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上空设备基地调试 总装工程设计研究院提供
北京奥运会开幕式上,张艺谋开篇就用“吊钢丝”的技法为世界呈上了一道空中视觉奇观。开幕式中的吊钢丝可远比拍电影中的复杂。负责鸟巢上空设备系统的总装专家,为您详解其中奥秘。
不一般的威亚
专家常嵩介绍说,开幕式上空共安装了31套威亚装置,每套包括1台移动小车、1个带滑轮吊具和3台卷扬机。
横跨鸟巢上空的10条钢索——东西向3条,南北向7条。这是移动小车滑动的轨道,称为承载钢索系统。操作员在上空控制台发出各种指令,自动控制卷扬机收、放钢丝绳,拉动小车在钢索上来回移动和滑轮吊具上下运动。
上空控制台就放置在鸟巢四层的上空控制室里,是整个上空设备的“中枢神经系统”。整个鸟巢上空设备共使用了55公里长的各种钢丝绳,2000余个滑轮,471台(套)的电源柜、变频器柜、电机等设备,总重150吨。它们就分布在鸟巢上空的上下弦内,距离观众席上方四五十米的地方。
在高空安装、维护这么庞大复杂的装备,每个工作人员都必须谨慎细致。小到每卸下一颗螺丝,也要小心翼翼地收进矿泉水瓶里——一旦掉下去,都会变成致命的子弹。
没有万一
专家方志刚说:“摆在我们面前最大的难题是如何确保万无一失。”
其中一个是要采集吊威亚的物体的移动坐标数据,编成电脑指令。开幕式演出中,吊威亚的有仙女、宇航员、放风筝的小姑娘、梦幻五环、巨型纸等,就在相应的指令下移动。
方志刚说,由于钢索是“软”的,再加上热胀冷缩,根据数学模型计算的数据与实际有很大出入。最后,他们采取测算初始两个位置之间所要排放钢绳的长度,通过精确控制卷扬机收、排钢绳的长度和速度,确定了物体在这两点的移动轨迹。
另外,小车运行时,钢索的形状也会不断发生变化,引起钢丝绳时松时紧,容易导致钢丝绳绷断,或是跳出滑轮。为此,他们添加了张紧装置,能自动调节钢丝绳始终处于松紧适度的状态。他们还在卷扬机上安装了排绳装置,它就像是交警,指挥走向复杂的钢丝绳有条不紊地通行,解决了容易乱绳和打死结的问题。
方志刚说:“这是一项和航天发射同样富有挑战性的任务。我们必须用一万的努力应对万一的突发情况。”
他们对开闭幕式特点进行了风险分析,建立了一整套完整的预案处置体系,做到一个环节出故障,能有几套方案解决。
他们将航天发射经验“嫁接”到开幕式技术保障中。在演出设备系统中全面实行可靠性管控,大范围采用冗余设计。像核心控制器、操作系统、网络传输系统都是双备份。在一个出现故障的情况下,备份系统无延时切换。
操作手也实行了“双备份”。每个岗位都分为一岗和二岗,即主操作岗和应急操作岗。一岗、二岗都配有一名主操作手和一名应急操作手,“一个干一个看”。如果自动操作系统出现问题,则启动手动操作系统。多重保险让出现意外情况的概率几乎为零。
本报通讯员 邱展招 孙阳J177