一种立式道路照明亮度测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路照明测试领域，具体为一种采用特定机械装置结合信息采集及控制技术对道路路面照明亮度实施自动测试的道路照明亮度测试装置及测试方法。
【背景技术】
[0002]路面照明亮度测试是评价和验证道路照明工程设计合理性与可靠性的重要方法和手段，其测试的内容主要指道路的平均亮度，亮度的均匀性，对使用者产生的眩光控制水平，道路周围的环境照明系数，以及视觉引导性等，其结果可直接影响到道路使用过程中相关人员的安全性以及驾驶者的视觉的功能和舒适性。
[0003]目前，普遍应用的路面照明亮度测试手段都是通过采用人工方式对测试域进行网格划分布置测点，通过中心法和/或四点法并借助数字式亮度计对布置的测试点的亮度逐一进行测试，然后通过人工读数、记录的方式获得测试数据，并将测试数据进行存储和运算后得出测试结果，这种测试方式存在着以下缺陷:
[0004]I)、工作效率低，劳动强度大。单个测试点的亮度测试需要几个人相互配合才能完成测试、读数、记录等环节，整个测试过程费时费力；
[0005]2)、精度不高，易受外部环境影响。一方面，测试过程中，测试仪器受到测试人员自身对光的干扰，单个测试点的测试值存在误差，另一方面，由于天气及光照强度均会随时间发生变化，同时人工测试方式耗时较长，则不同测试点之间测试时间相差较大，导致测试值产生较大误差；
[0006]3)、安全性差。对一些已通车的道路路面进行照明亮度测试时，相关测试人员的人身安全难于得到保障。
[0007]基于上述原因，发明专利CN103822704A将多个照度计固定安装于一个遥控运行的测试装置上，测试装置的宽度能够沿道路宽度方向收缩，沿道路长度方向依靠行走轮运行，其运行方式为人工实时机旁遥控控制，实现测试装置沿道路行进方向逐一测试点进行照度测试，但是此装置存在以下问题:
[0008]I)、该测试装置进行测试之前，依然需要人工进行布置测试点，根据测试区域的长度进行测试点的布置工作，费时费力；
[0009]2)、测试装置依靠人工遥控运行，小车运行的平稳性以及到达测试点的准确性，完全依靠人工控制的水平，测试工作依然费时费力，并且人工控制对测试精度造成影响；
[0010]3)、照度计位于测试装置的内部，测试装置自身将对照度和亮度的测试值产生影响，从而影响测试精度；
[0011]4)、测试装置包括多个照度计，使测试装置的成本大大提升，而且固定安装于测试装置伸缩结构内部的照度计，利用率低，造成了制造成本的不必要的增加；
[0012]5)、由于测试装置内部固定安装多个照度计，如此照度计之间的距离是不可调的。现场测试时，沿测试装置固定多个照度计的方向，测试点之间的距离是不可调的，那么测试的精度不能够灵活调整，导致测试装置的灵活性和适应性差。
[0013]针对上述所存在的问题，提出一种完整的全自动道路路面照明检测装置及检测方法，以降低测试过程中人工工作量，并且提高测试装置的测试精度、自动化程度、适应性，同时降低其制造成本。
【发明内容】
[0014]本发明所解决的技术问题在于提供一种立式道路照明亮度测试装置及测试方法，这种装置及其测量方法适用于公路、铁路及市政道路路面照明亮度的自动测试，特别是隧道入口段照明测试，以解决上述【背景技术】中所存在的缺陷。
[0015]一种立式道路照明亮度测试装置，包括主体支架、运行机构、探测定位机构、测量机构以及中心计算机构，其中:
[0016]主体支架为一由高强度轻质材料制成的镂空框体支架，用于支承整个测试装置的各个部件，其高度的设计原则为在满足支承整个测试装置的条件下尽量降低其高度；
[0017]运行机构包括三组轮结构，每组轮结构包括至少一个单轮，运行机构的前部设置一组轮结构，为用于驱动主体支架转向的转向轮，而后部并排设置两组轮结构，为用于驱动主体支架前进或者后退的驱动轮；
[0018]探测定位机构包括四个探测定位单元，所述探测定位单元为红外线测距装置，安装于主体支架的镂空框体支架的底部四条边的中间位置，用于测量主体支架与待检测路面起点、终点以及路肩之间的长度或距离；
[0019]测量机构固连于主体支架的顶部中间位置，包括支撑臂以及亮度计，其中亮度计固连在支撑臂一侧末端并通过支撑臂伸出到主体支架外，同时，在支撑臂下部设置有一个可将支撑臂实现上、下推送的推送机构；
[0020]中心计算机构设置于主体支架的镂空框体支架内，通过镂空框体支架对中心计算机构进行保护，中心计算机构包括作为运算存储器的微型计算机，并通过微型计算机分别对运行机构、探测定位机构以及测量机构的工作进行控制，同时，其作为运算存储器也对数据结果进行存储，并按测试规范进行相应计算，输出用户需要的参数值。
[0021]在本发明中，所述中心计算机构上还连接有一个人机交互设备，此人机交互设备包括但不限于鼠标、键盘、显示屏、触摸式显示屏、手持设备端。用户在人机交互设备处输入必要的相关信息，同时读取或输出所需的参数值。
[0022]在本发明中，主体支架优选采用铝合金材料制成，其形成的刚性框架结构可用于支承整个测试装置的各个部件，采用高强度轻质材料既保证了设备整体的刚度，同时使设备重量较轻，便于携带，同时，其高度值在满足支承测试装置的条件下尽量低，优选采用的框架尺寸规格为:长*宽*高为500mm*500mm*1000mm。
[0023]运行机构的三组轮结构中的转向轮通过齿轮传动方式与转向电机相连，转向电机提供装置的转向动力；而驱动轮通过链传动与驱动电机相连，驱动电机提供测试装置的前进动力。转向电机以及驱动电机由安装在主体支架中的蓄电池提供电力供给；运行机构的运行由通过中心计算机构进行控制，即由中心计算机构根据探测定位系统所获得的测试装置所在位置信息以及测试点位置信息，控制运行机构实现测试装置的转向以及前进/后退等动作。
[0024]探测定位机构还包括用于遮挡道路前、后端端面以及两侧路基的端面的挡板，挡板具有配合红外线测距装置的反射面，探测定位机构通过挡板以及红外线测距装置测量出主体支架距离道路两侧挡板、测量起点以及测量终点之间的距离，以此来确定网格布点和测试装置的位置，同时将此数据上传至中心计算机构来作为控制测试装置运行的位置信息。
[0025]同时，为减少成本/缩减操作步骤，探测定位机构也可以只包括用于遮挡道路前、后端端面的挡板，而取消两侧路基的端面挡板，在路基两侧直接使用路基做反射面，利用探测定位机构的红外线测距装置配合道路前、后端端面挡板以及路基测量出主体支架距离道路两侧路基、测量起点以及测量终点之间的距离并进行记录。
[0026]测量机构的支撑臂的长度为800?1200_，而推送机构为气缸或者液压缸，其调整范围在500?800_，亮度计高度位置通过设定值以及推送机构的伸缩量来进行调整，其调整位置以使亮度计的测量亮度或照度的高度符合规范要求为准，而支撑臂的作用是使亮度计的测试点位置远离设备，从而排出了测量仪器对测试精度的影响。
[0027]在本发明中，中心计算机构作为测试装置的计算核心，其功能与作用在于:
[0028]一、当测试装置进入测试现场时，由探测定位机构探测出测试区域的轮廓，根据测试规范，自动进行测试点布置工作；
[0029]二、测试过程中根据测试点位置和测试装置所处的位置，控制运行机构的运行，使测试装置到达测试点位置进行测量；
[0030]三