第二章 舞台机械工程通用技术规范及要求

'第二章舞台机械工程通用技术规范与要求2.1适用范围舞台机械工程通用技术规范与要求适用于所有舞台机械设备及其控制系统的设计、制造，以及材料、部件采购、索具、噪声控制、表面涂层及标记等工作。2.2采用标准1）舞台机械的设计、制造、检验与验收应符合中国现行的有关标准和法规，还应遵照下列最新版本的规范和标准，这些规范和标准是通用与基本的。电气：国际电工技术委员会标准IEC加工制造：国际标准化组织标准ISO计量单位：国际单位制SI2）舞台机械的设计、制造、检验与验收除应遵照上述规范与标准外，还应符合以下但不限于以下的有关舞台机械的标准与行业规范，或符合当前通行的其它标准。演出场馆设备技术术语舞台机械（WH/T35-2009）舞台机械操作与维修导则（WH/T37-2009）舞台机械台上设备安全（WH/T28-2007）舞台机械台下设备安全要求（WH/T36-2009）舞台机械验收检测程序（WH/T27-2007）剧场建筑设计规范（JGJ57-2000）钢结构设计规范（GB50017-2003）机械安全急停设计原则（GB16754-1997）建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194-93）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-98）通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）低压配电装置及线路设计规范（GB50054-95）电气装置安装工程电气设备交接试验标准（GB50150-91）电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范（GB50168-92）电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB50169-92）电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范（GB50171-92）电气装置安装工程施工及验收规范（GB50254-50259-96）2.3机件的通用要求除非另有规定，以下条款适用于所有舞台机械设备:包括升降台、卷扬机、悬吊设备以及类似设备。2.3.1一般原则1）用于舞台机械系统工程的所有设备，应尽量采用标准化部件及零件，采用制造厂商生产的标准产品。在标准产品的某一项技术性能不能满足单项设备技术规范与要求的情况下，应采用制造厂商改造的或同意的改造标准产品。2）设备所用的所有材料必须是全新的，材料应符合有关标准并具有出厂检验及质量合格证。不得使用低于设计标准的材料。3）设备零、部件的制造工艺应是高质量的，所有制造、机械加工、焊接、组装、布线、试验及其它工作，均由经过培训的、有经验的技术工人或专业人员承担完成。 4）机械设计时应考虑一般维修工作的简单和快捷，只需进行少量的拆卸工作即可对所有电气和机械部件进行检查和维修。减速器的注油、排油等部件应易于接近，检查油位、加油或换油时不需拆卸任何部件。钢丝绳和链条应能进行全长检查，需要进行调整的部件应易于接近。电子设备、计算机及控制设备应有自诊断系统以简化寻找故障和便于设备维修，不用拆下承装部件就能更换任何损坏部件，更换部件时也不会损坏其它部件，维修工作不需要使用特殊工具，只需一般工具和试验设备。5）设备设计时应考虑易于工地组装，现场安装快速高效。电气和控制设备应有合理的分组，发货前在工厂进行过预试验，以减少现场试验的时间。6）机械和电气系统的设计应使其所有零、部件具有在额定值（额定负荷、额定速度）下工作的能力。能在规定的速度范围内稳定运转，无冲击，噪声符合要求。7）所有机械、电气设备应有良好的包装设计，满足运输和现场储存的防护要求。2.3.2安全设计2.3.2.1人身安全1）所有设备和装置均应满足相应的安全标准和操作规程，符合安全卫生要求。保证用户在安全工作环境下使用和维修设备。2）所有机械、电气控制系统应具有故障自动保护的功能，以保证机械和电气控制系统对人身是安全的。3）所有运行设备均设置紧急停车系统。紧急停车系统应能使附近操作人员在发生事故或潜在事故时，方便而迅速地停止该区域内设备的所有运动部件的运转。在操作台上和适当位置设置紧急停车按钮。4）所有从正常通道上能接触到的设备的移动或旋转的零部件均应设防护装置，防止人身伤害。平衡重以及类似装置的护网或护拦至少应高出相邻地面2.3m以上，位于走道的维修门洞或活门，应有明显的标志。5）台下升降设备，在所有可能产生剪压人员足部的场合，均须设置边缘安全开关，以确保演职人员的人身安全。6）每一台设备附近适当位置，应设置维修按钮（也用于安装调试），当维修人员使用该按钮进行设备维修工作时，该设备无法从其它操作台（盘）将其投入运转，以确保维修人员的安全。7）必须人力搬起和移动的物品，应标明重量和重心位置，经常移动的设备重量应轻，并按规定的标准设置把手。8）未经操作人员启动，任何设备均应处于静止状态，只有在操作人员启动相应的开关后才能运动。所有现场操作台（盘）均应清楚地标明所控制的设备名称。在舞台照明供电发生故障时，启动悬吊设备、升降设备应有声光信号警告附近人员，以避免由于该设备的运动造成伤害。9）设置可变平衡重量的设备，平衡重应设置在其下方无人员通过的地方。必要时，其下方应设置接受并承受下落物的装置。2.3.2.2安全系数1)安全系数定义为所用材料的极限应力与最大工作应力之比，在进行零、部件的详细计算时应大于等于2。最大工作应力应考虑最大静负荷及动负荷（紧急制动、碰撞等）产生的应力。2）钢丝绳：用于起吊或悬挂重物的钢丝绳的安全系数应等于或大于10。安全系数定义为钢丝绳的破断拉力与最大工作载荷之比。最大工作载荷应包括作用于钢丝绳上的工作载荷，加减速时产生的动载荷以及因设备运转、钢绳转向等产生的附加载荷。3）链条：用于传动的滚子链或无声链，其安全系数应等于或大于10；安全系数的定义与钢丝绳相同。 4）所有用于悬吊装置的附件，如钢丝绳接头（楔形接头、压制接头、合金浇注接头等）、连接扣环等应与钢丝绳的规格相配，且其安全系数应等于或大于10。2.3.2.3安全装置与备用系统1）各类机械设备，除规定的中间定位开关和行程终止限位开关外，均应设置超程限位开关，以避免设备超行程运动产生碰撞，损坏机件，或发生事故。2）所有吊杆卷扬机均应设置松绳保护、超载（过流）保护、超程保护、超速保护等防止事故装置。3）电动吊杆装置在吊重达到1.2倍额定重量时将停止吊杆的运行。4）为避免不希望的运动发生，所有传动设备（电动或手动）必须：自锁；或两个独立控制和操作的制动器；或两套独立的安全装置。5）操作台上均应设置紧急停车按钮，以应付紧急状态。2.3.3紧固件和地脚螺栓1）设备零、部件之间的联接、设备与基础、墙壁及其它土建构件的联接，均应采用标准紧固件，紧固件的尺寸应能满足负荷与结构的需要，结构设计上应避免紧固件承受偏心载荷。2）设备零、部件之间的可拆卸联接，不可使用化学紧固法联接。3）设备的地脚螺栓，其结构型式、尺寸应与设备负载匹配。地脚螺栓紧固时，可以使用化学紧固法作为辅助紧固。4）当采用膨胀螺栓作为设备地脚螺栓、悬挂螺栓时，除根据负荷确定合适的尺寸外，还应事先征得土建结构设计的同意。5）所有紧固件均应配备合适的防松设施，特别是在设备有振动、受力方向有变化、受力大小有变化等场合，联接接头应有足够的强度与刚度。所有接头在螺母或锁紧螺母拧紧后，螺栓至少外露三个螺距的长度。2.3.4钢结构1）钢结构件应设计合理，强度、刚度及稳定性能均符合要求。钢结构及其接头应能承受最大额定载荷和由紧急停车造成的冲击载荷。2）钢结构件所用材料应符合有关标准，并有出厂检验及质量合格证。3）所有钢结构件在焊接前必须进行预处理，板材及型材必须采用机械进行矫直或弯曲。焊接工作必须由取得相应合格证书的焊工担任，焊缝质量应符合有关标准。主要焊缝应进行无损探伤（X-射线或超声波）检查，其质量应符合有关标准。结构件的尺寸及形位公差应符合图纸要求或有关标准。4）所有拼装的大型钢结构件，须采用高强螺栓联接，所有联接用孔须钻孔，不得冲孔。装配前钻孔须去毛刺。5）钢结构件的外部联接需采用螺栓联接，所有联接用孔必须为钻孔，不得冲孔。装配前须去除钻孔毛刺。6）需要机械加工的焊接钢结构和重要的钢结构件，加工前应进行热处理或时效处理，以消除应力。7）升降台等设计时，除应满足均布静荷载外，还应满足在300×300mm范围内承受不小于4.5kN的局部或集中荷载。2.3.5吊物与卷扬装置2.3.5.1卷扬机在所有卷扬机设备上，制动器与电动机电源应该联锁、受控，以使制动器只能在电动机电源接通时才能松开，并保持或控制负荷。2.3.5.2卷筒组件 1）电力驱动的卷筒必须采用单层卷绕卷筒。单层卷绕卷筒的节圆直径应不小于钢丝绳直径的20倍。2）卷筒应用铸钢、优质灰铸铁或厚壁无缝钢管焊接并经精确机械加工而成。绳槽的尺寸、间距应与所用钢绳规格相匹配并符合相应的规范。3）钢绳与卷筒绳槽中心线的夹角应小于2.5°，不符合此规定的应设排绳机构。4）每一根缠绕在卷筒上的钢丝绳应至少有两个固定圈，在卷筒一端或另一钢绳起端应至少有两圈绳槽的间隙。钢丝绳的固定端应在卷筒上有可靠、有效的固定。5）带槽卷筒组件应设置防止钢丝绳在负荷或松弛状态下跳槽的装置。2.3.5.3滑轮1）所有滑轮的节圆直径，不应小于绳索直径的20倍。在绳索转向小于45°的滑轮上，节圆直径可不小于绳索直径的20倍。用于摩擦驱动的驱动滑轮，其节圆直径不应小于钢绳直径的30倍。用于人力驱动的手动吊杆系统的滑轮，其节圆直径不小于绳索直径的15倍。2）滑轮需采用优质材料制造，通常用钢制造或根据载荷、用途、速度等条件采用优质灰铸铁、或高强铸造尼龙及其它工程塑料制造。滑轮绳槽绳槽尺寸、深度及张角应符合规范。3）滑轮及滑轮组应采用滚动轴承支承。4）滑轮及滑轮组应有防止钢丝绳脱槽的保护装置。5）滑轮组应设计成在任何条件下都能正确安装并留有调整的可能性，这点特别适用于转向滑轮。旋转转向装置应有将滑轮锁定于正确安装角的设施。6）转向滑轮的相对位置应保证在任何情况下钢丝绳绕过转向滑轮的包角至少5度，滑轮由于钢丝绳的运动而旋转。7）必须保证钢丝绳与滑轮的偏角不超过2.5°，并尽可能减少。钢丝绳到滑轮的基准线在安装中应全部仔细检查。2.3.5.4钢丝绳1）规格：悬吊钢丝绳应为带有人造纤维芯的软钢丝绳。所有钢丝绳都应按预拉状态供货。所有的钢丝绳均应依据国际重要供货商的详细规格供货。2）预先检验：所有的钢丝绳均应分批测试，供货时应明确标出预切长度，并配有分批检验证明，测试时，应由监理方现场抽检，测试费用由乙放承担。3）现场处理：钢丝绳在安装期间应小心处理，不能以任何方式打结或损坏。受损或变形的钢丝绳不予接收。所有切断头都应妥善处理。4）安装：在设备的正常运转过程中，所有钢丝绳都不应与设备的固定或移动部分摩擦。在有损坏或卡住风险的地方，应采取正确防护措施。用于悬吊或牵拉的活动钢丝绳必须防护好以保护人身安全。安装完成后，供应商应特别检查所有钢丝绳的接头，以确保安全、牢固。5）悬挂支承：穿过顶楼的转向滑轮或在其它需要悬挂支承的地方，钢丝绳应在滑轮上进行支承。2.3.5.5钢丝绳配件1）所有钢丝绳配件应采用表面镀锌的标准配件，并有载荷试验和质量合格证书。2）选用的钢丝绳配件，其规格尺寸应与钢丝绳相匹配。3）使用钢丝绳夹的地方，每个接头至少使用3个正确安装的绳夹。使用螺旋扣时一定将锁紧螺母锁紧。2.3.5.6吊杆1）吊杆采用双圆管桁架杆，特殊使用场合经设计、监理同意也可用矩形管杆，管子或构架应平直、无扭曲变形。2）管杆采用优质无缝钢管制造，但不得小于下列规格：双圆管桁架杆外径φ50±2mm，壁厚3mm，中心距为300mm，支撑管间距1000mm。 3）杆的接头应尽量少，接头采用专用接头，管子端部开坡口的焊接接头。4）悬吊钢丝绳的端头用单独安装于杆上的调节装置进行调整，以使管子水平，受力均匀。5）管端：管端和伸缩管应配有带醒目颜色的永久性塑料帽。6）表面涂装：所有吊杆应涂成无光黑色，并在每一端的侧部用至少30mm高的荧光数字标明号码。吊杆的工作重量极限也应在杆的每一端用稍小一些的字体标出。舞台的中心线应用双黄线标出，舞台中心线应与舞台台口的中心线相符。2.3.5.7松绳检测1）卷扬机和提升机系统应安装松绳保护装置。松绳保护装置的动作可终止钢绳进一步松弛，能以反向操作电动设备的方法排除故障，将松弛的钢绳绕回卷筒。2)松绳保护装置的状况应有显示。3）重新张紧松绳：在松绳情况下，也应有相应的装置，使钢绳不脱离绳槽，从而将松弛的钢绳在卷筒重新缠紧。2.3.6限位、定位、超程开关和安全开关2.3.6.1限位及定位开关1）行程终止限位开关：行程终止限位开关应能测出设备正常行程终点并使之停车。一般来讲，行程终止限位器应为安装在传动装置上的专用产品或特制开关。如螺旋传动限位开关，这种开关由螺母拨动行程终止限位开关或中间定位开关，螺杆的结构允许螺母在超行程时与螺杆脱离啮合。2）限位开关和定位开关在任何负荷或速度下，从任何方向都应在规定范围内以规定的精度重复操作。3)中间定位开关：在合适的地方配置中间定位开关和减速开关。建议使用的接近开关、电位器、光学或磁力编码器应根据可靠性精确度选择。一般情况下，定位精度距离小于3mm的定位开关应使用编码器和位置控制系统。4）直接碰撞限位开关：行程终止限位开关也可选用直接碰撞限位开关，设备运转应在所选开关允许的超程范围内，限位开关通常应在机械反向运行时重新自动设定。2.3.6.2超程限位开关1）超程限位开关：所有电动设备都应安装单独的超程限位开关，以防行程终止限位开关发生故障时导致机械损伤和人身伤害。卷扬机系统上的超程限位开关可通过检测卷筒的转动来触发。2）超程距离：所有传动机械和导轨的设计应允许在超程限位开关启动后的最坏条件下有足够的减速超程。2.3.6.3安全开关1）用途：安全开关应安装在所有移动部件运行中会产生伤害的场所。设备上的安全开关和制动装置应以其有效的工作确保对障碍物不构成任何伤害。所有安全开关带有故障保护功能，并串联相接。2）触发：安全开关应能在其一半动作行程内，使在额定负荷和速度条件下运动的设备停止。3）运行：安全开关的运行应能防止设备对障碍物进一步冲击。可以在任何操作台（盘）上进行释放障碍物的反向操作。4）显示：安全开关只有在故障时启动，并显示在操作台（盘）上。应对所有安全开关进行分区跟踪，并显示发生故障的位置。必要时可在操作台（盘）上设复位按钮。2.3.7电动机 1）工作循环：舞台机械可按断续操作设定。每个工作循环规定为在最繁重载荷下6次全行程运转并有15min停顿。2）电动机型号：一般情况下舞台机械传动装置可以采用无风扇交流电动机，电动机的绝缘等级不低于F级，防护等级不低于IP54。3）功率因数：所有电动机的功率因数应大于或等于中国国家现行标准。2.3.8减速器1）类型：在设计传动装置时，应考虑减速器的效率及启动时的效率变化。应尽量采用效率较高的产品。2）额定值：齿轮传动装置应考虑安全传递所需的扭矩和功率并考虑冲击载荷。2.3.9制动器1）原则：所有制动器都应是故障保护型的。当电源断电时，制动器因弹簧压力的作用而抱紧。制动器应能在规定的时间内对最大负载进行安全减速，并使设备处于静止状态。2）类型：制动器分盘式的和闸式的两种类型。应能在任何条件下高效运行，其性能也不因振动和磨损而减弱。3）制动器工作电源：为了减少噪声以及增加安全性，制动器的工作电源宜采用直流电。4）手动松闸：所有制动器都应带有手动松开装置。在无自动显示装置时，应能容易识别制动器正处于松开状态。2.3.10传动2.3.10.1定速传动1）加速度：定速电气传动设备的正常加/减速度最大值应是0.3m/s2，电气传动的升降台最大值应是0.15m/s2。2）软启动：对大启动扭矩的机械或对平稳启动要求高的机械，电动机应设软启动装置。2.3.10.2调速传动三相鼠笼式感应交流电动机的调速传动，多数应采用变频器。2.3.10.3链传动1）传动用链应选择标准套筒滚子链或无声链。起重或悬吊用链应选用片式关节链。链轮的设计应考虑尽量减小因多边形效应产生的速度变化。2）链传动装置的设计，除应考虑额定荷载外，还应考虑启动和紧急停车时产生的冲击载荷。升降台上使用的起重链还应能承受静止时施加于台面上的额定载荷，其安全系数为10。3）传动链的速度不大于8m/s；起重链的速度应不大于0.5m/s。链条应有较好的润滑条件。2.3.10.4齿轮齿条传动在升降台上采用齿轮齿条传动方案时，齿轮齿条的设计除应考虑运动时的额定载荷、启动和紧急停车时的冲击载荷外，还应能承受静止时施加于台面上的额定载荷。2.3.10.5轴承和传动轴1）轴承：轴承可采用圆锥滚子轴承、精密球轴承或尺寸精确的磷青铜轴套（浸油式轴套），其安装和使用应严格遵循厂家规定。所有非永久性密封的轴承都应润滑后装箱，并附润滑指南。2）传动轴：所有的轴、键及键槽应符合规定的标准。能安全传递所有施加的负荷、扭矩，包括全部的冲击负荷。传动轴和联轴器应能在最大扭矩条件下将扭转角限制在每米0.3°的范围内。2.3.11剪撑机构1）概述：舞台机械采用的剪撑机构根据使用情况设计，设计应符合规范并考虑相关部件的安全间隙。 2）设计：剪撑机构应有足够的尺寸和强度。执行元件的安装位置都应确保各种负载条件下全行程的安全运行。弹簧或其它辅助启动装置只能在闭合高度受限的地方使用。移动部件的制造综合公差应确保机构无需外部垂直导向装置。3）设备部件：剪撑架及机架应预先校直，并安装于坚固的基础上，剪撑架要保证结构刚度和稳定性。平台及底部导轨装置上应采用滚轮或低摩擦滑动装置。4）水平运行：剪撑升降台台面任何时候都应水平。当采用一组以上的剪撑机构时，机械系统应确保台面的全程运行都处于水平。多级剪撑装置只有在特殊条件下使用。2.3.12导向装置1）功能：升降台的导向装置应是低摩擦滑动式或滚动式滑靴。除特殊用途的导向装置外，导向装置应牢固安装在设备的结构上或其它部件上。导向装置应能承受正常操作条件下作用于移动部件的各种压力，并将移动部件保持在正确的位置上。2.3.13锁定采用链条、钢丝绳或液压缸直接驱动的升降装置时，应设置机械锁紧装置，以便使升降设备能在最大静荷载下保持定位。锁紧装置应在设备处于预设定的静止位置时切入。该系统应保证设备有载或无载时均不能发生突然失控的状态。2.4噪声与振动1）所有机械设备的设计应对噪声给以足够的重视，并采取适当的措施，降低机械噪声。所有参与表演的机械（即在演出过程中运转的机械）均应采用低噪声电动机，高精度减速器和高精度运动部件。2）供应商应采取必要措施防止噪声传播和固体传声，确保噪声控制在技术要求中规定的最大噪声值以下。在需要采用隔声设施时，保证这些隔声设施不会造成设备过热或其它问题。不合格施工或劣质配件造成的噪声不能采用降噪和隔声措施。3）单台设备除满足上述条件外还应满足各单体设备说明中的噪声要求，测试条件为：观众厅及舞台均为空场，侧舞台及后台（如果有）关闭，挂常规幕布80%以上，大幕开启，环境背景噪声不大于25dB（A），在观众厅第一排中部1.5m高处进行测量。4）噪声的测试方法，原则上按有关标准规定的方法进行。5）振动：所有设备运转时不应有过分的振动，所有部件都应配有防震联接，所有联结都应配有防震垫片、尼龙螺母或类似产品。有振动倾向的设备与基础之间应采用减振或隔振措施。设备构件设计时，要考虑构件固有振动频率，以避免演出时由于演出活动产生共振，通常在荷载为2.5kN/m2时构件的固有振动频率应在10Hz左右。2.5电气设备2.5.1电源1）舞台机械设备供电电源为50Hz,三相380VAC，单相220VAC，电压波动范围为-15%～+10%。须确保舞台机械设备的正常运行。2)应在适当位置设置舞台机械设备使用的临时电源和检修电源380VAC/220VAC。3)应尽量减少动力电压和控制电压的等级。2.5.2抑制干扰1)所有电气设备引起的谐波应符合中国国家标准GB/T14549-93。2)使用变频器的场合应加装射频滤波器。3)动力、控制、信号线路敷设引起的干扰应加以抑制，以免对建筑物内音响系统、通讯系统、视频系统、无线电系统、电话系统、计算机系统或其它控制设备造成影响。计算机系统或敏感性控制设备应设有保护装置和独立的低阻抗专用接地。4)整个系统在其应用环境中必须具有电磁兼容性（EMC），并符合有关标准。2.5.3电气元件与装置2.5.3.1一般原则 所有电气元件与装置应选用高质量的产品，在满足舞台机械设备的传动和控制系统要求的前提下，尽量采用国际知名的标准产品。所有电气元件或装置应有永久性标签，包括制造商名称、型号、技术参数（额定值、接点组态方式等）、快速更换和查找故障的操作方法等。所有断路器、接触器、继电器、变压器和其它带电磁设备都应静噪工作，必要时采用柔性安装，以限制传递噪声和振动。所有框架和外罩都应结实坚固，不得随元件振动而振动。冷却风扇的噪声应降到最低程度。噪声过大的电气元件应淘汰。2.5.3.2断路器、接触器、继电器断路器应具有短路、过载、热保护功能，其遮断能力应大于安装点的短路容量。接触器、继电器一般为组合型，且安装在DIN标准导轨上。接触器、继电器等应配有抑制单元，如RC元件、压敏电阻、二极管等，这些元件直接与线圈连接。2.5.3.3控制按钮和控制开关控制按钮和控制开关应满足控制与操作的要求，并符合有关标准和人体工程学。其防护等级为IP65，最短工作寿命为100000次。2.5.3.4指示器指示器应满足各种信号显示的要求，并符合有关标准和人体工程学。其防护等级为IP65，指示器型号和种类越少越好。上述电气元件要求选用施耐德电气产品。2.5.3.5熔断器满足控制电路的要求，并有状态指示。选型及安装上应充分考虑其通用性并方便更换。要求选用国产品牌产品。2.5.3.6接线板和连接器1)接线板一般采用DIN标准导轨安装，应有明显的标志，连接可靠，防止振动时松线。PE接线端子应采用黄绿相间的专用PE接线端子。2)所使用的连接器应为多销插头和插座，并符合有关标准。插头和插座应配套使用，并保证连接正确，不会引起危险和不安全操作。2.5.3.7可编程序控制器（PLC）可编程序控制器的基本指令和应用指令运行时间、扫描周期、存贮器（应为EPROM）的容量等性能参数应满足控制与操作系统的要求。用于控制与操作管理的PLC：可编程序控制器要求选用西门子系列PLC。2.5.3.8计算机系统计算机系统含主机、显示器、触摸屏、通讯线路等。该系统主要用于主控制系统的现场监控和设备管理。要求主控计算机选用西门子或戴尔工业型计算机。触摸屏要求10英寸西门子触摸屏，显示器要求15英寸上述品牌的液晶显示器。2.5.3.9变频器对于有调速要求的设备应采用矢量变频器进行调速。该变频器应具有故障自诊断、自适应控制、防止误操作等功能。所有调速设备要求选用德国SEW矢量变频器。2.5.4现场传感器现场传感器是指独立安装在现场的用于速度、位置、限位以及其它信号的检测装置。所有现场传感器的信号应在控制系统中受到监控并显示，其防护等级至少为IP65，其安装方式和位置应便于调整和维护。2.5.4.1速度、位置连续检测装置一般安装在传动轴上，应选用解相度不低于1024p（脉冲）/r(转速)的旋转编码器，检测装置不能有丢失脉冲的现象。2.5.4.2限位开关和定位开关 行程终止限位开关一般为安装在传动装置上的专用限位箱或特制开关箱内，不允许使用小型盒式微动开关。限位箱或特制开关箱内的开关安装时应有合适的精度，保证在任何负荷及速度下从任何方向撞击都应能在规定范围内以规定的精度重复动作。中间定位开关、减速开关可配置在限位箱内，也可在适当位置另设机械撞击式或接近开关。当不采用上述两种方式时可从位置连续检测传感器内取信号。所有限位、定位开关要求选用欧姆龙电气产品。2.5.5软件1)适用性：软件必须是专为剧院舞台机械设备控制与操作而设计开发的。系统应具有良好的人—机界面，操作应简单明确，并具有图形数字动态显示、屏幕菜单操作、自动记忆、在线帮助、故障诊断、故障处理提示等功能。操作方式可以是键盘操作结合鼠标点击画面的方式，特殊对话框的弹出要求实时、准确，浮点运算应该准确无误。系统运行稳定、性能优良，要达到工业级的平均无故障工作时间要求，控制技术和软件技术要达到国际先进水平。2)运行环境：控制软件的开发应基于适宜的、安全可靠的计算机操作系统。3)用户文件管理：系统应该禁止操作人员对软件核心文件的访问，对软件的调用产生的用户文件应该用分级密码的方式做有效的保护。设计工程师可以控制和改变到达文件夹的操作路径。4)软件版本和完善：供应商应保证在安装期选用的软件版本是最新的。在保修期内，供应商应根据业主在使用过程中发现的问题及合理要求不断完善其控制软件。在保修期结束时，操作系统软件应是最新的。2.6涂层与表面处理1)准备：所有部件要具有光滑表面，没有飞边毛刺。不允许出现不良的切割和焊接，部件在涂漆前应脱脂。钢铁表面应除锈并采取防锈措施。2)涂层：所有部件应涂上底漆、二道漆，并按照设备说明涂面漆。涂层的损坏部分应及时修复，锈蚀部分应清理到金属光亮后再正确涂漆。底漆采用防锈漆，面漆采用树脂型。3)现场焊接：全部焊接完成后应处理干净和正确涂漆。管和相似的组件的内表面无法进行涂漆时，在其端部完全密封，以防止内部生锈。4)现场安装后的修补油漆，供应商自备，其种类、品牌、质量应与原用油漆相同。5)标记：所有可拆卸的部件涂漆时应作清楚的标记，以保证现场正确再安装，现场安装结束后，应清除全部工厂标识的标记。6)表面涂漆颜色：在舞台下部的固定或运动钢部件应涂以无光黑色（外露旋转件的非工作表面为红色）其它部分按照各个具体要求涂漆。供应商在承担工程前应对涂漆的要求和细节进行确认。电气设备的全部表面应用烘烤光亮漆，盘和柜的表面处理不应出现反光。7)涂漆工艺由供应商自定，但须提供涂漆工艺说明。8)自设备验收合格日之后五年内，所有油漆不允许出现开裂与漆皮剥落。 第三章舞台机械工程单项设备技术规格与要求音乐厅采用镜框式箱形舞台结构，由主舞台和左右侧舞台组成。主舞台建筑台口宽15.4m，高7m。台塔宽24m，进深15m，栅顶距舞台面11m。台塔设两层U型马道，其中上层侧马道用于安装吊杆提升机。主舞台设有2.2m深台仓，乐池区域台仓深4.2m。音乐厅舞台机械包括以下设备：编号设备名称单位数量GH1.1大幕机套1GH1.2升降折叠式电影银幕套1GH1.3电动吊杆道18GH1.4灯光吊杆道5GH1.5二道幕机套3 GH1.6固定天幕架套1GH1.7声反射罩套1GH1.8移动式侧灯光排架道8GH1.9乐池升降台套1GH1.10主舞台升降台套4GH1.11防火卷帘幕套1电气控制系统套13.1舞台机械台上设备3.1.1大幕机设备概况大幕机设置于舞台台口处，是剧院演出必不可少的专用设备。可水平方向启闭台口，可电动驱动、可调速，重复操作反应速度快，开启可调速。还可手动实现开启。大幕机由下列部分组成：钢结构架、对开幕导轨、均匀收缩机构；对开牵引装置，包括电动机、减速器、制动器等；滑轮组件；钢丝绳和配件；对开幕导轨的中间重叠部分不小于2.2m。大幕机对开驱动装置安装在对开轨道上。水平开闭大幕时，左右两侧同步运动。技术参数数量：1套宽度：轨道长约20m行程：对开15.4m速度：对开0.01～1.0m/s载荷：大幕自重运行噪音：≤48dB3.1.2升降折叠式电影银幕设备概况由前后两根吊杆分别悬挂电影银幕上下两端，平时吊杆升起，银幕对折存放在舞台上空。放映时两根吊杆分行程下降，将银幕展开。技术参数数量：1套银幕尺寸：宽12m×5.1m 行程、速度：不做要求，满足使用功能需要载荷：自重运行噪音：≤48dB3.1.3电动吊杆设备概况设置于主舞台上部的电动吊杆，用于提升布景、各种幕布等，参加演出活动。吊杆由下列部分组成：双杆杆体吊杆；卷扬系统，包括电动机、减速器、双制动器、卷筒、滑轮组件、钢丝绳和配件等；保护装置：松绳检测、超程保护、过流保护。吊杆能实现全行程位置、速度控制。在操作台（盘）上能设定吊杆的位置、速度，并具有运动状态和定位显示以及记忆存储等功能。在操作台（盘）上设有上升、下降和紧急停车按钮和单独的操纵杆等。技术参数数量：18道宽度：19m，5吊点行程：10m速度：0.06～0.6m/s有效载荷：5kN定位精度：≤±3mm同步精度：≤±5mm运行噪音：≤48dB3.1.4灯光吊杆设备概况置于主舞台上部、可升降的电动灯光吊杆，用于吊挂灯具，设有垂直电缆收线装置。灯光吊杆由下列部分组成：上、下两层挂灯杆体结构；卷扬系统在电动吊杆卷扬系统的基础上，增加一套动滑轮组；安装在杆体上的2个电缆收放装置；保护装置：松绳检测、超程保护、过流保护。吊杆能实现全行程位置、速度控制。在操作台（盘）上能设定吊杆的位置、速度，并具有运动状态和定位显示以及记忆存储等功能。在操作台（盘）上设有上升、下降和紧急停车按钮和单独的操纵杆等。技术参数数量：5道宽度：17m，5吊点行程：8m速度：0.03～0.3m/s有效载荷：9kN（含灯光电缆重量）运行噪音：≤48dB3.1.5二道幕机 设备概况二道幕机固定安装在舞台上空栅顶下，具有手动对开开启的功能。将舞台分隔成不同的演出区域或作为背景幕等形式使用。二道幕机由下列部分组成：钢制框架；对开（关）幕导轨；手动对开（关）幕牵引装置。对开（关）幕导轨中间重叠部分不小于2.0m。技术参数数量：3套宽度：19m对开行程：约15.4m有效载荷：2kN运行噪音：≤48dB3.1.6固定天幕架设备概况置于主舞台后部的天幕架固定安装不升降，用于绷紧天幕。技术参数数量：1套尺寸：长21m×高8m3.1.7声反射罩设备概况声反射罩采用拼装式结构，由顶片、左右侧片及后片组成。顶片分前后两片，每片宽3.7m（水平投影），缝宽0.2m（水平投影，根据现场实际安装情况可少量调整）。顶片电动垂直升降调整高度，手动翻转调整角度。不用时，顶片翻转成垂直状态收藏在舞台上空。第一块顶板上部设置手动移动顶板（出挑宽度0.6m），使用时伸出至台口下部，有效的将台口上部与声反射罩顶板的缝隙遮挡。左右侧片及后片由可移动式的单体组成，单体宽2m。侧片及后片单体为内凹式三角形平面，中间不同高度设置隔板。左右侧片各开两道门，用于演员出入。为方便折装，侧片及后片单体平时存放在侧舞台空闲区的专用推车上，使用时，将推车推到主舞台，按顺序拼接。声反射罩各组成部件架体采用高强度铝合金焊接而成，重量轻，强度高；顶片面板采用铝合金蜂窝板；左右侧片及后片面板采用18mm木工板基层+5mm五夹板面层（可为PVC贴面或无光漆，面层及其色彩的具体装饰效果下一步与有关各方协商确定）。设计后的声反射罩，不仅反声效果好，而且外形美观。顶片上装有照明灯具。声反射罩合围区域，包括台唇区域，总面积约120㎡,如包括乐池区域，总面积可达180㎡。3.1.8移动式侧灯光排架设备概况侧灯光排架悬挂在主舞台两侧二层马道下，用于安装侧光灯具，排架 可以人工推动沿舞台纵深方向水平移动。技术参数：数量：8套尺寸：宽1.2m，高约6m行程：纵深方向前后3m有效载荷：4.0kN3.1.9防火卷帘幕设备概况卷帘防火幕安装于舞台台口处，满足消防要求。技术参数数量：1套尺寸：宽16.5米，高7.5米3.2舞台机械台下设备3.2.1乐池升降台设备概况乐池升降台设置于舞台前部，面积约55㎡。乐池升降台有3个预停位点，可利用不同的台面高度变化，形成多种使用形式。升降台的台面上升到与舞台台面齐平，形成舞台的延伸部分；停在与观众席前排地面齐平的高度，用于增加观众席前区的座位；下降一定高度以形成不同深度的乐池。乐池升降台设有导向装置，以保证升降台升降时不会发生倾斜。在乐池升降台的周边设置警示灯和蜂鸣器。每次升降台运动时，蜂鸣器鸣响，且保证在距升降台一定距离内均可听到。蜂鸣器也可以通过操作台（盘）来关闭。设备运行安全可靠，设有限位开关、定位开关、超程开关和防剪切保护装置。技术参数数量：3套尺寸：以建筑图为准行程：2.2m速度：0.006～0.06m/s（变频调速）载荷：静载：4kN/㎡动载：2kN/㎡定位精度：≤±2mm运行噪音：≤48dB3.2.2主舞台升降台设备概况主舞台升降台是机械舞台的重要组成部分，由4个独立的台板组成，参与变换舞台形式，形成不同高度的平面，使整个舞台在平面、台阶之间变化；用于参与演出，可以增加表演效果。升降台最高可升至高于舞台面1.5m，最低降至于舞台面平。应设有导向装置，以保证升降台升降时不会发生倾斜。主舞台升降台必须设有紧急停车按钮。技术参数数量：4套 尺寸：宽15m×深2m行程：1.5m（2个预设停位点，中间可任意定位）速度：0.04m/s载荷：静载：4kN/㎡动载：1kN/㎡定位精度：≤±2mm运行噪音：≤48dB3.3舞台机械电气和控制系统3.3.1控制与操作1.1控制系统指导思想及原则舞台机械电气控制系统达到国际、国内先进水平，各项性能指标满足使用要求；1.2采用国际、国内知名的高可靠的控制设备和元器件，使用先进成熟的工业控制技术,选用优化控制方案，保证系统先进性和高可靠性；1.3实行完善的安全保护措施，始终将系统的安全可靠性放在首位；1.4操作简单灵活，人机界面友好，显示功能直观，故障诊断功能完善，维护简单。3.2.10.2单体设备的控制2.1控制系统能高速实时监视设备运动的参数（速度、位置、限位等信号），各设备按设定的运动参数和内置于控制系统中的保护措施运行，以保证设备安全，并满足定位精度和同步精度的要求。当有紧急情况发生或运动误差超过允许范围时，采取有效的措施。设备运行的距离受到行程终止限位开关或超程限位开关的控制。2.2单体设备的控制装置相互独立，即对应某台设备的控制装置出现故障时，不影响其它设备的运转。3.2.10.3设备运行联锁3.1在空间位置或运动程序上相关联的舞台机械设备之间有安全、可靠的联锁，以保证人身和设备的安全。紧急停机按钮和运行确认按钮是系统需要的必备的联锁条件。施工方确保所有这些联锁条件都已经引入到了控制系统中，并在操作台盘的屏幕上有文字信息提示或采用其它的提示手段。完备的硬件联锁和智能的内置监控软件相结合，确保设备运行过程中的安全联锁。3.2.10.4主控制系统4.1主控制系统采用西门子可编程控制器S7系列产品，其性能可靠。监控和管理的计算机采用工业型计算机。4.2信号传输采用当前国际流行的、代表控制技术发展方向的、成熟可靠的现场总线控制系统FCS，布线节省方便、抗干扰能力高、通用开放性好，是完全的网络化系统。4.3控制器与现场控制设备变频器以及现场输入输出点通过PROFIBUS-DP现场总线连接，保证系统即时响应。4.4可编程控制器之间以及可编程控制器和计算机之间通过高速的工业以太网相连，通讯速度为100MBps，保证了监控数据刷新、控制的实时性及舞台下设备之间的连锁控制。3.2.10.5位置、速度控制系统对于要求位置、速度控制的设备采用集成位置控制功能的变频器作为现场控制设备，该变频器应具有故障自诊断、自适应控制、防止误操作等功能。3.2.10.6监控管理系统6.1硬件配置有：工控机、触摸屏、液晶显示器等组成。 提供了良好的人-机界面，操作简单明确，并具有图形数字显示、屏幕(中、英文菜单)操作、自动记忆、在线帮助、故障诊断、故障处理提示等功能。6.2操作方式是触摸屏、键盘操作结合鼠标点击画面的方式，特殊对话框的弹出实时、准确，浮点运算准确无误。系统运行稳定、性能优良，达到工业级的平均无故障工作时间要求，控制技术和软件技术达到国际较先进水平。3.2.10.7基本功能7.1预选择设备、设备运动参数的设定、设备编组、场景设置、手动介入功能等。3.2.10.8操作权限8.1操作权限分为不同等级，分为管理员、操作员等不同权限。8.2本工程规模相对较小，在此仅配一台主操作台。3.2.10.9备用控制系统9.1智能手动控制系统作为主控制系统的备用手段，在计算机系统出现故障时，由智能型手动控制系统替代主控制系统，保证系统连续运行。另外装台时用智能型手动控制系统来操作，更加方便实用，符合中国人的操作习惯。9.2智能型手动控制系统提供以下功能：单体设备的控制、设备联锁、设备状态监视、预选择设备、设定运动参数等。9.3智能型手动控制在主操作台上完成操作，主要操作方式为键盘、或鼠标结合操作杆来完成。3.2.10.10安全保障系统10.1在舞台台口两侧、天桥、栅顶等处装有自锁急停按钮，一旦发生任何设备、人身安全时，可紧急停止舞台设备运行。10.2紧急控制系统还提供在设备旁就地控制的功能，就地控制可在现场控制器或附近的电气机柜面板上进行控制，可完成对单台设备的单独运行控制。这种控制功能的实现不受到来自主控制系统和智能手动控制系统的任何影响。3.2.10.11显示系统11.1显示系统的基本情况如下：屏幕刷新没有明显的延迟。实时显示当前的操作信息。紧急信息除了在屏幕上显示外，还在操作台（盘）面布置指示灯、闪光蜂鸣器上显示。11.2系统用屏幕窗口、图形、表格等方式来显示预选择设备、运行参数设定、在线帮助、故障信息、数据加载和管理功能，并用明显的方式区分不同设备的不同状态（选中、运行中、故障等）3.4舞台幕布所有幕布均应经过后期阻燃处理，达到B1级标准，满足GB50222-1995《建筑内部装修设计防火规范》要求（按GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》测试）。幕布具体规格如下：序号幕布名称材料克重/㎡尺寸规格数量宽(m)高(m)折叠比1前檐幕乔绒20016231衬里富春纺11912大幕乔绒20010.87.532衬里富春纺11913纱幕有缝纱幕60199114檐幕麻绒240193345条幕麻绒24038386二道幕麻绒24010.57.536 7白天幕细帆布260218113.5舞台木地板舞台木地板铺装范围包括乐池升降台、主升降台、台唇、主舞台区固定舞台。地板结构如下：首先在地面上放置橡胶垫，之上为木搁栅层，木搁栅上铺设25mm多层胶合板,表层为25mm舞台专业实木地板。舞台木地板面积约：445㎡。3.6关键部件／元器件品牌说明本工程舞台机械关键部件／元器件品牌应在以下品牌范围内选择：1）电机：西门子贝得、上海海光、上海森力玛。2）减速器：博能、莱斯特、通力。3）PLC：西门子SIEMENS、贝加莱B&R、施耐德SCHNEIDER。4）工控机：日本Contec、西门子SIEMENS、研华ADVANTECH。5）变频器：德国SEW、西门子SIEMENS、英国CT、日本日立。6）控制按纽、继电器、接触器、断路器：施耐德SCHNEIDER、日本和泉、西门子SIEMENS。7）限位开关、日本欧姆龙OMRON、施耐德SCHNEIDER。8）编码器：瑞士ELCO、意大利Altra。'