路燈照度測量方法及數據處理系統

謝迪，杜桐，王振龍

(中認(沈陽)北方實驗室有限公司，遼寧　沈陽　110141)

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路燈照度測量方法及數據處理系統

謝迪，杜桐，王振龍

(中認(沈陽)北方實驗室有限公司，遼寧沈陽110141)

基于GB/T 5700-2008 《照明測量方法》標準，運用中心布點法和四角布點法對道路的照度進行測量，并編寫平均照度數據處理系統對路面平均照度、照度均勻度、最小照度等參數進行計算和處理。根據這些參數對所測路燈鋪設路段進行評價。結果表明，本方法可節省數據計算和處理的時間，提高道路照明照度測試的工作效率。

道路照明；中心法；四角法；照度測試系統

1　引言

城市的路燈建設質量是城市發展情況的重要指標。隨著我國市場經濟的不斷發展，人們的生活水平和生活質量有了長足的提高。在物質需求得到滿足的同時，人們對精神生活的要求也越來越高，相應地，人們夜間出行活動的比例也越來越高，路燈的夜間照明作用直接關系到人們的生活質量和出行安全，在城市建設中發揮著越來越重要的作用[1]。所以，對路燈照度的測試就顯得尤為重要，根據GB/T 5700-2008 《照明測量方法》的標準，現就路燈照度計算與測試方法進行一些研究[2]。

2　照度計

照度計(或稱勒克斯計)是一種專門測量光度、亮度的儀器儀表。測量光照強度(照度)是物體被照明的程度，也即物體表面所得到的光通量與被照面積之比[3]。照度計通常是由硒光電池或硅光電池和微安表組成，如圖1所示。硒光電池是把光能直接轉換成電能的光電元件。當光線射到硒光電池表面時，入射光透過金屬薄膜到達半導體硒層和金屬薄膜的分界面上，在界面上產生光電效應。產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系。這時如果接上外電路，就會有電流通過，電流值從以勒克斯(1x)為刻度的微安表上指示出來。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，也可以測低照度[4]。

1-金屬底板； 2-硒層； 3-分界線；4-金屬薄膜； 5-集電環

圖1照度計原理圖

3　測試路燈照度的原理及方法

3.1中心布點法

在照度測量的區域一般將測試區域劃分為矩形網格，網格宜為正方形，應在矩形網格中心點測量照度，如圖2所示。該布點方法適用于水平照度，垂直照度或攝像機方向的垂直照度的測量[5]。

圖2　在網格中心布點示意圖

中心布點法的平均照度計算公式則較為簡單，其中，兩燈桿間道路縱向的網格數為M，兩燈桿間橫向的網格數為N，在第i個點測量的照度為Ei，平均照度為Eav。其公式為

3.2四角布點法

圖3　在網格四角布點示意圖

四點法的平均照度計算較為復雜，但是相對比較精確。其中，兩燈桿間道路縱向的網格數為M，兩燈桿間橫向的網格數為N，測量區域四角處的測點照度為Eθ，除Eθ外，四條邊線上的測點照度為E0，四條外邊以內的測點照度為E，平均照度為Eac。其公式為

3.3照度測量方法的比較和選擇

中心布點法測量點選定相對簡便，只需把測量點打在網格區域內即可，根據公式可以看出，中心布點法的平均照度僅僅是簡單的各點的平均值，而四角布點法的平均照度計算通過加權進而算出其平均照度值。四角布點法加權平均值是根據道路的實際情況，路燈的擺放位置以及其他因素分配權數，使結果更加實際可靠。因此，相對于中心布點法，四角布點法更加科學精確。

4　計算軟件

為更快、更方便的計算平均照度，因此設計路面平均照度測試系統，圖4為軟件首頁。以四角布點法為例對軟件進行介紹。

圖4　路面平均照度測試系統

以四角布點法為例，點擊“四角布點法”按鈕，進入計算界面。接下來在右上角輸入測量行數和列數，這里8行11列為例。輸入測量行數和列數后，點擊“位置網絡”和“顯示測量點”按鈕。

在左下角“測量位置”處選擇測量位置和輸入照度值，并點擊“數據輸入”按鈕，輸入數據的位置會以圓圈顯示，如圖5所示。

圖5　測試系統編輯圖

全部數據輸入后點擊“導入”，然后點擊“計算”，在右下方便會顯示平均照度、均勻度以及最小值。點

擊“快速報表”后，數據會在word中以表格形式給出。并根據照度值大小，以不同深度圖形給出照度分布，從圖6可以直觀的看出，上方的紅點比較亮，說明上方的照度值比較高。

圖6　照度分布圖

5　結束語

本研究根據計算公式和測試方法，自行開發的一個自動數據計算和處理系統，更適用于實際測量和記錄。該軟件簡單、實用。因此，提出的道路照明照度測試方法的結果對道路照明照度及測試工程的開展和實施節能減排都有實際的參考價值。

[1]劉波，柴峰森，韓瑞選.建筑照明照度計算中的細節問題分析[J].建筑工程技術與設計, 2015,7.

[2]GBT 5700-2008, 照明測量方法[S].

[3]秦大為，楊善庚，張濤.道路照明照度測星方法[J].照明技術, 2005,7.

[4]侯文輝.高精度照度計的設計[D].大連, 大連理工大學.

[5]孟令濤，賀曉陽，楊軼，等.一種道路照明照度測試方法和數據處理系統[N].大連工業大學學報, 2012,1.

Street Illuminance Measurements and Data Processing System

XIE Di,DU Tong,WANG Zhen-long

(CQC Shenyang North Laboratory，Shenyang 110141,China)

Based on GB/T5700-2008 “measurement methods for lighting” standard, using central distribution method and the four-point method to test the road illumination.And design average illuminance test system to calculate and process average illuminance, illumination uniformity, minimum illumination and other parameters.According to these parameters, we can appraise the road under test.The result shows that this method can save calculation time and data processing time, and improving testing efficiency.

road lighting;the center method;four-point method;illuminance test system

1004-289X(2016)01-0009-03

TM923

B

2015-12-24

謝迪(1981-),女, 研究生學歷,碩士學位 工程師,主要從事機電產品的安全與電磁兼容檢測和研究。