特种车辆舱室照度测量方法及效果评价

考希宾，陈亚妮，姬丽静，孔巍，闫金海，万红，李琳

(兵器工业卫生研究所，西安 710065)

1 引言

特种车辆舱室内舒适的照明条件是保证乘载员作业工效的重要因素，舱室内照明需根据车内乘员作业种类的需求，从照度要求、光色、均匀度以及防眩光等角度设计适合的人工照明，以保持稳定、合理、舒适、健康的舱室光环境。在GJBz20527中没有明确规定适用于特种车辆照明的测试方法[1]，只是提出特种车辆车内照明的测试是依据GB/T5700——室内照明测量方法[2]规定的方法进行的。由此带来了两个方面的问题：一是通常意义上的室内照明测试与特种车辆车内照明的测试在空间、选点等方面存在着本质的区别；二是导致了目前在特种车辆车内照明测试方法不统一、格式不规范等问题，随之带来的是试验数据的可信性等问题，影响了试验结果的准确性和工作效率，从而也影响到了照明设计的工效评价。

2 方法

2.1 测试设备

照度计，测试范围为0～20000 lx,分辨率0.1 lx；经陕西省计量院检定合格。

2.2 测试方法

① 测试位点的选择

在特种车辆车内照明测量的工作过程中，根据特种车辆舱室内部布局及实际工作的需要，将测量区域分成矩形方格，针对仪器设备显示界面和(或)操控面板的面积大小，如面积较大的驾驶员任务终端、驾驶员操控面板等采用五点中心布点法(由左上顺时针分别标记为A、B、C、D、E)，面积较小的保障盒、控制盒、微压差测量仪等采用一点中心布点法(图中E点处)，如图1所示。

图1 布点示意图

② 测试步骤

a.照度计接收器的放置位置与被测面法线方向一致；

b.先用大量程档数，然后根据指示值大小逐步找到需测量的档数；

c.指示值稳定后读数，每个测试点可取2～3次读数，然后取算术平均数。

③照度计算方法

a.五点中心布点法

该测量方法平均照度的计算公式为：Eav=∑Ei/5；

Eav—平均照度，单位为勒克斯(lx)；

Ei—第i个测点上的照度，单位为勒克斯(lx)。

b.—点中心布点法

直接读取中心点位置所测数据即可。

④照度均匀度计算方法

U= Emax / Emin

U—照度均匀度；

Emax—最大照度，单位为勒克斯(lx)；

Emin—最小照度，单位为勒克斯(lx)。

3 实验结果及结果判定

照度及照明均匀度结果见表1。测试结果表明，舱内四个终端的平均照度最小为158.2 lx，最大为313.0 lx；每个终端照度均匀度最小为1.68，最大为2.45，均符合GJBz20527的相关要求。

表1 各测试点照度值(lx)及照度均匀度

4 讨论

舱室内照明是影响乘员作业工效、操作安全性和可靠性的重要[3]。舱室照明设计时,最核心的问题是保证工作面上的照度能够满足作业人员简洁、快速、轻松、有效地阅读并识别所需各种信息,同时消除或适当控制那些会造成视觉上不舒适的因素，若舱内照明设计不合理，则产生照度不达标、均匀度不合理等问题，轻则导致乘载员易疲劳、作业工效下降等问题，重则会导致操作错误率上升和严重的人因故障的发生[4-6]，同时还会对人员的生理心理产生不良影响[7]。加之在车辆闭舱行驶过程中，密闭舱室内空气流动性相对较差，更会加重乘载员在操作过程中的不舒适感。

GJBz20527仅提出了车内照明的要求，而对如何进行测试没有详细说明，仅说明测试方法参照GB/T5700，而GB/T5700针对的是建筑物室内外照明测试，其测量方法主要有中心布点法和四角布点法，室内外照明测试的是相对广阔的空间且测试点位于同一平面，而特种车辆等特种车辆内则完全不同，其终端设备多为独立的、错落的、立体的、四周环绕式分布，各测点不可能位于同一大的平面内，因此两者之间存在着本质区别。需要建立专用于特种车辆舱室内照明的测试与评价方法。

照度的测试计算主要有利用系数法、逐点计算法和单位容量法3种方法，以上三种方法各有优缺点，逐点计算法可用来计算各个点的照度，计算结果比较准确，缺点是计算量大[8]。本文中的照度测试评价方法结合特种车辆舱室内布局特点及乘员的作业特性，将测量区域分成矩形方格，在每个矩形网格中心点测量照度，针对仪器设备显示界面和(或)操控面板的面积大小以及显示信息位于居中位置的特点，如面积较大的驾驶员任务终端、驾驶员操控面板等采用五点中心布点法，面积较小的保障盒、控制盒、测量仪等采用一点中心布点法，符合特种车辆照度测试的实际情况。实车测试结果显示在同等照明条件下，该方法所得的平均照度和照度均匀度的测试结果均满足GJBz20527的相关要求。与GB/T5700规定的中心布点法和四角布点法相比，有效克服了测试点位数过多、针对性不强的弊端，在保证测试准确性的同时减少了工作量，提高了工作效率。

5 结论

利用该方法测试各点的平均照度分别为179.2 lx、313.0 lx、211.8 lx和158.2 lx，照度均匀度分别为1.68、2.23、2.14和2.45，符合GJBz20527的相关要求，能够满足车辆乘员作业过程中的照度需求。

该方法能够满足特种车辆的舱内照度测试需求，测试及计算方法简单、测试数据准确，且工作任务量较之前的方法有明显减少，具有较强的针对性和实用性。