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1、车载道路照明检测系统使用阐明江苏省盐都市丰登电子仪器企业地址：江苏省盐都市盐湾工业园88206597()：224002E-mail：车载式道路照明检测系统使用阐明书一、序言近年来，伴随都市道路建设事业的不停发展和都市道路照明技术的不停进步以及道路照明检测技术原则逐渐与国际原则接轨。都市路灯管理部门所承担日勺道路照明照度检测工作量也日益增大。由于老式的手工测量道路照度日勺措施存在着测量工作量大，数据记录、处理繁杂，并且对已通车的道路测量存在诸多安全隐患。针对这种状况，我们提出了研发车载式道路照明检测系统的J技术方案。该系统由测量传感器、主机、计算机等构成。将该系统安顿在汽车上，以10-50kmh
2、B速度沿被测道路行驶即可，精确、快捷、以便地测量被测路面B平均照度和照度均匀度、平均亮度和照亮度均匀度和环境比等重要技术参数。该系统与既有的人工逐点测量措施相比，具有测试效率高，测量误差小，安全可靠、使用以便等长处。并且可以实现对道路照明的照度、亮度的同步测量，工作的数字化和智能化.该仪器于2023年1月15日顺利通过盐都市质量技术监督局检测校准,检测校准,证书号为No.202304FZ0090,并已经在宁波、福州、无锡、苏州、常州、镇江、张家港、江阴、盐城等多家都市路灯管理部门使用，顾客反应良好。该系统已获得国家专利权，专利号为ZL.0.二、设计方案与工作原理（一）设计指导思想1 .由于老式
3、B道路照明措施，测量人员工作量大、对已通车B道路进行测量不安全、测量效率低0缺陷，本方案采用车载式计算机自动检测系统，该系统由计算机、照度传感器、主机等构成，可迅速、精确、以便地测量道路的平均照度和照度均匀度及环境比等重要技术参数。2 .针对老式的道路照明措施，摒弃人工记录数据量大，易出错误，本方案采用计算机记录、处理数据。包括历史数据的调看，历史曲线aJ查找均可以以便aJ实现。（二）工作原理一）传感器安装示意图如下图所示其中1为小汽车，2为照度传感器。卫星定位系统、信号处理系统及计算机均安顿在汽车中。1 .将两个照度传感器并排安装于小汽车前盖板上，间距1米。通过通信电缆联接数字照度计和汽车内
4、日勺计算机，以便计算机精确、迅速记录数据。2 .计算机采用32位BCPU,2G内存，硬盘120G带有一种串列通信接口COMlB笔记本电脑，以便携带、操作。3 .汽车可选用黑色的小轿车，这样可减少了由于车身的反射光而引起aJ测量误差。检测时，当车辆以规定的速度沿待道路行驶，汽车内的计算机即可接受到沿途由照度传感器所获得0所有照明信息并实时进行处理、分析、显示。下图为道路照明检测车的检测系统原理图。图中1为汽车，2为照度、亮度老式感器、3为信号放大器、4为A/D转换器、5为计算机、6为232通讯接口。有关电路照明的路面的亮度的测量，本仪器采用直接测量道路路面的照度进而运用计算机自动通过如下计算公式
5、计算出亮度的测量措施来测量亮度，其计算公式为：I亮度=PL照度式中的1亮度为路面的亮度值，单位为cdm21.照度为路面的照度值单位为LUX,p为被测路面的反射系数，它与道路的路面材料有关，可通过如下措施进行测量，可通过如下措施进行测量。首先采用亮度计测出北侧路面的亮度，然后采用原则照度计测出被测路面的照度则路面的反射系数p即为P=I亮度M照度在测量计算路面的反射系数时，要严格按照照度计和亮度计时操作规程来测量照度和亮度，并考虑，在同一条被测路面上选择左边,中间，右边各选几种点进行测量，最终求出其平均反射率，并填入计算机测量界面的被测路面的反射系数一栏中，即可通过计算软件自动生成被测路面的平均亮
6、度和亮度均匀度。二）软件检测系统软件是在VB环境下自主开发的!应用软件。重要功能包括地图操作，实时数据、实时曲线和历史数据、历史曲线调看。图层控制，状态检测等功能。1 .通过RS232接口实现主机与照度老式感器0实时数据通讯和数据采集和。2 .通过VB实现曲线的绘制，输出图形报表等实现地图操作、查询、图层控制。3 .通过VB实现照度计与计算机的通讯，使系统工作稳定、可靠。三、产品的重要设计技术参数1.照度、亮度测量日勺精度：5%2.照度测量范围：2200LX亮度测量范围：0.1-25cdm3.环境比：0100%4 .取样速度：10次/秒5 .RS-232传播速率：9600bps6 .汽车的行进
7、速度：20-40kmh7 .计算机配置：联想邵阳E42ACPU：酷睿双核T8100内存：2G8 .工作环境温度：-20409 .工作环境湿度：10%70%RH10、主机外形尺寸：370（宽）*173（高）*360（深）1!1四、系统硬件安装措施1、系统传感器日勺安装措施：测量前应将系统的两只照度传感器安装在汽车的发动机盖板的前端，两只传感器相距1米，通过支架上的水平泡将传感器调整水平。将传感器信号线引入车内的主机上，并将信号线合适0固定，以免滑落。2、主机aJ安装措施：系统日勺主机及计算机均安顿在车内后排位置。主机面板B接线图如下图所示五、车载式道路照明检测系统软件使用措施1、首先双击打开桌面
8、的“车载式道路照明检测系统”图标，打开软件。2、假如要进行新一轮0道路照明0测量，首先需设置测量0参数，点击“重新设定系统参数”按钮，然后在测试标号里输入测量路段的名称，在起始点和终止点中输入测量的开始位置和结束位置。在道路位置中选择测量道路的位置(在这里我们定义面向车头所指的方向，从左至友依次为左1、左2、左3、右3、右2、右1)。3、设置完测量参数后，点击”确定设置.”按钮，然后再点击“进入测试系统”按钮,进入测量B界面。4、点击“开始采数”按钮，便开始了道路照明日勺测量工作。5、软件日勺测量界面阐明阐明如下图所示。CV-JJ3-9*0人*w,k-29TT58:83:03常瓜笛实时照度和平
9、均照度二车载式道路照i三动检譬1% 3 厂4刊试给号：除漏开于大道测试地点，起始点I开放大道h0健止点MF放大道500测试车Itl府一 khKfitHW()o I _J 递路位置：I左1 Ji20 060.030.0-实时照度曲线的显示窗委曲照度数据实时度平均照度曲线的显示窗口SftX均匀工 ,测量饪所有点的平均照度ooo ：.0.0 与I查者GPS位置火照屋的均匀度50山 2J 开始采数I 已停采IR I 我R结束I 至设参数ff9m三|60-实时路灯第0三)06、当测量人员想理解测量所在日勺位置时，可以点击“查看GPS位置”按钮，进入GPS导航系统。7、当碰到特殊状况，需要停车时，可以点击
10、暂停采集，状况排除后再点击“开始采数”按钮继续测量。8、测量结束时，点击“采数结束”按钮，结束本次0测量，点击“重设参数”按钮,回到初始的界面。9、测量的数据被保留在D:道路照明工程质量验收系统道路照度现场测量模块数据测量时设定B测试编号shu.mdb10、假如要进行调取历史数据时，可以在初始界面时点击“进入历史数据查询”按钮，进了历史数据查询界面，点击“打开数据”按钮，选择途径您想查询0数据。11、历史数据查询界面阐明如下：Q U 50m时，按不道度 幻每一网格边长W5m的原则进行等间距划分，而在道路横方向把每条车道二等分(四点法)或三等分(中心法)。当路面照度均匀度比很好或对测量精确度规定
11、比较低时，则在道路的横方向可取车道的宽度作为网格日勺宽度而不需要再划分。2 .道路水平平均照度及其均匀度的计算(1)水平平均照度的计算。D按四点法布点的计算：若M为纵方向划分的1网格数，N为横方向划分的网格数，则MN为总网格数。根据每个网格四个角上四个测点的照度平均值Eav可代表该网格的假定照度值，则Eav的计算式为：E“布X(线+4J)Q)式中Ee图6测量区四个角处测点的照度；Eo图6除四个角处四条外边上测点的照度；Ee一一图6测量区四个外边以内测点的!照度。2)按中心布点法计算：按中心布点法测量照度时，路面平均照度按式(2)计算。EEav=(2)n式中：Eav路面的平均照度，Lx;Ei每个
12、测量点H勺照度值，Lx;n测点数。测点数越多，得到的平均值越精确，不过也对应地增长了工作量。(3)照度均匀度的计算。路面照度均匀度U是路面上最小照度EnIin与平均照度EaV之比，即EaV按式或计算,Eain为测点中照度最低点的测量值在规则布点的测点上测得的照度中找出。三、测量条件、措施和测量记录(一)测量条件及测量措施1、测量条件(1)根据需要，点燃必要的光源，排除其他无关光源的影响。燃点5min；若是荧光灯，需燃点15min；若是高(2)测量照度时应待光源的光输出稳定后再进行测量。因此，测量开始前，若是白炽灯，需强气体放电灯，则需燃点30min对于新安装H勺照明系统，宜在燃点IoOh(气体
13、放电灯)和10h(白炽灯)后再测量其照度。2、测量措施(1)测量时，照度计先用大量程档数，然后根据指示值的大小逐渐找到合适的档数，原则上不容许指示值在最大量程1/10范围内读数。(2)照度示值稳定后再读数。数字式照度计显示的读数，最终一位有时不稳定，应当记录出现次数较多的数字。(3)测量人员宜着深色服装，防止测量人员、围观者的身影对接受器的影响。(4)在测量中宜使电源电压保持稳定，在额定电压下测量；假如做不到，应测量电源电压,当与额定电压不符时，应按电压偏差对光通量的变化予以修正。(5)为提高测量的精确性，一种测点可取23次读数，然后取其平均值。(二)记录内容1、测量成果应记人事先准备好的表格
14、。2、道路照明日勺测量记录道路照明测量记录内容如下：(1)测量日期、时间、气候条件、测量人员姓名；(2)测量部位(包括都市、街道、路段名称)；(3)光源和灯具的型号和规格；(4)灯具安装方式、间距、高度、仰角、悬挑长度；(5)测量现场条件(包括环境条件、供电条件等)；(6)光源和灯具的使用时间、近来一次清洗日期；(7)标有尺寸的照度测点布置图；(8)各测点的照度测量值；(9)平均照度及照度均匀度计算成果。(10)照度计型号、编号、检定日期；三、一种新型的道路照明的照度测量方案从本文所论述的常规日勺道路照明的照度测量方案中可以看出，无论是采用四点法还是采用中心法来靠人工进行逐点测量，均存在被测点
15、数多、数据测量记录、处理工作量大的缺陷，并且对已通车口勺道路来说进行测量还存在交通安全问题，为此本文在常规的道路照明H勺照度测量措施的基础上提出了一种新型的照度测量措施，经实践证明是切实可行的。本方案是将具有记忆和存贮功能的TES-1333型照度记安顿在高档电动遥控的!履带式玩具装甲车（如下简称为测试小车）上，该测试小车H勺驱动系统受站在路边的测量者手中的遥控器和测试小车内安顿的以可编程控制器为主体的Fl勺自动控制系统控制，当车内的自动控制系统启动时，装甲车将按照事先设定的动作程序沿如图8所示的箭头方向完毕行走程序，并采用四点法在每个矩形网格的四角处自动完毕照度测量和记录，存贮任务，待所有程序
16、结束后，测试小车在遥控器的操纵下自动返回测量者所在位置。遥控器的另一作用是在车内控制系统失灵的状况下，由测量者手动遥控完毕所有口勺测量过程，并在道路出现行驶车辆时紧急召回测试小车。将常规的人工逐点测量法与全自动逐点测量法进行对比，全自动逐点测量法不仅有测量速度快、测量安全性好、减低劳动强度、数据处理以便的长处，更由于采用测试小车自动测量排除了测量人员在测试现场所引起H勺挡光、反光干扰。有效地提高了测试精度和数据采集的精确性。应当是一种有推广价值的新型光照度测试手段。参照文献：雷李，基于仿人智能控制的足球机器人速度控制系统，电工技术，2023（8）：20本文刊登于电工技术2023年7期道路照明的
17、）亮度测量措施任军军I,沈小明I,曹刚2,秦大为3（1.镇江市路灯管理处，江苏镇江212023；2.盐城师范学院物电学院，江苏盐城224002；3.盐城师范学院试验管理中心，江苏盐城224002）【摘要】结合道路照明的实际需要，简介了亮度测量仪器、测量措施、计算公式和有关注意事项，并提出了一种全自动测试道路照明亮度的技术方窠。关键词道路照明亮度计亮度测量1引言1.1 道路照明的主线目的在于为驾驶者（包括机动车和非机动车）和行人提供良好的视觉条件，以便提高交通效率，且减少夜间的!交通事故;或协助道路使用者看清周围环境，辨别方位；或照亮环境，吓阻犯罪发生。伴随社会经济的发展,人们在夜晚到户外的公共
18、空间休闲、购物、观光等活动越来越多，良好的道路照明也起到丰富生活、繁华经济，以及提高都市形象的作用。1.2 在道路照明的诸多目的中，为机动车驾驶者提供安全舒适的视觉条件一直是第一位的。因此，评价一条道路（机动车道路）的所有质量指标，都是从机动车驾驶者角度来衡量，考虑其视觉的功能和舒适性两个方面。概括而言，重要指道路口勺平均亮度、亮度的均匀性，对使用者产生的眩光控制水平，道路周围的环境照明系数，以及视觉引导性等。2.路面的平均亮度路面的平均亮度是全路面所有计算点亮度In算数平均值，表达为n1.aV=ELiM（I）/=1式中，4、,是路面平均亮度；Lj是第i个计算点的亮度；n是计算点总数。从机动车
19、驾驶员的视觉功能角度考虑，路面的亮度影响着驾驶员视觉的对比敏捷度和路面上物体相对于路面In亮度对比度（夜晚的路灯照明相对于人眼在白天的一般视觉状态而言是比较低时，这时人眼处在中间视觉状态，对物体颜色H勺差异不敏感，而重要依托物体和背景之间的亮度差异来辨别）。为了研究平均亮度对视觉功能H勺影响，提出了显示能力RP（revealingpower）的概念。显示能力是指路面上设置的一组目的物被看到的比例。研究表明，伴随路面平均亮度的上升,显示能力随之上升，如图（1）所示。图中平均亮度和显示能力关系曲线H勺条件是，路面整体均匀度UO为0.4,阈值增量为7圾两者保持不变。图（1）平均亮度LaV与显示能力R
20、P的关系从图（1）中可看出，当路面平均亮度从0.5cdf?上升到lednf?时，显示能力迅速上升；而当路面平均亮度到达2cd-m2时，显示能力到达80%；但超过2cd-nr?后，显示能力伴随亮度的上升逐渐趋于平缓。在道路照明实践中，同步考虑到显示能力和经济性，路面平均亮度应在0.52.0cd之间。同步由式L（I=YZ=E冗可知，亮度与照度成正比，并与路面材料有关。在给定路面材料下,要提高亮度，只能提高路面照度。3 .路面的亮度均匀度不管对视觉功能还是对视觉舒适性而言，合适的亮度均匀度都是重要的。假如路面的亮度均图（2）显示能力RP与亮度均匀度Uo的关系匀性不好，视线区域中太亮的路面也许会产生眩
21、光，而太暗的区域则也许出现视觉暗区，人眼无法辨别其中的障碍物。从视觉功能性角度考虑，但愿路面有良好的整体均匀度。整体均匀度UO定义为路面上最小亮度和平均亮度比值，即U0=LmJLav式中，L砂和Lmin分别为平均亮度和最小亮度。一般说来,路面的亮度均匀度不得低于0.4,从图（2）中可以看出，在相似的阈值增量下，虽然路面H勺平均亮度相似，但若路面均与度越低，则显示能力越小。考虑到视觉舒适性，虽然道路照明到达良好的整体均匀度，假如道路上持续出现明显的亮带和暗带，即俗称的)“斑马线效益”，也会导致驾驶员的眼睛不停地调整适应，从而轻易导致视觉疲劳。ClE引入了纵向均匀度概念，是指对在车道中间轴线上面对
22、交通车流方向观测的观测者而言H勺最小亮度与最大亮度的比值，为UTm3小车道纵向均匀度的规定要比全路面均匀度o4 .亮度计4.1 仪器工作原理：XYLTH型全数字亮度计采用数字M为传感器，以全数字亮度信号检测系统替代既有的模拟信号检测系统。变化了以模拟信号检测措施为基础的既有亮度计，由于应用了数字技术，该仪器不产生零点漂移，并应用计算机软件定标，系统稳定性富。其构造原理如图3所示：图3全数字式亮度计4.2 仪器特性：XYL-IIl型全数字亮度计特性：图4：XYLHI型亮度计外形图 动态范围：OJ-IOo,00OCM成 仪器精度：优于5乐 辨别率：0.001cdi 反复性：0.001cdm 数字-
23、(4)传感器光谱响应达国家一级原则； 温度系数：-0.1%/弋； 刷新频率：3次/s(1cdh,1次2s(50m时，按每网格边长W5m的原则进行等间距划分，而在图8双车道道路采用四点法布点时得测点布置图道路横方向把每条车道二等分(四点法)或三等分(中心法)。当路面亮度均匀度比很好或对测量精图7双车道道路采用中心法布点时的温点布置图确度规定比较低时，则在道路的横方向可取车道的宽度作为网格的宽度而不需要再划分。6.2 道路水平平均亮度及其均匀度的计算(1)按四点法布点的计算：若M为纵方向划分日勺网格数，N为横方向划分的网格数，则MN为总网格数。根据每个网格四个角上四个测点的亮度平均值Lav可代表该
24、网格FI勺假定亮度值，则1.aV的计算式为：=(24e)(l)式中Le一一图8测量区四个角处测点的亮度；1.o一一图8除四个角处四条外边上测点的亮度；1.一一图8测量区四个外边以内测点的亮度。(2)按中心布点法计算：按中心布点法测量亮度时，路面平均亮度按式计算。燃点5min;若是荧光灯，需燃点15min;若是高L1.av=(2)n式中：LaV路面的平均亮度，Lx;1.i每个测量点的亮度值，Lx;n一测点数。测点数越多，得到的平均值越精确，不过也对应地增长了工作量。(3)亮度均匀度的计算。路面亮度均匀度U是路面上最小亮度Lmin与平均亮度LaV之比，即U_Lmin(3)1.aV1.aV按式(1)
25、或(2)计算，Lin为测点中亮度最低点的测量值在规则布点的测点上测得的亮度中找出。6.3 测量条件、措施和测量记录测量条件(1)根据需要，点燃必要的光源，排除其他无关光源的影响。(2)测量亮度时应待光源的光输出稳定后再进行测量。因此，测量开始前，若是白炽灯，需强气体放电灯，则需燃点30min对于新安装H勺照明系统，宜在燃点Iooh(气体放电灯)和10h(白炽灯)后再测量其亮度。测量措施(1)测量时，亮度计先用大量程档数，然后根据指示值的大小逐渐找到合适的档数，原则上不容许指示值在最大量程1/10范围内读数。(2)亮度示值稳定后再读数。数字式亮度计显示的读数，最终一位有时不稳定，应当记录出现次数
26、较多口勺数字。(3)测量人员宜着深色服装，防止测量人员、围观者H勺身影对接受器的影响。(4)在测量中宜使电源电压保持稳定，在额定电压下测量；假如做不到，应测量电源电压，当与额定电压不符时，应按电压偏差对光通量的变化予以修正。(5)为提高测量In精确性，一种测点可取23次读数，然后取其平均值。(6)根据有关规定，测量时需要将亮度计时光探测器垂直向下定位于距路面Im左右的高度处并保持相对稳定。记录内容本文刊登于灯与照明2023年第9期(1)测量成果应记人事先准备好的表格。(2)道路照明的测量记录道路照明测量记录内容如下：测量日期、时间、气候条件、测量人员姓名：测量部位(包括都市、街道、路段名称)；
27、光源和灯具的型号和规格；灯具安装方式、间距、高度、仰角、悬挑长度；测量现场条件(包括环境条件、供电条件等)；光源和灯具H勺使用时间、近来一次清洗日期；标有尺寸的亮度测点布置图；各测点的亮度测量值；平均亮度及亮度均匀度计算成果。亮度计型号、编号、检定日期；作者简介：任军军(1972-),男，江苏镇江人，工程师，从事道路照明技术及管理工作。机动车辆交通道路照明参考表级别道路类型路面亮度路面照度眩光限制阈值增量Tl(%)最大初始值环境比SR最小值平均亮度Lav(cdm2)维持值总均度UO最小值纵向均匀度UL最小值平均照度EaV(IX)维持值均匀度UE最小值I快速路、主干路(含迎宾路、通向政府机关和大型公共建筑的主要道路，位于市中心或商业中心的道路)1.5/2.00.40.720/300.4100.5Il次干路0.75/1.00.40.510/150.35100.5III支路0.5/0.80.48/100.315-注：1 .表中所列的平均照度仅适用于沥青路面。若系水泥混凝土路面，其平均照度值可相应降低约30%O2 .表中各项数值仅适用于干燥路面。3 .表中对每一级道路的平均亮度和平均照度给出了两档标准值，“/”的左侧为低档值，右侧为高档值。4 .对同一级道路选定照明参考值时，交通控制系统和道路分隔设施完善的道路，宜选择上表中的低挡值，反之宜选择高挡值。
