浅析国内舞台机械安全现状

浅析国内舞台机械安全现状从文艺复兴时期起，欧洲已经出现了靠人力驱动的简单舞台机械。1884年，布达佩斯歌剧院已配备了靠液压驱动的升降台和吊杆；19世纪末，欧洲的剧院已经开始广泛使用舞台机械。现代意义上的舞台机械行业从诞生至今已有一百多年历史，在此期间不断发展完善，在欧美等发达国家，对于施工企业、设备设计制造、剧院管理、维护保养都有较完善的管理制度和标准，但是也经常有舞台机械事故的报道。2015年1月22日，韩国“第24届首尔歌谣大赏”发生了演员从舞台坠落的事故；2015年3月19日，日本东京帝国剧场LED屏在演出时倒塌，造成6人受伤；2014年3月9日，美国加利福尼亚州的一所高中在演出中舞台坍塌，造成30余人受伤；2012年1月5日，郭富城在香港红馆进行第17场的“舞临盛宴”演唱会，站立的升降台钢丝绳突然断裂，急坠近3m。这些案例说明舞台机械的安全是一个非常重要的问题，需要时刻关心。在国内，由于舞台机械是一个新兴产业，很多建设单位和监理都不了解；而且剧院又是数量相对较少的公共建筑，多数建设单位和监理都是第一次接触，没有经验，所以还存在不少需要改进的工作，包括以下几个方面：1资质管理目前，国内舞台机械行业已基本实现资质管理，大部分项目需要具备资质的企业才能进行设计施工，但在少数项目中也存在业主对舞台机械的特殊性以及安全性的高要求并不了解的情况，仍选择不具备资质和能力的企业设计、制造和安装舞台机械，给剧院的使用埋下了安全隐患。在有资质的企业中，技术水平和管理水平也参差不齐，工程质量差异很大。由于低价竞争，有些新建剧院从建成之日起就存在先天不足的安全隐患。2升降台锁定装置从毕节大剧院的事故中可以明显看出，升降台的锁定装置没有发挥作用。根据笔者在国内多家剧院实地考察的情况，只有少数几家企业的锁定装置是安全有效、方便使用的，其他企业供货的升降台锁定装置很多都是聋子的耳朵——摆设。由于技术水平原因，有的锁定装置很难调试好，造成无法使用，或者使用很不方便；有的插销支撑部位结构强度很低，完全无法承受升降台的重量；有的剧院虽然投入使用时间不长，但一开始就没有设计锁定装置，而锁定装置在行业标准WH/T36－2009《舞台机械台下设备安全要求》中是明确要求必须具备的功能。总之，很多剧院管理部门对升降台锁定装置的重要性认识不足，插销不能用就不用，不方便使用就不使用，致使升降台常年处在没有锁定的状态下工作，这也是一个安全隐患。3升降台导向安全性各个厂家的升降台导轨规格不一致，同一厂家在不同项目中的规格也不同，有经验的公司供货的升降台导轨有足够的强度，同时使用自制的铜滑块作为导靴，可以保证导向安全。而有些厂家供货的升降台的导轨明显偏小，使用的成品导靴强度不足，紧急情况下可能出现升降台倾斜坍塌等问题，造成无法估量的严重后果。升降台的导轨和导靴见图1。图1主升降台导轨及导靴在有的剧院中，设备提供厂家为了节约成本，升降台的配重没有任何导轨约束，见图2，完全是自由悬空状态（这也是不符合标准的设计），遇到升降台紧急停车时必然会晃动，这也是严重的安全隐患。图2没有导轨的配重筐4设计方法不同升降台的设计中也存在很多问题。各个厂家的计算方法不一，有的配重大于升降台重量，有的配重小于升降台重量。电机功率计算、制动力矩计算、机械效率的计算等均千差万别。对于经验不足的厂家，设计时就会有安全缺陷。同时，也有一些国内的厂家为了降低成本，在设计时存在故意降低指标的现象；还有的厂家使用单制动器，或者制动器位置不合理。这样都有可能造成严重的安全事故。据了解，还有一些国内的厂家是凭经验生产，有的产品是在没有图纸的情况下，由老师傅根据以往经验摸索生产的，并没有完整的计算和理论依据。5控制系统舞台机械的控制系统对舞台机械的安全使用有很大影响。有些厂家将控制系统外包给工业控制技术公司，简单地认为专业的控制技术公司或者大学教授完全可以设计舞台机械的控制系统。但实际上，舞台机械的控制有很多特殊的要求，并不是工业控制水平高就能做好舞台机械的控制，而是需要设计人员对舞台工艺有深刻的理解，同时十分清楚演出的要求以及舞台机械对安全的层层保护和多重互联互锁。不仅如此，还需要从控制系统上预防干涉、超载超速报警、自动停车、紧急停车、防止误动作等等。有的控制系统中，为了降低成本而使用开环控制系统，设备的实际状况无反馈。超载超速时，如果控制系统没有反馈信号，则无法发出安全保护信号进而采取安全措施，可能造成飞杆事故。有的控制系统由于设计原因，会发生信号丢失现象，操作台发出命令要求多台吊杆同时运动，但有可能部分吊杆未动，或者运动不到位，演出换景不能实现，造成演出事故。有的舞台机械操作台只是用一台电脑，用鼠标点击控制，而没有操作手柄等外部硬件来确认动作，一旦点击错误，设备就会出现错误的动作，造成事故。有的吊杆控制系统把舞台上空19m的标高（吊杆上限位）设为零位，吊杆下限位（离地1m）设为18m，给操作人员造成很大困惑，如果是演出单位的人来操作，就很容易误操作造成事故。目前，多数项目的电气部分都使用电缆传递动力和信号，但有的项目还在使用电线传递动力，其安全性和屏蔽性都达不到要求，对控制信号造成干扰，影响控制系统的正常工作。:舞台机械安全现状及其建设设备管理2015年5月，在贵州省毕节大剧院发生了一起舞台升降台下坠事故，经过网络和电视的传播，在国内造成了较大的影响。一部分对剧院和舞台机械不了解的人可能对舞台机械的安全产生了疑虑，笔者根据从事舞台机械工程多年来的实践经验，从建设和管理上对舞台机械的安全控制进行探讨。1知悉舞台机械安全现状从文艺复兴时期起，欧洲已经出现了靠人力驱动的简单舞台机械。1884年，布达佩斯歌剧院已配备了靠液压驱动的升降台和吊杆；19世纪末，欧洲的剧院已经开始广泛使用舞台机械。现代意义上的舞台机械行业从诞生至今已有一百多年历史，在此期间不断发展完善，在欧美等发达国家（地区），对于施工企业、设备设计制造、剧院管理、维护保养都有较完善的管理制度和标准，但是也经常有舞台机械事故的报道。如，2015年1月22日，韩国“第24届首尔歌谣大赏”发生了演员从舞台坠落的事故；2015年3月19日，日本东京帝国剧场LED屏在演出时倒塌，造成6人受伤；2014年3月9日，美国加利福尼亚州的一所高中在演出中舞台坍塌，造成30余人受伤；2012年1月5日，郭富城在香港红馆进行第17场的“舞临盛宴”演唱会，站立的升降台钢丝绳突然断裂，急坠近3m.这些案例说明舞台机械的安全是一个非常重要的问题，需要时刻关心。在国内，由于舞台机械是一个新兴产业，很多建设单位和监理都不了解；而且剧院又是数量相对较少的公共建筑，多数建设单位和监理都是第一次接触，没有经验，所以还存在不少需要改进的工作，包括以下几个方面：（1）资质管理目前，国内舞台机械行业已基本实现资质管理，大部分项目需要具备资质的企业才能进行设计施工，但在少数项目中也存在业主对舞台机械的特殊性以及安全性的高要求并不了解的情况，仍选择不具备资质和能力的企业设计、制造和安装舞台机械，给剧院的使用埋下了安全隐患。在有资质的企业中，技术水平和管理水平也参差不齐，工程质量差异很大。由于低价竞争，有些新建剧院从建成之日起就存在先天不足的安全隐患。（2）升降台锁定装置从毕节大剧院的事故中可以明显看出，升降台的锁定装置没有发挥作用。根据笔者在国内多家剧院实地考察的情况，只有少数几家企业的锁定装置是安全有效、方便使用的，其他企业供货的升降台锁定装置很多都是聋子的耳朵--摆设。由于技术水平原因，有的锁定装置很难调试好，造成无法使用，或者使用很不方便；有的插销支撑部位结构强度很低，完全无法承受升降台的重量；有的剧院虽然投入使用时间不长，但一开始就没有设计锁定装置，而锁定装置在行业标准WH/T36-2009《舞台机械台下设备安全要求》中是明确要求必须具备的功能。总之，很多剧院管理部门对升降台锁定装置的重要性认识不足，插销不能用就不用，不方便使用就不使用，致使升降台常年处在没有锁定的状态下工作，这也是一个安全隐患。（3）升降台导向安全性各个厂家的升降台导轨规格不一致，同一厂家在不同项目中的规格也不同，有经验的公司供货的升降台导轨有足够的强度，同时使用自制的铜滑块作为导靴，可以保证导向安全。而有些厂家供货的升降台的导轨明显偏小，使用的成品导靴强度不足，紧急情况下可能出现升降台倾斜坍塌等问题，造成无法估量的严重后果。升降台的导轨和导靴见图1.在有的剧院中，设备提供厂家为了节约成本，升降台的配重没有任何导轨约束，见图2,完全是自由悬空状态（这也是不符合标准的设计），遇到升降台紧急停车时必然会晃动，这也是严重的安全隐患。（4）设计方法不同升降台的设计中也存在很多问题。各个厂家的计算方法不一，有的配重大于升降台重量，有的配重小于升降台重量。电机功率计算、制动力矩计算、机械效率的计算等均千差万别。对于经验不足的厂家，设计时就会有安全缺陷。同时，也有一些国内的厂家为了降低成本，在设计时存在故意降低指标的现象；还有的厂家使用单制动器，或者制动器位置不合理。这样都有可能造成严重的安全事故。据了解，还有一些国内的厂家是凭经验生产，有的产品是在没有图纸的情况下，由老师傅根据以往经验摸索生产的，并没有完整的计算和理论依据。（5）控制系统舞台机械的控制系统对舞台机械的安全使用有很大影响。有些厂家将控制系统外包给工业控制技术公司，简单地认为专业的控制技术公司或者大学教授完全可以设计舞台机械的控制系统。但实际上，舞台机械的控制有很多特殊的要求，并不是工业控制水平高就能做好舞台机械的控制，而是需要设计人员对舞台工艺有深刻的理解，同时十分清楚演出的要求以及舞台机械对安全的层层保护和多重互联互锁。不仅如此，还需要从控制系统上预防干涉、超载超速报警、自动停车、紧急停车、防止误动作等等。有的控制系统中，为了降低成本而使用开环控制系统，设备的实际状况无反馈。超载超速时，如果控制系统没有反馈信号，则无法发出安全保护信号进而采取安全措施，可能造成飞杆事故。有的控制系统由于设计原因，会发生信号丢失现象，操作台发出命令要求多台吊杆同时运动，但有可能部分吊杆未动，或者运动不到位，演出换景不能实现，造成演出事故。有的舞台机械操作台只是用一台电脑，用鼠标点击控制，而没有操作手柄等外部硬件来确认动作，一旦点击错误，设备就会出现错误的动作，造成事故。有的吊杆控制系统把舞台上空19m的标高（吊杆上限位）设为零位，吊杆下限位（离地1m）设为18m,给操作人员造成很大困惑，如果是演出单位的人来操作，就很容易误操作造成事故。目前，多数项目的电气部分都使用电缆传递动力和信号，但有的项目还在使用电线传递动力，其安全性和屏蔽性都达不到要求，对控制信号造成干扰，影响控制系统的正常工作。2加强标准化工作保障设备安全在欧洲，舞台机械的发展已经有一百多年的历史，各类有关建造管理的安全标准有数十种，主要有以下标准：EN418-1992机械安全功能方面的紧急停止设备设计原则EN984-1机械安全用于显示器和驱动器的设计符合人机工程学的要求用于控制和显示驱动器的人类互动的一般原则EN984-2机械安全用于显示器和驱动器的设计符合人机工程学的要求显示EN984-3机械安全用于显示器和驱动器的设计符合人机工程学的要求控制执行器EN954机械安全控制系统有关安全部件EN1050机械安全风险评估原则EN1037机械安全防止意外启动EN60073人机界面的基本安全原则标记与识别指示装置和执行器的编码原理EN60204机械安全机械电气设备IEC61508电气、电子和可编程电子的功能安全EN50081-2电磁兼容性（EMC）排放标准二：产业环境73/23/EWG在一定电压范围内使用的电气设备89/336/EWG电磁兼容89/392/EWG机械98/37/EG机械规例BGVC1舞台和工作室意外事故保护条例DIN56950舞台机械安全要求和测试在国内，中国演艺设备技术协会已经主持制定了多个舞台机械行业标准，包括WH/T28-2007《舞台机械台上设备安全》、WH/T36-2009《舞台机械台下设备安