三. 网络系统设备配置

舞台灯光网摇头灯资讯 更新时间：2010-7-23 14:20:02　编辑：亦蓝　[ 大 中 小 ]

内容导航： 第1页：一. 剧场灯光网络系统功能定位 第2页：二. 网络控制系统设置 第3页：三. 网络系统设备配置 第4页：四. 线缆选择方式 第5页：五. 接点标签 第6页：六. 网络设备机柜配置

三. 网络系统设备配置

（1）灯光网络结构

　　灯光网络由大剧场主干网络和灯光控制系统网络两大部分组成，主干网络负责各灯光网络工作站之间的数据传输，系统连接、共享。主要采用先进、稳定、高速的千兆光纤以太网技术，将灯光控制系统等资源共享变得科学合理又简便易行。网络系统设计，包括主干网络设计及单个系统的网络设计，采用光纤连接。其三大优点是：一、有效抑制电磁干扰；二、可远距离传输信号而不产生衰减；三、可同时从回路的双方向传输信号，以保证整体主系统运行的稳定性。主干灯光网络设备选用符合国际标准TCP/IP通讯传输协议和性能可靠的设备；网络多级备份，确保数据传输高速可靠并具有共享性。 　　

　　大剧场灯光网络交换机位于大剧场中心控制室、调光器室、舞台设备层、舞台上场门4处，连接大剧场整个灯光网络系统，并与多功能剧场灯光网络交换机连接。

　　大剧场整体灯光网络系统的主干线，在设计中采用以双环型局域网的形式连接4套中枢灯光网络设备。控制室主灯光网络设备与每套灯光网络设备既可独立工作和相互冗余备份。网络交换机设有三层结构，光纤收发接口实现堆叠功能和网络管理功能，支持国际最新标准IEEE 802.3 af。　　

　　大剧场以太网络节点的具体位置包括：大剧场灯控室、舞台右边桥、舞台左边桥、舞台侧台、乐池、耳光室、调光器室、舞台设备层、面光桥等。本次设计大剧场网络节点共有138个分布点。

① 定点控制

布光、编辑工作，通过控制室、乐池旁、观众厅内的灯光控制站点，连接到电脑控制台上，完成灯光调度。控制室主要用于演出调光。乐池旁、观众厅内的灯光控制站点，既用来制作和编辑新的演出照明方式，也可供导演和灯光师编排节目时现场使用。

② 多点控制

全数字网络调光系统的优良特性是具有多点控制及场备份的功能，根据需要设置多点控制接口以备灯光师随时调用。

③多人控制

可设定功能增创第二、甚至第三或第四个控制输入至系统中作为主控台角色的一个分支。在遥控模式下，每个控制台有其自己独立的输入命令和显示，并可把控制回路的资料进行"Partitioned"(分割)并加以记录。这种功能容许一个控制台独立记录控制回路于主CUE场上，而与此同时，其它灯光师可利用他们的回路分割并执行在同一个CUE场上。带着独自的显示及唯一的回路列表，每个控制台的回路分割可为整个系统的任意一部份，从而去满足节目表演中的各种需求。

④无线遥控

　　依据传输线路可以连接便携式无线控制器（如：PDA调光）的特点，达到遥控整个系统。便携式无线遥控器（PDA）可以将主控台上的多种功能调用出来，节省了对光时间，提高整个系统操作的实用性和灵活性。

（2） 主干光纤网络

　　设计的主干网络是指大剧场各个网络交换机，如大剧场灯控制室、调光器室、设备层等的控制联系网络。主干网络由于线路长、传输数据多，特采用单模光纤的千兆以太网络系统。

　　目前，很多的网络系统设计概念已相当完整，各自都具备计算机网络系统，系统之间的主干连接，考虑传输距离和信号质量以及系统今后的扩展，通过光纤收发器，将信号源转换为光信号进行传输，由于采用了基于多模光纤的千兆以太网技术，整体网络的扩展和连接相对比较简单。主干光纤网络，能完全兼容大剧场的网络系统。这样一来，既节省了投资又使资源得到合理利用，使整个系统功能十分完善，只要将光纤信号直接接入大剧场的网络光纤收发机，便可以利用计算机网络资源，实现大剧场内网络资源共享，灯光系统、音响系统、视频系统、计算机系统都可实现文件的共享，同时通过计算机网络实现与国际互联网INTERNET的连接，方便系统在网上简易实现系统升级和设备的远程诊断维护。

（3） 灯光网络控制

　　系统以太网/DMX灯光网络，灯光网络控制系统，是指用网络传输和监测灯光控制信息的系统。整个控制系统，严格遵循TCP/IP通讯协议和USITT DMX512/1990 。灯光控制系统成星型分布，各信号集中于各自的灯光网络交换机，通过集线器分布以太网节点，数据传输介质采用超5类以太网信号线，DMX信号由连接网络交换机中的SN110网络节点提供，每个SN110上有LCD液晶显示，用来提供信息指示及两个DMX接口，每个接口能利用网络配接软件或浏览器加以设置。可从大剧场的中央计算机或任何无线场景遥控器上，完成所有SN110的设置工序，电源直接由网线从网络中提供 (国际最新标准IEEE 802.3af) 。 所有手提型的网络单元，均可直接利用插件的网络接口连接并通电工作，通过Strand SN1XX NODE网络节点，实现以太网控制信号与DMX信号的相互转换并合理分布于大剧场各DMX信号节点。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，网络中具备以太网DMX控制、无线遥控、有线遥控并能接入场灯控制系统以及环境照明控制系统。

　　此次设计所采用的技术，全面引进了由斯全德公司--最早开发又不断完善，目前处于世界领先地位之一的Strand ShowNET技术。包括了最新的无线网络系统，最新发表的工作电源于网络线材中游走等，来提供控制系统的灵活性，它将灯光控制系统完全溶入了网络系统，并进行了无缝整合，对灯光控制技术进行了系统地整合和扩充，使得灯光网络控制更加简便易行，应用ShowNET TCP/IP协议和软件给灯光控制带来了技术革新的最新成果 。

　　大剧场中的灯光网络控制设备，均可由该系统统一进行控制，没有任何信号的兼容问题，应用了强大的Strand ShowNET Configuration网络配置编辑软件，通过人性化的界面使系统实现任意放置，数据还能从任一特定的区域更新，SN1XX 节点避免了从一个网点运行到另一个网点去更新系统的繁琐。该软件能通过设定来分配指派所有的以太网选址、信息、IP、网关、多点传送、组合、分支网络信息到每个网点。可以说Strand ShowNET是对传统的DMX512的重大的技术革新，是灯光控制系统的一次质的飞跃，它彻底解决了上千回路大型剧院或多功能剧场，回路分布和多调光台控制同一组调光柜与数控设备等一系列、单一应用DMX512网络所无法实现的技术难题 。　　

　　为了保障系统运行的可靠性和稳定性，在每个中心控制室使用不间断电源（UPS电源），这里使用的是美国APC公司的UPS电源产品，这种UPS电源属在线式（ON-LINE）系统，它可以为负载提供稳频、稳压、不间断高质量纯正弦波交流电，该系统能有效地克服由外电网直接供电所引起的常见电源质量问题，如电压过高、过低、电压突变或瞬间尖波、电源线上杂波干扰、电力供应中断或瞬间断电等，从而保证网络设备的正常运行，防止电脑及数据处理系统内的数据丢失。UPS不间断电源是特别为各种微电脑网络，小型电脑工作站和精密电子仪器设计的，运行极为可靠，还可增加电池组延长后备供电时间，以满足在断电情况下，仍获得长时间供电的特殊需要 。

（4）网络布线 　　

　　此次设计对于网络布线、接线以及接线盒的工艺处理方面都要求非常细致，在所有网络中，使用了美国AMP公司系列带锁接插件，所有网络设备的生产和架设都符合国际工业标准。其中的外购部份更是选用业界领先的产品，如"IMC"、"3M"、"3Com"等有效增强系统的高水平及稳定性，接线盒中包括了各个回路的强电输出部分和信号传输，弱电接口部分由于采用了国际先进的生产工艺，消除了其它信号的干扰问题，线材接插件均符合国际电气认证，线材均经阻燃处理，线与接插件的连接均要求使用焊接技术处理，彻底杜绝接插件中的打火现象。总体布线根据大剧场的建筑结构以及线路的布置标准，合理布局，统一规划充分显示出大剧场现代化、自动化灯光控制系统的先进性灵活性和稳定性。 　　

　　大剧场灯光网络控制遵循TCP/IP网络协议及USITT DMX512/1990，整体控制采用以太网系统，采用超五类双绞线传输TCP/IP、DMX512等数字信号，每个以太网接口均采用金属接线头保护。

（5）系统硬件与软件
　　调光台为整个系统的枢纽中心，此次设计使用的是Strand 550i电脑调光台, 定义的模式可为主控台、备份台及遥控台三种。主控台为整个网络之首，连接了斯全德"SHOWNETTM"以太网网络和SN系列网站后，2048路DMX输出可以增加到8192路（16个DMX单元）；以控制整个系统备份台，以网络架构与主控台连接,并利用完全跟踪备份(Full Tracking Backup)模式，对主控台进行学习，即主备调光台并行处理，在任一台调光台上按键，则另一调光台马上学习，演出时同步输出信号。这种完全跟踪、备份与传统的双机热备份操作（即先在主机上编程再通过磁盘纪录后再考贝到备份台中, 一旦演出中途故障，便需要从备份台中紧急操作调出程序）的模式相比较，具有更大的时效性与安全性。备控台也可以为主控台的分控台，在大型演出中往往可通过分工来处理, 如主控台为传统灯控制，备控台为换色器等控制，也可设定功能扩展等。

　　此设计方案运用STRAND 550i电脑调光台作为主调光台和另一台STRAND 550i电脑调光台作为辅助调光台，两台调光台互为联网后在互为备份的同时，还可选用另一台STRAND 550i或300电脑调光台作为完全跟踪、备份台。在两台550i控制台之间提供备份工作，当备份550i电脑调光台自动确认"主机"身份的控制台失效时，备份550i或300电脑调光台会自动确认接管，直至另一控制台上线并"Login" 设置成为另一"主机" 或"遥控" 的角色，此时一个全功能的控制平台已准备就绪，网络的接替和控制权的转换为全自动化。
另外550i控制台当然也可以设置成备份角色，为其它控台服务。调光台与调光台之间互为学习，互为完全跟踪备份，确保信号输出稳定畅通 。
　　通过网络节点可在大剧场观众席建立灯光控制站点和监控界面，完全实现大剧场
灯光的多点控制、多人控制、遥控和监控。这种具有国际先进水平的高度灵活性灯光控制系统，充分体现了大剧场舞台灯光现代化管理理念与新式灯光操作管理模式，大大节省装台与布光所用的时间，也给节目编排时，导演与灯光师在现场的声音和视觉交流，带来变革性的便利。 DMX/以太网络调光系统是新一代高速网络与智能数字调光设备的集成，是目前最为理想的舞台灯光控制系统，它既可以传输DMX512信号，也可以传输以太网络信号，并综合了两者的优点。以太网（Ethernet）具有1GT比特/秒数据传输速率，较低误码率、数据传输的质量高、资源共享提供强大的通信手段、远程信息访问、易于建立维护和扩展等技术特点。

　　在功率输出、电网防污染等方面，提供了STRAND新近研发成果 EC21智能型大型立柜，它是在全球性广泛应用的CD80SV硅柜基础上开发的更为先进的智能型调光立柜。该立柜主体本身就是一个完整的网络；可接手提式遥控；具有99个后备场；其最大特点是能自动对电网的谐波作出分析以调节最佳的触发角位置，保证输人电压90-240V范围内，输出电压误差小于1V，解决了演出中电压不稳而产生的调光不均及灯光闪烁现象；具备目前国际最先进的SST正弦波技术，不仅直通/调光回路可互换，正弦波/调光回路也可互换；控制反应时间快达16毫秒；可允许三相交叉配接和三相输入修正；具有DMX优先配置功能，可实现DMX完全配接；触发精度16比特4000级；标准耐冲值高达100，000AIC；全负载状态报告；磁环抗干扰能力也为国际同行中最强(可达635uS/230V)。

　　在灯光网络数字调光系统中，应用的软件是目前在斯全德调光台上广为使用的软件有Genius Pro Tracker、 Communique、 NetworkerReporter 、Server 、ShowNET、 Configuration等不同的软件，在整个网络系统中的功能各异 。
① Genius Pro为整个系统或单机的操作系统(O/S),所有其他的功能也都围绕它而存在，这套软件能处理6000光路（Channe）、l8192硅路(Dimmer)、2000场(Cue) 、1000组(Group) 、2000宏(Macros)、 600×99效果步30效果演出3000时间码(SMPTE)等功能除了在调光台中应用外,还可装进PC机运用以作为脱机编辑或PC机备份。
② Tracker为换色器或电脑灯控制之用，广义上说是为控制所有接收DMX讯号而起动的器材，由于利用全新的属性观念来操作，使得在操作过程中更为直观，这是目前世界上其它同类产品所无法比拟的。
③ Communique为调光台对外界讯号连接的界面，如模拟输入触发SMPTEMidi及宏触发等 。
④ Networker为单机对网络间沟通的桥梁，目前以1GT比特/秒的速度稳定运行，居国际较高水平。
⑤ Server为所有控制台内编程的集中地，即每个控制台，可通过Server而达到资源共享的目的
⑥ ShowNET 、Configuration担负全系统DMX地址码的分配工作，其强大的功能可把一段通用的(Univeres)512回路里的任何回路，跟其他段的任何回路合并组成另一新段。这是其他厂商DMX分配手段力所不能及的。
⑦ ShowNET的最新版本ShowNET Pro更把原来的处理能力从16段提升到32段，即32×512=16384个DMX地址码，这32段隐藏于我们叫"NETslot"的网络配接带上，每一路可以自由搭配或定义成输出/输入，以任何一个SN110网络节点工作站中的任何一个接口中体现。
⑧ ShowNET 、Configuration软件为斯全德灯光公司全球最早开发应用，采用国际通用TCP/IP通信协议，符合将来灯光网络协议（ACN协议）的国际标准，支持USITT DMX512/1990协议。可利用PC视窗人机介面，而遥控设定所有SN110网络节点工作站的输入/输出，状态及监控。这种国际同行中独有的监测/控制可以同时进行的功能，给灯光监控管理带来国际领先的技术手段 。
⑨ Reporter Pro软件用来检查调光柜系统图画界面，在Windows XP界面运行监控调光柜每路工作状态、设计登陆密码,防止被盗用、通过密码限制使用权限、直接控制每一路可控硅、可以配置调光柜的配置、地址、线性等同时它还可以报告以下内容：短路状态、是否超温、超负载、负载(瓦特数-W)、记录负载偏离情况、无负载/断电器断开、闸流器失效、硅模组错误，真正有效监控网络信息。

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