果任何設(shè)備出現(xiàn)異常故障，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)安全停機(jī)，以確?，F(xiàn)場(chǎng)安全。驅(qū)動(dòng)采用模塊化設(shè)計(jì)，用于控制變頻數(shù)控葫蘆，提供數(shù)字化通信、限位、高度定位以及負(fù)載檢測(cè)等功能。

1.4 上收攬裝置

圖4為上收攬裝置，主要由驅(qū)動(dòng)裝置、卷線(xiàn)裝置和接線(xiàn)端子等組成。驅(qū)動(dòng)裝置主要提供1個(gè)向上的拉力，同時(shí)設(shè)有繞線(xiàn)輪打滑裝置和發(fā)條彈簧緩沖裝置，避免額外的拉力對(duì)線(xiàn)纜造成的損壞[4]。不同產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)裝置有所不同，可分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)和卷簧驅(qū)動(dòng)等。接線(xiàn)端子主要分為導(dǎo)電滑環(huán)裝置和無(wú)觸點(diǎn)裝置。導(dǎo)電滑環(huán)是一個(gè)可以從固定裝置傳輸電流、數(shù)據(jù)信號(hào)到旋轉(zhuǎn)裝置的機(jī)電部件，但由于機(jī)械設(shè)備和摩擦等造成的超溫，其耐用性和穩(wěn)定性較差。無(wú)觸點(diǎn)裝置是一種新的接線(xiàn)裝置，規(guī)避了導(dǎo)電滑環(huán)體積大、成本高、信號(hào)傳輸不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。與上收攬裝置配合使用的數(shù)顯流動(dòng)轉(zhuǎn)接盒，通過(guò)插接件快速實(shí)現(xiàn)與扁電纜的對(duì)接。

圖4 上收攬裝置組成

上收攬裝置主要是配合單點(diǎn)吊機(jī)和電動(dòng)葫蘆使用，為提升的舞美燈光裝置提供穩(wěn)定的電源和控制信號(hào)，同時(shí)也在對(duì)美觀(guān)要求較高或吊桿運(yùn)行速度較快的吊桿上使用，避免傳統(tǒng)收攬框難看和線(xiàn)纜不易入框的問(wèn)題[5]。

1.5 水平吊桿

水平吊桿設(shè)備主要由提升電機(jī)、滑輪組、收線(xiàn)框、桿體、電源及信號(hào)插座類(lèi)組成，如圖5所示。提升電機(jī)安裝在燈柵層上，通過(guò)滑輪和鋼絲繩實(shí)現(xiàn)燈桿的升降。在燈柵層設(shè)有端子箱，將普通電纜轉(zhuǎn)接為扁電纜，燈柵升起時(shí)扁電纜收在燈桿上端的收線(xiàn)框內(nèi)。在燈桿上設(shè)有電源及信號(hào)插座盒。桿體的長(zhǎng)度以及電源和信號(hào)插座盒的數(shù)量均可以根據(jù)要求確定。

圖5 水平吊桿布置

水平升降吊桿應(yīng)具有如下防護(hù)功能：第一，上限位，防止吊桿越過(guò)最高點(diǎn)與燈柵層相撞；第二，下限位，防止吊桿降到最低點(diǎn)與地面相撞；第三，過(guò)載保護(hù)，防止吊桿超載造成危險(xiǎn)；第四，防松斷繩，鋼絲繩出現(xiàn)異常狀況時(shí)能夠迅速停車(chē)保護(hù)；第五，防沖頂，上限位裝置失靈時(shí)防止吊桿與燈柵層相撞。

2 不同演播室適用的燈光吊掛形式

單點(diǎn)吊機(jī)與電動(dòng)葫蘆適用于景區(qū)多變、燈光吊掛且造型復(fù)雜的節(jié)目類(lèi)型，燈光師可以自由創(chuàng)造布光結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)吊掛形式調(diào)整吊點(diǎn)位置。單點(diǎn)吊機(jī)與電動(dòng)葫蘆均可以加裝稱(chēng)重系統(tǒng)，用于監(jiān)控各吊點(diǎn)的荷載，保證吊點(diǎn)荷載合理配置，為桁架組合及掛燈提供載重依據(jù)。通過(guò)稱(chēng)重系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)超重報(bào)警和急停等功能。單點(diǎn)吊機(jī)與電動(dòng)葫蘆的主要區(qū)別在于，單點(diǎn)吊機(jī)多為固定安裝，一次性投資較大，而電動(dòng)葫蘆則較為靈活，可以一次采購(gòu)也可以租賃。

水平吊桿設(shè)備的位置相對(duì)固定，布光結(jié)構(gòu)形式較為單一，布光會(huì)造成部分盲區(qū)。水平吊桿主要用于景區(qū)相對(duì)固定的演播室，其具有設(shè)備承載能力強(qiáng)、維修簡(jiǎn)單以及燈具更換方便等優(yōu)點(diǎn)。

以某2 000 m2演播室為例，演播室周邊區(qū)域布置30套雙層水平吊桿，每套的額定載荷為600 kg，以滿(mǎn)足固定位置的側(cè)光、逆光燈具的布置，同時(shí)設(shè)置固定式環(huán)幕吊掛裝置，以滿(mǎn)足幕布布置的需要。舞臺(tái)中心區(qū)域設(shè)置120套電機(jī)整體可滑動(dòng)的單點(diǎn)吊機(jī)，每臺(tái)吊機(jī)的荷載為500 kg，電機(jī)滑動(dòng)軌道中心間距不小于2 m，電機(jī)在一定范圍可以自由滑動(dòng)并組成吊掛陣列，可以滿(mǎn)足任意形狀和造型的鋁合金桁架的吊掛。每臺(tái)電動(dòng)單點(diǎn)吊機(jī)配備承重系統(tǒng)，通過(guò)控臺(tái)監(jiān)控每個(gè)吊點(diǎn)的受力情況，為桁架組合及掛燈提供載重依據(jù)。配置20臺(tái)電動(dòng)葫蘆作為流動(dòng)設(shè)備使用，當(dāng)?shù)觞c(diǎn)在兩組電機(jī)滑動(dòng)軌道之間時(shí)，可以使用電動(dòng)葫蘆作為提升裝置。演播室中心配置了60個(gè)上收攬裝置與單點(diǎn)吊機(jī)配套使用，在桁架升降過(guò)程中提供連續(xù)可靠的電源及控制信號(hào)。當(dāng)桁架靜止時(shí)，上收攬裝置提供一定的提升拉力，保證電纜垂直且不會(huì)與其他吊掛裝置發(fā)生刮擦。吊掛控制系統(tǒng)配置變頻矩陣切換裝置，該裝置最多可同時(shí)控制12臺(tái)單點(diǎn)吊機(jī)。

燈柵層是演播室上空為吊掛設(shè)備專(zhuān)門(mén)設(shè)置的鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，此平臺(tái)設(shè)置大量吊掛設(shè)備、機(jī)電管線(xiàn)和燈光控制設(shè)備等，再加上演播室內(nèi)存在大量豎向空調(diào)風(fēng)管、消防水管和結(jié)構(gòu)吊柱，因此需要對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，為安裝、操作及維護(hù)提供良好條件。

演播室燈具吊掛裝置的選擇不僅要綜合考慮演播室的功能、布局、高度以及面積等因素，還需要結(jié)合演播室吊掛系統(tǒng)的操作難度、運(yùn)行維護(hù)難度和自身投資預(yù)算等進(jìn)行選擇。單點(diǎn)吊機(jī)、電動(dòng)葫蘆和水平吊桿各有特點(diǎn)，可以在演播室中綜合運(yùn)用。例如，在固定燈具位置可以使用水平吊桿；在變化較多的主演區(qū)可以采用單點(diǎn)吊機(jī)，而且可以在軌道間增加電動(dòng)葫蘆；運(yùn)用多種吊掛形式能給各種舞臺(tái)形式提供更加豐富的舞美及燈光創(chuàng)意。

3 結(jié)語(yǔ)

超大型電視演播室為燈光吊掛提供了更大的空間和更多組合的可能性，同時(shí)也提出了挑戰(zhàn)。充分利用不斷發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)，提升電視演播室的節(jié)目制作能力，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，成為未來(lái)超大型電視演播室的發(fā)展方向。