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    成都AG8亚游商貿有限公司成立餘2008年,是一家以器材銷售、工程設計、安裝調試、設備租賃為一體的專業音響銷售工程公司。主要從事演播室、會議廳、歌舞廳、多功能廳、影劇院、體育館的音響設計、安裝調試及設備供應和租賃等業務。

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燈光控製網絡係統的安全監控與管理

 
    關鍵詞:
  以太網絡 TCP/IP ACN ARTNET 主流通訊協議 增值服務 數據采集網絡DMX節點 遠程網絡設置 網絡燈光設備 係統文件服務 IE瀏覽器 同步熱備份 遠程設備診斷 預警係統 演出數據管理 網絡係統規劃通用數據庫工具 全光纖燈光網絡 反饋信號數據流 PDA無線網絡GPRS短信 優先級別

1 導言
  近年來,由於網絡技術的成熟與發展,全國各地新建和改建的電視中心、大劇場、體育館和科技館等大型項目,紛紛在其舞台、電視演播室的燈光控製係統中采用以太網絡控製技術。燈光控製技術躍上了一個嶄新的平台。
  在新的燈光控製網絡係統中,網線、光纖代替了傳統的DMX信號線成為係統的主幹信號網絡,雙向的TCP/IP以太網絡通信協議將逐步取代單向的DMX-512信號協議成為係統的主流通訊平台協議。人們已認識到,TCP/IP燈光控製網絡通訊平台是未來唯一可以將舞台機械網絡係統、電視演播室吊掛網絡係統、現場指揮網絡係統、環境燈光控製網絡係統和辦公室網絡係統等與演出活動相關的網絡係統聯接的最理想的網絡平台。
  幾年前,在網絡技術引進影視、舞台燈光控製係統的初期階段,人們應用網絡技術解決了多路DMX控製信號安全傳輸及控製台冗餘同步熱備份控製等問題,從而認識到燈光控製網絡在簡化係統的布線和控製可靠性提高方麵的強大優越性。
  今天,隨著TCP/IP燈光控製網絡的建立和網絡燈光設備技術的進一步成熟,燈光控製係統內任意燈光設備之間己逐步實現了的雙向高速數據傳送,在保證控製信號可靠傳輸的基礎上,人們開始把目光轉移到對燈光網絡的應用所帶來的與係統管理與營運相關的多項增值服務上。
  本文所論述的係統運行狀況安全監測及燈光設備網絡化管理是燈光控製網絡最主要的增值服務之一。結合國內、外影視、舞台行業的實際應用情況,筆者就燈光網絡係統中設備網絡化管理的各類數據采集,運行資料數據庫的建立及開發應用等方麵提出一些具體的要求,並對目前一些燈光網絡數據采集和處理的一些典型解決方案做出一些評價意見,供業界人士參考。

2 燈光網絡數據采集對設備的要求
  為了實現網絡化管理的各類數據采集,係統的最基本要求是每個接入係統的燈光設備必須具備TCP/IP網絡接口,以便網絡係統的雙向通訊。具有TCP/IP網絡接口的燈光設備又稱為網絡燈光設備。燈光設備的完全網絡化需要生產廠商的龐大的開發投入和這些廠商之間良好的互相合作關係。國際上著名的美國ESTA組織ACN協議和歐洲ARTNET網絡控製協議將為網絡燈光設備的信號協議標準化奠定了良好的基礎。以下是對一些主要網絡燈光設備的一些基本技術要求。
  A 網絡調光器
  調光器是網絡化管理的關鍵設備。網絡調光器是在傳統的DMX調光器的基礎上增加了TCP/IP網絡接口,它除了接受多個設備的網絡DMX信號控製以外還必須能夠向網絡係統報告三相電流和三相電壓、風機運行狀態以及各回路燈光電氣參數(如輸出電流、電壓、溫度和開關量等)的實時數據,以便監測整個係統的實時運行狀態。另一方麵它必須可以接受遠程網絡設備的設置及控製。
  B 網絡調光台
  調光台是網絡化管理的另一關鍵設備。通過網絡,網絡調光台發出調光控製網絡DMX信號至指定的網絡調光器;實現調光台真正的實時熱備份;可直接監測係統中所有網絡調光器的運行狀態(如輸出電流、電壓、溫度和開關量等);接受其它設備的監控,通過監測軟件可以讓管理者非常方便了解網絡中所有調光台的實時操作情況;交換演出文件。所收集的數據包括操作者的個人資料、現場、預演、組、集控、效果、當前光輪的位置、用戶輸入的命令等。任一調光台操作界麵的變化可以實時在多台PC上監測到。這些現場調光台的操作技術數據,記錄在係統監控服務器的調光台操作數據庫中,成為舞台、電視演播室的重要技術曆史資料。
  C 網絡配電櫃
  網絡配電櫃是在傳統的配電櫃的基礎上加上了監控網絡接口。網絡配電櫃可以向網絡係統報告其運行過程中的電氣參數(如三相電流和三相電壓、中性線電流、功率因數、溫度和開關狀態等)的實時數據。這些技術數據非常方便用來監測整個係統的安全用電情況,這些技術數據記錄在係統監控服務器的數據庫中,產生一係列的技術圖表或技術報告,便於分析整個係統的安全用電曆史。
  D 網絡開關櫃
  網絡開關櫃在傳統多路開關櫃手動控製的基礎上增加了網絡控製和監測接口。網絡開關櫃可以接受網絡中網絡開關控製台的控製信號,同時向網絡係統報告其運行過程中各回路電流、電壓和開關狀態等實時數據,方便用來控製和監測整個係統各種效果燈具的運行情況。
  E 網絡DMX節點及網絡工作站
  網絡節點及網絡工作站是網絡係統信號的樞紐,它的工作狀態必須接受多個監測設備的監控,同時可以接受如IP地址、DMX通道及起始地址等遠程設置。
  F 網絡視頻攝像頭
  網絡視頻攝像頭具有TCP/IP網絡接口,除了可以接受遠程網絡控製(如雲台控製)和IP地址設置等以外,還把模擬視頻信號轉換成網絡視頻信號,使遠程的網絡監控設備可以隨時觀察到工作現場的實際情況,並在發生緊急情況時自動啟動數據庫記錄程序,錄下事件的全過程。
  G 網絡智能燈具
  傳統的電腦燈具沒有TCP/IP網絡接口,但目前已有多家歐洲和美國的廠商開始生產網絡電腦燈等網絡智能燈具,這種新型的電腦燈具除了可以接受遠程網絡控製和IP地址等設置以外,還可以將其運行的很多重要的機、電參數如顏色、位置、角度等向網絡係統報告,方便用來監測整個係統各種智能效果燈具的運行情況。
  H 其它網絡燈光相關設備
  傳統的燈光相關設備如換色器、煙機、泡泡機、噴泉和舞台機械等目前一般隻有DMX接口,采用網絡解碼器連接後便能接入燈光控製網絡。現在也有一些廠家開始對這類設備進行網絡接口改造,相信不久的將來AG8亚游會看到更多的網絡化燈光相關設備的誕生。

3 處理燈光網絡設備數據的設備和軟件係統
  目前國內、外已有不少廠商為了滿足用戶各種燈光網絡相關的業務需求,成功地開發了多種類型的硬件和軟件係統來處理燈光網絡設備的不同的數據。
  A 專用硬件數據處理設備
  在燈光網絡應用初期,很多廠商采用專用網絡硬件的方法開發出多種網絡燈光專用的設備來處理燈光網絡數據。這類設備實際上是針對某一具體功能要求而開發的專用計算機,常見的數據處理設備有:為監測調光器工作參數的調光櫃返錯、報告設備 (Dimmer Information) 、為監係統中多個測網絡調光台操作界麵的視頻監控設備(Video Link) 和保存網絡中所有網絡調光台演出資料文件的服務器(File Server) 等。這類數據處理設備的優點是功能豐富且針對性強,缺點是” 專機專用” ,靈活性差且成本較高。
  B 燈光網絡設備數據處理專用軟件
  近年來,國內、外不少廠商開發出多種專用的燈光網絡數據處理軟件,與專用硬件設備最大的不同之處是:這種軟件可以在普通的PC上安裝,每個軟件針對一個特定的數據處理功能。例如為監測多個網絡調光台操作界麵的Video Link視頻監控軟件、為設置、監測燈光網絡設備的Network Administration管理軟件和為離線編輯、熱備份調光控製的調光台離線編輯器Offline Editor軟件等。一個軟件可是國內外以安裝在一台或多台計算機上供若幹人使用,也可以把幾個不同功能的網絡數據處理軟件裝在同一台計算機上形成多功能的監測數據處理中心。專用的燈光網絡數據處理軟件具有安裝方便、使用靈活和成本較低的優點。
  C 具有IE瀏覽器功能係統文件服務器
  IE瀏覽器燈光係統服務器是國內廠商率先最新開發成功的一種新型燈光網絡數據處理報告係統解決方案,它標誌著我國燈光控製廠商己在燈光控製網絡數據處理方麵正走向世界前列。燈光係統服務器負責對所有的網絡燈光設備進行監控,管理。所有用戶要求對網絡中的燈光設備進行查看、設置和申請獲得數據分析報告等操作都是通過普通計算機已有的通用IE瀏覽器對服務器進行訪問,不需要安裝專用的軟件和硬件,具有係統組成靈活,功能全麵,易於安裝、升級更新等優點。用戶的操作方法與瀏覽任何一個網站一樣。燈光係統總服務器應具有下列一些基本功能:
1)使用權限: 每個用戶使用需要輸入用戶名和密碼,不同的用戶具有不同的使用權限。使用者的數目根據係統中信號的流量進行控製,保證現場演出的可靠性(沒有限製)。
2)地理限製:使用者沒有地理位置的限製,可以從地球的另一邊看到自己網絡中的燈光設備,實現了遠程設備診斷、管理。
3) IE瀏覽器:使用通用IE瀏覽器軟件,能夠看到燈光網絡中任何一個設備當前的狀態。如DMX節點當前的狀態、錯誤情況、設置、網絡調光台的操作界麵和網絡調光櫃的狀態等。
4) 視頻信號處理:在網絡中可以調用不同的網絡攝像頭看到不同工作地點的實際情景。
5) 遠程在線設置:使用者根據不同的權限,無需到工作現場,便可對網絡中的網絡燈光設備進行遠程在線設置。
6) 遠程設備診斷:廠家可以通過燈光係統服務器對網絡燈光設備實現遠程設備診斷,及時地為用戶服務。
7) 設備管理數據庫:燈光係統服務器具有以下數據庫的功能:
  *人工記錄:所有網絡燈光設備的使用曆史:包括購買、安裝情況、維修記錄、使用記錄等。
  *自動記錄:所有設備的實時使用情況,如某個設備開機時間、關機時間、使用者代碼,運行時產生的各種電氣參數等,相當於網絡燈光設備的“黑匣子” 。

4 燈光控製網絡報告和預警係統
  由於互聯網、局域網和電訊技術的成熟和高速發展,目前,燈光控製網絡已可以采用多種形式的人機對話預警和報告界麵,一旦燈光控製網絡發生任何異常情況,係統將以最快的速度和最適當的方式通知用戶。用戶可根據本單位的投資額及工作環境需求等因素選擇最適合的網絡報告和預警係統。
  1、局域網/互聯網報告和預警係統:
  IE瀏覽器報告和預警係統適合在局域網內部和互聯網遠程瀏覽,它有信息量大,畫麵清晰、直觀,速度快等優點。IE瀏覽器報告和預警係統采用一般PC作為信息終端,不需要安裝專用軟件,因此它是投資小效果好的係統方案。IE瀏覽器預警界麵可選擇屏幕閃動、彈出界麵或同時聲音提示等方式。
  2、掌上電腦無線局域網報告和預警係統;
  掌上電腦無線局域網報告和預警界麵適合在工作場所的流動性使用,一般使用時同時把無線調光軟件裝入掌上電腦,一機多用。它最大的優點是方便,缺點是距離較短(150米)、界麵信息量較小且傳輸速度較慢。預警界麵可選擇屏幕閃動、彈出界麵或同時聲音提示等。
  3、GPRS短信報告和預警係統:
  GPRS短信報告和預警係統是燈光網絡產品開發商和移動電話公司合作的一種新的燈光控製網絡信息係統。係統報告或預警信息用手機短信的形式由移動公司轉發到用戶的手機上。GPRS短信預警係統最大的優點是打破了地域和時間的限製,並且一次性投入較小(普通手機便可作信息終端)。缺點是需一定的運營成本(信息費) 且目前常有轉發時間滯後現象。

5 燈光網絡係統安全性實時監控的基本要求
  A 控製信號的可靠性
  網絡燈光控製係統的首要任務是保證演出活動的絕對可靠性。網絡燈光係統在實時監控可靠性方麵有多種有力的手段。
  1、實時網絡DMX信號的監測及報警: 從網絡控製台、網絡節點到網絡調光櫃,網絡DMX信號的監測是頭等重要的大事。以下任一情況發生,網絡燈光係統將發出警報,並為維修人員指引準確的故障點及原因。
  主調光台信號失效
  備份調光台信號失效
  網絡調光櫃DMX信號失效
  DMX網絡節點信號失效
  ……
  2、緊急支援措施: 一旦係統發生上述故障,網絡燈光控製係統有以下一些有效的支援措施使事故的影響減至最小。
  通過網絡遠程設置調用其它網絡調光台支援
  使用網絡調光台離線編輯器支援
  使用無線掌上網絡調光台支援
  通過網絡調光器的備份場進行控製
  B 用電安全監控
  網絡燈光控製係統的另一個重要任務是對安全用電的監測。燈光設備是劇場、演播室的主要用電設備。因此安全用電的監測關係到演出的成功與否。在以下不正常情況發生時網絡燈光控製係統應發出相應的警報或提示。
  1、某配電櫃電源輸入缺相或三相不平衡
  2、某配電櫃相線電流超過額定值
  3、某配電櫃中性線電流超過額定值
  4、某配電櫃相功率因數低於過額定值
  5、係統總負載超過額定值
  6、用戶指定的某種用電指標超過額定範圍
  C 其它現場安全性監控
  1、對網絡調光器的監控: 通過IE瀏覽器可在網絡的任何地點監測網絡調光器的主要電氣參數如輸入電流、電壓、風機狀態以及各回路輸出電流、電壓、溫度、開關等,當發生超載、超溫、空氣開關斷路或其它形式用戶認定的故障時,網絡係統將發出適當的提示和警告。
  2、對網絡調光台的監控: 重大演出時,技術負責人可通過IE瀏覽器監測燈光師對網絡調光台操作界麵的情況,發現異常情況及時通知燈光師更正。
  3、網絡開關櫃的監控: 通過IE瀏覽器可監測網絡開關櫃的各回路輸出電流、電壓、開關狀態等,當發生某回路失控或其它形式用戶認定的故障時,網絡係統將發出適當的提示和警告。
  4、用網絡攝像頭監控: 重要燈光工作現場可設置一個網絡攝像頭,技術負責人監視現場的情況,發現異常情況可及時采取有效糾正措施。

6 燈光網絡係統數據庫應用的基本要求
  從通用性和數據二次開發的角度出發,演播室、劇場網絡燈光控製係統文件服務器的綜合數據庫應建立在國際著名的通用數據庫工具(如SQL Server)基礎上,數據采集主要來自人工輸入和係統巡測的自動記錄。
  綜合數據庫真實記錄了係統運行設備管理等方麵的大量真實資料。它是用戶的寶貴財富,它的價值隨著時間的推移變得越來越高。它不僅在保證演出的可靠正常進行方麵為技術部門提供重要技術支持曆史數據,而且為用戶單位的安全用電、物資管理、人事管理、設計等相關部門提供重要的決策依據。
  綜合數據庫的開發和應用是廠商為用戶提供的增值服務的重要組成部分。針對新的管理要求使用者將不斷提出對係統提出新的增值服務,廠商為了滿足這些新的增值服務將不斷延伸它的服務。這種親密無間的合作過程創造一種廠商與用戶之間全新的合作關係,它將促燈光控製係統綜合數據庫的開發和應用成為一個可以持續發展和不斷升級、完善的售後服務過程。
  A 綜合數據庫在用電安全方麵的開發應用
  1、總用電情況分析報告:
  分別以年、月、日、小時為時間段分析用電總功率、總用電量、功率因數變化曲線。分析報告將給安全用電部門、業務部門和設計部門在決策時(如在選擇電力變壓器方案時)帶來非常重要有的參考價值。
  2、某配電櫃用電情況分析報告:
  分別以年、月、日、小時為時間段分析三相電流、電壓及中性線電流變化曲線。
  3、某次用電事故分析; 分析事故發生前後數據庫中記錄的所有設備的運作情況包括自動記錄的攝像信息等,這些資料對分析事故有非常重要的參考價值。
  4、提供消防部門的數據分析報告; 用戶單位的消防安全管理部門將通過專門提供的網絡接口得到一些與其業務有緊密相關的數據分析,例如每年劇場、演播室用電高峰分布情況分析報告。
  B 控製設備管理
  1、設備使用壽命的預警: 如某燈泡的使用時間累計將到使用壽命時係統將發出預警信號。
  2、每個設備的出錯或故障曆史記錄:
  3、集中管理係統中所有設備,記錄所有燈光設備的曆史:包括購買情況、廠家信息、保修狀態等
  4、記錄每個設備的維修曆史
  5、統計數據;給出設備的使用率、技術分析表或技術報告等統計數據
  6、使用者權限;根據使用者不同的權限,可以對網絡中的控製設備進行設置。
  7、設備的使用情況;自動記錄所有設備的使用情況,如某個設備開機時間、關機時間、操作者等信息
  8、使用的曆史;對於某些網絡調光台記錄其使用的曆史,如每次按的健、操作時間等。
  C 人員管理
  1、資曆信息;記錄每個人員的特長、資曆等信息。
  2、自動記錄:每個人員對設備操作的曆史,使用時間,方便對人員的考核與工作評審。
  3、演出重演;可以將每個人員對網絡調光台的使用或某場演出的實際過程加以記錄,並且根據需要可以重演在燈光師某某場演出使用網絡調光台的過程。
  4、專家數據庫;記錄有國內外知名專家的情況,方便選擇專家進行必要的谘詢
  D 演出數據的管理
  1、記錄演出控製程序;記錄網絡調光台任意一場演出的所有控製程序
  2、調入演出控製程序;允許任意網絡調光台調入數據庫中的以前保存的演出控製程序
  3、經典演出控製程序;數據庫中可以包括一些經典演出的網絡控製台的演出控製程序。
  4、製作人信息;數據庫中包括每個控製程序的製作人等信息。
  E 演出場所的管理及國際標準化
  1、CAD建模;對於每個固定演出場所,采用CAD的方法建模。包括吊杆、truss架、幕布、燈具位置等。
  2、提供模型電子數據;任何單位來此場所演出,隻需要提供出建好的模型的電子數據,對方就能夠有身臨其境的效果。

6 案例評價:深圳電視中心網絡燈光控製工程
  正在施工中的深圳電視中心燈光控製工程采用了由8個演播室燈光控製局域網互聯構成中心總控室的“全光纖燈光控製網絡係統”方案,並采用了多種綜合監測技術。
  深圳電視中心堅持“保證絕對安全、可靠的演播活動了是燈光控製係統之根本”的網絡係統設計規劃原則,采用了12級網絡DMX優先級,首先保證燈光控製信號流的暢通,其它大量的設置、監測、訪問和反饋信號數據流,經過係統的技術規劃,按優先級別放行流通。係統還采用了 “燈光係統總服務器” 和“IE瀏覽器管理軟件” 來管理電視中心燈光係統的所有信息。係統按權限和優先順序處理各種需要訪問者的請求。
  深圳電視中心選擇了專業的計算機網絡公司和燈光廠商共同合作承攬燈光控製網絡工程,即由網絡公司負責網絡規劃和軟件設計,設備生產與由專業調光設備廠商負責,另外廠商與公司將在安裝、調試和日後係統升級等方麵長期合作,做到雙方優勢互補。這對於國內目前計劃新建或改建的許多城市電視中心來說,不失為一個典型的參考案例。

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