劉玉群，蘇志斌

（1.國家大劇院 舞臺(tái)技術(shù)部，北京 100031；2.中國傳媒大學(xué) 信息工程學(xué)院，北京 100024）

國家大劇院歌劇院舞臺(tái)機(jī)械最終驗(yàn)收程序

劉玉群1，蘇志斌2

（1.國家大劇院 舞臺(tái)技術(shù)部，北京 100031；2.中國傳媒大學(xué) 信息工程學(xué)院，北京 100024）

詳細(xì)介紹國家大劇院歌劇院舞臺(tái)機(jī)械驗(yàn)收的程序、步驟，對(duì)有代表性的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)分析和說明，并對(duì)整個(gè)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)性的陳述、分析和評(píng)價(jià)。

國家大劇院；歌劇院；舞臺(tái)機(jī)械；臺(tái)上設(shè)備；臺(tái)下設(shè)備；驗(yàn)收檢測(cè)；FAT

對(duì)舞臺(tái)機(jī)械而言，驗(yàn)收是基本建設(shè)程序中建設(shè)項(xiàng)目投入使用前的最后一個(gè)、也是十分重要的程序，在劇場(chǎng)正式使用前必須對(duì)舞臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查與測(cè)試，并完全達(dá)到合同規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)要求后才能進(jìn)入最終驗(yàn)收程序FAT（Final Acceptance Test）。

國家大劇院是國內(nèi)頂級(jí)演出藝術(shù)中心，歌劇院是其中舞臺(tái)機(jī)械種類最全、數(shù)量最多、具有代表性的劇院，其舞臺(tái)機(jī)械FAT程序也是非常嚴(yán)謹(jǐn)、周全的，本文就國家大劇院歌劇院舞臺(tái)機(jī)械最終驗(yàn)收程序作一詳細(xì)的介紹。

1 FAT程序概述

國家大劇院歌劇院采用國際傳統(tǒng)的“品”字型舞臺(tái)結(jié)構(gòu)形式，布置有主舞臺(tái)、左右側(cè)臺(tái)和后舞臺(tái)4個(gè)部分，不僅具有推、移、升、降、轉(zhuǎn)的完整功能，可迅速布景的換景設(shè)備，以及世界上獨(dú)創(chuàng)的左右車臺(tái)互換技術(shù)，還設(shè)置有可傾斜的芭蕾舞專用臺(tái)板車臺(tái)。舞臺(tái)上空的吊桿、軌道單點(diǎn)吊機(jī)和自由單點(diǎn)吊機(jī)等設(shè)備的數(shù)量、技術(shù)參數(shù)均居世界先進(jìn)水平、國內(nèi)同類劇院的首位。

1.1 合同要求

歌劇院的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備是國家大劇院基建項(xiàng)目采購中投資最大的項(xiàng)目，由日本“三菱重工”總承包，合同對(duì)設(shè)備的驗(yàn)收有明確和詳細(xì)的規(guī)定：承包商要提供完整、清晰、正確、詳細(xì)的供貨范圍內(nèi)設(shè)備的技術(shù)資料，考核、試驗(yàn)、驗(yàn)收的程序、方法、使用工具和儀器以及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，具體還包括試驗(yàn)報(bào)告、出廠合格證書、檢驗(yàn)合格書等，供業(yè)主方進(jìn)行資料驗(yàn)收。按照合同的要求，在設(shè)備廠家對(duì)機(jī)電設(shè)備自檢完成后，于2006年9月開始，由業(yè)主、監(jiān)理單位、設(shè)備廠家三方，按照經(jīng)過三方討論確認(rèn)后的設(shè)備驗(yàn)收大綱的相關(guān)要求，從外觀檢查和性能測(cè)試兩個(gè)大方面對(duì)歌劇院的舞臺(tái)機(jī)械進(jìn)行最終驗(yàn)收。

1.2 組織機(jī)構(gòu)

歌劇院在進(jìn)行FAT驗(yàn)收測(cè)試時(shí)，除合理、有序安排檢查過程，還對(duì)舞臺(tái)安全措施有如下要求：

（1）所有參加驗(yàn)收的人員服從綜合指揮的指揮，根據(jù)綜合指揮的口令進(jìn)行檢測(cè)工作。

（2）所有操作人員使用無線對(duì)講機(jī)，遵照綜合指揮的口令進(jìn)行正確的運(yùn)行操作和測(cè)量工作。

（3）嚴(yán)禁無關(guān)者進(jìn)入測(cè)試區(qū)域并安排專門的監(jiān)督人員監(jiān)管這些區(qū)域。

同時(shí)，對(duì)參與測(cè)試的單位、部門和人員也進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，驗(yàn)收組織結(jié)構(gòu)見圖1。

1.3 驗(yàn)收內(nèi)容

歌劇院FAT驗(yàn)收測(cè)試的內(nèi)容見表1、表2，該表列出了參加驗(yàn)收的全部舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備和測(cè)試項(xiàng)目。

2 檢測(cè)項(xiàng)目

2.1 外觀檢查

舞臺(tái)機(jī)械的外觀檢查主要依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，通過目測(cè)檢查進(jìn)行，重點(diǎn)針對(duì)設(shè)備的規(guī)格與狀態(tài)、機(jī)構(gòu)與裝置等內(nèi)容。臺(tái)上設(shè)備的外觀檢查主要在+29 m ～ -6 m的柵頂、卷揚(yáng)機(jī)室、馬道、操作室和舞臺(tái)平面等地進(jìn)行；臺(tái)下設(shè)備則主要在-27.5 m ～ -6 m的主舞臺(tái)臺(tái)倉、控制柜室、樂池升降臺(tái)臺(tái)倉等地進(jìn)行。

具體檢查項(xiàng)目分為以下幾個(gè)方面。

2.1.1 安裝檢查

主要檢查設(shè)備安裝位置是否正確，確保設(shè)備數(shù)量齊全；鋼結(jié)構(gòu)有無變形或損傷；所有裝置安裝是否牢固。

2.1.2 外觀檢查

主要檢查設(shè)備涂漆是否正確，色澤是否均勻，有無漏刷、裂紋或脫落。

2.1.3 電氣檢查

主要檢查電氣與控制設(shè)備的布局和布線是否規(guī)范且整齊美觀；電氣設(shè)備、電纜、導(dǎo)線等接頭是否牢固，確保標(biāo)記準(zhǔn)確。

2.2 性能測(cè)試

性能測(cè)試是FAT測(cè)試的核心部分。主要通過操作系統(tǒng)對(duì)單臺(tái)設(shè)備、多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，考核設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)及控制系統(tǒng)的功能，以證明其符合合同規(guī)定的一系列功能。

2.2.1 單項(xiàng)設(shè)備測(cè)試

單項(xiàng)設(shè)備測(cè)試是通過操作系統(tǒng)對(duì)單臺(tái)設(shè)備的載荷、速度、停位精度、安全性能等進(jìn)行的測(cè)試。其中，載荷測(cè)試主要包括空載和100%額定載荷兩種情況，對(duì)于安全性要求較高的電動(dòng)吊桿，則特別進(jìn)行120%的超載試驗(yàn)。部分沒有進(jìn)行100%載荷測(cè)試的臺(tái)下機(jī)械，例如樂池升降臺(tái)、車載轉(zhuǎn)臺(tái)、軟景庫升降機(jī)和自動(dòng)存取機(jī)構(gòu)，則按照要求進(jìn)行50%的載荷測(cè)試。在上述載荷下，令單項(xiàng)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備以固定速度進(jìn)行上升和下降運(yùn)行，確認(rèn)電流值。安全性能測(cè)試主要是在0%載荷下，低速或給定速度的條件下，在運(yùn)行中強(qiáng)制激活限位開關(guān)或松繩開關(guān)，確認(rèn)設(shè)備是否停車。針對(duì)數(shù)量較多的臺(tái)上設(shè)備如電動(dòng)吊桿、自由單點(diǎn)吊機(jī)、軌道單點(diǎn)吊機(jī)、燈光吊籠等，任意抽取25%的設(shè)備進(jìn)行檢查，而臺(tái)下設(shè)備則逐臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)。

合同規(guī)定所有設(shè)備在額定速度、額定載荷下的停位精度要求如表3所示。

圖1 驗(yàn)收組織結(jié)構(gòu)圖

表3 舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備停位精度要求

表1 臺(tái)上機(jī)械設(shè)備最終驗(yàn)收檢查一覽表

表2 臺(tái)下機(jī)械設(shè)備最終驗(yàn)收檢查一覽表

表4 電動(dòng)吊桿FAT測(cè)試記錄

表5 主舞臺(tái)升降臺(tái)FAT測(cè)試記錄

（1）電動(dòng)吊桿和主舞臺(tái)升降臺(tái)FAT測(cè)試

電動(dòng)吊桿和主舞臺(tái)升降臺(tái)分別是舞臺(tái)區(qū)域上空和臺(tái)下參與演出最多、使用次數(shù)最頻繁的機(jī)械設(shè)備。因此，在FAT的測(cè)試中，對(duì)上述兩種設(shè)備的測(cè)試要求最為詳細(xì)、完整，使測(cè)試結(jié)果能夠集中體現(xiàn)國家大劇院歌劇院舞臺(tái)機(jī)械的設(shè)備性能。表4、表5分別給出了FAT測(cè)試中，電動(dòng)吊桿和主舞臺(tái)升降臺(tái)的外觀檢測(cè)和單項(xiàng)設(shè)備測(cè)試記錄。其中，電動(dòng)吊桿的測(cè)試結(jié)果選取業(yè)主和監(jiān)理方在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行重點(diǎn)檢查的設(shè)備，給出相關(guān)數(shù)據(jù)。主舞臺(tái)區(qū)域共有6塊升降臺(tái)，由于臺(tái)下機(jī)械對(duì)安全性要求級(jí)別較高，因此，對(duì)每臺(tái)升降臺(tái)都進(jìn)行了檢測(cè)。

（2）防火幕和隔聲門的測(cè)試

防火幕是隔開舞臺(tái)和觀眾廳的防火設(shè)備，在遇到緊急情況和突發(fā)事件時(shí)使用，屬于使用次數(shù)較少，但安全性要求最高的臺(tái)上機(jī)械設(shè)備，也是舞臺(tái)機(jī)械驗(yàn)收中需要重點(diǎn)考核驗(yàn)收的設(shè)備。正常情況下，防火幕由驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)，進(jìn)行電動(dòng)提升和下落。在發(fā)生火災(zāi)等緊急狀態(tài)時(shí)，可使用緊急手動(dòng)釋放裝置使防火幕實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力下落，同時(shí)，要保證在下降至一定距離時(shí)減緩下降速度，供演職人員安全撤離，并保護(hù)舞臺(tái)面地板不受沖擊。防火幕除了設(shè)有正常供電電源，還有專門的消防供電電源，對(duì)防火幕的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還設(shè)置有行程限位開關(guān)、超行程限位開關(guān)、減速開關(guān)、邊緣安全開關(guān)、卷揚(yáng)機(jī)松繩保護(hù)等裝置。表6給出的是防火幕在FAT測(cè)試中的測(cè)試結(jié)果。

除防火幕，還對(duì)3臺(tái)隔聲門進(jìn)行了同樣的測(cè)試，用電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)將防火幕從舞臺(tái)平面提升到上限位置、下降到下限位置的上升下降運(yùn)動(dòng)符合合同要求。采用手動(dòng)緊急釋放裝置時(shí)，防火幕和隔聲門的自由下落時(shí)間在30 s之內(nèi)，并且從2.5 m處開始進(jìn)行阻尼減速，減速時(shí)間應(yīng)大于10 s。表7給出的是防火幕、隔聲門下落在FAT中的測(cè)試結(jié)果。

上述表7的測(cè)試結(jié)果顯示，隔聲門（右）和隔聲門（后）的自由下落時(shí)間都超過了合同的要求，各設(shè)備從2.5 m開始的減速時(shí)間也未符合合同要求。

表6 防火幕FAT測(cè)試記錄（外觀檢測(cè)和單項(xiàng)設(shè)備測(cè)試）

表7 防火幕及隔聲門的下落測(cè)試結(jié)果（2006.11）

經(jīng)研究分析，隔聲門（右）和隔聲門（后）自由下落時(shí)間超過設(shè)計(jì)要求的主要原因是：幕體框架與配重間導(dǎo)向滑輪的配置方式及數(shù)量加大了摩擦阻力，使幕體自由下落的加速時(shí)間較原始設(shè)計(jì)出現(xiàn)大幅度延長(zhǎng)。如圖2所示，防火幕幕體框架的配重裝置在柵頂處的布線共進(jìn)行了2次轉(zhuǎn)向，且配重同幕體框架處在同一平面，二者之間距離較短。而從圖3看出，隔聲門（后）的配重距離幕體較遠(yuǎn)，其布線在柵頂處共進(jìn)行了3次轉(zhuǎn)向，且角度改變較大，每增加一次轉(zhuǎn)向都使系統(tǒng)阻力有所增加。

由于臺(tái)上設(shè)備繁多，在防火幕配重位置與導(dǎo)向滑輪的設(shè)置方式已經(jīng)無法改變的情況下，為保證防火幕和隔聲門的下降時(shí)間達(dá)到30 s，歌劇院采用的措施是，將從2.5 m開始的減速時(shí)間設(shè)定為5 s，更換減速機(jī)，調(diào)整減速比，使下降時(shí)間達(dá)到合同的要求。測(cè)試結(jié)果如表8所示。

（3）小結(jié)

國家大劇院歌劇院的舞臺(tái)機(jī)械由于采用了先進(jìn)的機(jī)械硬件設(shè)備和高性能的電氣及操作系統(tǒng)，絕大多數(shù)設(shè)備在測(cè)試中符合規(guī)定的性能要求。在速度測(cè)試中，對(duì)誤差要求在10%以內(nèi)的常用機(jī)械設(shè)備，如電動(dòng)吊桿、主舞臺(tái)升降臺(tái)、側(cè)臺(tái)車臺(tái)等，均能在檢測(cè)中以零誤差的結(jié)果通過，大部分停位精度要求在5 mm以下的設(shè)備也能將誤差控制在0 mm。

防火幕的性能測(cè)試集中體現(xiàn)了FAT中對(duì)于舞臺(tái)機(jī)械安全性能的要求，對(duì)于防火幕下落時(shí)間的給定和調(diào)整也是舞臺(tái)機(jī)械驗(yàn)收中常見的問題之一。1997年起實(shí)施的文化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《舞臺(tái)升降式剛性防火幕》中對(duì)防火幕的運(yùn)行做出了如下規(guī)定：幕體下落的全過程不得大于45 s；幕體在落至距臺(tái)面2.5 m時(shí)，幕體下降應(yīng)作減速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間不少于10 s。而實(shí)際上，國內(nèi)的劇場(chǎng)在設(shè)計(jì)時(shí)通常參照國際上同類標(biāo)準(zhǔn)，要求防火幕的全程運(yùn)行時(shí)間在30 s之內(nèi)，這對(duì)于舞臺(tái)較小，臺(tái)口高度較低的一些中小型劇場(chǎng)是沒有問題的，而對(duì)于規(guī)模大的舞臺(tái)則存在明顯的不合理之處。以國家大劇院歌劇院為例，臺(tái)口高度14 m，為達(dá)到30 s的要求，將防火幕最后2.5 m的減速下落時(shí)間調(diào)整為5 s，相當(dāng)于減少了臺(tái)上人員的逃生時(shí)間。目前，已有一些業(yè)內(nèi)專家提出，在符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，防火幕的實(shí)際下落時(shí)間應(yīng)當(dāng)同其所在劇場(chǎng)臺(tái)口的高度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。新的防火幕國家標(biāo)準(zhǔn)正在制訂當(dāng)中，相信對(duì)此會(huì)有所考慮。

圖4給出了歌劇院防火幕的自由下落時(shí)間和速度關(guān)系。

圖2 防火幕導(dǎo)向滑輪配置方式（幕體和配重間）

圖3 隔聲門（后）導(dǎo)向滑輪配置方式 （幕體和配重間）

圖4 防火幕自由下落運(yùn)行情況

表8 隔聲門的下落測(cè)試結(jié)果（2007.6）

2.2.2 組合測(cè)試

組合測(cè)試是通過操作系統(tǒng)，按合同所述的各種設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及其組合進(jìn)行試驗(yàn)，以確定其運(yùn)動(dòng)精度、同步精度及控制系統(tǒng)的功能。主要包括在空載和負(fù)載狀態(tài)下的臺(tái)上、臺(tái)下設(shè)備同步測(cè)試和動(dòng)作序列運(yùn)行、操作優(yōu)先順序等測(cè)試。

（1）臺(tái)上設(shè)備空載同步測(cè)試

根據(jù)編組測(cè)試的內(nèi)容，設(shè)定以下運(yùn)行場(chǎng)景，運(yùn)行后的停止位置通過GUI（觸摸屏幕）進(jìn)行確認(rèn)。

a. 在控制器最多同時(shí)控制24臺(tái)設(shè)備的條件下，使用控制室內(nèi)操作臺(tái)分兩組進(jìn)行，令每組12臺(tái)電動(dòng)吊桿以100%的速度在舞臺(tái)平面+1 000 mm～+11 000 mm之間進(jìn)行上升下降運(yùn)行，觀察運(yùn)行狀態(tài)。

b. 使用主操作臺(tái)對(duì)同一列上并排的6臺(tái)軌道單點(diǎn)吊機(jī)以100%的速度在舞臺(tái)平面+1 000 mm～+11 000 mm之間進(jìn)行上升下降運(yùn)行，觀察運(yùn)行狀態(tài)。

c. 使用主操作臺(tái)對(duì)8臺(tái)自由單點(diǎn)吊機(jī)以100%的速度在舞臺(tái)平面+1 000 mm～+11 000 mm之間進(jìn)行上升下降運(yùn)行，觀察運(yùn)行狀態(tài)。

d. 使用主操作臺(tái)控制如下不同設(shè)備間的組合在舞臺(tái)平面+1 000 mm～+11 000 mm之間進(jìn)行上升下降運(yùn)行，觀察運(yùn)行狀態(tài)。

臺(tái)上設(shè)備空載同步組合測(cè)試內(nèi)容見表9。

（2）臺(tái)下設(shè)備空載同步測(cè)試

根據(jù)編組測(cè)試的內(nèi)容，設(shè)定以下運(yùn)行場(chǎng)景，運(yùn)行后的停止位置同樣通過GUI（觸摸屏幕）進(jìn)行確認(rèn)。

a. 使用主操作臺(tái)控制2臺(tái)樂池升降臺(tái)以100%的速度在舞臺(tái)平面+0 mm ～ -2 000 mm之間進(jìn)行上升下降運(yùn)行，觀察運(yùn)行狀態(tài)。

b. 使用主操作臺(tái)控制6臺(tái)主舞臺(tái)升降臺(tái)以100%的速度在舞臺(tái)平面+0 mm ～ -2 000 mm之間進(jìn)行上升下降運(yùn)行，觀察運(yùn)行狀態(tài)。

表9 臺(tái)上設(shè)備空載同步組合測(cè)試表

c. 使用主操作臺(tái)控制左側(cè)6臺(tái)側(cè)臺(tái)車臺(tái)以100%的速度在主舞臺(tái)與輔助升降臺(tái)（側(cè)臺(tái)）之間進(jìn)行前進(jìn)后退運(yùn)行，觀察運(yùn)行狀態(tài)。

（3）動(dòng)作序列測(cè)試

動(dòng)作序列測(cè)試主要根據(jù)主操作臺(tái)中設(shè)置的節(jié)目動(dòng)作場(chǎng)景進(jìn)行，包括主舞臺(tái)和側(cè)臺(tái)車臺(tái)的組合運(yùn)行、側(cè)臺(tái)車臺(tái)的交換運(yùn)行、主舞臺(tái)和車載轉(zhuǎn)臺(tái)的組合運(yùn)行、樂池升降臺(tái)和座椅臺(tái)車的組合運(yùn)行、主舞臺(tái)升降臺(tái)和后舞臺(tái)下車臺(tái)的組合運(yùn)行、演員升降小車和電動(dòng)開啟活門的組合運(yùn)行、軟景庫存儲(chǔ)貨架的取出和收納。要求能順利完成移動(dòng)且運(yùn)動(dòng)間不出現(xiàn)干涉，能夠以目視方式確認(rèn)移動(dòng)的位置，達(dá)到運(yùn)行目的。

左右可互換的車臺(tái)是歌劇院舞臺(tái)機(jī)械中的一大亮點(diǎn)，通過活動(dòng)的車臺(tái)可以連接下場(chǎng)口的布景運(yùn)輸通道和上場(chǎng)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的快速切換。在FAT的檢測(cè)中，使用主操作臺(tái)對(duì)主舞臺(tái)升降臺(tái)1，右側(cè)側(cè)臺(tái)車臺(tái)1及相關(guān)的輔助設(shè)備按照下列連續(xù)動(dòng)作序列進(jìn)行：

a. 解除主舞臺(tái)升降臺(tái)的鎖定裝置，運(yùn)行主舞臺(tái)升降臺(tái)從舞臺(tái)平面±0 mm ～ -200 mm，鎖定主舞臺(tái)升降臺(tái)。

b. 下降左側(cè)輔助升降臺(tái)到-200 mm，解除左側(cè)的側(cè)車臺(tái)的鎖定裝置，將左側(cè)車臺(tái)通過左側(cè)輔助升降臺(tái)運(yùn)行到主舞臺(tái)升降臺(tái)上。

c. 解除主舞臺(tái)升降臺(tái)的鎖定裝置，運(yùn)行主舞臺(tái)升降臺(tái)從-200 mm下降到-400 mm，鎖定主舞臺(tái)升降臺(tái)。

d. 下降右側(cè)輔助升降臺(tái)到-200 mm位置，解除右側(cè)的側(cè)車臺(tái)的鎖定裝置，將右側(cè)車臺(tái)通過右側(cè)輔助升降臺(tái)運(yùn)行到主舞臺(tái)升降臺(tái)上的左側(cè)車臺(tái)上，再一直運(yùn)行到左側(cè)輔助升降臺(tái)鎖緊。

e. 主舞臺(tái)升降臺(tái)解鎖上升到-200 mm位置鎖緊，左側(cè)車臺(tái)向右運(yùn)行到右側(cè)輔助升降臺(tái)上鎖緊。

f. 主舞臺(tái)升降臺(tái)解鎖上升到舞臺(tái)平面±0 mm鎖緊，左、右側(cè)輔助升降臺(tái)上升到±0 mm。

如圖5所示。

測(cè)試結(jié)果以目視方式確認(rèn)側(cè)臺(tái)車臺(tái)被移動(dòng)到相反方向?qū)?yīng)的側(cè)輔助升降臺(tái)（側(cè)臺(tái)）的正確位置上，并滿足測(cè)試中側(cè)臺(tái)車臺(tái)同側(cè)輔助升降臺(tái)不出現(xiàn)干涉的要求，證明性能良好。

（4）操作優(yōu)先順序測(cè)試

操作優(yōu)先順序主要是對(duì)操作的優(yōu)先互聯(lián)鎖進(jìn)行確認(rèn)，檢查內(nèi)容包括控制柜選擇、IMCS SCADA選擇、IMCS就地操作面板（OCP）選擇和MCS內(nèi)面板的同時(shí)選擇，具體要求如下：

a. 控制柜選擇：在選擇了控制柜進(jìn)行操作時(shí)，在操作臺(tái)的SCADA和GUI畫面上確認(rèn)不能通過IMCS及MCS進(jìn)行運(yùn)行操作。

b. IMCS SCADA選擇：在SCADA上選擇了IMCS，確認(rèn)不能通過MCS進(jìn)行運(yùn)行操作。

c. OCP選擇：在OCP上選擇IMCS，確認(rèn)不能通過主操作臺(tái)上的MCS及SCADA進(jìn)行運(yùn)行操作。

d. MCS內(nèi)面板的同時(shí)選擇：使用ROVER（手持式操作系統(tǒng)）選擇電動(dòng)吊桿60，確認(rèn)通過主操作臺(tái)的OCP不能對(duì)同一設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行操作。

（5）臺(tái)上、臺(tái)下負(fù)載同步試驗(yàn)

主要通過主控制臺(tái)對(duì)常用的設(shè)備如側(cè)車臺(tái)、主舞臺(tái)升降臺(tái)及電動(dòng)吊桿、軌道單點(diǎn)吊機(jī)和自由單點(diǎn)吊機(jī)在不同配重下進(jìn)行同步運(yùn)行，確認(rèn)其運(yùn)行狀態(tài)。下面簡(jiǎn)要介紹其中部分設(shè)備——主舞臺(tái)升降臺(tái)、電動(dòng)吊桿及多種吊機(jī)設(shè)備的負(fù)載同步試驗(yàn)情況：

a. 主舞臺(tái)升降臺(tái)的同步運(yùn)行

運(yùn)行情況1：在2臺(tái)主舞臺(tái)升降臺(tái)上加載100%和70%的配重，以100%的速度在舞臺(tái)平面+0 mm ～ -4 500 mm間進(jìn)行升降動(dòng)作，確認(rèn)運(yùn)行狀態(tài)。

運(yùn)行情況2：在4臺(tái)主舞臺(tái)升降臺(tái)上分別加載50%的配重，以100%的速度在舞臺(tái)平面+0 mm ～ -4 500 mm間進(jìn)行升降動(dòng)作，確認(rèn)運(yùn)行狀態(tài)。

b. 電動(dòng)吊桿的同步運(yùn)行

運(yùn)行情況1：在2臺(tái)電動(dòng)吊桿上分別加載100%的配重，以100%的速度在舞臺(tái)平面+1 000 mm ～ +10 000 mm間進(jìn)行升降動(dòng)作，確認(rèn)運(yùn)行狀態(tài)。

運(yùn)行情況2：在4臺(tái)電動(dòng)吊桿上分別加載100%的配重，以100%的速度在舞臺(tái)平面+1 000 mm ～ +10 000mm間進(jìn)行升降動(dòng)作，確認(rèn)運(yùn)行狀態(tài)。

c. 多種吊機(jī)設(shè)備的同步運(yùn)行：在1臺(tái)電動(dòng)吊桿、1臺(tái)自由單點(diǎn)吊機(jī)、1臺(tái)軌道單點(diǎn)吊機(jī)上分別加載100%的配重，在另外1臺(tái)電動(dòng)吊桿、1臺(tái)自由單點(diǎn)吊機(jī)、1臺(tái)軌道單點(diǎn)吊機(jī)上分別加載50%的配重，以1 200 mm/s的速度在舞臺(tái)平面+1 000 mm ～ +10 000 mm間進(jìn)行升降動(dòng)作，確認(rèn)運(yùn)行狀態(tài)。

（6）連鎖和臺(tái)上、臺(tái)下互聯(lián)鎖測(cè)試

對(duì)連鎖型編組運(yùn)動(dòng)的部分臺(tái)上設(shè)備和全部臺(tái)下設(shè)備，進(jìn)行連鎖條件下的運(yùn)動(dòng)測(cè)試。在滿足連鎖條件時(shí)，組內(nèi)設(shè)備能按指令順序運(yùn)動(dòng)；人為的模擬事故狀態(tài)，例如連鎖設(shè)備位置不對(duì)，使連鎖條件受到破壞時(shí)，設(shè)備組應(yīng)停止運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，查看顯示系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的顯示情況的一致性。

臺(tái)上、臺(tái)下設(shè)備互聯(lián)鎖測(cè)試的主要檢查對(duì)象為電動(dòng)吊桿和與其對(duì)應(yīng)位置的升降臺(tái)。此測(cè)試同操作系統(tǒng)的場(chǎng)景物理參數(shù)輸入設(shè)定確認(rèn)同時(shí)進(jìn)行。測(cè)試中模擬一種舞臺(tái)場(chǎng)景的情況，使用主操作臺(tái)控制各升降臺(tái)對(duì)應(yīng)的一根電動(dòng)吊桿進(jìn)行1 m高的場(chǎng)景物理參數(shù)設(shè)定：令電動(dòng)吊桿進(jìn)行下降運(yùn)行，同時(shí)，主舞臺(tái)進(jìn)行上升運(yùn)行，確認(rèn)主舞臺(tái)升降臺(tái)與電動(dòng)吊桿不發(fā)生碰撞。另外，確認(rèn)設(shè)定場(chǎng)景物理參數(shù)的電動(dòng)吊桿與未設(shè)定的電動(dòng)吊桿的停止高度相差約在1 m。

2.2.3 控制與操作系統(tǒng)

主要對(duì)MCS面板和IMCS面板上的操作設(shè)備進(jìn)行確認(rèn)，并且對(duì)操作系統(tǒng)的各種功能，如手動(dòng)、自動(dòng)、預(yù)置、修改、編程、顯示、備用系統(tǒng)、各種保護(hù)等逐項(xiàng)進(jìn)行試驗(yàn)，要求能夠正常登錄、運(yùn)行、切換，正確顯示、設(shè)定和關(guān)機(jī)、保存。這些項(xiàng)目與前述試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。

對(duì)不間斷電源UPS的確認(rèn)是操作系統(tǒng)檢測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，UPS的容量滿足控制系統(tǒng)運(yùn)行30 min。測(cè)試順序?yàn)椋呵袛嘀麟娫春筮M(jìn)行UPS啟動(dòng)的確認(rèn)，各計(jì)算機(jī)開始關(guān)機(jī)，UPS關(guān)機(jī)。

2.2.4 噪聲測(cè)試

噪聲測(cè)試主要包括在不同載荷和運(yùn)行速度下，對(duì)單臺(tái)設(shè)備在機(jī)旁和觀眾席進(jìn)行的噪聲測(cè)試。機(jī)旁設(shè)備的噪聲測(cè)試按照機(jī)械噪聲測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定選在設(shè)備旁1 m處進(jìn)行，而觀眾席的噪聲測(cè)試選擇在前排座位的中部。（另有專文介紹舞臺(tái)機(jī)械噪聲測(cè)試。）

2.2.5 其他

除上述主要測(cè)試內(nèi)容，F(xiàn)AT最終測(cè)試還包括操作室和設(shè)備旁的對(duì)講系統(tǒng)的確認(rèn)，樂池升降臺(tái)運(yùn)行時(shí)對(duì)應(yīng)的警示燈亮，蜂鳴器警示音的激活和消除，隔離開關(guān)和安全開關(guān)的優(yōu)先級(jí)確認(rèn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行驗(yàn)證。

3 木地板舞臺(tái)縫測(cè)試

3.1 測(cè)試概述

木地板舞臺(tái)縫的間隙和高差測(cè)試也是FAT中的重要組成部分。測(cè)試目的是確保木地板的加工和安裝符合臺(tái)下設(shè)備靜止和運(yùn)動(dòng)時(shí)臺(tái)縫間的變化要求。歌劇院的舞臺(tái)木地板臺(tái)縫測(cè)試共有下列5種樣式，依次在2006年10月25日，2007年1月24日、6月1日和27日進(jìn)行：

樣式1：所有臺(tái)下機(jī)械設(shè)備在原始位置時(shí)的臺(tái)縫測(cè)試。

樣式2：左側(cè)臺(tái)車臺(tái)運(yùn)行至主舞臺(tái)平面位置，左輔助升降臺(tái)上升至原側(cè)臺(tái)車臺(tái)位置，其余設(shè)備在原始位置時(shí)的臺(tái)縫測(cè)試。

樣式3：右側(cè)臺(tái)車臺(tái)運(yùn)行至主舞臺(tái)平面位置，右輔助升降臺(tái)上升至原側(cè)臺(tái)車臺(tái)位置，其余設(shè)備在原始位置時(shí)的臺(tái)縫測(cè)試。

樣式4：后舞臺(tái)車載轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)行至主舞臺(tái)平面位置，輔助升降臺(tái)（后臺(tái)）上升至原車載轉(zhuǎn)臺(tái)位置，其余設(shè)備在原始位置時(shí)的臺(tái)縫測(cè)試。

樣式5：后舞臺(tái)下車臺(tái)上升至主舞臺(tái)平面位置，其余設(shè)備在原始位置時(shí)的臺(tái)縫測(cè)試。

3.2 測(cè)試數(shù)據(jù)

圖6給出在上述樣式1（即所有臺(tái)下機(jī)械設(shè)備在原始位置）時(shí)的木地板高差、間隙測(cè)量點(diǎn)示意圖，該樣式包含了在臺(tái)縫測(cè)試中出現(xiàn)的所有測(cè)點(diǎn)。受篇幅限制，本文中只列舉具有代表性的測(cè)點(diǎn)，并給出這些測(cè)點(diǎn)在2007年1月24日、6月27日的測(cè)量數(shù)據(jù)及使用2年后的測(cè)量數(shù)據(jù)。其中，1月和6月的數(shù)據(jù)分別代表了在冬季和夏季兩種季節(jié)的測(cè)試結(jié)果。

受舞臺(tái)臺(tái)板本身含水率等因素的影響，2007年6月1日的測(cè)試結(jié)果同2006年10月的測(cè)試結(jié)果相比（受篇幅限制，本文中未給出上述日期測(cè)試結(jié)果），大部分臺(tái)縫間隙出現(xiàn)了1 mm ～ 2 mm左右的延展。最終由廠家同業(yè)主共同協(xié)商決定，采用不易損壞的硬質(zhì)橡膠條貼在木臺(tái)板側(cè)面邊緣，用自攻釘加以固定。因此，表10中給出的6月27日臺(tái)縫間隙測(cè)量結(jié)果顯示了處理后的數(shù)值。

主舞臺(tái)是演員表演的中心區(qū)域，下文以圖7列出的幾個(gè)重要測(cè)點(diǎn)為例（為了方便辨識(shí)，測(cè)點(diǎn)的標(biāo)號(hào)同原測(cè)試大綱有所不同），比較主舞臺(tái)區(qū)域臺(tái)縫間隙在機(jī)械運(yùn)動(dòng)前后的變化。

3.3 小結(jié)

2007年1月24日和6月27日兩次的臺(tái)縫測(cè)試分別顯示了在兩種不同季節(jié)里臺(tái)縫的間隙變化。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，臺(tái)縫間隙應(yīng)當(dāng)在3 mm ～ 10 mm之間，但由于冬季氣候干燥，濕度降低，木地板的臺(tái)縫普遍出現(xiàn)了間隙增大的情況，最大處超過設(shè)計(jì)要求4 mm。經(jīng)過調(diào)整，所有臺(tái)縫在當(dāng)年夏季測(cè)量時(shí)均符合上述要求。但從上表看出，歌劇院投入使用兩年后，臺(tái)縫間隙同2007年相比多處發(fā)生了變化，尤其在主舞臺(tái)區(qū)域同兩側(cè)和后側(cè)輔助升降臺(tái)之間，臺(tái)縫的總體擴(kuò)張趨勢(shì)較為明顯。

圖6 木地板高差、間隙測(cè)量點(diǎn)示意圖（樣式1）

圖7 主舞臺(tái)區(qū)域臺(tái)縫測(cè)試點(diǎn)示意圖

表10 車臺(tái)運(yùn)動(dòng)前后主舞臺(tái)區(qū)域臺(tái)縫間隙測(cè)量結(jié)果對(duì)比（單位：mm）

此外，車臺(tái)在運(yùn)動(dòng)后的臺(tái)縫間隙測(cè)量結(jié)果還顯示，該設(shè)備總體運(yùn)行平穩(wěn)，定位較精確，排除含水率的影響，運(yùn)動(dòng)前后臺(tái)縫變化不大。

由于臺(tái)縫間隙的變化同環(huán)境因素密切相關(guān)，因此，在冬季和夏季兩個(gè)濕度差距較為明顯的季節(jié)進(jìn)行臺(tái)縫測(cè)試是必要的，但在調(diào)整時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮濕度再次變化時(shí)帶來的影響。盲目地將臺(tái)縫距離縮小，可能會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生阻礙。在歌劇院FAT的測(cè)試中，雖然合同要求臺(tái)縫距離應(yīng)當(dāng)在3 mm ～ 10 mm之間，但從測(cè)試結(jié)果分析，將此區(qū)間設(shè)計(jì)在8 mm ～ 12 mm更為合理。

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[3]段慧文，豐其云，魏發(fā)孔.《舞臺(tái)機(jī)械驗(yàn)收檢測(cè)程序》標(biāo)準(zhǔn)制定工作簡(jiǎn)介[J].演藝設(shè)備與科技，2007（4）

[4]段慧文，豐其云，魏發(fā)孔. 《舞臺(tái)機(jī)械驗(yàn)收檢測(cè)程序》的適用范圍、類型、測(cè)試條件和測(cè)試項(xiàng)目[J]. 演藝設(shè)備與科技，2007（5）

[5]段慧文，豐其云，魏發(fā)孔. 解讀《舞臺(tái)機(jī)械 驗(yàn)收檢測(cè)程序》的安全設(shè)施和性能測(cè)試[J]. 演藝設(shè)備與科技，2007（6）

[6]段慧文，豐其云，魏發(fā)孔. 解讀《舞臺(tái)機(jī)械 驗(yàn)收檢測(cè)程序》中電氣和控制操作系統(tǒng)的功能測(cè)試與測(cè)試、驗(yàn)收的實(shí)施[J]. 演藝設(shè)備與科技，2008（1）

[7]段慧文，豐其云，魏發(fā)孔.《驗(yàn)收測(cè)試大綱》編寫示例[J]. 演藝設(shè)備與科技，2008（2）

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[9]劉玉群，饒紫卿. 國家大劇院歌劇院舞臺(tái)機(jī)械概述[J]. 藝術(shù)科技，2008（1）

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4 結(jié)語

國家大劇院歌劇院的舞臺(tái)機(jī)械驗(yàn)收從2006年下半年開始啟動(dòng)，主要的測(cè)試工作歷時(shí)1個(gè)多月，而整個(gè)驗(yàn)收工作卻經(jīng)歷了近1年。驗(yàn)收過程按照業(yè)主、監(jiān)理單位、設(shè)備廠家三方所討論確定的驗(yàn)收大綱進(jìn)行，在順序上根據(jù)劇場(chǎng)的實(shí)際情況做了個(gè)別調(diào)整。整個(gè)驗(yàn)收過程嚴(yán)謹(jǐn)、詳細(xì)、完善，能夠體現(xiàn)對(duì)舞臺(tái)機(jī)械的整體性能和安裝要求，最終測(cè)試結(jié)果也充分顯示了歌劇院的舞臺(tái)機(jī)械的裝備水平。之后，文化部頒布了文化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WH/T27-2007《舞臺(tái)機(jī)械 驗(yàn)收檢測(cè)程序》，對(duì)劇場(chǎng)舞臺(tái)機(jī)械的最終驗(yàn)收測(cè)試做了明確的規(guī)定和要求。國家大劇院歌劇院舞臺(tái)機(jī)械的驗(yàn)收過程，也證明了推行WH/T27-2007的重要性和必要性。

（注：中國傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院的張晶晶參與了本文中的工作；國家大劇院的徐奇老師指導(dǎo)了本文的寫作。）

（編輯 潘 浪）

FAT Program of Stage Machinery for National Centre for the Performing Arts

LIU Yu-qun1, SU Zhi-bin2
(1.Stage Technology Department, National Centre for the Performing Arts, Beijing 100031, China;2.Information Engineering School, Communication University of China, Beijing 100024, China)

The paper was centered around the check-acceptance process and steps of stage machinery, the typical stage equipment,and the summery presentation, analysis, evaluation of the whole testing results as well.

National Centre for the Performing Arts; opera hall; stage machinery; upper stage equipment; under stage equipment;acceptance test; FAT

10.3969/j.issn.1674-8239.2011.1.009