2021年7~8月间，协会舞台机械专委会对舞台机械行业主流厂商进行了专题远程调研，调研的目的是掌握行业发展的动态、了解企业对技术服务的需求、共享企业创新的成果。

调研的重点是近两年在抗疫的严峻形势下，企业克服重重困难，大力开展技术创新活动，以创新促发展，引领技术提升，稳住市场供求，进一步活跃民众健康的文化生活，所取得的一系列成果。

此次参与调研的业内主流企业有：浙江大丰实业股份有限公司、北京北特圣迪科技发展有限公司、北京金东高科科技有限公司、甘肃工大舞台技术工程有限公司、天津舞台科学技术研究所、北京秀域科技文化股份有限公司、广州格瑞德工程技术有限公司、杭州子午舞台设计有限公司、成都炎兴自动化工程有限公司等九个单位。

九家企业都积极参与调研活动，进行了充分地研讨及总结，调研获得了大量详实的资料，充分展示了各个企业的技术创新成果。协会近期将择其要点，分篇章予以转载高档舞台设备，供业内共享。

技术创新报告（二）——北特圣迪

北京北特圣迪科技发展有限公司，在疫情期间特别注重开展技术研发创新和新产品研制，无论是传统剧场还是各类独具特色的旅游剧场，均在技术上力争抢占行业技术的制高点。

01 神州舞台控制系统—SZCS-7000

公司最新自主研发的SZCS-7000舞台控制系统，在原舞台操控系统的基础上，融合自适应控制、鲁棒控制和模糊控制等先进控制技术。采用模块化可配置编程思想，支持多控制台平行管理、等时授权、实时设备监控和报警分级管控等高可靠安全技术。通过内部支持的多场景、时间轴、数据流等功能，解决与灯光音响等非机械设备的同步演出问题，真正实现一机多控。

SZCS-7000舞台控制系统

1）系统构成

2）特色技术和功能

a) 模块化流程可配置：通过系统模块化的设计结构，实现可配置化，提高程序代码复用度，缩短编制及调试时间，降低程序复杂性，使程序设计、调试和维护等操作简单化。

模块化流程配置

b) 多控制台安全管理：所有控制台独立授权、方式平等，之间转换无需等待时间。不因繁冗的授权管理而延缓控制；不因多控制台对同一设备操作而致命令混乱、设备失控。

c) 实时安全监控自整定：采用优先级管理机制，通过故障点报警和互锁规则，保证设备自身及相互间的安全运行。当紧急情况出现安全监控致使设备停运时，可在现场监督人员的看护下，屏蔽外部故障点并解锁运行，保证演出顺利进行。

d) 时间码为基础的运动状态控制：以系统主PLC时间为标准运行时间，统一计算时钟，记录所有设备运行状态，保证设备状态－位置的安全性。特别使按照灯光、音响的时间码控制技术控制设备成为可能。

e) 数据信息流显示、传递：以对象字典描述设备状态、属性、命令的数据。通过传递、解析、访问操作对象字典，实现设备数据信息的交互。在此基础上搭建统一的信息处理平台，实现设备的复杂运动操作。

f) 新一代控制台和上位机控制系统：HMI操作管理子系统是公司开发的新一代上位机系统，结合新一代控制台，实现更强大功能，更优化人机交互体验。

主要由三台高清工业触摸屏组成，分别为27寸主操作屏、21寸数据显示屏、21寸3D显示屏。配合控制台上按钮、操纵杆等，主操作屏可方便地实现单控、场景操作，还可完成设置数据、旁路、禁用、归零、屏蔽故障等辅助功能。数据显示屏和3D显示屏可方便人员在进行操作的同时，及时查看与运动密切相关的数据和设备实时的3D剧场位置。显示屏以不同方式、不同角度完整、全面展示剧场设备的所有信息。

引入3D虚拟现实技术，不仅可让操作人员更直观地掌握所有参演设备的运行状态，还能在无需设备参与的情况下实施编场预演，对演出效果加以检验和修正。

3D虚拟现实

02 万向表演车台

1）概述

万向表演车台可运载演员、道具等在舞台场地中自由移动，任意行走，在多种形式的移动中展现其独特的表演效果。

公司从2019年立项，经两年的研发及大量试验，使该设备在功能完整性、运行安全可靠性、对不同空间场景及各种表演形式的适应性、方便高效的运动轨迹规划、三维人机界面等方面均有较大的提升。该设备应用于肥东大剧院。

产品分控制台和车台体两部分。控制台主要包括上位机、控制台PLC系统；车台体部分主要包括车体PLC系统、伺服系统、定位传感器。

用户通过控制台发出相应的运行命令，并通过无线通讯传给车体；车体PLC接受命令后，利用运动控制算法计算获取每个轮子的旋转角度和行走速度，并发送给伺服驱动器完成运动命令。其中运动控制算法是其核心技术。

2）功能

d) 运动模式：转向模式、斜行模式、原地旋转。

3）特色技术

a)采用四轮独立转向独立驱动方式，实现灵活运动高档舞台设备，并适应较大负载。

b) 灵活多变的运动操作模式

万向车台体

03 具有SIL3安全等级认证的舞机控制系统

舞台机械控制系统的安全性、可靠性是整个设备系统的关键，必须满足相关规范要求。通过风险评估方法，如GB/T 15706《机械安全—设计通则—风险评估与风险减小》，可帮助识别舞台机械设备引起的危险程度，风险发生的可能性、出现频率等因素。舞台机械控制系统通过采用满足相应安全标准等级的安全功能设计，达到降低风险的目的。

SIL认证是基于IEC 61508, IEC 13849, IEC 62061等标准，对安全设备的安全完整性等级(SIL)/性能等级(PL)进行评估和确认的一种第三方评估、验证和认证。功能安全认证主要涉及针对安全设备开发流程的文档管理评估，硬件可靠性计算和评估、软件评估、环境试验、EMC电磁兼容性测试等内容。

公司于2019年1月开始研发SIL3安全等级的舞台机械控制系统，充分调研了国内外相关舞台行业控制系统的安全现状，收集并学习国内外相关控制系统安全标准，筛选适合舞台控制系统的安全控制产品系列，与认证机构反复沟通，设计出适合舞台安全控制系统的使用需求和软、硬件设计方案。完成安全控制系统设计图纸、控制系统安全程序代码，产品最终通过EMC实验室测试和认证机构审核，于2020年2月取得了神舟安全控制系统（Shenzhou Safety Control System BSSCS-A-01）的SIL3安全认证证书。

安全控制系统通过收集舞台控制系统各部分信息，监控整个系统的运行状态，必要时触发相应的安全功能使得舞台机械设备处于安全状态。

安全功能包括但不限于以下方面：

04 上海马戏城舞台机械工程

上海马戏城剧场舞台机械工程项目，专为演出马戏、杂技服务，其主要设备都是非常规、高难度的。加之是改建项目，空间、载荷条件都受到限制，致使许多实施方案都具有较强的挑战性，主要设备如下：

该项目还包括几十道全铝卷扬机的吊杆灯杆、能承受较大水平冲击荷载并超稳定的弧形升降台组等。

05 上音歌剧院舞台机械工程

上音歌剧院，是上海音乐学院这一国内顶级音乐学府文化设施建设的核心和灵魂，因而定位为世界一流，其各项专业技术指标要求之高及舞台功能要求之全均与之适应。

为实现卓越的声音效果，建筑师特为剧场建筑地基基础设计了减震隔震结构，尽可能隔离外界的震动及噪音，以使剧场的综合噪声控制在48分贝以下，使其声学效果更佳。其中为实现舞台基本功能和增强舞台表现力而配置的共计300多台套、总装机重量达700多吨的舞台机械系统也将要求高质量、高品质，使这些重装设备在运行中达到剧场噪声的指标要求。

不仅如此，为更加丰富舞台表现力及高效多变地切换大型舞台场景、增强设备使用功能，其中一些主要设备更是拓展了多种运动形式和功能。

上音歌剧院台下设备平面布置