杭州大剧院舞台灯光系统改造

　　神州音响网讯：

　　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4 096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 EOS系列TI8192，可变剧场灯光控制台选用1台EOS系列GIO2048，2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DMX512、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Capture 3D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DMX 512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GIO2048 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 IRFRIpad 16G Wifi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 FULL 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 NET 3 网络控制灯光系统，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，配置了爱富丽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(工作效果见图1)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 Architectural Control 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。

　　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配套的电池早在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UPS电源主机，改造配置了7台CASTLE 6KS 5kW山特UPS不间断电源。

　　2 调光系统改造

　　歌剧院原有ETC调光柜14台，CEM作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ETC CEM3 调光柜中央处理器。

　　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。Z897、Z898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。

　　2.1CEM3 调光柜中央处理器

　　Sensor®3 控制电子模块(CEM3)根据优先级管理以太网、DMX 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。用户可在直观面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。

　　分布式调光器运用的手法是使调光器充分接近于灯具。调光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固定和分布式调光器相结合的布置方式。

　　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ETC NET 2网络系统升级为NET 3网络系统。NET 3灯光网络系统能以太网/DMX网络控制，系统严格遵循TCP/IP通讯协议及USITT DMX512/1990，符合ACN协议。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DMX 终端节点实现以太网控制信号与DMX信号的相互转换，其他DMX节点通过DMX信号分配器分布剧场DMX信号点。

　　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控制、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GbE端口、外加2个可选的光纤GbE(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ETC NET NODE 升级为NET3 TOW PORT GETEWAY。把原信号放大器全部更换为FDL的8口放大器，通过NET3 TOW PORT GETEWAY及跳线口把网络信号送到舞台每个DMX点位。实现网络信号和DMX 512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ETC LED 灯具Source Four LED Lustr®+。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。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Robert Juliat Cyrano 3°/ 8°2 500 W追光灯，Cyrano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250 W灯具，马道和台仓是100台125 W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16 m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，把原250 W自整流汞灯换为100 W LED灯，原125 W自整流汞灯换成12 W LED灯，照度明显提高情况下还节能，能耗节约近25 kW，按每天10 h计算，每天节约250 kW。