一種立式道路照明亮度測(cè)試裝置及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及道路照明測(cè)試領(lǐng)域，具體為一種采用特定機(jī)械裝置結(jié)合信息采集及控制技術(shù)對(duì)道路路面照明亮度實(shí)施自動(dòng)測(cè)試的道路照明亮度測(cè)試裝置及測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]路面照明亮度測(cè)試是評(píng)價(jià)和驗(yàn)證道路照明工程設(shè)計(jì)合理性與可靠性的重要方法和手段，其測(cè)試的內(nèi)容主要指道路的平均亮度，亮度的均勻性，對(duì)使用者產(chǎn)生的眩光控制水平，道路周圍的環(huán)境照明系數(shù)，以及視覺(jué)引導(dǎo)性等，其結(jié)果可直接影響到道路使用過(guò)程中相關(guān)人員的安全性以及駕駛者的視覺(jué)的功能和舒適性。
[0003]目前，普遍應(yīng)用的路面照明亮度測(cè)試手段都是通過(guò)采用人工方式對(duì)測(cè)試域進(jìn)行網(wǎng)格劃分布置測(cè)點(diǎn)，通過(guò)中心法和/或四點(diǎn)法并借助數(shù)字式亮度計(jì)對(duì)布置的測(cè)試點(diǎn)的亮度逐一進(jìn)行測(cè)試，然后通過(guò)人工讀數(shù)、記錄的方式獲得測(cè)試數(shù)據(jù)，并將測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)算后得出測(cè)試結(jié)果，這種測(cè)試方式存在著以下缺陷:
[0004]I)、工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。單個(gè)測(cè)試點(diǎn)的亮度測(cè)試需要幾個(gè)人相互配合才能完成測(cè)試、讀數(shù)、記錄等環(huán)節(jié)，整個(gè)測(cè)試過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力；
[0005]2)、精度不高，易受外部環(huán)境影響。一方面，測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試儀器受到測(cè)試人員自身對(duì)光的干擾，單個(gè)測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試值存在誤差，另一方面，由于天氣及光照強(qiáng)度均會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，同時(shí)人工測(cè)試方式耗時(shí)較長(zhǎng)，則不同測(cè)試點(diǎn)之間測(cè)試時(shí)間相差較大，導(dǎo)致測(cè)試值產(chǎn)生較大誤差；
[0006]3)、安全性差。對(duì)一些已通車的道路路面進(jìn)行照明亮度測(cè)試時(shí)，相關(guān)測(cè)試人員的人身安全難于得到保障。
[0007]基于上述原因，發(fā)明專利CN103822704A將多個(gè)照度計(jì)固定安裝于一個(gè)遙控運(yùn)行的測(cè)試裝置上，測(cè)試裝置的寬度能夠沿道路寬度方向收縮，沿道路長(zhǎng)度方向依靠行走輪運(yùn)行，其運(yùn)行方式為人工實(shí)時(shí)機(jī)旁遙控控制，實(shí)現(xiàn)測(cè)試裝置沿道路行進(jìn)方向逐一測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行照度測(cè)試，但是此裝置存在以下問(wèn)題:
[0008]I)、該測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試之前，依然需要人工進(jìn)行布置測(cè)試點(diǎn)，根據(jù)測(cè)試區(qū)域的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)試點(diǎn)的布置工作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；
[0009]2)、測(cè)試裝置依靠人工遙控運(yùn)行，小車運(yùn)行的平穩(wěn)性以及到達(dá)測(cè)試點(diǎn)的準(zhǔn)確性，完全依靠人工控制的水平，測(cè)試工作依然費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且人工控制對(duì)測(cè)試精度造成影響；
[0010]3)、照度計(jì)位于測(cè)試裝置的內(nèi)部，測(cè)試裝置自身將對(duì)照度和亮度的測(cè)試值產(chǎn)生影響，從而影響測(cè)試精度；
[0011]4)、測(cè)試裝置包括多個(gè)照度計(jì)，使測(cè)試裝置的成本大大提升，而且固定安裝于測(cè)試裝置伸縮結(jié)構(gòu)內(nèi)部的照度計(jì)，利用率低，造成了制造成本的不必要的增加；
[0012]5)、由于測(cè)試裝置內(nèi)部固定安裝多個(gè)照度計(jì)，如此照度計(jì)之間的距離是不可調(diào)的?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，沿測(cè)試裝置固定多個(gè)照度計(jì)的方向，測(cè)試點(diǎn)之間的距離是不可調(diào)的，那么測(cè)試的精度不能夠靈活調(diào)整，導(dǎo)致測(cè)試裝置的靈活性和適應(yīng)性差。
[0013]針對(duì)上述所存在的問(wèn)題，提出一種完整的全自動(dòng)道路路面照明檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，以降低測(cè)試過(guò)程中人工工作量，并且提高測(cè)試裝置的測(cè)試精度、自動(dòng)化程度、適應(yīng)性，同時(shí)降低其制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種立式道路照明亮度測(cè)試裝置及測(cè)試方法，這種裝置及其測(cè)量方法適用于公路、鐵路及市政道路路面照明亮度的自動(dòng)測(cè)試，特別是隧道入口段照明測(cè)試，以解決上述【背景技術(shù)】中所存在的缺陷。
[0015]一種立式道路照明亮度測(cè)試裝置，包括主體支架、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、探測(cè)定位機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)以及中心計(jì)算機(jī)構(gòu)，其中:
[0016]主體支架為一由高強(qiáng)度輕質(zhì)材料制成的鏤空框體支架，用于支承整個(gè)測(cè)試裝置的各個(gè)部件，其高度的設(shè)計(jì)原則為在滿足支承整個(gè)測(cè)試裝置的條件下盡量降低其高度；
[0017]運(yùn)行機(jī)構(gòu)包括三組輪結(jié)構(gòu)，每組輪結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)單輪，運(yùn)行機(jī)構(gòu)的前部設(shè)置一組輪結(jié)構(gòu)，為用于驅(qū)動(dòng)主體支架轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向輪，而后部并排設(shè)置兩組輪結(jié)構(gòu)，為用于驅(qū)動(dòng)主體支架前進(jìn)或者后退的驅(qū)動(dòng)輪；
[0018]探測(cè)定位機(jī)構(gòu)包括四個(gè)探測(cè)定位單元，所述探測(cè)定位單元為紅外線測(cè)距裝置，安裝于主體支架的鏤空框體支架的底部四條邊的中間位置，用于測(cè)量主體支架與待檢測(cè)路面起點(diǎn)、終點(diǎn)以及路肩之間的長(zhǎng)度或距離；
[0019]測(cè)量機(jī)構(gòu)固連于主體支架的頂部中間位置，包括支撐臂以及亮度計(jì)，其中亮度計(jì)固連在支撐臂一側(cè)末端并通過(guò)支撐臂伸出到主體支架外，同時(shí)，在支撐臂下部設(shè)置有一個(gè)可將支撐臂實(shí)現(xiàn)上、下推送的推送機(jī)構(gòu)；
[0020]中心計(jì)算機(jī)構(gòu)設(shè)置于主體支架的鏤空框體支架內(nèi)，通過(guò)鏤空框體支架對(duì)中心計(jì)算機(jī)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，中心計(jì)算機(jī)構(gòu)包括作為運(yùn)算存儲(chǔ)器的微型計(jì)算機(jī)，并通過(guò)微型計(jì)算機(jī)分別對(duì)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、探測(cè)定位機(jī)構(gòu)以及測(cè)量機(jī)構(gòu)的工作進(jìn)行控制，同時(shí)，其作為運(yùn)算存儲(chǔ)器也對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)，并按測(cè)試規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，輸出用戶需要的參數(shù)值。
[0021]在本發(fā)明中，所述中心計(jì)算機(jī)構(gòu)上還連接有一個(gè)人機(jī)交互設(shè)備，此人機(jī)交互設(shè)備包括但不限于鼠標(biāo)、鍵盤、顯示屏、觸摸式顯示屏、手持設(shè)備端。用戶在人機(jī)交互設(shè)備處輸入必要的相關(guān)信息，同時(shí)讀取或輸出所需的參數(shù)值。
[0022]在本發(fā)明中，主體支架優(yōu)選采用鋁合金材料制成，其形成的剛性框架結(jié)構(gòu)可用于支承整個(gè)測(cè)試裝置的各個(gè)部件，采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料既保證了設(shè)備整體的剛度，同時(shí)使設(shè)備重量較輕，便于攜帶，同時(shí)，其高度值在滿足支承測(cè)試裝置的條件下盡量低，優(yōu)選采用的框架尺寸規(guī)格為:長(zhǎng)*寬*高為500mm*500mm*1000mm。
[0023]運(yùn)行機(jī)構(gòu)的三組輪結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向輪通過(guò)齒輪傳動(dòng)方式與轉(zhuǎn)向電機(jī)相連，轉(zhuǎn)向電機(jī)提供裝置的轉(zhuǎn)向動(dòng)力；而驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)鏈傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供測(cè)試裝置的前進(jìn)動(dòng)力。轉(zhuǎn)向電機(jī)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)由安裝在主體支架中的蓄電池提供電力供給；運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行由通過(guò)中心計(jì)算機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，即由中心計(jì)算機(jī)構(gòu)根據(jù)探測(cè)定位系統(tǒng)所獲得的測(cè)試裝置所在位置信息以及測(cè)試點(diǎn)位置信息，控制運(yùn)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)測(cè)試裝置的轉(zhuǎn)向以及前進(jìn)/后退等動(dòng)作。
[0024]探測(cè)定位機(jī)構(gòu)還包括用于遮擋道路前、后端端面以及兩側(cè)路基的端面的擋板，擋板具有配合紅外線測(cè)距裝置的反射面，探測(cè)定位機(jī)構(gòu)通過(guò)擋板以及紅外線測(cè)距裝置測(cè)量出主體支架距離道路兩側(cè)擋板、測(cè)量起點(diǎn)以及測(cè)量終點(diǎn)之間的距離，以此來(lái)確定網(wǎng)格布點(diǎn)和測(cè)試裝置的位置，同時(shí)將此數(shù)據(jù)上傳至中心計(jì)算機(jī)構(gòu)來(lái)作為控制測(cè)試裝置運(yùn)行的位置信息。
[0025]同時(shí)，為減少成本/縮減操作步驟，探測(cè)定位機(jī)構(gòu)也可以只包括用于遮擋道路前、后端端面的擋板，而取消兩側(cè)路基的端面擋板，在路基兩側(cè)直接使用路基做反射面，利用探測(cè)定位機(jī)構(gòu)的紅外線測(cè)距裝置配合道路前、后端端面擋板以及路基測(cè)量出主體支架距離道路兩側(cè)路基、測(cè)量起點(diǎn)以及測(cè)量終點(diǎn)之間的距離并進(jìn)行記錄。
[0026]測(cè)量機(jī)構(gòu)的支撐臂的長(zhǎng)度為800?1200_，而推送機(jī)構(gòu)為氣缸或者液壓缸，其調(diào)整范圍在500?800_，亮度計(jì)高度位置通過(guò)設(shè)定值以及推送機(jī)構(gòu)的伸縮量來(lái)進(jìn)行調(diào)整，其調(diào)整位置以使亮度計(jì)的測(cè)量亮度或照度的高度符合規(guī)范要求為準(zhǔn)，而支撐臂的作用是使亮度計(jì)的測(cè)試點(diǎn)位置遠(yuǎn)離設(shè)備，從而排出了測(cè)量?jī)x器對(duì)測(cè)試精度的影響。
[0027]在本發(fā)明中，中心計(jì)算機(jī)構(gòu)作為測(cè)試裝置的計(jì)算核心，其功能與作用在于:
[0028]一、當(dāng)測(cè)試裝置進(jìn)入測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，由探測(cè)定位機(jī)構(gòu)探測(cè)出測(cè)試區(qū)域的輪廓，根據(jù)測(cè)試規(guī)范，自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試點(diǎn)布置工作；
[0029]二、測(cè)試過(guò)程中根據(jù)測(cè)試點(diǎn)位置和測(cè)試裝置所處的位置，控制運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，使測(cè)試裝置到達(dá)測(cè)試點(diǎn)位置進(jìn)行測(cè)量；
[0030]三