道路照明的照度测量_精品文档.pdf

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6城市照明CHENGSHIZHA0MnGDecember2009、，0113No4道路照叼的熙良测量；。

杨善庚张涛秦大为。

1、连云港市路灯管理处（222004）；2、盐城师范学院实验中心（224002）摘要结合道路照明的实际需要，介绍了照度测量仪器、测量方法、计算公式和相关注意事项，并提出了一种全自动测试道路照明照度的技术方案。

关键词道路照明照度计照度测量概述道路照明设计、施工，须保证各种机动车辆的驾驶者和其他行人在夜间能随时辨认出道路上的各种情况而不觉过分疲劳，对减少夜问交通事故、消除车辆堵塞、减少交通拥挤十分重要。

此外，如果照明系统和设备选择得当，对美化都市环境、维护社会治安也有良好的促进作用。

照明装置在道路路面上照度水平是决定道路照明质量的一个主要指标。

因此，对新建、改建或运行中的道路照明装置应该进行照明测量。

对道路照明的照度进行现场测量可以达到如下目的：

（1）检验实测照度值是否达到预期的设计目标。

（2）检验实测照度值是否达到路灯行业规定的相关标准。

（3）了解不同照明装置产生的效果并进行分析、比较，取得设计、施工和灯具采购的经验。

（4）确定是否需要对照明装置进行改造或维护。

一照度计

（一）照度计的构造测量照度的仪器是照度计，或称勒克斯计。

照度计通常是由硒光电池或硅光电池和微安表组成，见图1。

硒光电池是把光能直接转换成电能的光电元件。

当光线射到硒光电池表面时，入射光透过金属薄膜4到达半导体硒层2和金属薄膜4的分界面上，在界面上产生光电效应。

产生电位差的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。

这时如果接卜外电路，就会有电流通过，电流值从以勒克斯（Lx）为刻度的微安表上指示出来。

光电流的大小取决于入射光的强弱和回路中的电阻。

照度计有变档装置，因此可以测高照度，也可以测低照度。

光图1硒光电池照度计原理图1一金属底板；2一硒层；3一分界面4一金属薄膜；5一集电环t嘲瓣

（二）照度计的技术要求照度汁的质量由以下四个方面的因素决定：

（1）光谱响应；

（2）余弦响应；（3）响应的线性；（4）对温度的敏感性。

1光谱响应硒光电池或硅光电池的基本光谱响应不同于人的视觉系统的光谱响应。

如果光电池不加修正而直接使用，在测量光谱能量分布不同的光源，特别是测量具有非连续光谱的气体放电灯产生的照度时，就会出现较大的误差。

所以，为了获得精确的照度测量，必须把光电池的光谱响应修正到人的视觉系统的光谱响应以CIE“平均人眼”的光视效率y（入）数据为标准。

这种修正可以是直接采用在光电池上加滤光片的方法，也可以问接采用在不同光源下校准光电池提供修正系数的方法。

精密的照度计都是给光电池匹配一个合适颜色的玻璃滤光片，构成颜色修正光电池。

颜色修正光电池的光谱灵敏度与y（）曲线的相符程度越好，照度计的精度就越高。

具有颜色修正的光电池可以用于所有光源下的照度测量。

光电池的相对光谱灵敏度曲线与CIEV（入）曲线的比较见图2。

_一8杨善庚等：

道路照明的照度测量December2009V_o113No41测量地段的选择和布点方法

（1）测量地段的选择：

选择测量地段时，应从灯具的间距、高度、悬挑、仰角等的安装规整性及光源的一致性等方面选择有代表性的路段。

照度测量的范围，在纵方向（沿道路走向）应包括同一侧的两个灯杆之间的区域；而在横方向，单侧布灯时应为整个路宽；双侧交错布灯、对称布灯或中心布灯时可为12路宽。

（2）布点方法：

布点方法有四点法和中心法两种。

oooooooIooooooo0ooooooofOooo0oo0图4直跑道测点布置1）四点法：

把同侧两灯柱问的测量路段分成若干个大小相等的矩形网格，把测点设置在每个矩形网格的四角，图7为四点法布点时的测点布置图。

2）中心法：

把同一侧两灯柱间的测量路段划分成若干个大小相等的矩形网格，把测点设在网格中心。

图6为中心法布点时的测点布置图。

llIIllIIIlIlIff图5跑道弯曲部分测点布置两灯桂之甸的匿离s图6双车道道路采用中心法布点时的测点布置图卜_1-_两丁柱之简的罔i离So为潞点位置图7双车道道路采用四点法布点时的测点布置图当路面照度均匀度比较差或对测量精度要求比较高时，划分的网格数应多一些，即测点布得密一些。

当两灯柱的问距s50m时，通常沿道路纵方向把间距s分成十等分；当S50m时，按每一网格边长5m的原则进行等问距划分，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较好或对测量精确度要求比较低时，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。

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。

1）按四点法布点的计算：

若M为纵方向划分的网格数，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，NEav的计算式为：

Eav（+2。

+4Ee）

（1）式中E图7测量区四个角处测点的照度；E。

图7除四个角处四条外边上测点的照度；E图7N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。

F，E=L

（2）T1式中：

Eav路面的平均照度，Lx：

E每个测量点的照度值，Lx；n测点数。

测点数越多，得到的平均值越精确，不过也相应地增加了工作量。

（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Emin与平均照度Eav之比，即u：

E（3）Eav按式

（1）或

（2）计算，Emin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。

三测量条件方法和测量记录

（一）测量条件及测量方法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。

（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，需燃点5min；若是荧光灯，需燃点l5min；若是高强气体放电灯，则需燃点30min。

对于新安装的照明系统，宜在燃点100h（气体放电灯）和10h（白炽灯）后再测量其车道竟崖灯率道竟度灯2009年12月第13卷第4期杨善庚等：

道路照明的照度测量9照度。

2、测量方法

（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，原则上不允许指示值在最大量程110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，最后一位有时不稳定，应该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、围观者的身影对接收器的影响。

（4）在测量中宜使电源电压保持稳定，在额定电压下测量；如果做不到，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）为提高测量的准确性，一个测点可取23次读数，然后取其平均值。

（二）记录内容1、测量结果应记入事先准备好的表格。

2、道路照明的测量记录道路照明测量记录内容如下：

（1）测量日期、时间、气候条件、测量人员姓名：

（2）测量部位（包括城市、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、最近一次清洗日期；（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结果。

（10）照度计型号、编号、检定日期；四、一种新型的道路照明的照度测量方案从本文所阐述的常规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，均存在被测点数多、数据测量记录、处理工作量大的缺点，而且对已通车的道路来说进行测量还存在交通安全问题，为此本文在常规道路照明的照度测量方法的基础上提出了一种新型的照度测量方法，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一1333型照度记安置在高档电动遥控的履带式玩具装甲车（以下简称为测试小车）上，该测试小车的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置的可编程控制器为主体的自动控制系统控制，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所示的箭头方向完成行走程序，并采用四点法在每个矩形网格的四角处自动完成照度测量和记录，存贮任务，待全部程序结束后，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情况下，由测量者手动遥控完成全部的测量过程，并在道路出现行驶车辆时紧急召回测试小车。

量嬲被测路段装甲测量车图8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、减少劳动强度、数据处理方便的优点，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的挡光、反光干扰，有效地提高了测试精度和数据采集的准确性。

应该是一种有推广价值的新型光照度测试手段。

皤皤皤（上接第l5页）经过科技创新的探索和努力，我们已经用实践引用标准和参考文献揭示出：

充分利用光学反射技术来加大灯具的科技含CJJ452006城市道路照明设计标准量，有着不可忽视的节能效果。

我们呼吁：

应大力研“十一五”城市绿色照明工程规划纲要发与新光源陶瓷金卤灯HLED灯相配套的、具有高科“十一五”城市绿色照明工程规划纲要实施细技技术含量的系列高效灯具；在绿色照明产品的优先则采购目录里应该突现高效灯具的内容。

同时，也希望城市照明现状及新发展方向任元会研究员和同行一起来探索与合作，使照明灯具在功能性、效国内外道路照明设计节能方案及其应用李率性方面更具有先进、节能的高技术水准。

铁楠教授HTD路灯发展趋势日盐见巧一郎