基于车载式道路照明检测系统的路灯的等照度曲线的检测.doc

基于车载式道路照明检测系统的路灯等照度曲线的检测方法 摘要：根据城市道路照明行业的特点和需要，结合我们近年来对道路照明效果的检测和研究的工作基础，本文系统地介绍一种基于车载式道路照明检测系统的路灯的等照度曲线的检测方法，可直接在路灯现场快速、方便地完成路灯等照度曲线的检测和数据分析，此方法具有测量效率高、准确性高和安全可靠等优点。关键词：车载式 检测系统 路灯 等照度曲线 现场检测 数据分析The plane iso-illuminancecurve of road lamp detectionbased on the vehicular road lighting test system Abstract:According to the characteristics and needs of city road lighting industry,in recent years for us to test and research of road lighting ,This paper systematically introduces a vehicular road lighting detection system based on the iso-illuminancecurve of detection method.It can quickly and easily at the scene of the lamp directly such as complete street lamp illumination curve test and data analysis .This method to measure is high efficiency, high accuracy and reliability.Key words: Vehicular Detection system Road lamp Iso-illuminancecurve Site inspection Data analysis引言在路灯照明设计中，灯具在路面上合理的光强分布一直是路灯照明设计人员所追求的重要技术指标，因为它直接影响着路面的平均照度和照度均匀度。而路灯的平面等照度曲线能够直观形象的展示出路面上的光强和照度分布情况。所以，路灯的等照度曲线的检测在道路照明中有着重要意义。目前，路灯的等照度曲线测量方法有两种，一种是室内检测方法，即使用分布光度计，测出灯具的空间光强分布，利用照度平方反比定律得出路面上各点的照度值，从而绘制出平面等照度曲线。另外一种方法是在室外的路灯照明现场利用手持照度计采用传统逐点测量的手工检测方法，密集地采集路灯下的各点的照度分布，最终用手工绘制等照度曲线。第一种方法需要借助分布光度计才能完成，而且耗时比较长，更主要的是无法实现户外现场检测；第二种方法需要到道路上测量，测量点比较多，费事费力，存在很大的危险性，而且无法密集测量照度分布点，无法得到精确的等照度曲线。考虑到以上两种检测方法的缺陷，本文介绍一种快速、准确绘制等照度曲线的方法，该方法是基于车载式道路照明检测系统及数据采集处理软件，能方便、快速、准确地在道路照明现场测量路灯的等照度曲线。我们采用此方法对路灯现场进行多次测量，取得了良好的效果。一、路灯的平面等照度曲线及重要性路灯平面等照度曲线是指点亮的路灯照射到路面上，将路面上具有相同照度的所有点利用适当坐标系（如直角坐标系或极坐标系）绘成的曲线，灯具在极坐标系中的等照度曲线如下图所示。图一平面等照度曲线图在道路照明中,路灯在路面上的等照度曲线形象直观地表示出路面上的照度分布情况和照度均匀度水平,特别对新型路灯灯具的设计，选型，改进以及施工质量验收，提供了有效的数据支持，而且对路灯的杆高、杆距的优化设计提供直接、可靠的检测依据。二、基于车载式道路照明检测系统的路灯的平面等照度曲线的检测方法：我们采用了由盐城师范学院实验中心秦大为教授研制的车载式道路照明检测系统，该系统由两只照度、亮度传感器、主机、手提电脑等组成组成。将其安装在轿车上，沿被测道路正常行驶即可，准确、快速、安全地测量路灯现场的平均照度、平均亮度、照度均匀度、亮度均匀度等技术指标，尤其是该系统具有的10次/秒以上的照度采集速度为路面照度参数的密集测量同时为等照度曲线的现场检测提供有效的技术支持。 （一）车载式道路照明检测系统特性： 1. 照度测量的精度：5% 2. 照度的测量范围：0250 lx 3. 取样速度：10次/秒 4. RS-232传输速率：9600bps 5. 汽车的行进速度：2030km/h仪器的外形如图二所示： 图二车载式道路照明检测系统实物图车载式道路照明检测系统安装的示意图如图三所示： 图三车载道路照明检测系统安装的示意图图中1为汽车，2为相距一米的两只照度传感器。 使用时，将两只改装后的照度传感器安装于汽车前面的引掣盖上，并使两只传感器相距一米，将照度传感器调整水平，由于该系统的照度采样速度达到10次/秒。汽车以5km/h速度匀速行驶在同一路灯两侧等距的位置时。可实现每隔0.2m读取一位照度数字，如此密集的采样速度为等照度曲线的准确检测提供了有效的大量的测量数据。通过计算机软件采集数据及图片处理，即可得到路面的照度曲线。（二）如何采集照度数据（1）测量对象选择：选择灯具的间距、高度、悬挑、仰角和光源的一致性等方面都具有代表性的路灯作为测量路段，从该测量路段中选择一盏路灯作为被测对象。（2）测量路段范围：从被测灯杆与一边灯杆间距离的中心位置到被测灯杆与另一边灯杆间距离的中心位置，两中心位置之间的路段为所选测量路段，具体选择测量路段照度测量选点示意图如图四：图四路段照度测量选点示意图（3）汽车行驶路线：首先将装有车载式道路照明检测系统的汽车沿靠着路牙的车道从A点行驶至B点，从A点开始采集数据，汽车行驶至B点时，停止采集数据并保存数据。此时测得的数据为第一车道AB间的照度数据分布。按照上述步骤依次测量第二车道、第三车道等车道，测量所有车道时汽车行驶方向必须朝同一个方向不得中途更改行驶方向，测量时行驶方向一直保持为正向，变换测量车道时只需改变当前所测车道数。（4）测量完所有车道并保存了所有车道数据，计算机即可利用其软件自动完成绘制平面等照度曲线工作。 图五 自动绘制平面的等照度曲线图 图五为盐城市希望大道第37号路灯在直角坐标系下的等照度曲线，其中横坐标为以37号路灯为中心分别向两侧分布的被测的光照度的点数，纵坐标是以被测路段的路牙为原点逐次向上延伸的直至对面路牙的纵向分布的光照度的点数，图中曲线的颜色深浅表示照度数值的大小，具体什么颜色为多少照度值参照右侧颜色与数值对应长条。基于车载式道路照明检测系统的路灯的平面等照度曲线的检测方法，摆脱人工测量时费时费力，且危险性大的困难；这种方法可以直接在现场安全准确的测量，不需借助分布光度计，可充分反映测量现场的实际情况。检测注意： 1、路灯选取应尽量减少其他电光源的干扰。2、 选取路灯应在车流量少，车速低的路段。3、 测量前，应将灯点燃2030min后方可进行测量。4、 应在清洁和干燥的路面上进行测量，不宜在明月和测量场地有积水、积雪时进行测量。5、 测量照度时，照度传感器应放在水平位置。五、结束语 我们采用此方法对盐城市道路不同路灯的等照度曲线进行现场测量都取得了良好的检测效果。实践证明，采用此方法完全可以实现对路灯的等照度曲线实现现场测量，并具有测量效率高、准确性高和安全可靠等优点，为测试道路照明效果的现场测量探索出一条新的技术路径，我们正在进一步地完善该项测量技术，努