一种道路照明照度测试方法和数据处理系统[2]

　　由于路面上各个测量点的照度测量值差异很大，因此既考虑到测量数值的特殊性，又考虑到计算的整体性[8]，采用了式(3)所示的平均算法，将测量区域归如下分类：位于灯杆正下方的4个位置、两灯杆间道路中心的若干位置、除第一类和第二类之外的道路边缘的若干位置。根据3个类型测量点的数量和司机的使用频率，分别将其乘以系数1、2、3，并且也考虑到布点区域网格的数量(M 和N)，改进的布点及计算方法所计算的平均照度值更加精确。

　　综上所述，在测试区域相同的条件下，传统的测量方法需要测量25个点(如图1、2所示)，而改进的测试方法法只需测量16个点。相比之下，测量时间节省1/5，而且有效地避免了传统测试方法中机动车道测量点与人行道测量点相重合的问题，并且计算的平均照度值更加精确。

　　2.2　参数计算程序

　　为了简化现场测试评价的步骤，进一步提高工作效率，本方案中的参数计算部分可以根据改进的测试和计算方法使用计算机程序完成相关参数的计算[9]。应用LabVIEW 软件编写了一个计算机计算程序，在输入各个测量点相应的照度测量值之后，首先自动计算出道路的平均照度、人行道的平均照度和照度纵向均匀度，再计算出照度均匀度、照度维护系数、照度功率密度、应用光效和环境比的数值结果，结果见5。如图5所示，该程序将LabVIEW 软件中数组函数应用于现场测试中，用两个二维数组分别包含机动车道和人行道所有测试点，并使用数组拆分函数和概率统函数以及公式(3)计算测试点的道路平均照度和人行道平均照度，进而计算出环境比;使用数组提取函数分别提取出数组中的最小照度和每一车道上的最小照度，并根据提取的值计算出测试路段的照度均匀度和照度纵向均匀度。最终完成了测量数据的计算和处理任务，即根据测量的照度值计算出平均照度、照度均匀度、纵向照度均匀度、环境比、照度维护系数、照明功率密度和应用光效等参数。

　　本程序还可以判定应用改进的方法测量和计算得出的参数是否符合国家道路照明规范的标准。如图5所示，灯亮为达标，灯灭为不达标。它的优点还在于计算速度快，而且可以连续执行，界面美观、简明，将复杂的计算流程隐藏到程序后端，使用快速简便，继而极大地简化了测试评价工作。图5中，指示灯点亮的参数达到了国家道路照明标准的要求，相反指示灯未点亮的参数则没有到达国家道路照明标准的要求。

　　图5为实际测试的计算和处理的界面。根据测试所得数据与国家道路照明规范所比较，在功率减小20%的情况下，所测路段的LED路灯平均照度值、环境比、照度功率密度和应用光效同样可以达到国家道路照明规范标准值的要求。由于平均照度值、环境比、照度功率密度和应用光效这些参数是衡量照明效果与节能的重要参数，因此LED路灯在道路照明中达到了节能高效的效果。而照度均匀度和纵向照度均匀度这两个参数未能达标，说明LED路灯在应用与道路照明中存在“斑马线”的问题。

　　3　结　论

　　本研究提出了一种改进道路照明照度测试方法。该方法与传统方法相比，既节省了1/5的测量时间，避免了机动车道测量点与人行道测量点相重合的问题，又改进了计算公式，使得计算得出的平均照度值更加精确，而且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。本系统可以连续计算和处理数据，而不需要重新启动程序，并同时给出评价结果。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得参考价值。

　　公式(3)的系数是通过大量数据计算获得的结果，并且应用到大连市科技计划项目(2009A18GX016)的实际测量中。具体说，通过选取若干不同参数计算获得照度值，而后依次与LED灯出厂状态参数对比，与实际道路测量数据对比，通过选择获得本研究提供的系数。这些系数不但适合实际照度标准的获得，而且具有计算方便快捷的特点。特别是在实际应用中，道路中间测得的照度值与实际检测获得的照度值更接近，因此这种检测结果也更适于实际道路照明检测的需要，具有指导意义。