路灯照度测量方法及数据处理系统

谢迪，杜桐，王振龙

(中认(沈阳)北方实验室有限公司，辽宁　沈阳　110141)



路灯照度测量方法及数据处理系统

谢迪，杜桐，王振龙

(中认(沈阳)北方实验室有限公司，辽宁沈阳110141)

基于GB/T 5700-2008 《照明测量方法》标准，运用中心布点法和四角布点法对道路的照度进行测量，并编写平均照度数据处理系统对路面平均照度、照度均匀度、最小照度等参数进行计算和处理。根据这些参数对所测路灯铺设路段进行评价。结果表明，本方法可节省数据计算和处理的时间，提高道路照明照度测试的工作效率。

道路照明；中心法；四角法；照度测试系统

1　引言

城市的路灯建设质量是城市发展情况的重要指标。随着我国市场经济的不断发展，人们的生活水平和生活质量有了长足的提高。在物质需求得到满足的同时，人们对精神生活的要求也越来越高，相应地，人们夜间出行活动的比例也越来越高，路灯的夜间照明作用直接关系到人们的生活质量和出行安全，在城市建设中发挥着越来越重要的作用[1]。所以，对路灯照度的测试就显得尤为重要，根据GB/T 5700-2008 《照明测量方法》的标准，现就路灯照度计算与测试方法进行一些研究[2]。

2　照度计

照度计(或称勒克斯计)是一种专门测量光度、亮度的仪器仪表。测量光照强度(照度)是物体被照明的程度，也即物体表面所得到的光通量与被照面积之比[3]。照度计通常是由硒光电池或硅光电池和微安表组成，如图1所示。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到达半导体硒层和金属薄膜的分界面上，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(1x)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[4]。

1-金属底板； 2-硒层； 3-分界线；4-金属薄膜； 5-集电环

图1照度计原理图

3　测试路灯照度的原理及方法

3.1中心布点法

在照度测量的区域一般将测试区域划分为矩形网格，网格宜为正方形，应在矩形网格中心点测量照度，如图2所示。该布点方法适用于水平照度，垂直照度或摄像机方向的垂直照度的测量[5]。

图2　在网格中心布点示意图

中心布点法的平均照度计算公式则较为简单，其中，两灯杆间道路纵向的网格数为M，两灯杆间横向的网格数为N，在第i个点测量的照度为Ei，平均照度为Eav。其公式为

3.2四角布点法

图3　在网格四角布点示意图

四点法的平均照度计算较为复杂，但是相对比较精确。其中，两灯杆间道路纵向的网格数为M，两灯杆间横向的网格数为N，测量区域四角处的测点照度为Eθ，除Eθ外，四条边线上的测点照度为E0，四条外边以内的测点照度为E，平均照度为Eac。其公式为

3.3照度测量方法的比较和选择

中心布点法测量点选定相对简便，只需把测量点打在网格区域内即可，根据公式可以看出，中心布点法的平均照度仅仅是简单的各点的平均值，而四角布点法的平均照度计算通过加权进而算出其平均照度值。四角布点法加权平均值是根据道路的实际情况，路灯的摆放位置以及其他因素分配权数，使结果更加实际可靠。因此，相对于中心布点法，四角布点法更加科学精确。

4　计算软件

为更快、更方便的计算平均照度，因此设计路面平均照度测试系统，图4为软件首页。以四角布点法为例对软件进行介绍。

图4　路面平均照度测试系统

以四角布点法为例，点击“四角布点法”按钮，进入计算界面。接下来在右上角输入测量行数和列数，这里8行11列为例。输入测量行数和列数后，点击“位置网络”和“显示测量点”按钮。

在左下角“测量位置”处选择测量位置和输入照度值，并点击“数据输入”按钮，输入数据的位置会以圆圈显示，如图5所示。

图5　测试系统编辑图

全部数据输入后点击“导入”，然后点击“计算”，在右下方便会显示平均照度、均匀度以及最小值。点

击“快速报表”后，数据会在word中以表格形式给出。并根据照度值大小，以不同深度图形给出照度分布，从图6可以直观的看出，上方的红点比较亮，说明上方的照度值比较高。

图6　照度分布图

5　结束语

本研究根据计算公式和测试方法，自行开发的一个自动数据计算和处理系统，更适用于实际测量和记录。该软件简单、实用。因此，提出的道路照明照度测试方法的结果对道路照明照度及测试工程的开展和实施节能减排都有实际的参考价值。

[1]刘波，柴峰森，韩瑞选.建筑照明照度计算中的细节问题分析[J].建筑工程技术与设计, 2015,7.

[2]GBT 5700-2008, 照明测量方法[S].

[3]秦大为，杨善庚，张涛.道路照明照度测星方法[J].照明技术, 2005,7.

[4]侯文辉.高精度照度计的设计[D].大连, 大连理工大学.

[5]孟令涛，贺晓阳，杨轶，等.一种道路照明照度测试方法和数据处理系统[N].大连工业大学学报, 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

谢迪(1981-),女, 研究生学历,硕士学位 工程师,主要从事机电产品的安全与电磁兼容检测和研究。