车载式道路照明检测系统

1车载道路照明检测系统使用说明--------------------------------------------------------------------------------江苏省盐城市丰登电子仪器公司地址：江苏省盐城市盐湾工业园电话：0515-8820657988206597(传真)邮编：224002E-mail：[e-mail]网址：车载式道路照明检测系统使用说明书一、前言近年来，随着城市道路建设事业的不断发展和城市道路照明技术的不断进步以及道路照明检测技术标准逐步与国际标准接轨。城市路灯管理部门所承担的道路照明照度检测工作量也日益增大。由于传统的手工测量道路照度的方法存在着测量工作量大，数据记录、处理繁杂，而且对已通车的道路测量存在诸多安全隐患。针对这种情况，我们提出了研发车载式道路照明检测系统的技术方案。该系统由测量传感器、主机、计算机等组成。将该系统安置在汽车上，以10-50km/h的速度沿被测道路行驶即可，准确、快捷、方便地测量被测路面的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主要技术参数。该系统与现有的人工逐点测量方法相比，具有测试效率高，测量误差小，安全可靠、使用方便等优点。并且可以实现对道路照明的照度、亮度的同时测量，工作的数字化和智能化.该仪器于2010年1月15日顺利通过盐城市质量技术监督局检测校准,检测校准,证书号为No.201004FZ0090,并已经在宁波、福州、无锡、苏州、常州、镇江、张家港、江阴、盐城等多家城市路灯管理部门使用，用户反映良好。该系统已获得国家专利权,专利号为ZL200620007874.0.3二、设计方案与工作原理（一）设计指导思想1.由于传统的道路照明方法，测量人员工作量大、对已通车的道路进行测量不安全、测量效率低的缺点，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、主机等组成，可快速、准确、方便地测量道路的平均照度和照度均匀度及环境比等主要技术参数。2.针对传统的道路照明方法，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，历史曲线的查找均可以方便的实现。（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置在汽车中。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的计算机，以便计算机准确、快速记录数据。2.计算机采用32位的CPU，2G内存，硬盘120G带有一个串列通信接口COM1的笔记本电脑，方便携带、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的测量误差。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收到沿途由照度传感器所获得的所有照明信息并实时进行处理、分析、显示。4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、亮度传统感器、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。关于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利用计算机自动通过如下计算公式计算出亮度的测量方法来测量亮度，其计算公式为：I亮度=ρL照度/π式中的I亮度为路面的亮度值，单位为cd/m2L照度为路面的照度值单位为LUX，ρ为被测路面的反射系数，它与道路的路面材料有关，可通过如下方法进行测量，可通过如下方法进行测量。首先采用亮度计测出北侧路面的亮度，然后采用标准照度计测出被测路面的照度则路面的反射系数ρ即为ρ=I亮度π/L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的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，右边各选几个点进行测量，最后求出其平均反射率，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度和亮度均匀度。二）软件5检测系统软件是在VB环境下自主开发的应用软件。主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传统感器的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、产品的主要设计技术参数1.照度、亮度测量的精度：±5%2.照度测量范围：2—200LX亮度测量范围：0.1—25cd/m3．环境比：0—100%4.取样速度：10次/秒5.RS-232传输速率：9600bps6.汽车的行进速度：20-40km/h7.计算机配置：联想邵阳E42ACPU：酷睿双核T8100内存：2G8.工作环境温度：-20℃—40℃9.工作环境湿度：10%—70%RH10、主机外形尺寸：370(宽)*173(高)*360(深)mm四、系统硬件安装方法1、系统传感器的安装方法：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，并将信号线适当的固定，以免滑落。2、主机的安装方法：系统的主机及计算机均安置在车内后排位置。主机面板的接线图如下图所示6五、车载式道路照明检测系统软件使用方法1、首先双击打开桌面的“车载式道路照明检测系统”图标，打开软件。2、如果要进行新一轮的道路照明的测量，首先需设置测量的参数，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，进入测量的界面。4、点击“开始采数”按钮，便开始了道路照明的测量工作。5、软件的测量界面说明说明如下图所示。6、当测量人员想了解测量所在的位置时，可以点击“查看GPS位置”按钮，进入GPS导航系统。7、当遇到特殊情况，需要停车时，可以点击暂停采集，情况排除后再点击“开始采数”按钮继续测量。78、测量结束时，点击“采数结束”按钮，结束此次的测量，点击“重设参数”按钮，回到初始的界面。9、测量的数据被保存在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\测量时设定的测试编号\shu.mdb10、如果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，选择路径您想查询的数据。11、历史数据查询界面说明如下：六、系统使用注意事项1、为了保证测量结果的准确性和提高测量效率建议汽车的车速应尽可能稳定在18--40公里/小时。2、在关闭主机电源开关的情况下才可拔出计算机的串口连接线，以免损坏计算机接口。3、安装照度传感器必需在电源开关关闭的情况下进行，以免损坏主机。4、系统主机放在车内是应注意使其尽量处在一个平稳的位置。5、将照度传感器安装于车上时，应尽量使其处在水平的位置。6、为了避免其他车辆灯光的干扰，建议测量工作在道路上来往车辆较少的深夜时间段进行。7、为提高测量的准确性，建议根据被测量路面的车道数目进行逐一测量，并取其平8均值。8、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15min；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lOOh(气体放电灯)和lOh(白炽灯)后再测量其照度。9、在测量中宜使路灯的电源电压保持稳定，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。10、本系统主机采用自备的锂电池供电，使用中应该常充、放电。11、系统在使用和保存中应注意防腐、防湿，防震。七、附件：1.车载式道路照明检测系统主机一台.2.照度传感器及支架二套.3．主机充电器一只.4.．手提电脑一台.5．标准照度计一台.6.标准亮度计一台7.GPS卫星导航仪一台8.车载式道路照明检测系统使用说明书一本\9.仪器箱二只.道路照明的照度测量Measuretheroadlightingshinesonthedegree任军军1，沈小明1，曹刚2，秦大为3（1．镇江市路灯管理处，江苏镇江212000；2．盐城师范学院物电学院，江苏盐城224002；3．盐城师范学院实验管理中心，江苏盐城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。[Summary]Combinetheeffectivedemandoftheroadlighting,itroducetoshineononedegreediagraphinstrument,measurethemethodandcomputetheformulaandrelatedregulations,andputforwardakindoffull-automatictestroadtoilluminatetoshineonthetechniqueprojectofthedegree.关健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9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，对减少夜间交通事故、消除车辆堵塞、减少交通拥挤十分重要。此处，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现定的相关标准。（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。这时如果接上外电路，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。（二）、照度计的技术要求照度计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10眼”的光视效率y(λ)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，也可以间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(λ)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(λ)曲线的比较见图2。2．余弦响应照度计对光以不同的方向入射到光电池的响应叫做光的斜入射响应或余弦响应。具体地说，当光线以倾斜方向照射光电池时，光电流输出应当符合余弦法则，即这时的照度应等于光线垂直入射时的法线照度与入射角余弦的乘积。但是，由于光电池表面的镜面反