1 常見問題

1.1  防火幕
（1）緊急手動下降的時間過長或過短，不符合國家有關(guān)標準的要求。
（2）電動就地操作開關(guān)按鈕放進緊急手動操作箱內(nèi)，失去應(yīng)有的作用。因電動就地操作按鈕是經(jīng)常使用的，而緊急手動操作箱平時是上鎖的，只在緊急情況下用手錘打破玻璃開啟。
（3）蜂鳴器和警示燈不能正常的開啟或屏蔽。

1.2  電動吊桿
（1）過載試驗和過載保護的概念不清，項目經(jīng)理把過載保護當成過載能力進行調(diào)試和試驗，使系統(tǒng)的過載保護不起作用。
（2）目前絕大多數(shù)的松繩保護開關(guān)，從設(shè)計結(jié)構(gòu)上不起作用，因為在遠端松弛的鋼絲繩不會使用設(shè)置在卷筒旁邊的開關(guān)動作，應(yīng)尋求設(shè)計改進或結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
（3）松繩保護開關(guān)激發(fā)（通常采用短路的方法）后，設(shè)備運動停止。但在排除故障狀態(tài)（即開關(guān)復(fù)位、動力恢復(fù)，下同）后的第一次啟動，卷筒仍能向繼續(xù)松弛的方向運轉(zhuǎn)。
（4）跳槽（疊繩）保護開關(guān)激發(fā)后，設(shè)備運動停止。但在排除故障狀態(tài)后的第一次啟動，卷筒仍能向原來收繩的方向運轉(zhuǎn)。
（5）跳繩（疊繩）保護開關(guān)與松繩保護開關(guān)使用同一結(jié)構(gòu)，設(shè)計不合理也不能真正起到保護作用。因故障是系統(tǒng)不能判斷事故的性質(zhì)（是松繩還是跳槽），就不能確定排除故障狀態(tài)后的第一次啟動時卷筒的運動方向。
（6）超行程（緊急限位）保護開關(guān)激發(fā)時設(shè)備的停止是緊急停機，但有些控制系統(tǒng)不能顯示是哪臺設(shè)備出現(xiàn)了故障。

1.3  升降臺
（1）演員活門與演員升降小車里的連鎖往往被忽略。
（2）放剪切開關(guān)被激發(fā)后，設(shè)備運動停止。但排除故障狀態(tài)后的第一次啟動，升降臺仍能向事故發(fā)生的方向繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
升降臺可能產(chǎn)生剪切的情況是比較復(fù)雜的，但設(shè)計師經(jīng)?？紤]到的只是最簡單的一種情況。

1.4  側(cè)車臺
（1）有些設(shè)置了防碰撞（擠壓）開關(guān)的側(cè)車臺，防碰撞（擠壓）開關(guān)激發(fā)后，車臺運動停止。但排除故障狀態(tài)后的第一次啟動，側(cè)車臺仍能向發(fā)生事故的方向運轉(zhuǎn)。
（2）側(cè)車臺運行到升降臺，與升降臺同時升降時，設(shè)置的鎖緊機構(gòu)沒有鎖緊動作。即在未滿足此連鎖條件時，升降臺就能作升降運動。

1.5  吊桿、升降臺、側(cè)車臺的共性問題
（1）原始位置的矯正是驗收檢測的基本條件，但多次出現(xiàn)吊桿的現(xiàn)場實際位置（下極限至臺面高度）與控制室顯示值不一致，誤差較大且桿與桿不同；舞臺面在控制室顯示值為零時，升降臺間或升降臺與側(cè)車臺間出現(xiàn)小臺階，即原始零位不準。
（2）速度的標定多數(shù)以百分比顯示，使用頗有不便。建議速度以絕對值/百分比表示會更直接方便。
（3）同步誤差保護：有同步運動要求的設(shè)備（如吊桿、主升降臺、側(cè)車臺等），當同步誤差超出規(guī)定值時，設(shè)備組應(yīng)停止運動。但在驗收測試時，間或存在啟動、制動或運行時同步誤差雖明顯超值設(shè)備組也未停止的現(xiàn)象，造成性能缺失。

1.6  其他
（1）臺上主要設(shè)備（如吊桿）缺少速度偏差保護功能（多數(shù)招標文件都有這項要求）。
（2）電器柜內(nèi)缺文件夾，圖紙零亂或不全。
（3）設(shè)備衛(wèi)生狀況差，灰塵多或防護不好，甚至液壓站的油箱未嚴密封閉。
（4）設(shè)備安裝區(qū)域的衛(wèi)生狀況差，安裝產(chǎn)生的垃圾尚未清楚。
（5）多數(shù)劇院舞臺機械設(shè)備驗收時，建筑聲學(xué)測試工作尚未進行，現(xiàn)場條件不能滿足設(shè)備噪聲測試的要求，設(shè)備的噪聲測試暫缺或測試數(shù)據(jù)僅供參考。
（6）一些承包商提供的驗收測試大綱過于簡單。
（7）資料編排零亂、查找困難。按WH/T27-2007規(guī)定應(yīng)提交的圖紙、資料,包括設(shè)備功率計算書和結(jié)構(gòu)強度、剛度計算書等缺失或漏項，由監(jiān)理單位簽署的設(shè)備自檢報告缺少控制系統(tǒng)的內(nèi)容等。

2 驗收中暴露的主要設(shè)計問題淺析
在幾個劇院驗收過程中遇到的與設(shè)計有關(guān)的問題，具有一定的普遍性和典型性，在此提出討論以引起注意。

2.1  關(guān)于防火幕手動下降時間
由于忽略了驗收測試環(huán)境（如冬天、偶然的一次或兩次動作）和調(diào)試環(huán)境（為達到標準要求時間連續(xù)不停的多次動作）下油溫差異（盡管液壓油在正常工作溫度范圍內(nèi)有較好的粘溫特性，但較低溫度與正常工作溫度相比，液壓油的黏度差別還是較大的）對結(jié)果的影響，驗收測試與設(shè)備調(diào)試所得的緊急下降時間，差別很大。

2.2  關(guān)于設(shè)備的載荷測試和超載保護
載荷測試是驗收檢測的一項重要內(nèi)容，主要是驗證設(shè)備結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)的負載能力。
升降設(shè)備的載荷測試是對設(shè)備的驅(qū)動裝置、傳動系統(tǒng)、支撐和承載結(jié)構(gòu)在運動和靜止狀態(tài)下負載能力的考核，也是在負載狀態(tài)下對操作和控制系統(tǒng)的性能進行的考核。測試的重點是制動器、離合器和載荷保護裝置，用試驗載荷在設(shè)備全行程內(nèi)進行測試。為確保設(shè)備在負載下的起升能力，對在運動時和靜止時額定載荷相同的設(shè)備（如吊桿機），載荷測試的載荷為1.25倍的額定載荷；對在運動時和靜止時載荷不同切靜止載荷大于運動載荷的設(shè)備（如升降臺等臺下設(shè)備），如果設(shè)備的傳動系統(tǒng)既不自鎖、在靜止狀態(tài)又無鎖緊機構(gòu)，應(yīng)以靜止時的載荷作靜止載荷試驗，以1.25倍的額定載荷作運動時的載荷試驗。設(shè)備在經(jīng)常停止位置有鎖緊機構(gòu)或自鎖機構(gòu)的設(shè)備、帶有逆止閥的液壓缸驅(qū)動的設(shè)備，則不需要進行靜止狀態(tài)的載荷試驗。對有固定平衡重的設(shè)備（采用繩輪驅(qū)動的設(shè)備除外），其載荷試驗的載荷為1.25倍的總載荷差（即額定載荷與起升部件自重之和與平衡重量之差）。對有可變平衡重的設(shè)備，其試驗載荷為1.25倍的最大可用載荷差（即額定載荷與起升部件自重之和與最小設(shè)定平衡重量之差）。對繩輪驅(qū)動（即曳引驅(qū)動）的設(shè)備，其運動時的試驗載荷為1.3倍額定載荷，而其平衡重量等于額定載荷。
移動設(shè)備（側(cè)車臺、車載轉(zhuǎn)臺的移動臺車）和旋轉(zhuǎn)設(shè)備的載荷測試則用于考核設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)和制動裝置，測試載荷為運動時的額定載荷，在運動狀態(tài)下進行測試。
提升設(shè)備的標準安全離合器的性能測試應(yīng)在額定載荷和額定速度條件下進行，而非標準安全離合器的性能測試則以額定速度和1.25倍的額定載荷進行。
超載保護測試是載荷試驗的另一項重要內(nèi)容，試驗載荷為1.2倍的額定載荷，在此載荷下過載保護開關(guān)應(yīng)作出反應(yīng)并停止設(shè)備的起升動作。這時，設(shè)備只可能作反向運動。
在實際工程的測試中，有些項目經(jīng)理往往分不清載荷試驗和超載保護的重要區(qū)別，認為超載保護測試就是要顯示設(shè)備的能力，以至于超載保護不起作用，失去了保護設(shè)備的功能。
升降設(shè)備的緊急停機功能的測試是載荷測試的一項重要內(nèi)容，對機械系統(tǒng)來說主要是測試制動器（或載荷保持器）的能力。測試的條件是設(shè)備以額定載荷（有監(jiān)理單位采用1.25倍的額定載荷，筆者認為其根據(jù)不足）和額定速度下降時，制動器應(yīng)能在一定的制動距離內(nèi)對運動的設(shè)備快速有效地制動并保持靜止。制動器制動力的調(diào)整也應(yīng)檢查，按照有關(guān)標準的規(guī)定，舞臺機械使用的雙制動器應(yīng)能進行單獨的測試和調(diào)整。

2.3  速度偏差保護
機械設(shè)備驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)能自動識別不允許的、會造成危險狀態(tài)的速度偏差。當達到規(guī)定的速度偏差值時，應(yīng)及時切斷驅(qū)動裝置的電源，同時啟動機械制動。
速度偏差保護在設(shè)備編組運行是有著重要作用，在異步關(guān)聯(lián)運動中（相當于安全型編組），組內(nèi)設(shè)備以復(fù)雜的速度、行程等參數(shù)組合進行，操作的失誤將導(dǎo)致場景及設(shè)備碰撞或損壞等危險情況。因此，控制系統(tǒng)必須高速監(jiān)控組中所有運行設(shè)備的速度和位置，當組中任一設(shè)備沒有按照規(guī)定或計算出的速度曲線運行，或者速度和位置偏差超出了允許的誤差范圍時，系統(tǒng)必須立即停止組內(nèi)所有設(shè)備的運行，系統(tǒng)發(fā)出的停止命令應(yīng)該是緊急停機命令（EMS），以免損壞場景和發(fā)生危險情況。所以，在有異步關(guān)聯(lián)運動（安全型編組）要求的場合，速度偏差保護理應(yīng)在控制系統(tǒng)設(shè)計時予以體現(xiàn)。

2.4  關(guān)于超行程（緊急限位）開關(guān)
在行程開關(guān)失效時，超行程（緊急限位）開關(guān)應(yīng)停止設(shè)備的運行，此時的停機是緊急停機。對采用固定緩沖限位的液壓缸，不需要超行程開關(guān)。在條件允許時，超行程（緊急限位）開關(guān)應(yīng)優(yōu)先選用機械式直碰限位開關(guān)。
緊急限位開關(guān)的緊急停機功能，應(yīng)是0類停機。
緊急限位開關(guān)的位置，應(yīng)是設(shè)備以最大速度運行并考慮了相關(guān)系統(tǒng)的延時、設(shè)備的慣性等因素，在與固定結(jié)構(gòu)（如柵頂、絲杠軸端）碰撞之前安全的停止。
緊急限位開關(guān)的動作應(yīng)基于閉路斷開的原則。對摩擦傳動系統(tǒng)，緊急限位開關(guān)必須由設(shè)備的運動部件直接觸發(fā)。
允許使用安全水平與機械緊急限位開關(guān)相當?shù)碾娮悠骷蜓b置代替機械式直碰緊急限位開關(guān)。
當緊急限位開關(guān)激發(fā)時，機械設(shè)備應(yīng)通過兩個互相獨立控制的制動器停止。
對可變行程的機械，可在各相應(yīng)行程范圍設(shè)置緊急限位（軟件設(shè)置的軟限位）開關(guān)。
必須能辨別是哪臺設(shè)備的緊急限位開關(guān)激發(fā)導(dǎo)致了設(shè)備（或設(shè)備組）運行的停止。

2.5  關(guān)于承載傳動件松弛（松繩或欠載）保護開關(guān)
在使用鋼絲繩、鏈、帶等撓性元件作為承載件的傳動件的提升機械設(shè)備上，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護開關(guān)，如吊桿卷揚機的松繩保護開關(guān)，在低載荷（承載傳動件松弛時）狀態(tài)下使設(shè)備在其運動方向停止。下次啟動時，向相反方向的運動才是允許的。
松繩保護開關(guān)在設(shè)計上存在的問題是：由于松繩保護開關(guān)的位置和結(jié)構(gòu)，在發(fā)生松繩時開關(guān)根本不起作用，因為鋼絲繩在遠端的松弛不會傳導(dǎo)至安裝于卷筒近側(cè)的松繩保護開關(guān)并使之動作。驗收測試時，常用短路的方法使松繩保護開關(guān)激發(fā)，設(shè)備雖然停止，但設(shè)備在下次啟動時仍能繼續(xù)向下運動，而該方向的運動可能使已經(jīng)存在的危險擴大；松繩保護開關(guān)與跳槽保護開關(guān)采用同一結(jié)構(gòu)，也是極不合理的設(shè)計。

2.6  關(guān)于跳槽（疊繩）保護開關(guān)
在鋼絲繩與卷筒的偏角符合規(guī)定時，鋼絲繩不會跳槽，也不需要跳槽保護開關(guān)。只有在鋼絲繩與卷筒的偏角不符合規(guī)定時，鋼絲繩才可能會跳槽，此時可設(shè)置排繩器使之符合規(guī)定或設(shè)置跳槽保護開關(guān)，國外多數(shù)采用前者。國家大劇院的招標文中介紹了跳槽（有些文件稱為亂繩，其實不妥）保護和跳槽保護開關(guān)的概念，但在一定意義上此概念被濫用：在不需設(shè)置跳槽保護開關(guān)的地方設(shè)置跳槽保護開關(guān)；用導(dǎo)電板或壓輪控制間隙的方法成為大多數(shù)跳槽保護開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式，而且經(jīng)常把跳槽保護開關(guān)和松繩保護開關(guān)在結(jié)構(gòu)上合二為一。用一套機構(gòu)做兩個開關(guān)，實際上這是個錯誤的設(shè)計。
當鋼絲繩發(fā)生跳槽時、跳槽保護開關(guān)激發(fā)，設(shè)備在其運動方向停止，下次啟動時，允許設(shè)備運動的方向是放繩而不是繼續(xù)向卷筒上卷繩。但當欠載情況發(fā)生、松繩保護開關(guān)激發(fā)時，設(shè)備在其運動方向停止，下次啟動時，允許設(shè)備運動的方向是向卷筒上卷繩而不是繼續(xù)放繩。這兩個完全相反的動作，控制系統(tǒng)并不能辨別，也就無法確定保護開關(guān)激發(fā)后設(shè)備再次啟動時的動作方向，容易產(chǎn)生誤動作，無法防止事故進一步擴大。
在奧地利、德國等國外標準中，看不到關(guān)于跳槽保護開關(guān)的描述，但在實際運用中，跳槽保護開關(guān)和松繩保護開關(guān)是完全獨立的兩個裝置。在英國舞臺技術(shù)咨詢公司為巴塞羅那劇院所作的標書中提出了此概念，在中國由國家大劇院招標文件的擴散而流傳，但在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計上又沒有和松繩保護開關(guān)進行區(qū)分。筆者建議：首先從設(shè)計上確保鋼絲繩與卷筒的偏角符合規(guī)范要求，或采取如排繩器、移動式卷筒、移動卷揚機等必要的技術(shù)措施，從根本上杜絕跳槽或疊繩現(xiàn)象的發(fā)生；也可采取輔助的壓繩輥，不再使用跳槽保護開關(guān)。

2.7  升降臺防剪切開關(guān)
升降臺的防剪切開關(guān)是個非常重要的安全措施，全面了解它的功能并進行控制設(shè)計，才能保護這一設(shè)施起到作用。
（1）升降臺產(chǎn)生剪切的危險狀態(tài)
a．運動的升降臺（或升降臺組）與靜止臺之間產(chǎn)生的剪切：升降臺向上運動時，安裝在靜止臺上的防剪切開關(guān)被激發(fā)；升降臺向下運動時，安裝在運動臺上的防剪切開關(guān)被激發(fā)。防剪切開關(guān)激發(fā)后，升降臺的運動停止，下次啟動時，只有反方向的運動才是允許的。
b．同向運動的兩升降臺之間由追越產(chǎn)生的剪切：同向運動的兩升降臺，當后臺的設(shè)定速度大于前臺時，在規(guī)定的行程內(nèi)可能會產(chǎn)生后臺追越前臺的現(xiàn)象并由此發(fā)生剪切危險。升降臺向上運動時，安裝在被追越臺上的防剪切開關(guān)被激發(fā)；升降臺向下運動時，安裝在追越臺上的防剪切開關(guān)被激發(fā)。防剪切開關(guān)激發(fā)后，追越升降臺的運動停止，而被追越升降臺的運動繼續(xù)。追越升降臺的下次啟動只有在相反方向的運動才是允許的。
c．相向運動的兩升降臺之間產(chǎn)生的剪切：兩相鄰的升降臺作相同運動是，容易產(chǎn)生剪切危險。此時，安裝于下降升降臺的防剪切開關(guān)被激發(fā)。防剪切開關(guān)激發(fā)后，兩升降臺的運動均在其運動方向上停止。兩升降臺的下次啟動只有在相反方向才是允許的。在兩相鄰的升降臺作相向運動的場合，要特別注意速度值的設(shè)定。通常，防剪切開關(guān)本身的允許行程都是按額定速度、考慮了各傳遞環(huán)節(jié)的反應(yīng)時間進行計算設(shè)計的，因此，兩相鄰升降臺作相向運動的速度和的絕對值不應(yīng)大于單臺設(shè)備的額定速度。
（2）升降臺的防剪切設(shè)計
升降臺產(chǎn)生剪切危險的上述三種情況和針對三種情況的控制系統(tǒng)，德國及西歐的舞臺機械制造商做得很好，能作出針對性的設(shè)計。應(yīng)當承認，這方面國內(nèi)與國外相比還有較大的差距。例如：在國內(nèi)，在第一種情況防剪切開關(guān)激發(fā)后，升降臺的下次啟動仍可以繼續(xù)向原方向運動，使已存在的危險擴大而不是減小。其他兩種情況目前還未在具體設(shè)計中體現(xiàn)。

2.8  側(cè)車臺防擠壓（碰撞）開關(guān)
由于側(cè)車臺結(jié)構(gòu)的特殊性，在車臺兩端設(shè)置防擠壓（碰撞）開關(guān)的有效性一直受到懷疑，設(shè)不設(shè)也一直存在爭論。事實上，歐洲國家的劇院里使用的側(cè)車臺也沒有這一裝置。
在歐洲的劇院里，主要靠操作人員能目視機械（包括側(cè)車臺）運動的全過程來達到舞臺設(shè)備安全運行，不能目視監(jiān)測設(shè)備運動全過程時，現(xiàn)場要有另一操作人員指示或安設(shè)運行確認按鈕。這是一條成功的經(jīng)驗，國內(nèi)已經(jīng)發(fā)生過的事故都是不遵守這條基本常識造成的。包括行政和技術(shù)在內(nèi)的管理，是杜絕事故發(fā)生的重要手段。
少數(shù)單位設(shè)計并安裝了側(cè)車臺防擠壓（碰撞）開關(guān)，但達不到完全保護人員或物品安全的目的，原因是：開關(guān)只能由特定形狀的障礙物激發(fā)，如面對側(cè)臺的人腳可以激發(fā)，而背對側(cè)臺的人腿和其他形狀的物體則無法激發(fā)；安全開關(guān)都是急停開關(guān)，和防剪切開關(guān)一樣，從開關(guān)被激發(fā)到設(shè)備完全停止，由于信號的傳遞需要時間，設(shè)備的慣性使從制動開始到設(shè)備完全停止需要一定的時間和一段制動距離，在這個距離內(nèi)不可能對人或物提供有效的保護；現(xiàn)有的開關(guān)控制設(shè)計沒有遵循激發(fā)后的第一次啟動只能向減小傷害的方向運動的原則，防擠壓（碰撞）開關(guān)動作并停車了，但下次啟動還能向原產(chǎn)生傷害的方向繼續(xù)運動（意味著使已經(jīng)產(chǎn)生的傷害擴大），增加了誤操作的可能。
在國家大劇院歌劇院關(guān)于側(cè)車臺防擠壓（碰撞）開關(guān)的技術(shù)討論中，三菱公司曾提出過使用紅外線、激光等探測技術(shù)，但在舞臺演出條件下，人造雪花、煙霧等的應(yīng)用使產(chǎn)生誤動作的可能性增大，方案被否定。筆者認為，在有效、成熟技術(shù)尚未完善前，還是以健全的管理作為保障安全的根本措施，暫時不要華而不實的裝置為好。

2.9  超過額定速度時的防護
在故障情況下，當設(shè)備驅(qū)動裝置的速度超過額定速度并達到1.25倍（德國標準值，奧地利標準為1.2倍）額定速度時，設(shè)備必須立即停止。
要達到這條規(guī)定存在一些困難，國內(nèi)設(shè)計設(shè)置該裝置的不多。需要認真研究在何種情況下必須設(shè)置此裝置，比如，在特別重要的應(yīng)用場合，從電動機到卷筒間的任意零件的破壞，可能因失速造成嚴重事故，必須在卷筒上加設(shè)制動器，以保持載荷不會下落傷人。

2.10  超過同步誤差時的防護
在設(shè)備的同步關(guān)聯(lián)編組（或鎖定型編組）運動時，當任一設(shè)備的速度和位置超出允許誤差范圍即超出規(guī)定的同步誤差時，系統(tǒng)必須停止所有設(shè)備的運行，系統(tǒng)發(fā)出緊急停機命令（EMS），以避免危險的發(fā)生。系統(tǒng)應(yīng)能識別是哪臺設(shè)備的運行超出了允許誤差。有同步編組運行要求的設(shè)備，在載荷和制動器之間不允許使用離合器。
關(guān)于超過同步誤差時的防護，雖然標準都有規(guī)定，但在筆者參加驗收的劇院（包括國外設(shè)計與供貨的劇院）中均為設(shè)置。應(yīng)該進行研究，如何設(shè)置。

2.11  設(shè)備連鎖
容易產(chǎn)生危險又相互關(guān)聯(lián)的設(shè)備，屬于異步關(guān)聯(lián)（連鎖性）編組，它們只能按一定的連鎖關(guān)系運動。不滿足連鎖關(guān)系，設(shè)備不能運動，以免發(fā)生危險。
國內(nèi)設(shè)計多數(shù)設(shè)備連鎖關(guān)系如側(cè)車臺與輔助升降臺、主升降臺的連鎖運動，車載轉(zhuǎn)臺與輔助升降臺、主升降臺的連鎖運動，防護門、鎖緊裝置與主升降臺的連鎖運動等都能滿足要求。但進出樂池的門與樂池升降臺的連鎖關(guān)系，因牽扯到建筑和設(shè)備兩個專業(yè)的分工和協(xié)調(diào)，多數(shù)劇院沒有滿足；演員升降小車與演員活門的連鎖，多數(shù)劇院也沒有滿足，這是今后需要改進的。