車載式道路照明檢測系統(tǒng)

1、車載道路照明檢測系統(tǒng)使用說明江蘇省鹽城市豐登電子儀器公司 地址：江蘇省鹽城市鹽灣工業(yè)園 電話：88206597（傳真） 郵編： 224002E-mail：網(wǎng)址： 車載式道路照明檢測系統(tǒng)使用說明書一、前言近年來，隨著城市道路建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展和城市道路照明技術(shù)的不斷進步以及道 路照明檢測技術(shù)標準逐步與國際標準接軌。城市路燈管理部門所承擔(dān)的道路照明照度檢 測工作量也日益增大。由于傳統(tǒng)的手工測量道路照度的方法存在著測量工作量大，數(shù)據(jù) 記錄、處理繁雜，而且對已通車的道路測量存在諸多安全隱患。針對這種情況，我們提 出了研發(fā)車載式道路照明檢測系統(tǒng)的技術(shù)方案。該系統(tǒng)由測量傳感器

2、、主機、計算機等 組成。將該系統(tǒng)安置在汽車上，以10-50km/h的速度沿被測道路行駛即可，準確、快捷、 方便地測量被測路面的平均照度和照度均勻度、平均亮度和照亮度均勻度和環(huán)境比等主 要技術(shù)參數(shù)。該系統(tǒng)與現(xiàn)有的人工逐點測量方法相比，具有測試效率高，測量誤差小， 安全可靠、使用方便等優(yōu)點。并且可以實現(xiàn)對道路照明的照度、亮度的同時測量，工作 的數(shù)字化和智能化.該儀器于2010年1月15日順利通過鹽城市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局檢測校準 檢測校準，證書號為NO.201004FZ0090并已經(jīng)在寧波、福州、無錫、蘇州、常州、鎮(zhèn)江、 張家港、江陰、鹽城等多家城市路燈管理部門使用，用戶反映良好。該系統(tǒng)已獲得國家 專利

3、權(quán),專利號為ZL200620007874.0.、設(shè)計方案與工作原理（一）設(shè)計指導(dǎo)思想1. 由于傳統(tǒng)的道路照明方法，測量人員工作量大、對已通車的道路進行測量不安全、 測量效率低的缺點，本方案采用車載式計算機自動檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由計算機、照度傳 感器、主機等組成，可快速、準確、方便地測量道路的平均照度和照度均勻度及環(huán)境比 等主要技術(shù)參數(shù)。2. 針對傳統(tǒng)的道路照明方法，摒棄人工記錄數(shù)據(jù)量大，易出錯誤，本方案采用計算機記錄、處理數(shù)據(jù)。包括歷史數(shù)據(jù)的調(diào)看，歷史曲線的查找均可以方便的實現(xiàn)。（二）工作原理一）傳感器安裝示意圖如下圖所示其中1為小汽車，2為照度傳感器。衛(wèi)星定位系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)及計算機均安置在

4、 汽車中。1. 將兩個照度傳感器并排安裝于小汽車前蓋板上，間距1米。通過通信電纜聯(lián)接數(shù)字照度計和汽車內(nèi)的計算機，以便計算機準確、快速記錄數(shù)據(jù)。2. 計算機采用32位的CPU, 2G內(nèi)存，硬盤120G帶有一個串列通信接口 C0M1的 筆記本電腦，方便攜帶、操作。3. 汽車可選用黑色的小轎車，這樣可減少了由于車身的反射光而引起的測量誤差。檢測時，當(dāng)車輛以規(guī)定的速度沿待道路行駛， 汽車內(nèi)的計算機即可接收到沿途由照度 傳感器所獲得的所有照明信息并實時進行處理、分析、顯示。下圖為道路照明檢測車的檢測系統(tǒng)原理圖圖中1為汽車，2為照度、亮度傳統(tǒng)感器、3為信號放大器、4為A/D轉(zhuǎn)換器、5為 計算機、6為232

5、通訊接口。關(guān)于電路照明的路面的亮度的測量， 本儀器采用直接測量道路路面的照 度進而利用計算機自動通過如下計算公式計算出亮度的測量方法來測量亮 度，其計算公式為：I亮度二pL度/ n式中的I亮度為路面的亮度值，單位為cd/m2l照度為路面的照度值單位為LUX , p為被測路面的反射系數(shù)，它與道路的路 面材料有關(guān)，可通過如下方法進行測量，可通過如下方法進行測量。首先采用亮度計測出北側(cè)路面的亮度，然后采用標準照度計測出被測路面的照度則路面的反射系數(shù)p即為p=亮度血照度在測量計算路面的反射系數(shù)時，要嚴格按照照度計和亮度計的操 作規(guī)程來測量照度和亮度，并考慮，在同一條被測路面上選擇左邊，中間，右 邊各選

6、幾個點進行測量，最后求出其平均反射率，并填入計算機測量界面的 被測路面的反射系數(shù)一欄中，即可通過計算軟件自動生成被測路面的平均亮 度和亮度均勻度。）軟件檢測系統(tǒng)軟件是在 VB環(huán)境下自主開發(fā)的應(yīng)用軟件。主要功能包括地圖操作，實時數(shù)據(jù)、實時曲線和歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線調(diào)看。圖層控制，狀態(tài)檢測等功能。1. 通過RS232接口實現(xiàn)主機與照度傳統(tǒng)感器的實時數(shù)據(jù)通訊和數(shù)據(jù)采集和。2. 通過VB實現(xiàn)曲線的繪制，輸出圖形報表等實現(xiàn)地圖操作、查詢、圖層控制：3. 通過VB實現(xiàn)照度計與計算機的通訊，使系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠。三、產(chǎn)品的主要設(shè)計技術(shù)參數(shù)1照度、亮度測量的精度：土 5%2照度測量范圍：2200LX 亮度測量范

7、圍：0.1 25cd/m3. 環(huán)境比：0 100%4. 取樣速度：10次/秒5. RS-232傳輸速率：9600bps6. 汽車的行進速度：20-40km/h7. 計算機配置：聯(lián)想邵陽 E42A CPU:酷睿雙核T8100內(nèi)存：2G8. 工作環(huán)境溫度：-20 C 40 E9. 工作環(huán)境濕度：10% 70%RH10. 主機外形尺寸：370（寬）*173（高）*360（深）mm四、系統(tǒng)硬件安裝方法1、系統(tǒng)傳感器的安裝方法：測量前應(yīng)將系統(tǒng)的兩只照度傳感器安裝在汽車的發(fā)動機蓋板的前端，兩只傳感器相距1米，通過支架上的水平泡將傳感器調(diào)整水平。將傳感器信號線引入車內(nèi)的主 機上，并將信號線適當(dāng)?shù)墓潭?，以免?/p>

8、落。2、主機的安裝方法：系統(tǒng)的主機及計算機均安置在車內(nèi)后排位置。主機面板的接線圖如下圖所示五、車載式道路照明檢測系統(tǒng)軟件使用方法1首先雙擊打開桌面的“車載式道路照明檢測系統(tǒng)”圖標，打開軟件。2、如果要進行新一輪的道路照明的測量，首先需設(shè)置測量的參數(shù)，點擊“重新設(shè)定 系統(tǒng)參數(shù)”按鈕，然后在測試標號里輸入測量路段的名稱，在起始點和終止點中輸入測 量的開始位置和結(jié)束位置。在道路位置中選擇測量道路的位置（在這里我們定義面向車 頭所指的方向，從左至友依次為左 1、左2、左3、右3、右2、右1）03、設(shè)置完測量參數(shù)后，點擊“確定設(shè)置”按鈕，然后再點擊“進入測試系統(tǒng)”按鈕, 進入測量的界面。4、點擊“開始采

9、數(shù)”按鈕，便開始了道路照明的測量工作。5、軟件的測量界面說明說明如下圖所示。6、當(dāng)測量人員想了解測量所在的位置時，可以點擊“查看GPS位置”按鈕，進入GPS導(dǎo)航系統(tǒng)。7、當(dāng)遇到特殊情況，需要停車時，可以點擊暫停采集，情況排除后再點擊“開始采數(shù)”按鈕繼續(xù)測量8測量結(jié)束時，點擊“采數(shù)結(jié)束”按鈕，結(jié)束此次的測量，點擊“重設(shè)參數(shù)”按鈕, 回到初始的界面。9、測量的數(shù)據(jù)被保存在道路照明工程質(zhì)量驗收系統(tǒng)道路照度現(xiàn)場測量模塊數(shù)據(jù) 測量時設(shè)定的測試編號shu.mdb10、如果要進行調(diào)取歷史數(shù)據(jù)時，可以在初始界面時點擊“進入歷史數(shù)據(jù)查詢”按鈕，進了歷史數(shù)據(jù)查詢界面，點擊“打開數(shù)據(jù)”按鈕，選擇路徑您想查詢的數(shù)據(jù)。

10、11、歷史數(shù)據(jù)查詢界面說明如下:專珪載玉苣麗劇旨動檢測索統(tǒng)臺W鬧驗殛EflKKl陰審那ILSflT弓：3C 3£ D9n :呼pop古賣時辱1生沂i It梵I .廠H 廠Iq 38冊用廬辰； 丫 :3 -A&T5iO. 00、系統(tǒng)使用注意事項、為了確性和提高測量效率建議汽車的車速應(yīng)盡可能穩(wěn)定在18-40公里/小時。2、在關(guān)閉主機電源開關(guān)的情況下才可拔出計算機的串口連接線，以免損壞計算機接口。3、安裝照度傳感器必需在電源開關(guān)關(guān)閉的情況下進行，以免損壞主機。4、系統(tǒng)主機放在車內(nèi)是應(yīng)注意使其盡量處在一個平穩(wěn)的位置。5、將照度傳感器安裝于車上時，應(yīng)盡量使其處在水平的位置。6、為了避免

11、其他車輛燈光的干擾，建議測量工作在道路上來往車輛較少的深夜時間 段進行。7、為提高測量的準確性，建議根據(jù)被測量路面的車道數(shù)目進行逐一測量，并取其平 均值。8測量照度時應(yīng)待光源的光輸出穩(wěn)定后再進行測量。因此，測量開始前，若是白熾燈，需燃點5min ；若是熒光燈，需燃點15min；若是高強氣體放電燈，則需燃點30min。 對于新安裝的照明系統(tǒng)，宜在燃點IOOh（氣體放電燈）和IOh（白熾燈）后再測量其照度。9、在測量中宜使路燈的電源電壓保持穩(wěn)定，在額定電壓下測量；如果做不到，應(yīng)測量電源電壓，當(dāng)與額定電壓不符時，應(yīng)按電壓偏差對光通量的變化予以修正。10、本系統(tǒng)主機采用自備的鋰電池供電，使用中應(yīng)該常充

12、、放電。11、系統(tǒng)在使用和保存中應(yīng)注意防腐、防濕，防震。七、附件：1.車載式道路照明檢測系統(tǒng)主機一臺2照度傳感器及支架二套.3 主機充電器一只.4手提電腦一臺.5. 標準照度計一臺.6. 標準亮度計一臺7. GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀一臺8. 車載式道路照明檢測系統(tǒng)使用說明書一本9. 儀器箱二只.道路照明的照度測量Measure the road lighti ng shines on the degree任軍軍1，沈小明j曹剛2,秦大為3（1.鎮(zhèn)江市路燈管理處，江蘇 鎮(zhèn)江212000; 2.鹽城師范學(xué)院 物電學(xué)院，江蘇 鹽城224002 ;3.鹽城師范學(xué)院實驗管理中心，江蘇鹽城224002）摘要結(jié)合道

13、路照明的實際需要，介紹了照度測量儀器、 測量方法、計算公式和相關(guān)注意事項,并提出了一種全自動測試道路照明照度的技術(shù)方案。Summary Combi ne the effective dema nd of the road lighti ng, itroduce to shine on one degree diagraph in strume nt, measure the method and compute the formula and related regulati ons, and put forward a kind of full-automatic test road to

14、illumi nate to shi ne on the tech nique project of the degree.關(guān)健詞道路照明照度計照度測量道路照明設(shè)計、施工，須保證各種機動車輛的駕駛者和其他行人在夜間能隨時辨認出道路上 的各種情況而不覺過分疲勞，對減少夜間交通事 故、消除車輛堵塞、減少交通擁擠十分重要。此 處，如果照明系統(tǒng)和設(shè)備選擇得當(dāng)，對美化都市 環(huán)境、維護社會治安也有良好的促進作用。照明 裝置在道路路面上照度水平是決定道路照明質(zhì)量 的一個主要指標。因此，對新建、改建或運行中出來。光電流的大小取決于入射光的強弱和回路 中的電阻。照度計有變檔裝置，因此可以測高照 度，也可以測低照

15、度。圖1 晰光電池歸度井原斑圖1金屬底板；2-fflJS； 3-甘界面:4f M薄膜；集電壞的道路照明裝置應(yīng)該進行照明測量。對道路照明的照度進行現(xiàn)場測量可以達到如下目的：（1）檢驗實測照度值是否達到預(yù)期的設(shè)計目標。（2）檢驗實測照度值是否達到路燈行業(yè)現(xiàn)定的相關(guān)標準。（3）了解不同照明裝置產(chǎn)生的效果并進行分析、比較，取得設(shè)計、施工和燈具采購的經(jīng)驗。（4）確定是否需要對照明裝置進行改造或維護。一、照度計（一）、照度計的構(gòu)造測量照度的儀器是照度計，或稱勒克斯計。照度計通常是由硒光電池或硅光電池和微安表組 成，見圖1。硒光電池是把光能直接轉(zhuǎn)換成電能的 光電元件。當(dāng)光線射到硒光電池表面時，入射光 透過金

16、屬薄膜 4到達半導(dǎo)體硒層 2和金屬薄膜4 的分界面上，在界面上產(chǎn)生光電效應(yīng)。產(chǎn)生電位 差的大小與光電池受光表面上的照度有一定的比 例關(guān)系。這時如果接上外電路，就會有電流通過，（二）、照度計的技術(shù)要求照度計的質(zhì)量由以下四個方面的因素決定:光譜響應(yīng)；余弦響應(yīng)；響應(yīng)的線性；對溫度的敏感性。1光譜響應(yīng)硒光電池或硅光電池的基本光譜響應(yīng)不同于 人的視覺系統(tǒng)的光譜響應(yīng)。如果光電池不力口 修正而直接使用，在測量光譜能量分布不同的光 源，特別是測量具有非連續(xù)光譜的氣體放電燈產(chǎn) 生的照度時，就會出現(xiàn)較大的誤差。所以，為了 獲得精確的照度測量，必須把光電池的光譜響應(yīng) 修正到人的視覺系統(tǒng)的光譜響應(yīng)以CIE “平均人電

17、流值從以勒克斯（Lx ）為刻度的微安表上指示圏2光也池的相對兌帯靈嫂度曲塊 與CIE V （X）曲錯的比較眼”的光視效率 y（入）數(shù)據(jù)為標準。這種修正可 以是直接采用在光電池上加濾光片的方法，也可 以間接采用在不同光源下校準光電池提供修正系 數(shù)的方法。精密的照度計都是給光電池匹配一個 合適顏色的玻璃濾光片，構(gòu)成顏色修正光電池。 顏色修正光電池的光譜靈敏度與y（入）曲線的相符程度越好，照度計的精度就越高。具有顏色修 正的光電池可以用于所有光源下的照度測量。光電池的相對光譜靈敏度曲線與CIEV（入）曲線的比較見圖2。2. 余弦響應(yīng)照度計對光以不同的方向入射到光電池的響 應(yīng)叫做光的斜入射響應(yīng)或余弦響

18、應(yīng)。具體地說， 當(dāng)光線以傾斜方向照射光電池時，光電流輸出應(yīng) 當(dāng)符合余弦法則，即這時的照度應(yīng)等于光線垂直 入射時的法線照度與入射角余弦的乘積。但是， 由于光電池表面的鏡面反射作用以及固定光電池 部件的遮擋，在光線入射角大時，會從光電池表 面反射和遮擋掉一部分光線，從而使光電流小于 上面所說的正確值。為了修正這一誤差，通常在 光電池上外加一個用均勻漫射材料制成的余弦校 正器。3 .響應(yīng)的線性在測量范圍內(nèi)，照度計的讀數(shù)應(yīng)與投射到光 電池受光表面上的光通成正比，也就是說，照度 計的示值應(yīng)該與光電池受光面上的照度值成線性 關(guān)系。照度計響應(yīng)的線性主要由光電池輸出連接 線路的電阻和受光量決定，照度越高，阻值

19、越大，4 .對溫度的敏感性照度計對溫度改變的敏感性也受到光電池所連接的電路內(nèi)阻的影響，如果內(nèi)阻大而溫度過高， 則會引起測量誤差。硒光電池比硅光電池對溫度 更敏感。如果將硒光電池連續(xù)曝光在50oC以上，那么，它將會受到持久的損害。光電池應(yīng)當(dāng)在環(huán) 境溫度為25 C左右使用，照度計的使用說明書上 都列有該照度計對溫度的適應(yīng)范圍?？偟膩碚f，一個好的照度計應(yīng)該有顏色修正和余弦響應(yīng)、響應(yīng)的線性、不受環(huán)境溫度的影響。按照國家標準GB5700-85室內(nèi)照明測量方 法的規(guī)定，照度測量宜采用精度為二級以上的 照度計（指針式或數(shù)字式），并按JJG245- 81光 照度計檢定規(guī)程進行檢定。JJG245- 81規(guī)程按示

20、值誤差對照度計精度的分級如表I所示。表1級別一級示值誤差不超過滿量程的（%）± 4級別二級示值誤差不超過滿量程的（%）± 8級別三級示值誤差不超過滿量程的（%）± 12（三）典型產(chǎn)品介紹:本文以在我國市場占有率咼的由臺灣泰仕電子工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的TES 1330型數(shù)字式引起的非線性越嚴重。照度計為例，介紹其主要技術(shù)性能和技術(shù)參數(shù)。1、特點:(13) 電表尺寸：135( L) X 75( W) X 33( H)(1) 顯示：3 1/2位液晶顯示器顯示，最大讀數(shù)值1999(2) 測量范圍：0.01LX 20000LX(3) 讀數(shù)鎖定、可鎖定測量值(4) 自動校正、

21、自動調(diào)零(5) 測量精度高、反應(yīng)速度快2、主要技術(shù)參數(shù)：(1) 儀器量程：20、200、2000、20000LX(2) 準確度：土 3%(3) 重復(fù)測試：土 2%(4) 溫度特性：土 0.1%/°C(5) 取樣率：2.0次/秒(6) 感光體：光二極體附濾光鏡片(7) 操作溫濕度：一10 °C40 °C, 080%RH(8) 過載顯示：最高位數(shù)"1 ”顯示(9) 電源：單個9V電池，型式006P或IEC6F22 或 NEDA1604(10) 電池壽命：連續(xù)使用約200小時(Alkaline電池)(11) 光檢測器引線長度：150cm(12) 光檢測器尺寸：

22、100 ( L )X 60 ( W )X27 (H ) mmmm(14) 重量:250g(15) 附件：使用說明書、皮套、電池3、儀器外形圖二、道路照明的照度測量1 測量地段的選擇和布點方法(1) 測量地段的選擇：選擇測量地段時，應(yīng)從 燈具的間距、高度、懸挑、仰角等的安裝規(guī)整性 及光源的一致性等方面選擇有代表性的路段。照度測量的范圍，在縱方向(沿道路走向)應(yīng)包括同一側(cè)的兩個燈桿之間的區(qū)域；而在橫方向， 單側(cè)布燈時應(yīng)為整個路寬；雙側(cè)交錯布燈、對稱 布燈或中心布燈時可為 1/2路寬。(2) 布點方法：布點方法有四點法和中心法兩 種。11圖3rES-1330型鹽度計外屯圖1)四點法：把同一側(cè)兩燈柱間

23、的測量路段 分成若干個大小相等的矩形網(wǎng)格，把測點設(shè)置在 每個矩形網(wǎng)格的四角，圖 6為四點法布點時的測 點布置圖。2)中心法：把同一側(cè)兩燈柱間的測量路段劃分成若干個大小相等的矩形網(wǎng)格，把測點設(shè)在網(wǎng)格中心。圖7為中心法布點時的測點布置圖。當(dāng)路面照度均勻度比較差或?qū)y量精度要求比較高時，戈U分的網(wǎng)格數(shù)應(yīng)多一些，即測點布得密一些。當(dāng)兩燈柱的間距 Sw 50m時，通常沿道路縱方向把間距 S分成十等分；當(dāng) S>50m時，按 * *劉斟幟苫圖會煎車道道踣采用四慮法 布點時的測點布置圖0r礴盯壯工冋的距驀帶圏丁取車id通路采用中心叢 布點時的攜直布置圖曲：.卄工h的，和(中心法)。當(dāng)路面照度均勻度比較好

24、或?qū)y量精 確度要求比較低時，則在道路的橫方向可取車道 的寬度作為網(wǎng)格的寬度而不需要再劃分。2 .道路水平平均照度及其均勻度的計算(1) 水平平均照度的計算。1)按四點法布點的計算：若M為縱方向劃分 的網(wǎng)格數(shù)，N為橫方向劃分的網(wǎng)格數(shù)，貝U M N為 總網(wǎng)格數(shù)。根據(jù)每個網(wǎng)格四個角上四個測點的照 度平均值Eav可代表該網(wǎng)格的假定照度值，則Eav的計算式為：1Eav( E 2 Eo 4 E )(1)4M ? N式中E 圖6測量區(qū)四個角處測點的照度；E o圖6除四個角處四條外邊上測點的照度；E 一一圖6測量區(qū)四個外邊以內(nèi)測點的照 度。2)按中心布點法計算：按中心布點法測量照 度時，路面平均照度按式(2

25、)計算。EiEav(2)n式中：Eav 路面的平均照度，Lx;Ei 每個測量點的照度值，Lx;n測點數(shù)。測點數(shù)越多，得到的平均值越精確，不過也相應(yīng)地增加了工作量。每一網(wǎng)格邊長w 5m的原則進行等間距劃分，而在道路橫方向把每條車道二等分(四點法)或三等分(3) 照度均勻度的計算。路面照度均勻度U是路面上最小照度 Emin與平均照度Eav之比，即 變化予以修正。(3)和規(guī)格；EminE avEav按式(1)或 計算，Emin為測點中照度最 低點的測量值在規(guī)則布點的測點上測得的照度中 找出。三、測量條件、方法和測量記錄(一)測量條件及測量方法1 、測量條件(1) 根據(jù)需要，點燃必要的光源，排除其他無

26、 關(guān)光源的影響。(2) 測量照度時應(yīng)待光源的光輸出穩(wěn)定后再進行測量。因此，測量開始前，若是白熾燈，需燃點5min;若是熒光燈，需燃點 15min;若是高 強氣體放電燈，則需燃點30min。對于新安裝的照 明系統(tǒng)，宜在燃點IOOh(氣體放電燈)和IOh(白熾 燈)后再測量其照度。2 、測量方法(1) 測量時，照度計先用大量程檔數(shù)，然后根據(jù)指示值的大小逐漸找到合適的檔數(shù)，原則上不允許指示值在最大量程1/10范圍內(nèi)讀數(shù)。(2) 照度示值穩(wěn)定后再讀數(shù)。數(shù)字式照度計顯示的讀數(shù)，最后一位有時不穩(wěn)定，應(yīng)該記錄出現(xiàn)次數(shù)較多的數(shù)字。(3) 測量人員宜著深色服裝，防止測量人員、 圍觀者的身影對接收器的影響。(4)

27、 在測量中宜使電源電壓保持穩(wěn)定，在額定電壓下測量；如果做不到，應(yīng)測量電源電壓,當(dāng)與額定電壓不符時，應(yīng)按電壓偏差對光通量的(5) 為提高測量的準確性，一個測點可取23 次讀數(shù)，然后取其平均值。(二)記錄內(nèi)容1 、測量結(jié)果應(yīng)記人事先準備好的表格。2、道路照明的測量記錄道路照明測量記錄內(nèi)容如下：(1) 測量日期、時間、氣候條件、測量人員姓名；(4) 燈具安裝方式、間距、高度、仰角、懸挑長度；(5) 測量現(xiàn)場條件(包括環(huán)境條件、供電條件等)；(6) 光源和燈具的使用時間、最近一次清洗日期；(7) 標有尺寸的照度測點布置圖；(8) 各測點的照度測量值；(9) 平均照度及照度均勻度計算結(jié)果。(10) 照度

28、計型號、編號、檢定日期；三、一種新型的道路照明的照度測量方案從本文所闡述的常規(guī)的道路照明的照度測量方案中可以看出，無論是采用四點法還 是采用中心法來靠人工進行逐點測量，均存在被測點數(shù)多、數(shù)據(jù)測量記錄、處理工作量 大的缺點，而且對已通車的道路來說進行測 量還存在交通安全問題，為此本文在常規(guī)的 道路照明的照度測量方法的基礎(chǔ)上提出了 一種新型的照度測量方法，經(jīng)實踐證明是切 實可行的。本方案是將具有記憶和存貯功能的TES 1333型照度記安置在高檔電動遙控 的履帶式玩具裝甲車（以下簡稱為測試小 車）上，該測試小車的驅(qū)動系統(tǒng)受站在路邊 的測量者手中的遙控器和測試小車內(nèi)安置 的以可編程控制器為主體的的自動

29、控制系 統(tǒng)控制，當(dāng)車內(nèi)的自動控制系統(tǒng)啟動時，裝 甲車將按照事先設(shè)定的動作程序沿如圖8所示的箭頭方向完成行走程序，并采用四點法在每個矩形網(wǎng)格的四角處自動完成照度測 量和記錄，存貯任務(wù)，待全部程序結(jié)束后， 測試小車在遙控器的操縱下自動返回測量 者所在位置。遙控器的另一作用是在車內(nèi)控 制系統(tǒng)失靈的情況下，由測量者手動遙控完 成全部的測量過程，并在道路出現(xiàn)行駛車輛 時緊急召回測試小車。將常規(guī)的人工逐點測量法與全自動逐 點測量法進行對比，全自動逐點測量法不僅 有測量速度快、測量安全性好、減低勞動強 度、數(shù)據(jù)處理方便的優(yōu)點，更由于采用測試 小車自動測量排除了測量人員在測試現(xiàn)場 所引起的擋光、反光干擾。有效

30、地提高了測 試精度和數(shù)據(jù)采集的準確性。應(yīng)該是一種有 推廣價值的新型光照度測試手段。參考文獻：雷李，基于仿人智能控制的足球 機器人速度控制系統(tǒng)， 電工技術(shù)，2004（ 8）： 20本文發(fā)表于電工技術(shù) 2005年7期道路照明的亮度測量方法任軍軍1，沈小明1,曹剛2,秦大為3（1.鎮(zhèn)江市路燈管理處，江蘇鎮(zhèn)江212000 ; 2.鹽城師范學(xué)院 物電學(xué)院，江蘇 鹽城224002 ; 3.鹽城師范學(xué)院實驗管理中心，江蘇鹽城224002）【摘要】結(jié)合道路照明的實際需要，介紹了亮度測量儀器、測量方法、計算公式和相關(guān)注意事項，并提出了一種全自動測試道路照明亮度的技術(shù)方案。關(guān)鍵詞道路照明亮度計亮度測量1引言1.1

31、道路照明的根本目的在于為駕駛者（包 括機動車和非機動車）和行人提供良好的視覺條 件，以便提高交通效率，且降低夜間的交通事故；或幫助道路使用者看清周圍環(huán)境，辨別方位；或 照亮環(huán)境，嚇阻犯罪發(fā)生。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展， 人們在夜晚到戶外的公共空間休閑、購物、觀光 等活動越來越多，良好的道路照明也起到豐富生 活、繁榮經(jīng)濟，以及提升城市形象的作用。1.2在道路照明的諸多目的中，為機動車駕 駛者提供安全舒適的視覺條件始終是第一位的。 因此，評價一條道路（機動車道路）的所有質(zhì)量 指標，都是從機動車駕駛者角度來衡量，考慮其 視覺的功能和舒適性兩個方面。概括而言，主要 指道路的平均亮度、亮度的均勻性，對使用者產(chǎn)

32、 生的眩光控制水平，道路周圍的環(huán)境照明系數(shù)， 以及視覺引導(dǎo)性等。2.路面的平均亮度路面的平均亮度是全路面所有計算點亮度的 算數(shù)平均值，表示為nLav Li /n （ 1）i 1式中，Lav是路面平均亮度；Li是第i個計 算點的亮度；n是計算點總數(shù)。從機動車駕駛員的視覺功能角度考慮，路面 的亮度影響著駕駛員視覺的對比靈敏度和路面上 物體相對于路面的亮度對比度（夜晚的路燈照明 相對于人眼在白天的一般視覺狀態(tài)而言是比較低 的，這時人眼處于中間視覺狀態(tài)，對物體顏色的差異不敏感，而主要依靠物體和背景之間的亮度差異來辨別）。為了研究平均亮度對視覺功能的影響，提出了顯示能力RP（ reveali ng po

33、wer）的概念。顯示能力是指路面上設(shè)置的一組目標物被看到的百分比。研究表明，隨著路面平均亮度的上升，顯示能力隨之上升，如圖（1）所示。圖中平均亮度和顯示能力關(guān)系曲線的條件是，路面整體均平均亮度“聲顯示龍力RF的關(guān)系勻度Uo為0.4，閾值增量為7%,兩者保持不變。從圖（1 ）中可看出，當(dāng)路面平均亮度從0.5cd m-2上升到1cd - m-2時，顯示能力迅速上升； 而當(dāng)路面平均亮度達到 2 cd m2時，顯示能力達2到80%但超過2 cd m后，顯示能力隨著亮度 的上升逐漸趨于平緩。在道路照明實踐中，同時考慮到顯示能力和經(jīng)濟性，路面平均亮度應(yīng)在 0.52.0 cd m2之間。同時由式La = y

34、 L° = y E/ n可知，亮度與照度 成正比，并與路面材料有關(guān)。在給定路面材料下， 要提高亮度，只能提高路面照度。3. 路面的亮度均勻度不論對視覺功能還是對視覺舒適性而言，合適的亮度均勻度都是重要的。如果路面的亮度均Uo=0 4圖佗顯示能力RP坊疵度均勻度比的并系勻性不好，視線區(qū)域中太亮的路面可能會產(chǎn)生眩 光，而太暗的區(qū)域則可能出現(xiàn)視覺暗區(qū)，人眼無 法辨別其中的障礙物。從視覺功能性角度考慮，希望路面有良好的 整體均勻度。整體均勻度u0定義為路面上最小亮 度和平均亮度的比值，即U 0= Lmin / Lav 式中,Lav和Lmin分別為平均亮度和最小亮 度。一般說來，路面的亮度均勻

35、度不得低于0.4。從圖（2）中可以看出，在相同的閾值增量下，即 使路面的平均亮度相同，但若路面均與度越低， 則顯示能力越小?？紤]到視覺舒適性，即使道路照明達到良好 的整體均勻度，如果道路上連續(xù)出現(xiàn)明顯的亮帶 和暗帶，即俗稱的“斑馬線效益”，也會造成駕駛 員的眼睛不停地調(diào)節(jié)適應(yīng)，從而容易造成視覺疲 勞。CIE引入了縱向均勻度概念，是指對在車道中 間軸線上面對交通車流方向觀察的觀察者而言的最小亮度與最大亮度的比值，為U | = Lmin / Lmax車道縱向均勻度的要求要比全路面均勻度高。4. 亮度計4.1儀器工作原理：XYL-川型全數(shù)字亮度計采用數(shù)字V ）傳感器,以全數(shù)字亮度信號檢測系統(tǒng)替代現(xiàn)有

36、的模擬信號 檢測系統(tǒng)。改變了以模擬信號檢測方法為基礎(chǔ)的 現(xiàn)有亮度計，由于應(yīng)用了數(shù)字技術(shù)，該儀器不產(chǎn) 生零點漂移，并應(yīng)用計算機軟件定標，系統(tǒng)穩(wěn)定 性高。其結(jié)構(gòu)原理如圖 3所示：圖3全數(shù)字式亮度計4.2儀器特性：XYL-川型全數(shù)字亮度計特性：圖4 : XYLm型亮度計外形圖入射光. 2? 動態(tài)范圍：0.1 100,000 cd/m ;?供電電源：9V電池;級 別道路類 型路面亮度平均亮度Lav2(cd/m )維持值總均 度UO 最小值縱向均 勻度U 最小值I快速路、 主干路(含迎 賓路、通 向政府 機關(guān)和 大型公 共建筑 的主要 道路，位 于市中 心或商 業(yè)中心 的道路)1.5/2.00.40.7

37、n次干路0.75/1.00.40.5出支路0.5/0.80.4-?儀器精度：優(yōu)于土 5%2? 分辨率：0.001 cd/m ;2? 重復(fù)性：0.001 cd/m ;?數(shù)字M )傳感器光譜響應(yīng)達國家一級標準；?溫度系數(shù)：-0.1%/ C;? 刷新頻率：3次/s (> 1 cd/m2), 1 次/2s (<1 cd/m2)；?全量程測量，無換檔誤差；? 主機尺寸：135LX 72WK 33H(mm。儀器外形如圖4所示：5. 機動車輛交通道路照明參考表注：(1)計算路面的維持平均亮度時應(yīng)根據(jù)光源種 類、燈具防護等級和擦拭周期，按照本標準附錄 B 確定維護系數(shù)。(2) 表中各項數(shù)值僅適用于

38、干燥路面。(3) 表中對每一級道路的平均亮度給出了兩檔標 準值，“/”的左側(cè)為低檔值，右側(cè)為高檔值。(4) 對同一級道路選定照明參考值時，交通控制系統(tǒng)和道路分隔設(shè)施完善的道路，宜選擇上表中的 低擋值，反之宜選擇高擋值。6 道路照明的亮度測量6.1測量地段的選擇和布點方法(1) 測量地段的選擇：選擇測量地段時，應(yīng)從 燈具的間距、高度、懸挑、仰角等的安裝規(guī)整性 及光源的一致性等方面選擇有代表性的路段。亮度測量的范圍，在縱方向(沿道路走向)應(yīng)包括同一側(cè)的兩個燈桿之間的區(qū)域；而在橫方向， 單側(cè)布燈時應(yīng)為整個路寬；雙側(cè)交錯布燈、對稱 布燈或中心布燈時可為1/2路寬。(2) 布點方法：布點方法有四點法和中

39、心法 兩種。? 3-1/2 位 LCD顯示；? RS232接口，可用于計算機遠程監(jiān)控;?具有保持功能；四點法：把同一側(cè)兩燈柱間的測量路段分成& 道銘杳曲部分測點布賢L av4M?N( L2 Lo 4 L. )(1)若干個大小相等的矩形網(wǎng)格，把測點設(shè)置在每個 矩形網(wǎng)格的四角，圖 8為四點法布點時的測點布 置圖。2)中心法：把同一側(cè)兩燈柱間的測量路段 劃分成若干個大小相等的矩形網(wǎng)格，把測點設(shè)在 網(wǎng)格中心。圖7為中心法布點時的測點布置圖。(中心法)。當(dāng)路面亮度均勻度比較好或?qū)y量精 確度要求比較低時，則在道路的橫方向可取車道 的寬度作為網(wǎng)格的寬度而不需要再劃分。6.2 道路水平平均亮度及其均

40、勻度的計算(1)按四點法布點的計算：若M為縱方向劃分的網(wǎng)格數(shù)，N為橫方向劃分的網(wǎng)格數(shù)，貝UM N為總網(wǎng)格數(shù)。根據(jù)每個網(wǎng)格四個角上四個測點的 亮度平均值Lav可代表該網(wǎng)格的假定亮度值，則 Lav的計算式為：式中L 圖8測量區(qū)四個角處測點的亮當(dāng)路面亮度均勻度比較差或?qū)y量精度要求比較高時，戈U分的網(wǎng)格數(shù)應(yīng)多一些，即測點布得密一些。當(dāng)兩燈柱的間距 Sw 50m時，通常沿道 路縱方向把間距 S分成10等分；當(dāng)S>50m時，按 每一網(wǎng)格邊長w 5m的原則進行等間距劃分，而在道路橫方向把每條車道二等分(四點法)或三等分度;L o圖8除四個角處四條外邊上測點的亮 度；L 一一圖8測量區(qū)四個外邊以內(nèi)測點的亮 度。(2)按中心布點法計算：按中心布點法測量亮度時，路面平均亮度按式 (2)計算。* 1iiFni U |O_Ck(1tif:LiLav(2)n式中：Lav 路面的平均亮度，Lx;Li每個測量點的亮度值，Lx;n測點數(shù)。測點數(shù)越多，得到的平均值越精確，不過也相應(yīng)地增加了工