概述
道路照明設(shè)計(jì)、施工，須保證各種機(jī)動(dòng)車輛的駕駛者和其他行人在夜間能隨時(shí)辨認(rèn)出道路上的各種情況而不覺(jué)過(guò)分疲勞，對(duì)減少夜間交通事故、消除車輛堵塞、減少交通擁擠十分重要。此處，如果照明系統(tǒng)和設(shè)備選擇得當(dāng)，對(duì)美化都市環(huán)境、維護(hù)社會(huì)治安也有良好的促進(jìn)作用。照明裝置在道路路面上照度水平是決定道路照明質(zhì)量的一個(gè)主要指標(biāo)。因此，對(duì)新建、改建或運(yùn)行中的道路照明裝置應(yīng)該進(jìn)行照明測(cè)量。
對(duì)道路照明的照度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量可以達(dá)到如下目的：
（1）檢驗(yàn)實(shí)測(cè)照度值是否達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
（2）檢驗(yàn)實(shí)測(cè)照度值是否達(dá)到路燈行業(yè)現(xiàn)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
（3）了解不同照明裝置產(chǎn)生的效果并進(jìn)行分析、比較，取得設(shè)計(jì)、施工和燈具采購(gòu)的經(jīng)驗(yàn)。
（4）確定是否需要對(duì)照明裝置進(jìn)行改造或維護(hù)。 一、照度計(jì)
（一）、照度計(jì)的構(gòu)造
測(cè)量照度的儀器是照度計(jì)，或稱勒克斯計(jì)。照度計(jì)通常是由硒光電池或硅光電池和微安表組成，見(jiàn)圖1。硒光電池是把光能直接轉(zhuǎn)換成電能的光電元件。當(dāng)光線射到硒光電池表面時(shí)，入射光透過(guò)金屬薄膜4到達(dá)半導(dǎo)體硒層2和金屬薄膜4的分界面上，在界面上產(chǎn)生光電效應(yīng)。產(chǎn)生電位差的大小與光電池受光表面上的照度有一定的比例關(guān)系。這時(shí)如果接上外電路，就會(huì)有電流通過(guò)，電流值從以勒克斯（Lx）為刻度的微安表上指示出來(lái)。光電流的大小取決于入射光的強(qiáng)弱和回路中的電阻。照度計(jì)有變檔裝置，因此可以測(cè)高照度，也可以測(cè)低照度。 ?。ǘ⒄斩扔?jì)的技術(shù)要求
照度計(jì)的質(zhì)量由以下四個(gè)方面的因素決定：
(1)光譜響應(yīng)；
(2)余弦響應(yīng)；
(3)響應(yīng)的線性；
(4)對(duì)溫度的敏感性。
1．光譜響應(yīng)
硒光電池或硅光電池的基本光譜響應(yīng)不同于人的視覺(jué)系統(tǒng)的光譜響應(yīng)。如果光電池不加 修正而直接使用，在測(cè)量光譜能量分布不同的光源，特別是測(cè)量具有非連續(xù)光譜的氣體放電燈產(chǎn)生的照度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。所以，為了獲得**的照度測(cè)量，必須把光電池的光譜響應(yīng)修正到人的視覺(jué)系統(tǒng)的光譜響應(yīng)[以CIE“平均人眼”的光視效率y(λ)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)]。這種修正可以是直接采用在光電池上加濾光片的方法，也可以間接采用在不同光源下校準(zhǔn)光電池提供修正系數(shù)的方法。精密的照度計(jì)都是給光電池匹配一個(gè)合適顏色的玻璃濾光片，構(gòu)成顏色修正光電池。顏色修正光電池的光譜靈敏度與y(λ)曲線的相符程度越好，照度計(jì)的精度就越高。具有顏色修正的光電池可以用于所有光源下的照度測(cè)量。
2．余弦響應(yīng)
照度計(jì)對(duì)光以不同的方向入射到光電池的響應(yīng)叫做光的斜入射響應(yīng)或余弦響應(yīng)。具體地說(shuō)，當(dāng)光線以傾斜方向照射光電池時(shí)，光電流輸出應(yīng)當(dāng)符合余弦法則，即這時(shí)的照度應(yīng)等于光線垂直入射時(shí)的法線照度與入射角余弦的乘積。但是，由于光電池表面的鏡面反射作用以及固定光電池部件的遮擋，在光線入射角大時(shí)，會(huì)從光電池表面反射和遮擋掉一部分光線，從而使光電流小于上面所說(shuō)的正確值。為了修正這一誤差，通常在光電池上外加一個(gè)用均勻漫射材料制成的余弦校正器。
3．響應(yīng)的線性
在測(cè)量范圍內(nèi)，照度計(jì)的讀數(shù)應(yīng)與投射到光電池受光表面上的光通成正比，也就是說(shuō)，照度計(jì)的示值應(yīng)該與光電池受光面上的照度值成線性關(guān)系。照度計(jì)響應(yīng)的線性主要由光電池輸出連接線路的電阻和受光量決定，照度越高，阻值越大，引起的非線性越嚴(yán)重。
4．對(duì)溫度的敏感性
照度計(jì)對(duì)溫度改變的敏感性也受到光電池所連接的電路內(nèi)阻的影響，如果內(nèi)阻大而溫度過(guò)高，則會(huì)引起測(cè)量誤差。硒光電池比硅光電池對(duì)溫度更敏感。如果將硒光電池連續(xù)曝光在50oC以上，那么，它將會(huì)受到持久的損害。光電池應(yīng)當(dāng)在環(huán)境溫度為25℃左右使用，照度計(jì)的使用說(shuō)明書上都列有該照度計(jì)對(duì)溫度的適應(yīng)范圍。
總的來(lái)說(shuō)，一個(gè)好的照度計(jì)應(yīng)該有顏色修正和余弦響應(yīng)、響應(yīng)的線性、不受環(huán)境溫度的影響。
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5700—85《室內(nèi)照明測(cè)量方法》的規(guī)定，照度測(cè)量宜采用精度為二級(jí)以上的照度計(jì)(指針式或數(shù)字式)，并按JJG245—81《光照度計(jì)檢定規(guī)程》進(jìn)行檢定。JJG245—81規(guī)程按示值誤差對(duì)照度計(jì)精度的分級(jí)如表l所示。
表1
級(jí)別 **
示值誤差不超過(guò)滿量程的（%） ±4
級(jí)別 二級(jí)
示值誤差不超過(guò)滿量程的（%） ±8
級(jí)別 三級(jí)
示值誤差不超過(guò)滿量程的（%） ±12 二、道路照明的照度測(cè)量
1．測(cè)量地段的選擇和布點(diǎn)方法
(1)測(cè)量地段的選擇：選擇測(cè)量地段時(shí)，應(yīng)從燈具的間距、高度、懸挑、仰角等的安裝規(guī)整性及光源的一致性等方面選擇有代表性的路段。
照度測(cè)量的范圍，在縱方向(沿道路走向)應(yīng)包括同一側(cè)的兩個(gè)燈桿之間的區(qū)域；而在橫方向，單側(cè)布燈時(shí)應(yīng)為整個(gè)路寬；雙側(cè)交錯(cuò)布燈、對(duì)稱布燈或中心布燈時(shí)可為1/2路寬。
(2)布點(diǎn)方法：布點(diǎn)方法有四點(diǎn)法和中心法兩種。
1)四點(diǎn)法：把同一側(cè)兩燈柱間的測(cè)量路段分成若干個(gè)大小相等的矩形網(wǎng)格，把測(cè)點(diǎn)設(shè)置在每個(gè)矩形網(wǎng)格的四角，圖6為四點(diǎn)法布點(diǎn)時(shí)的測(cè)點(diǎn)布置圖。
2)中心法：把同一側(cè)兩燈柱間的測(cè)量路段劃分成若干個(gè)大小相等的矩形網(wǎng)格，把測(cè)點(diǎn)設(shè)在網(wǎng)格中心。圖7為中心法布點(diǎn)時(shí)的測(cè)點(diǎn)布置圖。
當(dāng)路面照度均勻度比較差或?qū)y(cè)量精度要求比較高時(shí)，劃分的網(wǎng)格數(shù)應(yīng)多一些，即測(cè)點(diǎn)布得密一些。當(dāng)兩燈柱的間距S≤50m時(shí)，通常沿道路縱方向把間距S分成十等分；當(dāng)S>50m時(shí)，按每一網(wǎng)格邊長(zhǎng)≤5m的原則進(jìn)行等間距劃分，而在道路橫方向把每條車道二等分(四點(diǎn)法)或三等分(中心法)。當(dāng)路面照度均勻度比較好或?qū)y(cè)量**度要求比較低時(shí)，則在道路的橫方向可取車道的寬度作為網(wǎng)格的寬度而不需要再劃分。
2．道路水平平均照度及其均勻度的計(jì)算
(1)水平平均照度的計(jì)算。
1)按四點(diǎn)法布點(diǎn)的計(jì)算：若M為縱方向劃分的網(wǎng)格數(shù)，N為橫方向劃分的網(wǎng)格數(shù)，則 M·N為總網(wǎng)格數(shù)。根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格四個(gè)角上四個(gè)測(cè)點(diǎn)的照度平均值Eav可代表該網(wǎng)格的假定照度值，則Eav的計(jì)算式為：
式中 E ——圖6測(cè)量區(qū)四個(gè)角處測(cè)點(diǎn)的照度；
E○——圖6除四個(gè)角處四條外邊上測(cè)點(diǎn)的照度；
E●一—圖6測(cè)量區(qū)四個(gè)外邊以內(nèi)測(cè)點(diǎn)的照度。
2)按中心布點(diǎn)法計(jì)算：按中心布點(diǎn)法測(cè)量照度時(shí)，路面平均照度按式(2)計(jì)算。
（2）
式中： Eav —路面的平均照度，Lx;
Ei —每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的照度值，Lx;
n —測(cè)點(diǎn)數(shù)。
測(cè)點(diǎn)數(shù)越多，得到的平均值越**，不過(guò)也相應(yīng)地增加了工作量。
(3)照度均勻度的計(jì)算。路面照度均勻度U是路面上*小照度Emin與平均照度Eav之比，即
（3）
Eav按式(1)或(2)計(jì)算，Emin為測(cè)點(diǎn)中照度**點(diǎn)的測(cè)量值在規(guī)則布點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)上測(cè)得的照度中找出。 三、測(cè)量條件、方法和測(cè)量記錄
(一)測(cè)量條件及測(cè)量方法
1、測(cè)量條件
(1)根據(jù)需要，點(diǎn)燃必要的光源，排除其他無(wú)關(guān)光源的影響。
(2)測(cè)量照度時(shí)應(yīng)待光源的光輸出穩(wěn)定后再進(jìn)行測(cè)量。因此，測(cè)量開(kāi)始前，若是白熾燈， 需燃點(diǎn)5min；若是熒光燈，需燃點(diǎn)15min；若是高強(qiáng)氣體放電燈，則需燃點(diǎn)30min。對(duì)于新安裝的照明系統(tǒng)，宜在燃點(diǎn)lOOh(氣體放電燈)和lOh(白熾燈)后再測(cè)量其照度。
2、測(cè)量方法
(1)測(cè)量時(shí)，照度計(jì)先用大量程檔數(shù)，然后根據(jù)指示值的大小逐漸找到合適的檔數(shù)，原 則上不允許指示值在**量程1/10范圍內(nèi)讀數(shù)。
(2)照度示值穩(wěn)定后再讀數(shù)。數(shù)字式照度計(jì)顯示的讀數(shù)，**一位有時(shí)不穩(wěn)定，應(yīng)該記 錄出現(xiàn)次數(shù)較多的數(shù)字。
(3)測(cè)量人員宜著深色服裝，防止測(cè)量人員、圍觀者的身影對(duì)接收器的影響。
(4)在測(cè)量中宜使電源電壓保持穩(wěn)定，在額定電壓下測(cè)量；如果做不到，應(yīng)測(cè)量電源電 壓，當(dāng)與額定電壓不符時(shí)，應(yīng)按電壓偏差對(duì)光通量的變化予以修正。
(5)為提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，一個(gè)測(cè)點(diǎn)可取2～3次讀數(shù)，然后取其平均值。
(二)記錄內(nèi)容
1、測(cè)量結(jié)果應(yīng)記人事先準(zhǔn)備好的表格。
2、道路照明的測(cè)量記錄
道路照明測(cè)量記錄內(nèi)容如下：
(1)測(cè)量日期、時(shí)間、氣候條件、測(cè)量人員姓名；
(2)測(cè)量部位(包括城市、街道、路段名稱)；
(3)光源和燈具的型號(hào)和規(guī)格；
(4)燈具安裝方式、間距、高度、仰角、懸挑長(zhǎng)度；
(5)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)條件(包括環(huán)境條件、供電條件等)；
(6)光源和燈具的使用時(shí)間、*近一次清洗日期；
(7)標(biāo)有尺寸的照度測(cè)點(diǎn)布置圖；
(8)各測(cè)點(diǎn)的照度測(cè)量值；
(9)平均照度及照度均勻度計(jì)算結(jié)果。
(10)照度計(jì)型號(hào)、編號(hào)、檢定日期； 三、一種新型的道路照明的照度測(cè)量方案
從本文所闡述的常規(guī)的道路照明的照度測(cè)量方案中可以看出，無(wú)論是采用四點(diǎn)法還是采用中心法來(lái)靠人工進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量，均存在被測(cè)點(diǎn)數(shù)多、數(shù)據(jù)測(cè)量記錄、處理工作量大的缺點(diǎn)，而且對(duì)已通車的道路來(lái)說(shuō)進(jìn)行測(cè)量還存在交通**問(wèn)題，為此本文在常規(guī)的道路照明的照度測(cè)量方法的基礎(chǔ)上提出了一種新型的照度測(cè)量方法，經(jīng)實(shí)踐證明是切實(shí)可行的。
本方案是將具有記憶和存貯功能的TES—1333型照度記安置在**電動(dòng)遙控的履帶式玩具裝甲車（以下簡(jiǎn)稱為測(cè)試小車）上，該測(cè)試小車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)受站在路邊的測(cè)量者手中的遙控器和測(cè)試小車內(nèi)安置的以可編程控制器為主體的的自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，當(dāng)車內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，裝甲車將按照事先設(shè)定的動(dòng)作程序沿如圖8所示的箭頭方向完成行走程序，并采用四點(diǎn)法在每個(gè)矩形網(wǎng)格的四角處自動(dòng)完成照度測(cè)量和記錄，存貯任務(wù)，待全部程序結(jié)束后，測(cè)試小車在遙控器的操縱下自動(dòng)返回測(cè)量者所在位置。遙控器的另一作用是在車內(nèi)控制系統(tǒng)失靈的情況下，由測(cè)量者手動(dòng)遙控完成全部的測(cè)量過(guò)程，并在道路出現(xiàn)行駛車輛時(shí)緊急召回測(cè)試小車。
將常規(guī)的人工逐點(diǎn)測(cè)量法與全自動(dòng)逐點(diǎn)測(cè)量法進(jìn)行對(duì)比，全自動(dòng)逐點(diǎn)測(cè)量法不僅有測(cè)量速度快、測(cè)量**性好、減低勞動(dòng)強(qiáng)度、數(shù)據(jù)處理方便的優(yōu)點(diǎn)，更由于采用測(cè)試小車自動(dòng)測(cè)量排除了測(cè)量人員在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)所引起的擋光、反光干擾。有效地提高了測(cè)試精度和數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。應(yīng)該是一種有推廣價(jià)值的新型光照度測(cè)試手段。 | 
