剧场中舞台灯光网络通信单元的基本构成有哪些

1、基本构成

剧场的网络通信单元一般建议采用以环形和星形相结合的拓扑结构，见图1。为了满足大型剧场舞台的演出需求，要多个网络通信单元配合使用，这些网络通信单元就以环形结构布线，组成网络系统的主干网。连接线用超五类网线即可，如果网络通信单元之间距离过长，也可以考虑采用光纤。以设备类型分类，比如灯光控制设备、受控设备、监控设备；或者以设备的功能位置分类，比如耳光、面光、顶光；通过星形结构连接至网络通信单元，组成网络系统的子网。这样，结构清晰，更利于设备的扩展和维护，而且结构简单也更利于工程布线。

2、剧场网络通信单元应用举例

以笔者参与的中国西部某文化艺术中心剧场工程灯光网络系统为例。其整套系统的核心网络通信单元总共有4个，分布情况是灯控室1个，可控硅室1个，上场门1个，栅顶葡萄架上1个。4个网络通信单元之间由双备份的光纤连接，提高了数据传输的可靠性。控制室里的网络通信单元子网主要接入灯光控制台、电脑灯控制台、换色器控制台、烟雾剂控制器和监控设备，使得灯控室成为一个完备的剧场大脑，操作人员在灯控室就能通过其网络设备清楚地了解现场演出状态下分布在剧场各个角落的设备运行情况，并进行合理的操作。在可控硅室的网络通信单元子网接入6个调光（直通）立柜，并且通过DMX三芯信号线接入放置在舞台吊杆和一二层天桥的换色器、电脑灯。另外，作为顶光、耳光的扩展网络设备端口也接入此网络通信单元子网，上场门网络通信单元子网则接入流动可控硅柜，作为台口舞美效果临时扩充设备的备用端口，而栅顶网络通信单元子网则接入用于舞台口大屏幕网络LED显示屏和整个剧场网络设备的扩展端口。图2是剧场现场工程应用设备连接图。

3、网络通信单元的设备组成

一个标准的网络通信单元由以下一些网络交换设备和终端设备所组成：

（1）标准柜体：其可以放置标准尺寸大小的各种模块化设备，并且留有空间余量，便于以后扩展功能的需要放置新的设备。

（2）以太网络交换机：以太网终端的信号集中及数据交换设备。以太网交换设备由于都遵循标准的网络协议，各厂家的网络灯光控制系统都能使用遵循标准以太网协议的网络交换设备。在控制室的网络通信单元里，此设备通过超五类线可以直接和网络控制台连接，还有网络监控设备连接。

（3）无线网络交换机：基本功能和普通网络交换机一样，主要带无线网络接口，可以用来连接应用于剧场的无线手持式PDA类控制设备。

（4）专用灯光网络节点控制器：以太网和DMX512信号的相互转换及DMX512信号分配的设备，可以将DMX口通过监控电脑上的软件设置成输入或者输出状态，一台转接器可以同时控制4～8组DMX信号，最多有4 000个控制通道。是在网络通信单元中，通过专用网络灯光协议（Art-net或ACN），将以太网络和符合DMX512控制协议的传统舞台灯光设备有机结合起来的最重要的设备。考虑到现今大型剧场舞台的演出要求，一般需要2～3台此网络节点控制器级联使用，可以使整个网络系统中所控制的控制通道成倍增加。

（5）DMX放大器：将一组DMX信号放大并且分配成最多10个端口发送出去。另外，一般系统还会配置一台电脑，装入设置软件和监控软件，由网线连入网络通信单元。

4、网络通信单元的典型配置和举例

图3是网络通信单元的设备实体。

以太网络交换机需带有光纤接入口，可以满足中继站之间的光纤传输。普通10 M/100 M自适应口至少需要24口配置，最好是48口配置，无线网络交换机和以太网信号与DMX信号转换器需要连入这些网络端口，来加入整个系统。放在不同位置的网络通信单元，其功能将会有不同的侧重点。根据不同的侧重点，网络通信单元机柜里的设备应该也有其差异性。为了满足差异化的应用环境，机柜内采用模块化架构设计可以很方便地增减配置设备来解决这个问题。

例如，可控硅室的网络通信单元和灯控室的网络通信单元应用的侧重点就会有一些不同。在可控硅室的网络通信单元，其应用环境需要其和调光立柜的网口相连，发送网络灯光数据至立柜，并回送立柜的状态监控信息，其他需要有大量的网络端口和DMX512端口接入面光耳光室、吊杆，还有一、二层天桥上的电脑灯、换色器等智能灯具和一些扩展设备，因此，网络端口和DMX放大器会配置的更多一些。在灯控室的网络通信单元，因为几乎控制着整个剧场所有的控制通道，因此需要放置更多数量的专用灯光网络节点控制器，来控制成千上万的灯光亮度通道。另外，如果有手持式对灯设备需要携带至舞台上使用，考虑到无线信号的传输距离，以及某些剧场因建筑结构的原因可能存在对无线信号的干扰，则无线网络交换机最好在舞台上假台口位置的网络通信单元里配备。