闵怀军 邓通
江苏大剧院运营管理有限公司 210000
摘要：随着经济发展，我国舞台机械工程在近年来得到快速发展，同时与西方发达国家进行技术交流，多次到国外剧院开展实地考察，确保舞台机械工程中电气与控制系统更加成熟，有效提高安全水平，推动制造舞台机械业的发展。本文主要阐述舞台机械工程中电气与控制系统的相关概述，仅供参考。
关键词：舞台机械工程；电气与控制系统；安全
舞台机械属于文化设施，其中包含了运输机械、液压技术、设备制造技术等，因此需要重视舞台机械工程中的电气与控制系统安全，合理引进国外先进技术，推动舞台机械工程更上一层楼。
一、舞台机械工程相关概述
（一）舞台机械技术发展史
舞台机械技术源于欧洲，在奥地利、德国、欧洲等国家得到了快速发展，在这些国家中制定出舞台机械行业标准。我国的舞台机械工程在此方面缺少行业标准，因此需要构建规范化的舞台机械行业标准。
（二）舞台机械工程特点
第一，多种运动设备组合形式。多维运动是由推、拉、转和提构成，从而形成具有多种结构件的运动。此金属结构件形势复杂，形状、大小不同，速度变化大，属于可动性部件。因此，舞台机械有着分散特征和危险特征，增加了安全防护的难度；第二。吊挂牵引。舞台吊挂设备和所承载的灯具、布景等景物种类多、尺寸大，在提升中使重物高空斜拉或者悬吊；第三，开展以人为中心的作业。金属结构横跨演出设备、场地和设施，将人群包围，从而形成以人为核心的活动场所，加大了危险性。舞台机械是为了演职人员活动所形成的物流作业工程；第四，使用环境的变化。在台上台下舞台区域设备数量多，人员密集，同时受场地、音效设备等其他因素的影响。在排练时，演职人员、舞台造型等因素影响。
二、舞台机械工程中电气与控制系统特征
（一）安全性和可靠性
为了提升工作人员和设施设备的安全性，使演出能顺利开展，在舞台机械工程中，电气与控制系统的可靠性和安全性发挥着重要的作用。首先是安全类传感器。台下机械可能由人为设置安全开关，台上机械的隔声门以及防火幕会设置传感器。卷扬机类机械会设置叠绳和松绳；其次要安装紧急停机系统。操作设备需要安装紧急停机按钮，当出现紧急事故时，操作人员能够立即停止设备操作。在设备周围要安装安全开关儿，确保维修人员能够及时断开开关，使设备无法操控其他运行设备；然后根据景区设置情况，确立运行指示按钮和确认按钮。传感器供电电压与控制电源的电压要满足安全电压的标准，不带电的设备外壳和钢结构需要有着良好的接地性能。应指派操作人员开展软件保护工作，设置权限管理，使每级别的操作人员有着对应的权限和范围，杜绝操作人员访问关键软件或是越权访问，同时管理用户调用系统产生的相关文件；最后台上和台下机械会由于布景产生空间关联。通常会使用装载式或输入吊挂式的方法，保证台上和台下的机械在运动时无挤压和碰撞情况出现。台下机械在空间运行时，有着关联的机械设备，以手动和自动封锁要通过智能控制器来实现设备连锁，从而增加设备运行的安全性。
当舞台机械设备有多个电源或传动机构时，需要对其设置专属的闭锁装置。传动设备需要有着独立的制动器，控制的制动器应和传动机构连接在一起，如果是电源断电，则制动器会受弹簧压力而报警。制动器要在指定的时间内对负载减速，此设备维持静止状态[1]。
（二）操作便捷，合理把控噪声
从硬件和软件两方面体现出操作便利，维护简单的内容。从硬件的指示器、传感器、按钮和计算机等方面看，有着维护便捷、操作简单，易安装的优势。此种产品通用性好，规格和型号相同，能够减少使用产品数量。轴控制器、变频器等网络有着现场开放式总线，智能产品有着自动化诊断故障的功能。从软件性能可知，参数简单，有着帮助功能，能够随时弹出操作信息等内容。在舞台机械工程中，控制噪声有着重要的作用，因此可使用无风扇的电动机或者是低噪声的电动机来减小噪声。抱闸线圈工作电源属于直流电，带电磁设备需要满足静噪标准，适当使用调速器或者是启动器。
（三）多种传感器
舞台机械工程需要通过应用多种传感器检测设备的速度、位置和信号等。应用设置安全传感器，从而增加工作人员的安全和设备安全，传感器信号需要由控制系统监视。速度传感器可以调控舞台机械的速度，用于连续检测速度，此传感器通常安装在增量型编码器中。位置传感器在一定行程内可随意定位舞台机械设置的位置，安装在舞台机械的传动轴上或者是安装在机械位置。通常会应用到绝对值型编码器。行程开关有着减速开关、中间定位等作用，可运用专用限位开关箱。多种舞台机械设备需要设置行程开关，减速开关和中间定位要结合实际情况决定，或者是由位置传感器获取信号。超程开关指的是在台下用于检测直碰式机械开关，在台上用于检测专用限位开关箱。超载检测指的是应用电动机电流检测超载情况，但少数舞台机械也可以安装载荷传感器。
三、舞台机械工程中电气控制系统安全措施
为了避免舞台机械工程中电气控制系统产生的风险，需要根据安全风险评价原则明确安全度级别，按照安全规范技术标准选择安全措施。舞台机械电气控制安全措施包括电器设备、机械防护和安装施工等内容。如果是舞台机械安全措施无法完全保证工作人员的安全，则需要在生产设备设计时期，设计出能够保证工作人员安全的装置，此种技术也被称为机械安全防护技术。运动行程需要满足停车限位和作业限位的需求，定位装置需要对回转定位制动装置或者是插锁装置定位。运动速度需要保证能够监控到设备是否有超速时速的情况存在，每台机械均要设置紧急停机装置，从而有效避免可能产生的危险。复合限制装置指的是部件可能由于超负荷而产生损坏，因此需要限制负荷装置的重量。舞台机械工程中电气控制系统需要满足自动化控制的能量和信息交换需求，从而增加系统的收敛性和稳定性、可观测性。舞台机械控制系统设备的速度、位置均标志着技术使用的先进性和设备的完整，这些内容组成系统可靠性标准[2]。
结束语：
综上所述，舞台机械工程中电气控制系统安全发挥着重要的作用，它能够使重物在空中吊运、移动，因此在建设和使用文化设施时要重视规范规程。舞台机械工程中电气控制系统应按照机械电气控制系统规范且合理设计机械电气控制舞台，从而提升舞台机械工程安全，推动舞台机械制造发展。
参考文献：
[1]赵永建,王涛,宋宏.剧院舞台机械设备监理质量控制要点[J].演艺科技,2020(09):31-36.
[2]杜安坤,李由,陈强,刘基顺.新疆大剧院暨秀场舞台机械控制系统探讨[J].演艺科技,2017(04):24-27.