演播厅灯光控制网络系统总体技术方案

演播厅灯光控制网络系统总体技术方案来源：中国电影电视技术学会电视制播数字网络化技术文集摘要：本文系统介绍了电视台演播厅灯光网络化控制系统的整体设计方案及其与电视台主干网络的联系，叙述 21 世纪电视灯光控制新概念。 定义： ShowNET 国际通用 TCP/IP 协议的 STRAND 以太网络 USITT 美国剧场技术学会 ESTA 国际“ 文化服务与技术协会 ” DMX 1990 年修订的（起始比特为 8us）数字多信道单向通信协议（Digital Multiplex） ACN 国际讨论现代控制网络协议（未通过） SWC STRAND 系统一种控制讯号 Premiere STRAND 皮密亚观众席照明控制系统 SN1XX STRAND ShowNET 系列网络节点 Bit 比特数-调光器固有或灯具支持的调光精度 Phase Balancing 相位自动跟踪补偿平衡 RCD 漏电保护空气开关 Choke 抗干扰扼流圈 第一节 现代灯光控制要求 灯光是舞台艺术的灵魂。灯光语言需要随时配合节目主题、剧情、场景的变化而变化；会议照明也要求信号输出持续通畅。作为灯光系统的指挥中心，控制系统的可靠与否，直接影响到整台晚会的灯光效果和录制质量，影响到整个会议能否顺利召开。历史的经验已经表明，要确保灯光控制万无一失，除了选用技术成熟、性能稳定可靠的调光产品之外，科学合理的控制系统设计至为关键。 本文大量借鉴斯全德公司近十年在欧美和亚太地区国际级剧院与大型演播厅建设的成功经验，基于对现代灯光控制新理念和演播厅灯光应用较深刻的理解，整体设计思路应用范围全面、构思布局合理到位。各演播厅舞台灯光、观众与工作灯光控制统一应用了国际最早开发应用、风靡全球的 ShowNET/DMX 网络化数字信号传输系统，实现网内资源共享、多点直控、监控与遥控，主控制台与副控制台既可以独立控制又可实时跟踪备份，具有优良的系统可靠性和实用性。 一、 国际现代演播厅灯光控制系统的基本要求 ） 灯光信号分配系统以国际标准 TCP/IP 协议为基础的以太网络，在以太网上传输 各种信号，包括以太网信号、DMX 输入与输出、直控、遥控、视频、信息反馈及编辑功能等；以太网节点分布于演播厅各个角落；可同时接用多个不同的灯光控制台作现场或预演；符合 DMX512 协议；支持未来 ACN 协议； ） 网络结构建设标准化、模块化，具备多层次，多级别在线保护功能，网络备份 全自动化；线路设计具有前瞻性、兼容性，充分满足未来线路延伸、节点增加等系统扩容升级需求、可简易升级，执行未来的 ACN 协议； ） 网络系统包括调光硅柜以便及时获得电网信息反馈；控制领域包括舞台灯光、 观众席照明和工作场灯；控制范围包括常规灯、机械灯、换色器、计算机灯、效果器、流动灯光等 DMX 灯光设备；控制方式可为多点、多人控制，在线与脱机编辑，直控、监控和遥控； ） 计算机调光台具备国际领先技术水平，功能强大、性能稳定，符合大多数灯光 师的使用习惯，兼容性强、升级简便，支持 ACN 协议；主副调光台完全跟踪备份； ） 调光柜抗干扰能力强，智能性散热与报警系统，双处理器完全跟踪备份， 稳压性能强，触发精度高，具备调光-直通模块互换与三相平衡功能，全方位负载状态报告，DMX 优先配接，支持将来 ACN 协议和未来正弦波调光方案； ） 控制方式与控制回路的分布满足各演播厅各专题节目的应用需要和电视台现代 化管理的要求，也考虑到将来演播厅功能改变、控制系统扩容和设备升级的需要。二、灯光控制系统设计目标：） 按需分配。设备配置以满足各演播厅各种节目为前提，做到科学、先进、实用、安全，注重与国际接轨，又符合中国国情，方便使用。关键设备达国际高级水平并符合CE、UL 标准；系统设计、管线选型、配套施工符合国际和国家相关行业标准或规范。） 控制安全。各演播厅尤其是综艺、新闻演播室灯光网络控制系统均具有双重备份、多级保护系统，控制信号具备严格有效的实时完全跟踪备份，确保万无一失。演播厅灯光资料分配系统（网络集线器至网络节点）利用 6 类线架设，系统设计多个资料分配机柜，分别座落在灯光控制室、后台电工室、音响功放室、电视编导室、调光硅室及设备层，方便监控、维护及操作。各个地点以灯光控制室为中心以星型接法(Star)向其它几个地点连接，连接材料为 8 心(四对)125uM 光纤电缆。资料分配系统分为两部分：(1) 结构性布线 (6 类线)(2) 以光纤电缆为主干而对其他地区作分配结构性布线再细分为二 : (1) 演播厅灯光网络结构点-线连接(Tie-line system)(2) DMX 讯号分配点-线连接(Tie-line system)） 每个资料分配机柜内含：Strand SN100 节点(DMX 与视频等信号收发终端机)，Strand 场灯/工作灯控制站、Strand 设计键盘、Strand PDA 无线电子手帐、网络接收器与天线、Strand 手提式遥控器、PC 计算机，网络集线器，网络分配器、UPS 不间断电源、Strand 网络通信软件等。能够在不中断主电力供应前提下，对主控台进行持续的诊断检查，甚至在现场演出时还可以安全实施暗改，保证操作系统有足够的安全性能和存储容量。） 演播厅灯光设备由资料分配控制 系统控制，所有的硅路亮度讯号、可控硅返回报告讯息、供电状态、现场演出信息、设置及其它控制讯号将在网络间游走并可在任何资料分配机柜中提取。例如硅报告返回讯息将可在任何地点加以观察。真正有效监控网络信息、调光台与调光柜工作状态。） 网络布线及 DMX 讯号分配相互兼容，布线结构还兼容了将来线路的延伸。 网络的节点如需要 DMX 讯号时，可接上移动式 DMX 转换器。这样的设计方式，可以令将来 ACN 协议的标准实施，直接通过现有的网络布线来体现。） 观众照明与舞台灯光同台控制。场灯控制系统采用 STRAND 皮密亚控制系统为核心，并跟 ShowNET 系统平行架设于调光柜STRAND SLD96 上，能够提供像一般民用控制一样简便直观的接口，实现多点（控制室、观众入口、台口等）控制和有、无线遥控，又可在编程上增加功能，运行连串逻辑功能于调光台的一个按键下。这种独特的设计既能满足节目编导在排练时能简便易用，在演出时又能将操作权归于灯光操作人员之手，更加方便灯光师现场舞台灯光与观众照明灯光的切换，营造一个浓厚的艺术气氛。三、灯光控制系统主要设计指针1） 4 级备份网络化数字灯光控制系统，工作电源于网络线材中游走，主、副、备调光台完全跟踪备份；2） 网络速度：1GT 比特/秒；3） 调光台可控通道数 2000 个，1000 个组、2000 个宏、60099 步灯光效果、99 个灯具数据库、3000 个 SMPTE 事件、9 个远距离视频；4） 计算机灯、换色器等可控属性数 2000 个；5） 调光台和网络节点电磁兼容性：50v/m(1M-1GHZ)6） 控制回路设计：根据各演播厅大小与功能，合理设计调光回路和直通回路；调光回路与直通回路可随时互换。7） 输出功率：每路最大 5.5 千瓦，最小 3.3 千瓦，最大输出电压可调节；8） 三相输入修正：有，通过硅箱处理器分析输入电源波型后作出修正；9） 反应时间：16 毫秒，可分三级调节；10） 照度指标：主表演区白光照度1200LUX；11） 显色指数：Ra92；12） 色温：常规灯具 3200K，特效灯具4600K；13） 噪声指数：空场所有设备开启时嘈声及外界环境嘈声的干扰NR30。效果器嘈声50dB(1 米处为测试点)；14） 调光柜抗干扰指针：635us(230V 时),在电流负荷加大至 100A 密度不会改变；15） 标准耐冲值：100,000AIC16） 观众灯光控制：有，可实现舞台灯光与观众照明同台同柜控制；17） 调光柜 DMX 配接：完全，优先；18） 触发精度：16 比特 4000 级；19） 状态报告：所有负载，包括直通负载；20） 用电量：根据各演播厅大小、功能、配置灯具数量与功率大小，合理设计标准值 Pca=KVA，高峰值 Pe=KVA。第二节 灯光控制系统方案一、灯光控制系统设计要点本方案设计电视台灯光控制采用以太网承载 DMX 网络的形式，既安全高效满足各演播厅需求，又为将来系统升级、换代、扩容与新技术发展打下良好的基础。1、控制系统设计原则） 主干网络设备选用符合国际标准 TCP/IP 通讯传输协议、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。） 设备选型要求可靠性、先进性、实用性与经济性俱佳。） 控制台选用国外技术成熟、性能优越可靠的控制台，具备网络学习功能，支持完全跟踪备份。） 控制节点分布与系统设计应具备先进性、合理性和前瞻性。要求充分考虑节目的不同要求，适应国内外灯光设计师和操作人员的管理和使用。） 接插件和线材符合国际标准，做到安全、可靠、耐用。） 传输介质选用力求合理，结合各介质的性能参数与实际施工及至今后节目录制的实际需要充分考虑，设计高效、合理、实用的网络。2、网络系统设计目标） 信息的互通性：网络设备均符合国际标准的网络传输协议TCP/IP 协议、灯光控制协议DMX512 1990，彻底解决了网络资料的互通性问题。） 信息的互用性：设计的网络设备均为我公司生产的网络控制台、网络节点和国际著名公司生产的符合国际标准的网络设备，彻底解决了网络资料的互用性问题，真正实现信息共享。如大播室排演的灯光程序可以存储至中演播厅的控制台中，直接运行存储文件即可实现灯光演出控制。） 信息的可靠性：设计选用的设备均性能可靠，技术成熟。Strand 系列产品均具有反错纠错功能，使其传输资料更安全可靠，保证系统的安全稳定运行。ShowNET 是一套技术先进、功能完整的网络系统，拥有一套系统管理体系和行之有效的方案措施，预防各种网络冲突问题，有效增强了网络的实用性和稳定性： 通过预测与信息反馈，及时检测设备的故障，并迅速采取措施将故障修复，以减少或消除网络中断和设备故障； 采取冗余措施，关键设备在线备份，万一出现故障便可立即由备份设备来接替工作，不会出现节目间断，影响电视直播与录制工作的正常进行。） 提高网络的运行质量：运用新技术，采用合理、有效、可靠的传输介质和网络运行设备、终端设备，保证数据传输的准确性和快速高效性。） 提高网络的资源利用率：通过充分了解节目需要的信号点位，合理的进行线路布置，使其尽到网络信号的最大利用率。） 系统控制全面性：网络系统能承载几乎所有灯光包括舞台常规灯、计算机灯、换色器、效果器以及场灯、工作灯在内的演播厅照明控制系统。） 系统控制多样性：通过网络系统，实现电视台各演播厅照明灯光的直控、遥控、监控，多人控制与多点控制。） 系统的可扩展性：ShowNET 随时可简易升级和扩容，方便远程诊断与设备维护，兼容未来的 ACN 协议。3、网络设计参考依据1） USITT DMX512 通信协议（1990）；2） USITT DMX512-A 通信协议最新草案（2002）；3） ESTA 最新有关 ACN 协议标准综述（2003）；4） ESTA 关于灯光行业以太网使用线材的建议（2000）；5） 斯全德灯光 ShowNET Comfiguration 标准（2003）。二、 控制网络系统构成1、网络结构电视台无论级别高低、面积大小、演播室多寡，其灯光网络均可由电视台主干网络和演播厅灯光控制系统网络两大部分组成。主干网络负责各演播厅与技术、制作与管理部门之间的数据传输、系统连接共享。主要采用先进、稳定、高速的单模光纤的千兆以太网技术。电视台系统网络将演播厅灯光控制系统、演播厅音响控制系统、演播厅视频控制系统、演播厅计算机系统等的资源共享变得科学合理又简便易行。电视台的网络系统设计包括主干网络设计及单个系统的网络设计。1） 主干光纤网络：主干网络是指电视台各个物理点如演播厅、技术办公室、库房、节目编导室等的控制联系网络。主干网络由于线路长，传输资料多，应用传统的快速以太网络100BASE-T 己不能满足现代用户的需求，较能胜任这一重任的是采用基于单模光纤的千兆以太网络系统。以下为几种网络介质传输距离的比较：各类线材信号传输距离比较表Tape 标准名称 Media 介质 Distance（max）传输距离62.5 微米多模光纤 1KM1000Base-SX波长 850nm 50 微米多模光纤 2KM62.5 微米多模光纤 1.5KM50 微米多模光纤 3KM1000Base-LX波长 1300nm单模光纤 5KM1000Base-CX 同轴电缆 150M100Base-T 4 对 5 类双绞线 100MDMX512 5 芯信号线 330 米目前，很多电视台的网络系统设计概念已相当完整，各台都具备各自的计算机网络系统，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，将通过光纤收发器将信号源转换为光信号进行传输。由于采用了基于单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演播厅的网络系统，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电视台的网络光纤收发机，便可以利用计算机网络资源实现台内网络资源共享。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远程诊断维护。2）灯光控制网络系统（演播厅以太网/DMX 灯光网络）灯光控制网络系统是指各演播厅网络化灯光控制的系统。采用以太网/DMX 网络控制，整个控制系统严格遵循 TCP/IP 通讯协议和 USITT DMX512 协议（1990）。 灯光控制系统成星型分布，各演播厅信号集中于各自的可控硅室，通过集线器分布以太网节点，数据传输介质采用六类以太网信号线；DMX 信号由网络中的众多 SN110 网络节点提供。每个 SN110上有 LCD 液晶显示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。这功能容许设置工序从每个演播厅的中央计算机或任何无线场景遥控器上完成。所有 SN110 的工作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与墙面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，并合理分布于演播厅各 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。网络中具备以太网控制、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。在本方案中所采用的技术，全面引进了斯全德公司世界最早开发又不断完善、目前处于世界领先地位的 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，重点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。 演播厅中的灯光数字控制系统设备都可由该系统统一地进行控制，没有任何的信号兼容问题。应用了强大的 Strand ShowNET Configuration 网络配置编辑软件，通过人性化的接口使系统实现任意放置资料，还能从任一特定的区域更新 SN1XX Node ，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、多点传送组和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演播厅（或多功能电视剧场）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。在灯光控制系统的终端设备中，我们选用了 Strand SN102 （带网络视频终端器的网络节点），该设备可以将网络所连接的灯光控制系统中的任何资料（包括正在运行中的灯光主控台的工作接口）进行实时监控，使得在中心控制机房的系统维护人员能及时地了解控制系统设备中的所有信号，包括调光立柜的报告信号，及时处理灯光设备的技术故障，合理利用设备资源，使设备的利用率达到最高。此外，该设备资料的传输协议为标准的TCP/IP 协议，它可以放置在任何具有网络控制线的办公室、其它工作室等只要与主干网络联接的区域。另外，选用 Remote handheld 等远程控制器，使灯光控制更加全面、更加系统和更加简便。为了保障系统运行的可靠性和稳定性，我们在每个中心控制室使用不间断电源 UPS，推荐使用美国 APC 公司的 UPS 产品。这种不间断电源（UPS）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、电网突波或瞬间尖波、电源线上杂波干扰、电力供应中断或瞬间断电等，从而保证仪器设备的正常运行，防止计算机及数据处理系统内的资料丢失，UPS 不间断电源是特别为各种微电脑网络、小型计算机、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用户的特殊需要。2、网络布线本方案中，我们对于网络布线、接线以及接线盒的工艺处理方面都要求做非常细致的设计工作。在所有网络中使用了 Neutrik 的 ”Ethercon” 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“HP”、“Linksys”、“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，消除了任何信号的干扰问题。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；总体布线根据演播厅的建筑结构以及线路的布置标准，合理布局，统一规划。充分显示出电视台现代化、自动化灯光控制系统的先进性、灵活性和稳定性。3、系统硬件电视台各演播厅 STRAND ShowNET 网络化灯光控制系统，主要由以下各部分组成： 调光台 网络节点 PC 计算机 网络分配器 网络化调光硅柜调光台为整个系统的中心，也是操作接口。本设计使用 Strand 500 或 300 系列计算机调光台均采用奔腾级别处理器, 定义的模式可为主控台、备份台及遥控台三种。主控台的角色为整个网络之首，可存在 18000 个光路及 32 个 DMX-512 段以控制整个系统。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。即两台调光台并行处理，在任一台上按键则另一台马上学习，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，再考到软盘中，然后再考到备份台上, 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。遥控台为主控台的分控台，在大型演出中往往可通过分工来处理, 如主机为传统灯控制，分控台为换色器控制等，也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，其它使用者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，从而去满足舞台上各种需求。操作上是绝对灵活及机动性强，能够配合不同的演出需要而作出改变。本设计方案的优势，在于它采用了网络化多等级备份结构，从而确保系统运行万无一失。更有特色的是网络节点在网络中取电，既方便了灯光负载和站点的移动，又避免了长距离传送信号衰减的影响。运用 STRAND 500 或 300 系列计算机调光台作为主调光台，位于观众席设计者方位（Designer Position）或节目总监位置（Stage Manager Position/SL）的STRAND 500 或 300 系列较小型计算机调光台作为辅助调光台，两台调光台互为联网，可互为备份，同时还可选用另一台 STRAND 500 或 300 计算机调光台作为完全跟踪备份台，在两台 500 或 300 系列控制台之间提供备份工作。当备份 500 或 300 台自动确认 “主机”身份的控制台失效时，备份 500 或 300 台会自动掌权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业已准备就绪，网络的接替和控制权的转换为全自动化。另外，500 及 300 系列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。 网络节点选用 AC 供电的 STRAND SN100、SN102(19 英寸机架式)。SN100/SN102 除能提供DMX 输入/输出外, 还能提供其它讯号如遥距彩显，即把调光台上的控制画面通过网络节点在剧院中的任意地点解出、Midi、Aux IN、Reporter(报告)、手提遥控及软驱等。一条细小的 6 类网线就能包容如此多的讯号, 这是传统 DMX 线所无法做到的。通过网络节点在观众席建立灯光控制站点和监控接口，完全实现演播厅灯光的多点控制、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，充分体现了电视台现代化管理理念与新式灯光操作管理模式，大大节省装台、兑光与布光所用的时间，也给节目编排和制作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，是目前最为理想的演播厅灯光控制系统，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）具有较高的数据传输速率（1GT 比特/秒）、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。DMX 作为调光台、控制调光器（硅箱）、效果灯、换色器等数字灯光控制设备之间的一种通讯手段。在功率输出、电网防污染等方面，提供了斯全德公司新近研发成果 SLD96 智能型大型立柜，它是在全球性广泛应用的 CD80 SV 硅柜基础上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；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)。斯全德 SLD96 全数字智能型调光立柜具有双电子器跟踪备份功能，即有两个可以独立工作的触发系统，两者之间相互学习、相互备份，保持调光立柜不间断工作，确保演出正常进行；观众照明的皮密亚（Premiere）系列各推杆预设控制可与任何一台 SLD96 调光立柜联合使用而不需附加任何电子处理器，使观众灯光与舞台灯光同台与同柜控制成为现实；硅柜具备全负载报告功能，所有模块（包括直通模块）都有负载状态报告，并有状态显示器提供瞬时信息，任何硅柜错误信息都可直接显示在每个硅柜和任何一款斯全德 500 或 300系列控制台上。灯光操作人员可以在灯光控制室直接通过控制台显示器，随时了解灯光系统的工作状态, 从而及时对灯光系统实施监控、干预及纠错，比一般只能在外延的计算机PC 机上监控，更为直观、准确和快捷。SLD 硅柜处理器使用专利波形分析系统，以 16 比特(bit)75000 次/秒的速度，在最大电流条件下轻松地平滑调光，该抽样比率与 CD 音响相似。SLD 系列硅柜分单 50A、单 100A、双 15A 和双 20A 输出；使用电压 90-277V、50/60Hz，三相可交叉配接，任何波型均可作三相输入修正，国际标准漏电保护装置（RCD），零中心线可提供断开功能以作绝缘测试；光隅隔离双 DMX512 信号输入；风机从关闭到最高速（无段变速）完全受控于硅柜使用情况，以便在操作情况下把噪音降到最低，这个优越特点对于演播厅、音乐厅等特殊场所是相当必要的；该硅柜具备超温警告及自动断电等安全控制技术；耐突波额定值为 100,000AIC；获得欧共体 CE、美国 UL、加拿大 cUL和验收条件特别苛刻的德国 TUV 安全认证。 硅柜以 ShowNET 网或硅柜监督器连接，为所有斯全德 500 和 300 系列控制台提供全面的信息；另外，控制台可记录与重放“SWC”预置，控制台也可记录硅柜状况，以供使用者复检和系统维护。SLD 硅柜使用大型简易的设施管理软件，通过一个 ShowNET 网可远程监视、设置和管理 ParkNET 硅柜。多达 18，000 DMX地址通过光纤网可被控制，通过此软件可建立编辑、重放、系统广泛控制（SWC）设置，控制电路予每个硅柜或系统。广泛控制系统可编设置功能如下：a. 数字输入 A/B 配对； b. 模拟输入；c. 预设硅柜回路地址码(ID)； d. 硅柜状况报告（生效/不生效）；e. 起动“SWC”预设； f. 设定硅输出水平（%）；g. 记录 “SWC” 预设和预设淡入淡出时间；h. 设置“SWC”备份预设(为 DMX 输入失效时用)；i. 设置硅最大输出电压（24V - 240V 每 1 VAC 段）；j. 设置硅最小水平（0 - 99%）； k. 设置硅曲线；l. 设置硅反应时间； m. 设置控制逻辑。Strand SLD96 强大的功能，初步实现了灯光界几十年来梦寐以求的调光器理想管理模式：既要防止来自电网的污染，又能避免自身工作电压对现场其它电子设备的干扰，达到高精度调光、大规模管理的境界。4、系统软件斯全德灯光公司为全球第一个把网络技术应用在影视舞台灯光的专业厂商，经过数年在世界各地的实际应用，客户的意见反馈，开发生产了可在灯光网络数字调光系统中应用的软件。目前在斯全德调光台上广为使用的软件有“Genius Pro” 、“Tracker” 、“Communique” 、“Networker”“Reporter” 、“Server” 、“ShowNET Configuration”等。不同的软件在整个网络系统中的功能各异。“Genius Pro”为整个系统或单机的操作系统(O/S),所有其它的功能也都围绕它而存在。这套软件能处理 6000 光路（Channel）、8192 硅路(Dimmer)、2000 场(Cue) 、1000组(Group) 、2000 宏(Macros) 、600X99 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。Tracker 为换色器或计算机灯控制之用，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。Communique 为调光台对外界讯号连接的接口，如模拟输入触发、SMPTE、Midi 及宏触发等。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，居国际最高水平。“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。网络工作站为 PC 平台安装了“ShowNET Configuration”软件，这个软件担负全系统 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，跟其它段的任何回路合并组成另一新段，这是其它厂商 DMX 分配手段力不能及的。“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 32X512=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 网络节点中的任何一个接口中体现。在设定完成后，我们可切换至“PC Reporting”报告软件，用手提电脑在网络中任何一个工作站点，打印出过去某个时期“事件统计表”，显示哪台立柜、哪一回路、曾经在什么时间、发生过什么问题，并以颜色标示其严重性（红色：系统性、较严重的问题；黄色：单回路或小的问题；绿色：已经处理过的问题；白色：已阅过的问题），定期排除灯光隐患，方便日常设备维护；而利用 500 或 300 系列计算机调光台，现场灯光师则可通过选择“事件”、“时间”或“回路”等任一路径，查阅所有 SLD96 调光立柜中单一回路（如超温、短路、烧灯泡、跳空开）或整个系统（如超温、坏风机、超电流、超负载、无电流）的问题，从而使灯光师对调光立柜的工作状况以至大电网的情况了如指掌，及时调整与纠错。 “ShowNET Configuration”软件为斯全德灯光公司全球最早开发应用，采用国际通用通信协议，符合将来的协议的国际标准，支持 协议，可利用窗口入机接口而遥控，设定所有 SN110 网络节点的输入/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，给演播厅灯光监控管理带来国际领先的技术手段。第三节 控制系统功能设计早在 20 世纪 90 年代中期，作为 ACN 协议主要制定成员之一，斯全德灯光公司ShowNET 网络化灯光系统所有设备的信号接口上，都已自豪地打上“ACN Ready”(ACN 准备就绪)的铭记；从 1993 年的三藩市大剧院至今，Strand ShowNET 网络化灯光系统在世界特别是欧美各大剧场与电视演播厅，已经正常连续工作了近十年。它具有完善的安全保障机制，能实时监控网络信息，具备多套网络冲突预防方案，是斯全德灯光公司技术开发人员胆识过人、勇于探索，以国际领先技术开创灯光控制新领域的又一成功典范。“ShowNET”网络化数字调光系统在中国电视台的应用，集中代表了中国电视灯光建设向现代化、国际化和数字化、网络化迈进的方向。在技术上，真正做到了全面落实资源共享，有效保障了各个演播厅灯光控制 DMX 信号输出的可靠性和连贯性，极大方便了灯光创作人员与节目管理人员对舞台灯光的直控、监控和遥控，具有无比的使用价值和宽广的应用远景。1、网络控制联动设计1）联动范围：各演播厅灯光网络控制电视台联网互动电视台的若干个演播厅里，每个场所的主、副（或备份）灯控台通过网络分配器和网络节点，与调光硅柜相连接，形成自主独立的数字化灯光控制网络，控制本场的舞台和观众厅灯光，实现信号完全跟踪备份和控制程序信息共享， 通过网络通信接口，分点设置直控、分控、遥控和监控。此外，整个电视台的网络将各演播厅的灯光网络，通过统一的TCP/IP 协议用光纤联成一体，节目管理人才可在中心机房监控各演播厅灯光运作情况；各演播厅调光台之间也可以资源共享，各台可互相学习、互相调用、互相监控、互为备份，充分发挥了电视台各演播厅控制资源的综合利用。2）运作功能A. 通信功能：网络技术符合 DPS 和 CISCO 等数字通信技术发展前景和要求，方便实施远程控制、远程诊断和厂方技术支持；B. 监控功能：灯光操作人员可以在灯光控制室或观众席，直接通过调光台显示屏，随时了解灯光系统瞬间信息及工作状态，及时对各场所或各回路灯光实行监控、干预或纠错；也可用手提电脑插上任何一个以太网接口，作全网络包括 SLD96 功能监控或取得灯光信息报告。C. 设计功能：为灯光师变灯光“现场设计”为“桌面设计”提供方便实现的技术手段，可远程或离线编辑，缩短装台与布光兑光时间，提高工作效率。D. 共享功能：无线场景遥控单元能在每个演播厅里的控制系统之间提供便利的、灵活的操作指示。以大众化的 iPag 口袋型个人助理(Pocket PC) 配合 Strand (斯全德) 遥控软件工作。这组合以无线网络(802.11b)与工作点(Access point)连接至每个演播厅里的“ShowNET” 网络。遥控器能处理所有控台及备份机上的控制回路、记录功能及场景播出，给舞台布光兑光带来了极大方便；当然还有配接输出 DMX 地址至控制回路上的功能。利用本机上的网络浏览器软件能简易地透过网络对所有 ”ShowNET” 中的 SN110 网点进行设置。E. 备份功能：网络中调光台之间互相学习、互为备份，备份台以网络的架构与主、辅控台相连，并利用全跟踪备份模式对主控台进行学习，即两台调光台并行处理，灯光师在任一台上按键，另一台则马上学习；当主备控台中任何一台失效时，另一台就会自动立即转入实时跟进输出；一套网络万一发生故障，备份网络则自动投入应用。这种方式既可充分发挥设备资源的作用，又可确保节目演出录制或会议的灯光控制万无一失；F. 兼容功能：网络系统稳固、编程合理，在硬件结构不改变的情况下，也可利用软件对系统进行升级；当 ACN 协议全球通过之时，只须把 SN110 节点取出即可实施。由于ShowNET 系统一直利用 TCP/IP 为网络通信协议，故为现今国际绝大多数的软件供货商所采用（如微软的窗口 O/S 为首），所以 STRAND ShowNET 系统可与其它 TCP/IP 共享其管线以降低工程成本；大大增加了系统的兼容性和前瞻性，也为电视台管理迈向信息高速公路，打下扎实的基础。2、网络冲突预防方案1）网络冲突的产生一个全开放的网络给我们带来了无限的资源共享空间和多功能的创作魅力，同时也不可避免地在使用范围上产生冲突。我们在设计时应充分考虑用户使用时可能发生的任何一切能导致系统故障的原因，提供合理有效的预防方案。所谓灯光控制网络冲突的产生是由于网络端口的全开放性造成的端口地址的配置冲突。这主要包括两个方面：（1） 多个演播厅中网络冲突问题：控制端是指控制灯光系统的控制台、遥控器等控制设备。电视台主要由各演播厅组成，对于网络控制来说，每个演播厅既是独立的，也是开放的。当我们将网络系统完全开放时，在操作中可能会产生多个控制台控制同一组灯光信号（如一号演播厅和二号演播厅的 4 个控制台同时控制一号演播厅的调光柜），由于控制信号的交错控制，如果没有一套完整的预防方案，势必造成灯光控制的混乱；（2） 单个演播厅中的网络冲突问题：在独立的一个演播厅中，同样的情况也是可能产生的：灯光网络系统中的每个网络节点都是可以设置为灯光控制输入埠的，因此，产生在同一个演播厅中，多个未知的控制台同时控制一组灯光控制信号的现象也是可能产生的。2）网络优先判断方案网络性能的好坏，关键因素是如何预防网络的冲突问题。Strand ShowNET 系统拥有一套完整的预防冲突方案： 每台设备均具有唯一一个 IP 地址，被接入后这些设备会自动产生一个地址，也可以通过网络管理软件 ShowNET Configuration 去设置它。 每台设备均可以设置其控制的优先级别，共 255 级。 每台网络控制台均具有一个独立的 ID 编号，而 DMX 节点系统将默认设置 ID 为 0。DMX 节点中各个埠号为 1-4。 为了能更好的兼容控制工作灯/场灯、环境照明控制系统，特别为其控制系统（皮密亚）设置了并列处理程序。 根据以上设置的各标志而形成一套完整的判断方式。3、调光冲突的预防措施1）调光控制多功能设置 一个 Strand 500 或 300 系统，由一个 500 和 300 控制面板和相关联的处理器组成，能在 Strand ShowNET 网络中运行。该网络包括了其它的系统，例如：另一个 500 系统或是一个 300 灯光控制系统。所有这些系统都能共享演播厅当前使用的调光回路，并且每个系统都能对它们进行独立的控制。只要调光回路中的受控回路经过 HTP，LTP，MERGE 设定后，就可同时被多于一个的系统所控制。HTP（High Take Precedence）：数个信号源以亮度水平高位为优先输出；LTP (Latest Take Precedence)：数个信号源以最后亮度水平改变值输出；Merge：数个信号源合并后按等级分配来输出。通过以上模式的设定，单一的受控元即可受命于上述某种输出约定，从而同时接受数个控制元的控制。2）调光台身份定位Strand 500 或 300 系统软件能保证在多个系统的网络中应用而不会发生调光回路的控制冲突。因为在该系统启动前，我们已通过设置各调光台的 IP 地址定位其不同优先级，明确其主控台、副控台或备份台、遥控台的身份，只有当备份台自动确认 “主机”身份的控制台失效时才会自动上线。当然，在大型演出中往往可通过菜单选择分工处理, 如主机为传统灯控制，分控台为换色器控制等，也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、系统使用寿命设计 灯光系统的寿命周期需要从两方面考虑：第一方面，需要考虑系统本身的各组成设备组件、组件的故障率。电子器材损坏常有六大原因：1） 磨耗：使用频率高，接触部分磨损消耗；2） 材质裂化：绝缘部分裂化变形；3） 尘埃：电路板上通电后尘埃会造成发热，异常温度会引起零件急速老化；4） 接点氧化：引致接触不良、接点电阻增加以致发热，形成氧化层，慢慢引起开路现象发生；5） 震动：微弱震动会引致端子等接插件接触件接触面位移，从而引起接触不良；6） 经年老化：电子组件尤其是直流电源供应及其相关线路板上的零件，相对寿命较其它部分电子回路为短，故需定期检修，必要时予以更换。斯全德灯光系统及功能软件，从早期的 1.0 版本经过 1.1(a-h)、1.2(a-j)等至现今最新的 2.6d，产品的功能和技术不断更新与前进，从不落后。在将来斯全德也会为着明天的需要而继续领先和进步，不断更新其软件版本，并免费为用户升级。如前面所述、网络方案以光纤电缆把各资料分配机柜连结成网络，就是为了将来线路的延伸和需要，因此我们把光纤电缆使用条件定义为：第一对 灯光调光台控制讯号 第二对 备用第三对 网络间信息 第四对 备用以方便随时增加受控范围。另外，本系统在设计之初就以控制设备被设计为每天使用，并预期为连续供电直到需要进行维护工作时才断电检查。第二方面，需要考虑设备升级条件与零配件的供给年限。斯全德灯光是在全球少数几家完全自行研发和生产舞台灯光产品的专业厂家中规模最大的一家，从 1914 年至今，一直保持着产品连续性，通过密码对软件升级。STRAND ShowNET 网络系统中 90%以上的产品，由于是自行生产，对产品的备件系统连续性、兼容性及升级均能直接提出保障的承诺（如备件保证 10 年备存等）。第四节 灯光网络应用远景科学合理设计网络与兼容 DMX 数字信号系统是非常关键的。STRAND ShowNET/DMX网络系统采用目前在国际上比较流行和已成熟的星型网络拓朴结构形式，并附加网络数字调光方式，即增加了网络对调光器的双向管理，使调光器与整个网络系统设备之间实现互相监督和资源共享；信号传输采用双向完全跟踪备份（FULL TRACKING BACKUP）；网络调光系统在数字触发方式上与全数字调光传输形式基本相同，因此在保持全数字调光系统优良特性基础上更具有多站点及场备份的功能，尤其适合于设备之间的扩展与连接；同时具有系统运行状况及重要参数报告功能；增加了系统的可靠性和监测功能；这种网络连接形式可以随时将多台计算机灯光控制台连成一个局域网，网络系统内部各灯光控制台都是一个站点，均可独立操作也可以根据需要任意设定主操作台和备份台及无线遥控控制形式等；也可以多人同时在不同控制点控制同一场演出或控制不同场次的演出形式，极大地提高了灯光系统的使用效率。这项史无前例的技术全面地连接灯光控制系统，应用于各个国际一流剧场、演播厅和技术要求特别高的场所。国内外部分 ShowNET 网络应用案例如下：） 英国皇家宫廷剧场：皇家宫廷剧场被欧洲剧场协会誉为“欧洲最具代表性的剧院”，院内演出得奖的剧目作品无数。全场舞台、观众照明为斯全德的网络系统、500 系列调光台、EC90 调光立柜和各类型灯具。） 洛杉矶音乐中心：美国最大的音乐厅，由三大剧院组合而成。其中的 DOROTHY CHANDLER PAVILION 剧院更为洛杉矶歌剧团所在地，也是国家每届歌剧颁奖典礼的主场地。三个剧院均装有斯全德的网络系统和 500 系列调光台。3） 美国佛罗理达环球影城：选用 Strand 550i 计算机台为主机，Strand 510i 演示控制器为备份机，单膜光纤为传输介质，将 8 台 Strand CD80SV 调光立柜设计为“PARKNET”结构，所有园区全部变成模拟地图输入“PARKNET”工作站，通过工作站以寻找地图及编写日程表的方式，监控、设定、演出、临时“停止重演”所有 CD80 处理器中所有的演出信息，实现每天三班，每班两人去控制全园区 100 公顷内所有的环境照明及演出灯光。4） 中国中央电视台（1000m 2演播厅、600 m 2等演播厅）：以 Strand 550i 为主机，Strand 530i 或 520i 为备份机，外加遥控器、SN103 网络节点和网络分配器，组成网络化数字调光系统，通过 Strand CD80SV 调光立柜或其它数字化硅箱达成灯光控制。5） 深圳电视中心（1800m