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上空設(shè)備基地調(diào)試 總裝工程設(shè)計研究院提供
北京奧運會開幕式上，張藝謀開篇就用“吊鋼絲”的技法為世界呈上了一道空中視覺奇觀。開幕式中的吊鋼絲可遠比拍電影中的復(fù)雜。負責(zé)鳥巢上空設(shè)備系統(tǒng)的總裝專家，為您詳解其中奧秘。
不一般的威亞
專家常嵩介紹說，開幕式上空共安裝了31套威亞裝置，每套包括1臺移動小車、1個帶滑輪吊具和3臺卷揚機。
橫跨鳥巢上空的10條鋼索——東西向3條，南北向7條。這是移動小車滑動的軌道，稱為承載鋼索系統(tǒng)。操作員在上空控制臺發(fā)出各種指令，自動控制卷揚機收、放鋼絲繩，拉動小車在鋼索上來回移動和滑輪吊具上下運動。
上空控制臺就放置在鳥巢四層的上空控制室里，是整個上空設(shè)備的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”。整個鳥巢上空設(shè)備共使用了55公里長的各種鋼絲繩，2000余個滑輪，471臺（套）的電源柜、變頻器柜、電機等設(shè)備，總重150噸。它們就分布在鳥巢上空的上下弦內(nèi)，距離觀眾席上方四五十米的地方。
在高空安裝、維護這么龐大復(fù)雜的裝備，每個工作人員都必須謹慎細致。小到每卸下一顆螺絲，也要小心翼翼地收進礦泉水瓶里——一旦掉下去，都會變成致命的子彈。
沒有萬一
專家方志剛說：“擺在我們面前最大的難題是如何確保萬無一失�！�
其中一個是要采集吊威亞的物體的移動坐標數(shù)據(jù)，編成電腦指令。開幕式演出中，吊威亞的有仙女、宇航員、放風(fēng)箏的小姑娘、夢幻五環(huán)、巨型紙等，就在相應(yīng)的指令下移動。
方志剛說，由于鋼索是“軟”的，再加上熱脹冷縮，根據(jù)數(shù)學(xué)模型計算的數(shù)據(jù)與實際有很大出入。最后，他們采取測算初始兩個位置之間所要排放鋼繩的長度，通過精確控制卷揚機收、排鋼繩的長度和速度，確定了物體在這兩點的移動軌跡。
另外，小車運行時，鋼索的形狀也會不斷發(fā)生變化，引起鋼絲繩時松時緊，容易導(dǎo)致鋼絲繩繃斷，或是跳出滑輪。為此，他們添加了張緊裝置，能自動調(diào)節(jié)鋼絲繩始終處于松緊適度的狀態(tài)。他們還在卷揚機上安裝了排繩裝置，它就像是交警，指揮走向復(fù)雜的鋼絲繩有條不紊地通行，解決了容易亂繩和打死結(jié)的問題。
方志剛說：“這是一項和航天發(fā)射同樣富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。我們必須用一萬的努力應(yīng)對萬一的突發(fā)情況。”
他們對開閉幕式特點進行了風(fēng)險分析，建立了一整套完整的預(yù)案處置體系，做到一個環(huán)節(jié)出故障，能有幾套方案解決。
他們將航天發(fā)射經(jīng)驗“嫁接”到開幕式技術(shù)保障中。在演出設(shè)備系統(tǒng)中全面實行可靠性管控，大范圍采用冗余設(shè)計。像核心控制器、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)都是雙備份。在一個出現(xiàn)故障的情況下，備份系統(tǒng)無延時切換。
操作手也實行了“雙備份”。每個崗位都分為一崗和二崗，即主操作崗和應(yīng)急操作崗。一崗、二崗都配有一名主操作手和一名應(yīng)急操作手，“一個干一個看”。如果自動操作系統(tǒng)出現(xiàn)問題，則啟動手動操作系統(tǒng)。多重保險讓出現(xiàn)意外情況的概率幾乎為零。
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