隧道路面照度快速测量系统的制作方法

本发明涉及交通领域，具体涉及一种隧道路面照度快速测量系统。

背景技术：

截止至2018年底，中国的公路隧道总数量达17738座，总里程17236.1公里，中国已经成为世界上用于公路隧道数量最多、里程最长的国家。隧道照明系统对行车的安全性和舒适性有着重要的影响，良好的隧道照明环境能够大大降低隧道内发生交通事故的几率，使驾驶者充满信心地接近、进入和通过隧道。

隧道照明的目的就是保证驾驶者以设计速度接近、通过和驶离隧道，整个行驶过程的安全和舒适标准应不低于一般洞外路段。为达到上述目的，一是要求照明系统为驾驶者前方的道路情况提供足够的信息，能够发现路面上的障碍物或者车辆，二是须让驾驶者在整个过程中对通过隧道具有足够的信心，主观感受通过隧道时是安全的，从而避免引起恐慌、焦虑等情绪，进而避免采取突然的减速动作，造成灾难性后果。

传统的隧道路面照度测量首先在路面上布设测量网格，然后采用单个照度计对每个网格点的照度进行逐点测量，该测量方式存在以下几个缺点：(1)每个照明区段的测量均需要预先布置测量网格，然后采用照度计对每个网格点的照度进行测量，测量是的速度慢、效率低，对正常交通的干扰较大。(2)横向断面上，仅在道路边线、车道中心线、道路中心等布置测量点，如果要加密测量网格，测量时间就会成倍增加。(3)现场测量人员对测量结果有影响，传统的测量方法需要两个人来完成照明测量(一人记录，另外一人摆放照度计和读数)，读数人员必须靠近照度计探头才能读取照度，这一过程影响了隧道内部分光线的传播(测量人员的存在致使部分直接或者间接光线无法照射在照度计探头上)，从而影响了路面上测量点的照度结果。(4)传统的测量方法是适用一台照度计对所有测量点的照度进行逐个测量，无法避免隧道照明系统的波动性对测试结果的影响。

因此，需要提出一种新的隧道路面照度快速测量系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种隧道路面照度快速测量系统，能够一次性测量隧道内所有照明区域每个测量横断面范围的照度，较传统的逐点测试方式，大大提高了测量速度；测量前不需要在路面上布设网格；可根据需要加密横向测量点，从而增加测量的精度，使测量结果更接近隧道的实际情况；降低了测量过程中人员或行走驱动装置对隧道照明环境的影响，提高了测量精度。

本发明提供一种隧道路面照度快速测量系统，包括：横向安装梁、纵向推杆和若干安装在横向安装梁上的照度计；

所述照度计的受光面高于横向安装梁的顶面；

所述纵向推杆一端连接于横向安装梁外侧壁中部，且纵向推杆的长度方向垂直于横向安装梁的长度方向；所述纵向推杆的另一端与行走动力单元连接，用于在行走动力装置的推动下，推动横向安装梁产生纵向位移。

进一步，所述横向安装梁顶面下沉形成平行于横向安装梁长度方向的滑槽；所述照度计底端外套固定有安装套；所述安装套卡接在滑槽内，并可沿横向安装梁的长度方向单自由度移动，用于调整照度计的横向位置。

进一步，所述横向安装梁外侧壁均自横向安装梁的顶部向底部，向横向安装梁的外侧倾斜。

进一步，所述滑槽中部固定设置有纵向位移传感器，所述纵向位移传感器低于照度计的受光面。

进一步，所述安装套侧壁设置有出线孔ⅰ；所述滑槽靠近纵向推杆的内侧壁设置有若干线槽ⅰ，所述若干线槽ⅰ分别与若干照度计一一对应；所述若干线槽ⅰ在滑槽靠近纵向推杆的内侧壁的中部连通；所述滑槽在若干线槽ⅰ连通处设置有出线孔ⅱ；所述纵向推杆内部沿纵向推杆的长度方向贯通设置有若干相互隔离的线槽ⅱ，所述若干线槽ⅱ分别与纵向位移传感器和若干照度计一一对应；所述出线孔ⅱ将滑槽内部与线槽ⅱ连通；

所述照度计的数据线的数据输出端依次穿设于出线孔ⅰ照度计对应的线槽ⅰ、出线孔ⅱ和照度计对应的线槽ⅱ后与数据接收装置连接，用于将照度计测量得到的光照度信号发送给数据接收装置；

所述纵向位移传感器的数据线的数据输出端依次穿设于出线孔ⅱ和纵向位移传感器对应的线槽ⅱ后与数据接收装置连接，用于将纵向位移传感器测量得到的纵向位移信号发送给数据接收装置。

进一步，所述纵向推杆外侧壁周向设置有若干理线组件，所述若干理线组件分别与线槽ⅱ一一对应；

所述纵向推杆外侧壁在理线组件靠近横向安装梁的一侧设置有出线孔ⅲ；所述出线孔ⅲ将理线组件对应的线槽ⅱ内腔与外部环境连通；所述推杆外侧壁在理线组件远离横向安装梁的一侧设置有入线孔；所述入线孔将理线组件对应的线槽ⅱ内腔与外部环境连通；

穿设于线槽ⅱ的数据线从线槽ⅱ对应的出线孔ⅲ穿出纵向推杆侧壁，依次缠绕在线槽ⅱ对应的理线组件上，然后再穿入线槽ⅱ对应的入线孔。

进一步，所述理线组件包括两个结构相同的理线杆；所述理线杆一端固定连接于纵向推杆外侧壁，所述理线杆另一端外套固定设置有挡环；所述理线杆轴线垂直于纵向推杆的长度方向，且同一组件的两个理线杆与推杆外侧壁的固定连接点的连线平行于纵向推杆的长度方向；

穿设于线槽ⅱ的数据线从线槽ⅱ对应的出线孔ⅲ穿出纵向推杆侧壁，依次缠绕在线槽ⅱ对应的理线组件中靠近横向安装梁的理线杆和远离横向安装梁的理线杆，然后再穿入线槽ⅱ对应的入线孔。

进一步，所述若干理线组件相互错开设置于纵向推杆外侧壁周向。

进一步，所述横向安装梁的顶面在滑槽开口一侧沿横向安装梁长度方向设置有刻度尺。

进一步，所述滑槽的长度尺寸与隧道照明区域路面宽度尺寸相同。

本发明的有益效果：

(1)本发明测量前不用在路面上通过粉笔或者油漆等布设测量网格，能够一次完成整个横断面上所有测量点照度的测量，并进一步通过纵向移动本发明测量系统完成隧道照明范围内所有测量点照度的测量，纵向上的移动可以采用车辆驱动或者手动驱动，可以大大提高测量点照度的测量速度；

(2)本发明可以根据测量精度的要求，在横向和纵向方向上调整隧道照明范围内测点疏密，从而使测量精度达到测量要求。

(3)本发明降低了测量人员对对路面光照的影响，测量人员无需靠近照度计的受光面，就可读取照度数据，避免了测试过程对测试结果的影响，提高隧道路面照度测量的精度。

(4)本发明同时测量同一横断面内所有测量点的照度，降低了隧道照明系统的波动性对测试结果的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的俯视图；

图2为横向安装梁的正视图；

图3为图1中b-b向的剖视图；

图4为图1中c-c向的剖视图；

图5为图1中d-d向的剖视图；

图6为图1中a处的放大示意图；

图7为本发明俯视使用示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的一种隧道路面照度快速测量系统，包括：横向安装梁1、纵向推杆2和若干安装在横向安装梁1上的照度计3；在实际操作中，可以根据对隧道路面照度测量精度的要求，设置照度计3数量，照度计3数量越多，照度测量精度越高。

如图2所示，所述照度计3的受光面高于横向安装梁1的顶面；保证横向安装梁1受到光照产生的影子不会对照度计3的测量产生影响，提高测量精度。

所述纵向推杆2一端连接于横向安装梁1外侧壁中部，且纵向推杆2的长度方向垂直于横向安装梁1的长度方向；所述纵向推杆2的另一端与行走动力单元连接，用于在行走动力装置的推动下，推动横向安装梁1产生纵向位移。本实施例中，纵向是指垂直于隧道横断面的方向，横向是平行于隧道路面宽度方向的方向，纵向和横向相互垂直。所述行走动力单元可以是车辆，也可以是测量人员，还可以是其他可以进行位移变化的行走动力装置，其中，车辆和测量人员的行走，可以推动纵向推杆2的发生位移，具体到本申请中，行走动力单元推动本申请的测量系统在垂直于隧道横断面方向发生位移。行走动力单元不是在本申请所要保护的对象，在此不做赘述。使用时，测量系统应尽量贴近于隧道路面，行走动力单元设置于纵向推杆2另一端，使得行走动力单元远离照度计3，并不需要测量人员或者其他行走动力单元靠近照度计3来进行测量，避免了行走动力单元在隧道照明下产生的影子对照度计3受光面的照度测量的影响，提高了隧道路面照明照度的测量精度。通过上述系统，避免测量人员或车辆以及隧道照明系统的波动性对隧道路面照度测量精度的影响，能够在横向和纵向范围内调整隧道路面照明测量精度，一次完成整个横断面上所有测量点照度的测量，并进一步通过纵向移动本发明测量系统完成隧道照明范围内所有测量点照度的测量，大大提高测量点照度的测量速度和精度。

进一步，所述横向安装梁1顶面下沉形成平行于横向安装梁1长度方向的滑槽11；所述照度计3底端外套固定有安装套31；所述安装套31卡接在滑槽11内，并可沿横向安装梁1的长度方向单自由度移动，用于调整照度计3的横向位置。本实施例中，所述安装套31背向纵向推杆2的侧壁固定设置有燕尾块311，所述滑槽11远离纵向推杆2的内侧壁设置有与燕尾块311适形匹配的燕尾槽，所述燕尾槽的长度方向平行于横向安装梁1的长度方向，所述燕尾块311卡接在燕尾槽内，并可沿燕尾槽的长度方向单自由度滑动。所述燕尾块311与燕尾槽的匹配的壁面和燕尾槽与燕尾块311的匹配的壁面为磨砂面，既可以使燕尾块311沿燕尾槽滑动，又可以使燕尾块311定位在设定的燕尾槽位置处，使得在行走动力单元推动纵向推杆2，从而推动横向安装梁1时，照度计3相对于横向安装梁1的位置保持稳定，提高整个装置的测量稳定性和精度。当然还可以采用其它结构，实现装套卡接在滑槽11内，并可沿横向安装梁1的长度方向单自由度移动，在此不对其结构进行约束限定。通过上述结构，可以根据对隧道路面照度测量精度的要求，调整照度计3的横向位置以及照度计3相互之间的距离，照度计3的数量设置得越多，则相邻照度计3相互之间的距离越小，从而可以增加测量的精度，使得测量结构更接近于隧道内照明实际情况，当然也可以综合考虑成本和精度的要求，设置相应数量的照度计3，以及调整照度计3之间的距离。

进一步，所述横向安装梁1外侧壁均自横向安装梁1的顶部向底部，向横向安装梁1的外侧倾斜，这样横向安装梁1外部就呈四棱台结构，这样了结构既保证了在测量过程中装置中心的稳定性，模拟隧道路面的光照情况，避免横向安装梁1倾斜造成测量误差，同时，这样的设置也将照度计3周围的结构设置于照度计3受光面之下，最大限度避免了横向安装梁1对照度计3受光面感应隧道照明的影响。

进一步，所述滑槽11中部固定设置有纵向位移传感器4，所述纵向位移传感器4低于照度计3的受光面32。纵向位移传感器4用于感应照度计3的纵向位移，在照度计3采样读数时，可根据纵向位移传感器4精确设置照度计3在纵向方向上采样读数的位置，调整隧道路面照明测量精度。

进一步，如图3和图4所示，所述安装套31侧壁设置有出线孔ⅰ；所述滑槽11靠近纵向推杆2的内侧壁设置有若干线槽ⅰ111，所述若干线槽ⅰ111分别与若干照度计3一一对应；所述若干线槽ⅰ111在滑槽11靠近纵向推杆2的内侧壁的中部连通；所述滑槽11在若干线槽ⅰ111连通处设置有出线孔ⅱ112；如图5所示，所述纵向推杆2内部沿纵向推杆2的长度方向贯通设置有若干相互隔离的线槽ⅱ21，所述若干线槽ⅱ21分别与纵向位移传感器4和若干照度计3一一对应；所述出线孔ⅱ112将滑槽11内部与线槽ⅱ21连通；

所述照度计3的数据线33的数据输出端依次穿设于出线孔ⅰ照度计3对应的线槽ⅰ111、出线孔ⅱ112和照度计3对应的线槽ⅱ21后与数据接收装置(不是本申请保护内容，附图中未画出)连接，用于将照度计3测量得到的光照度信号发送给数据接收装置；

所述纵向位移传感器4的数据线41的数据输出端依次穿设于出线孔ⅱ112和纵向位移传感器4对应的线槽ⅱ21后与数据接收装置连接，用于将纵向位移传感器4测量得到的纵向位移信号发送给数据接收装置。通过该结构，可以合理布置照度计3数据线和纵向位移传感器4的数据线41，将照度计3采集的信号和纵向位移传感器4采集的信号发送给数据接收装置，测量人员可以在不靠近照度计3不影响照度计3测量结果的情况下，根据数据接收装置接收到的信号调整纵向位移(也就是纵向读数位置)，并对照度计3进行读数。在降低测量人员对结果的影响方面，传统的测量方法需要两个人来完成照明测量(一人记录，另外一人摆放照度计3和读数)，读数人员必须靠近照度计3探头才能读取照度，这一过程影响了隧道内部分光线的传播(测量人员的存在致使部分直接或者间接光线无法照射在照度计3探头上)，从而影响了路面上测量点的照度结果。上述结构采用纵向推杆2推动横向安装梁1进行前后移动，加大了测量点与车辆或者人员(行走动力单元)的距离，同时数据的采集由数据接收装置与数据线完成，人员无须靠近照度计3探头读取，避免了测试过程对测试结果的影响。本实施例中，数据接收装置可以是计算机、控制器芯片或者单片机，优选51系列单片机，所述数据接收装置还可包括显示器，显示器与计算机、控制器芯片或者单片机连接，用于显示照度计3测量的纵向位移和照度计3采集的照度信号。需要说明的是，数据接收装置并不是本申请保护的内容，只是用于补充说明数据线的数据输出方向，数据接收装置可根据实际需要进行直接采购，在此不做赘述。

进一步，如图6所示，所述纵向推杆2外侧壁周向设置有若干理线组件，所述若干理线组件分别与线槽ⅱ21一一对应；

所述纵向推杆2外侧壁在理线组件靠近横向安装梁1的一侧设置有出线孔ⅲ22；所述出线孔ⅲ22将理线组件对应的线槽ⅱ21内腔与外部环境连通；所述推杆外侧壁在理线组件远离横向安装梁1的一侧设置有入线孔23；所述入线孔23将理线组件对应的线槽ⅱ21内腔与外部环境连通；

穿设于线槽ⅱ21的数据线从线槽ⅱ21对应的出线孔ⅲ22穿出纵向推杆2侧壁，依次缠绕在线槽ⅱ21对应的理线组件上，然后再穿入线槽ⅱ21对应的入线孔23。

进一步，所述理线组件包括两个结构相同的理线杆5；所述理线杆5一端固定连接于纵向推杆2外侧壁，所述理线杆5另一端外套固定设置有挡环51；所述理线杆5轴线垂直于纵向推杆2的长度方向，且同一组件的两个理线杆5与推杆外侧壁的固定连接点的连线平行于纵向推杆2的长度方向；

穿设于线槽ⅱ21的数据线从线槽ⅱ21对应的出线孔ⅲ22穿出纵向推杆2侧壁，依次缠绕在线槽ⅱ21对应的理线组件中靠近横向安装梁1的理线杆5和远离横向安装梁1的理线杆5，然后再穿入线槽ⅱ21对应的入线孔23。本实施例中，在使用装置进行测量之前，先对照度计3的横向位置进行调整，当照度计3位置调整需要更长的数据线时，若靠近横向安装梁1的理线杆5上缠绕的数据线放线后不能满足数据线长度需要，则将远离横向安装梁1的理线杆5上缠绕的数据线先进行放线，然后再将靠近横向安装梁1的理线杆5上缠绕的数据线放线，调整数据线长度，最后再调整照度计3位置，若靠近横向安装梁1的理线杆5上缠绕的数据线放线后能满足数据线长度要求，则只需要对横向安装梁1的理线杆5上缠绕的数据线放线，然后再调整照度计3位置。当调整好照度计3位置后，有多余长度的数据线则可缠绕在理线组件上，避免了滑槽11内部数据线相互缠绕或者影响安装套31沿滑槽11移动，使整个装置更为稳定。一个理线组件设置两个理线杆5，使得调整数据线长度时更为灵活，避免了单一理线杆5在放线和收线的过程中发生数据线缠绕打结。

进一步，所述若干理线组件相互错开设置于纵向推杆2外侧壁周向。通过该结构，避免了不同的理线组件整理的数据线相互缠绕打结。

进一步，所述横向安装梁1的顶面在滑槽11开口一侧沿横向安装梁1长度方向设置有刻度尺12。

进一步，所述滑槽11的长度尺寸与隧道照明区域路面宽度尺寸相同。通过该结构，能够一次性完成整个横断面上所有测量点照度的测量，大大提高测量点照度的测量速度，降低了传统测量方法分开测量统一横断面测量点照度的误差，即降低了隧道照明系统的波动性对测试结果的影响。如图7所示，根据隧道路面宽度(两车道或者三车道，图7为两车道)调整测量系统后，可以一次性地测量隧道每个横断面的隧道照度。测量横断面间的纵向间距m、断面总数量n、灯具间距s的关系为：

当然，还可以根据采集的照度信号、纵向位移信号以及实现设置好的照度计3横向位置，计算隧道路面的平均照度、均匀度和道路中线纵向均匀度，并自动生成测量报告，可直接由数据接收装置完成，此为现有技术，在此不赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。