封面新闻记者 杨芮雯 图片由受访对象提供
一滴冰蓝色的水墨从天而降，幻化为黄河之水，倾泻而下，翻腾的浪涛最终凝结为一片晶莹剔透的冰雪天地。过往23届冬奥举办城市的历史，随着环绕全场的24道“激光刻刀”的雕琢，闪回其上，最终定格为“2022中国北京”。还有冰球运动员与影像冰球击打互动......
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这是2月4日晚，北京冬奥会开幕式上演绎的《冰雪五环》，美轮美奂颇具寓意，每个创意都让人拍案叫绝。这样炫酷的舞台效果，离不开舞台设备控制系统的精准操作。封面新闻记者了解到，正是位于成都的一家企业开发设计了冬奥会开幕式舞台设备所有控制系统。
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这套演艺机械设备控制系统是如何用在舞台上的？2月8日，成都市金牛高新技术产业园区，封面新闻记者对话了炎兴自动化工程有限公司。
2020年初开始筹备
打造导演想要的舞台效果
在舞台上的任何一个元素，无论是冰立方、奥运五环，甚至是一片雪花，实际上它下面都有一整套的机械结构来控制它的升降。这一套机械结构无论复杂简单，背后都有一套人机交互装置，需要专业的操作手在那个地方操作这个设备的各种动作，比如它需要在一个特定的时间到达一个地方、到达一个位置。
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“我们当时受到了航天科技集团的邀请来承接舞台演艺机械设备控制系统的设计与开发。”炎兴自动化工程有限公司总经理侯鹏强告诉记者，具体流程是：导演会提一个创意，然后航天科技集团去组织专门的机械专家来评审，其中包括为了实现创意，需要用什么样的机械结构，然后再由侯鹏强团队负责设计系统来控制舞台机械装置。
“如何控制这些机械结构，这个控制方式它就分了很多层级结构，会有人员来控制你做出来的设备，所以它就会有一个人机交互的系统在里边。”侯鹏强介绍，整个系统包括管理层、操作层和执行层。其中管理层负责控制所有的设备，比如一个冰立方背后就有几十套设备在运行，同时管理层会给执行层发指令，执行层再去驱动电机，从而控制设备的升降。
侯鹏强告诉记者，他们的职责就是要完成操作层、管理层、执行层三层的设计，以及软件调试和现场保障服务。据他回忆，从2020年初他们便开始做设计方案可行性分析，初稿和此次冬奥会的呈现效果差异比较大，“当时原本计划在舞台上加入一些四合院的元素，但是这个实现起来较为复杂，同时为了贯彻此次冬奥会‘简约’的理念，所以实际上设计方案还经过了大改。”
保障安全性能
按照火箭制造安全等级来实施
面对这样一场国际体育盛事，如何保障后台顺利运作以及其安全性？
侯鹏强介绍，本次开幕式演出需要进行设备和人员的互动，涉及人身安全，不仅可靠性要求高，安全性也需要按照SIL3安全等级来实施，公司在安全和可靠方面均做出技术创新和突破，全套系统包括执行机构在内均采用多机热备方案，从执行层到操作层层层备份。
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侯鹏强告诉记者，在日常的舞台设备控制系统设计中，为了增加其安全可靠性，通常会做一些备份处理，“比如当一个操作控台出问题的时候，另外一个备份控台就能直接参与、无缝切换”。而此次冬奥开幕式舞台的备份做得尤为充分，从操作层到管理层到执行层，甚至到最终的设备层都做了层层备份，所以他们需要面临在多重备份以后，如何能更好做到无缝切换，同时还要达到要求的安全级别。中途修改了无数次以后，直至2021年2月，最终方案才确定。
“整个方案设计实施过程均经过航天科技集团和国检中心的全面审核和把关，将系统的可靠性做到极致，保障整个开幕式舞台设备控制运行万无一失。“侯鹏强说，航天科技集团以火箭和军品制造的安全等级来要求设计，严格检验舞台的安全性、可靠性、保障性、测试性、维修性和环境适应性。
设计更具兼容性
培育行业“单打冠军”和“隐形冠军”
炎兴自动化公司是由电子科技大学毕业生团队于2010年创立，总部位于成都市金牛高新技术产业园区。
侯鹏强透露，虽然创立时间并不算长，但公司成长却很快，近年来先后为澳门回归20周年晚会、武汉军运会、青岛上合峰会等国内外重大演艺项目提供技术方案。
“按照行业细分，我们是全球为数不多的能同时涵盖剧场、秀场、娱乐、威亚等领域控制系统开发设计，提供完全解决方案的科创公司。”侯鹏强告诉记者，舞台实际上细分了几个领域，其中包括固定剧场、秀场和流动演唱会舞台等。这家成都本土企业自主创新设计的演艺机械设备系统刚好能把这几个行业都归拢到一起，用一个系统来完成多个领域对应的解决方案。而国外的领域相对分裂，比如一个行业厂家就只针对一个行业来设计，而不能同时覆盖多领域。
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侯鹏强透露，下一步园区管委会将精准服务，着力将企业培育为人工智能产业演艺机械设备控制系统研发设计细分领域的“单打冠军”和“隐形冠军”。
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