一种智能识别、控制灯光的机械舞台的制作方法

本实用新型涉及舞台机械及灯光控制技术领域，具体涉及一种智能识别、控制灯光的机械舞台。

背景技术：

传统的机械舞台对舞台设备的升降不能起到很好的安全保护作用，致使发生了很多的舞台事故，而且，舞台一般搭建在室外，容易出现断水、断电的情况，当出现断水、断电的情况时，传统的机械舞台不能做到快速安全的减缓和停止升降台，刹车失灵、液压系统失效、电动机减速机断轴等故障时有发生。

而且，传统机械舞台的灯光控制也存在很多问题，其一是不安全，在连接各类灯具的交流输出接口处，没有任何指示及输出方式的检测方法；在使用中，因为不清楚输出接口的工作状态，灯具错误连接时有发生，这种现象，轻者将灯具烧坏及火灾，重则导致工作人员的伤亡；其二是控制不方便，通常都需要灯光效果出来后，才能根据出现的灯光效果作出相应调整，而不能直接通过参数分配灯光。

技术实现要素：

基于此，针对上述问题，有必要提出一种操作方便，安全有效，调节方便，且实现对舞台灯光进行实时监控、检测、查询和设置的可智能识别、控制灯光的机械舞台。

本实用新型的技术方案如下：

一种智能识别、控制灯光的机械舞台，包括中央控制单元、调光设备和设于舞台上的升降台，所述舞台上以及升降台边沿均设有多个舞台灯，所述升降台上设有升降设备、红外线传感器和重力传感器，所述调光设备的信号输出端连接中央控制单元的第一信号输入端，所述红外线传感器的信号输出端连接中央控制单元的第二信号输入端，所述重力传感器的信号输出端连接中央控制单元的第三信号输入端，所述中央控制单元的第一信号输出端连接升降设备的信号输入端，所述中央控制单元的第二信号输出端连接舞台灯的信号输入端。

在本技术方案中，舞台上的升降台通过中央控制单元进行升降调整，当演出人员站在升降台上时，首先红外线传感器感应到并将感应信号传输到中央控制单元，此时还不执行升降操作，还需要重力传感器获取重力信号，发送至中央控制单元，中央控制单元会处理判断接收到的重力是否达到了符合升降的预设重力阈值，如果达到了，即控制升降设备实现升降台升降；同时，调光设备接收灯光参数信息，并传输给中央控制单元，中央控制单元根据参数信息控制多个舞台灯同时亮或者某一部分亮，实现对舞台灯光的实时监控、检测、查询和设置；该中央控制单元对升降设备以及舞台灯的控制是分别进行的，但是又有联系，表现在，当升降台升到一定位置后，调光设备才会将灯光参数信息发送给中央控制单元进行灯光控制；其一方面，避免升降设备出现故障的情况下灯光开启，被观众看清，进而影响节目效果；另一方面，如果升降设备还未启动就开启灯光会影响舞台效果。

优选的，所述升降设备上设有升降控制装置，该升降控制装置包括加速度传感器、控制芯片、液压马达和减速电机，所述加速度传感器的信号输出端连接控制芯片的信号输入端，所述控制芯片的第一信号输出端连接液压马达的信号输入端，所述控制芯片的第二信号输出端连接减速电机的信号输入端，所述液压马达和减速电机分别控制连接升降设备。

当升降设备在升降过程中，加速度传感器会实时采集升降速度，然后将该升降速度传输到控制芯片，如果加速度传感器采集的升降速度超过预设速度，控制芯片会控制液压马达和减速电机降低转速，实现升降设备减速升降或停止升降，如果在正常升降速度范围内，则液压马达按正常升降速度运动；充分保证了舞台安全性，且控制调节简单、方便，不影响舞台表演，即就算超速升降了，也可通过控制升降设备减速升降使升降台到达预设地点，在减速升降的同时，也可进行舞台表演。

优选的，所述升降设备上还设有自锁机构，所述中央控制单元的第三信号输出端连接自锁机构的信号输入端。在升降设备上设置自锁机构的目的是进一步保证安全性，这在通常的设备上都有所体现，只有在人为的设置，通过中央控制单元控制开启自锁机构后，升降设备才能执行升降操作；其主要避免在未进行舞台表演时，因有人站在升降台上而使升降台自动升降，引起不必要的麻烦甚至危险。

优选的，所述液压马达上设有液压阻尼机构，所述液压阻尼机构内装有两个行程换向阀和三个节流阀，第一行程换向阀、第一节流阀和液压马达组成第一调速回路；第二行程换向阀、第二节流阀和液压马达组成第二调速回路；第三节流阀和液压马达组成第三调速回路。

为进一步保证升降速度过快情况下的减速效果，本技术方案还提供液压阻尼机构，实现对某一特定升降速度下的具体减速控制方式，例如，如果未超过预设定的升降速度，则通过第三调速回路进行正常速度升降，如果超过预设定升降速度但未超过两倍，则只需通过第二调速回路进行调速即可，如果超过了预设定升降速度的两倍，则通过第一调速回路进行调速；实现分级调速，避免升降台在升降过程中产生过大的晃动，比如，升降速度只是超过预设定升降速度的一倍，如果此时通过第一调速回路进行调速，会使升降台发生速度骤降，所发生的晃动会对效果产生影响。

优选的，所述中央控制单元包括解码器和分配器，所述调光设备的信号输出端连接解码器的第一信号输入端，所述解码器的第一信号输出端连接分配器的第一信号输入端，所述分配器的第一信号输出端分别连接多个舞台灯的信号输入端；所述舞台灯的信号输出端连接分配器的第二信号输入端，所述分配器的第二信号输出端连接解码器的第二信号输入端，所述解码器的第二信号输出端连接调光设备的信号输入端。

在本技术方案中，调光设备接收灯光参数信息，并将其编码、打包后通过无线网络发送至解码器，解码器将接收到的参数信息进行拆包和解码，后传输至分配器，分配器用于控制各个舞台灯；同时，在舞台灯工作期间，将其工作状态信息通过分配器发送至解码器，解码器将舞台灯工作状态信息编码、打包后通过网络发送至调光设备，调光设备进行拆包、解码后对状态信息进行更改保存及显示，实现对舞台灯光的实时监控、检测、查询和设置，不会造成灯具错误连接的情况，提高对灯光的控制效率，以及对舞台的控制效果；其中，调光设备、解码器的编码或解码采用ARTNET和ACN协议，打包或拆包采用PCT/IP协议。

优选的，所述调光设备包括第一CPU、第一复位电路、第一电源管理电路、第一时钟电路、第一按键电路、RS485电路、SDRAM、NAND-FLASH、WIFI和触摸屏；所述第一复位电路、第一电源管理电路、第一时钟电路、第一按键电路、RS485电路、SDRAM、NAND-FLASH、WIFI和触摸屏均与所述第一CPU双向信号连接。实现对调光设备的所有回路的输出工作状态统一管理、控制和资源的合理分配；同时，对输出的每个回路的工作状态都能远端实时地监控、实时的检测、查询和设置。

优选的，所述分配器包括第二CPU、第二复位电路、第二电源管理电路、第二时钟电路、第二按键电路、工作状态指示模块、IIC总线、显示模块和CAN输出端；所述第二复位电路、第二电源管理电路、第二时钟电路、第二按键电路、工作状态指示模块、IIC总线、显示模块和CAN输出端均与所述第二CPU双向信号连接。允许不同厂家的灯光控制设备之间能够相互通讯和操作，实现对多个舞台灯的分配控制，并将每个舞台灯的工作状态信息返回，使得对输出的每个回路的工作状态都能远端实时地监控、实时的检测、查询和设置。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过中央控制单元根据参数信息控制多个舞台灯同时亮或者某一部分亮，实现对舞台灯光的实时监控、检测、查询和设置。

2、本实用新型结构简单，控制方便，实现对升降台的升降速度调节，提高安全性。

3、采用液压阻尼机构，对某一特定升降速度进行具体减速控制，实现分级调速，使升降过程更平稳，避免升降台在升降过程中产生过大的晃动。

4、在升降设备上设置自锁机构，目的是进一步保证安全性，主要避免在未进行舞台表演时，因有人站在升降台上而使升降台自动升降，引起不必要的麻烦甚至危险。

5、通过调光设备设置参数并对舞台灯进行分配启动，实现对舞台灯光的实时监控、检测、查询和设置，不会造成灯具错误连接的情况，提高对灯光的控制效率，以及对舞台的控制效果。

6、实现对调光设备的所有回路的输出工作状态统一管理、控制和资源的合理分配。

7、允许不同厂家的灯光控制设备之间能够相互通讯和操作，实现对多个舞台灯的分配控制，并将每个舞台灯的工作状态信息返回，使得对输出的每个回路的工作状态都能远端实时地监控、实时的检测、查询和设置。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述智能识别、控制灯光的机械舞台的控制原理框图；

图2是本实用新型实施例所述液压阻尼机构与液压马达组合形成多级调速回路的原理框图；

图3是本实用新型实施例所述调光设备的原理框图；

图4是本实用新型实施例所述分配器的原理框图。

附图标记说明：

10-中央控制单元；101-解码器；102-分配器；1021-第二CPU；1022-第二复位电路；1023-第二电源管理电路；1024-第二时钟电路；1025-第二按键电路；1026-工作状态指示模块；1027-IIC总线；1028-显示模块；1029-CAN输出端；20-调光设备；201-第一CPU；202-第一复位电路；203-第一电源管理电路；204-第一时钟电路；205-第一按键电路；206-RS485电路；207-SDRAM；208-NAND-FLASH；209-WIFI；210-触摸屏；30-舞台灯；40-升降设备；401-加速度传感器；402-控制芯片；403-液压马达；404-减速电机；405-自锁机构；50-红外线传感器；60-重力传感器；70-液压阻尼机构；701a-第一行程换向阀；702a-第一节流阀；703a-第一调速回路；701b-第二行程换向阀；702b-第二节流阀；703b-第二调速回路；702c-第三节流阀；703c-第三调速回路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种智能识别、控制灯光的机械舞台，包括中央控制单元10、调光设备20和设于舞台上的升降台，所述舞台上以及升降台边沿均设有多个舞台灯30，所述升降台上设有升降设备40、红外线传感器50和重力传感器60，所述调光设备20的信号输出端连接中央控制单元10的第一信号输入端，所述红外线传感器50的信号输出端连接中央控制单元10的第二信号输入端，所述重力传感器60的信号输出端连接中央控制单元10的第三信号输入端，所述中央控制单元10的第一信号输出端连接升降设备40的信号输入端，所述中央控制单元10的第二信号输出端连接舞台灯30的信号输入端。

在本实施例中，舞台上的升降台通过中央控制单元10进行升降调整，当演出人员站在升降台上时，首先红外线传感器50感应到并将感应信号传输到中央控制单元10，此时还不执行升降操作，还需要重力传感器60获取重力信号，发送至中央控制单元10，中央控制单元10会处理判断接收到的重力是否达到了符合升降的预设重力阈值，如果达到了，即控制升降设备40实现升降台升降；同时，调光设备20接收灯光参数信息，并传输给中央控制单元10，中央控制单元10根据参数信息控制多个舞台灯30同时亮或者某一部分亮，实现对舞台灯30光的实时监控、检测、查询和设置；该中央控制单元10对升降设备40以及舞台灯30的控制是分别进行的，但是又有联系，表现在，当升降台升到一定位置后，调光设备20才会将灯光参数信息发送给中央控制单元10进行灯光控制；其一方面，避免升降设备40出现故障的情况下灯光开启，被观众看清，进而影响节目效果；另一方面，如果升降设备40还未启动就开启灯光会影响舞台效果。

在其中一个实施例中，如图1所示，所述升降设备40上设有升降控制装置，该升降控制装置包括加速度传感器401、控制芯片402、液压马达403和减速电机404，所述加速度传感器401的信号输出端连接控制芯片402的信号输入端，所述控制芯片402的第一信号输出端连接液压马达403的信号输入端，所述控制芯片402的第二信号输出端连接减速电机404的信号输入端，所述液压马达403和减速电机404分别控制连接升降设备40。

当升降设备40在升降过程中，加速度传感器401会实时采集升降速度，然后将该升降速度传输到控制芯片402，如果加速度传感器401采集的升降速度超过预设速度，控制芯片402会控制液压马达403和减速电机404降低转速，实现升降设备40减速升降或停止升降，如果在正常升降速度范围内，则液压马达403按正常升降速度运动；充分保证了舞台安全性，且控制调节简单、方便，不影响舞台表演，即就算超速升降了，也可通过控制升降设备40减速升降使升降台到达预设地点，在减速升降的同时，也可进行舞台表演。

在另一个实施例中，如图1所示，所述升降设备40上还设有自锁机构405，所述中央控制单元10的第三信号输出端连接自锁机构405的信号输入端。在升降设备40上设置自锁机构405的目的是进一步保证安全性，这在通常的设备上都有所体现，只有在人为的设置，通过中央控制单元10控制开启自锁机构405后，升降设备40才能执行升降操作；其主要避免在未进行舞台表演时，因有人站在升降台上而使升降台自动升降，引起不必要的麻烦甚至危险。

在另一个实施例中，如图2所示，所述液压马达403上设有液压阻尼机构70，所述液压阻尼机构70内装有两个行程换向阀和三个节流阀，第一行程换向阀701a、第一节流阀702a和液压马达403组成第一调速回路703a；第二行程换向阀701b、第二节流阀702b和液压马达403组成第二调速回路703b；第三节流阀702c和液压马达403组成第三调速回路703c。

为进一步保证升降速度过快情况下的减速效果，本实施例还提供液压阻尼机构70，实现对某一特定升降速度下的具体减速控制方式，例如，如果未超过预设定的升降速度，则通过第三调速回路703c进行正常速度升降，如果超过预设定升降速度但未超过两倍，则只需通过第二调速回路703b进行调速即可，如果超过了预设定升降速度的两倍，则通过第一调速回路703a进行调速；实现分级调速，避免升降台在升降过程中产生过大的晃动，比如，升降速度只是超过预设定升降速度的一倍，如果此时通过第一调速回路703a进行调速，会使升降台发生速度骤降，所发生的晃动会对效果产生影响。

在另一个实施例中，如图1所示，所述中央控制单元10包括解码器101和分配器102，所述调光设备20的信号输出端连接解码器101的第一信号输入端，所述解码器101的第一信号输出端连接分配器102的第一信号输入端，所述分配器102的第一信号输出端分别连接多个舞台灯30的信号输入端；所述舞台灯30的信号输出端连接分配器102的第二信号输入端，所述分配器102的第二信号输出端连接解码器101的第二信号输入端，所述解码器101的第二信号输出端连接调光设备20的信号输入端。

在本实施例中，调光设备20接收灯光参数信息，并将其编码、打包后通过无线网络发送至解码器101，解码器101将接收到的参数信息进行拆包和解码，后传输至分配器102，分配器102用于控制各个舞台灯30；同时，在舞台灯30工作期间，将其工作状态信息通过分配器102发送至解码器101，解码器101将舞台灯30工作状态信息编码、打包后通过网络发送至调光设备20，调光设备20进行拆包、解码后对状态信息进行更改保存及显示，实现对舞台灯30光的实时监控、检测、查询和设置，不会造成灯具错误连接的情况，提高对灯光的控制效率，以及对舞台的控制效果；其中，调光设备20、解码器101的编码或解码采用ARTNET和ACN协议，打包或拆包采用PCT/IP协议。

在另一个实施例中，如图3所示，所述调光设备20包括第一CPU201、第一复位电路202、第一电源管理电路203、第一时钟电路204、第一按键电路205、RS485电路206、SDRAM207、NAND-FLASH208、WIFI209和触摸屏210；所述第一复位电路202、第一电源管理电路203、第一时钟电路204、第一按键电路205、RS485电路206、SDRAM207、NAND-FLASH208、WIFI209和触摸屏210均与所述第一CPU201双向信号连接。实现对调光设备20的所有回路的输出工作状态统一管理、控制和资源的合理分配；同时，对输出的每个回路的工作状态都能远端实时地监控、实时的检测、查询和设置。

在另一个实施例中，如图4所示，所述分配器102包括第二CPU1021、第二复位电路1022、第二电源管理电路1023、第二时钟电路1024、第二按键电路1025、工作状态指示模块1026、IIC总线1027、显示模块1028和CAN输出端1029；所述第二复位电路1022、第二电源管理电路1023、第二时钟电路1024、第二按键电路1025、工作状态指示模块1026、IIC总线1027、显示模块1028和CAN输出端1029均与所述第二CPU1021双向信号连接。允许不同厂家的灯光控制设备之间能够相互通讯和操作，实现对多个舞台灯30的分配控制，并将每个舞台灯30的工作状态信息返回，使得对输出的每个回路的工作状态都能远端实时地监控、实时的检测、查询和设置。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。