CN101713512B - 一种道路led照明灯配光方法 - Google Patents
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Abstract
一种道路LED照明灯配光方法,其特征在于按下列步骤进行:步骤一:测量隧道宽度w,车道数,照明高度h1;步骤二:在隧道的基本段,选择横向布灯方式,确定横向光束角θ,制作所需照明灯:步骤三:在隧道其他路段,采用双边对称加中间布灯方式,确定横向光束角θ3,根据横向光束角制作所需照明灯;步骤四:确定照明灯纵向光束角ψ和隧道纵向布灯间距s。本发明的显著效果是:能根据隧道状况合理选择照明灯,合理布置照明灯的横向和纵向布灯方式,既能有效利用光资源,又能满足照明要求,保证行人、车辆安全,同时又可节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明灯配光方法,具体地讲,涉及一种用于确定隧道内道路LED照明灯布置方式的方法。
背景技术
路灯的布灯方式对驾驶员具有很好的视觉引导性,对城市亮化起到一定的美化作用,道路及隧道布灯方式有中间布灯、单侧布灯、单侧中偏侧布灯、双侧交错布灯、双边对称布灯和双边对称加中间布灯。目前,我国有相当一部分公路、隧道的道路照明设计不合理,不能根据每个隧道的具体情况,选用合适的照明灯,并按照合适的间距布置照明灯;有的光束角θ偏大,照明灯照亮范围过宽,造成光资源浪费,有的光束角θ偏小,照明灯照亮范围过窄,不能照亮整个路面,不能满足照明要求。目前尚不能根据隧道状况确定合理的照明灯光束角,根据该光束角合理配置照明灯。
现有技术的主要问题:目前尚无法根据隧道状况合理选择照明灯,照明灯的横向和纵向布灯方式也不合理,或者造成能源浪费,或者不能满足照明要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种道路LED照明灯配光方法,能根据隧道状况确定横向布灯方式,得到合理横向光束角,制作照明灯,根据照明灯参数确定照明灯纵向光束角和隧道纵向布灯间距。既能有效利用光资源,又能满足照明要求,保证行人、车辆安全。
为达到上述目的,本发明所述的一种道路LED照明灯配光方法,其关键在于按下列步骤进行:
步骤一:测量隧道宽度w,获取隧道内的车道数,确定隧道内的照明高度h1,在该照明高度h1以下的隧道侧壁和路面均需要照明灯的光线照射。
根据隧道内不同区域需要的照度不同,可以将隧道分为入口段、过渡段、基本段和出口段。
步骤二:在隧道的基本段,根据隧道内的车道数选择横向布灯方式,根据横向布灯方式确定所需照明灯的横向光束角θ1,或θ2,或θ3中,或θ3边,并制作所需照明灯:
如果制作出的照明灯的横向光束角大于θ1,或θ2,或θ3中,或θ3边,则隧道的照亮高度大于h1,造成光源浪费;如果制作出的照明灯的横向光束角小于θ1,或θ2,或θ3中,或θ3边,则隧道的照亮高度小于h1,不能满足隧道的照明要求,保证安全。当制作出的照明灯的横向光束角等于θ1,或θ2,或θ3中,或θ3边时,即不造成能源浪费,又能满足照明要求,但由于工艺的限制,允许制作出的照明灯横向光束角θ1、或θ2、或θ3中、或θ3边在可以允许的范围内存在误差。
A:若隧道为两车道,采用单边布灯方式;设定照明灯安装高度h,根据隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定该单边布灯方式下的单边横向光束角θ1,根据该单边横向光束角θ1制作所需照明灯。
当隧道为两车道时,隧道一般较窄,横向布灯采用所述单边布灯方式即可以满足照明要求。
B:若隧道为三车道,首先采用单边布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定单边布灯方式下的单边横向光束角θ1,根据所述单边横向光束角θ1制作所需照明灯。
若不能制作满足所述单边横向光束角θ1要求的照明灯,则采用双边对称布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定双边对称布灯方式下的双边横向光束角θ2,根据该双边横向光束角θ2制作所需照明灯。
若不能制作满足所述双边横向光束角θ2要求的照明灯,则采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯安装高度h中和两侧照明灯安装高度h边,根据所述隧道宽度w、照明高度h1、中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下所述中灯横向光束角θ3中,根据隧道宽度w、照明高度h1、两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯。
当隧道为三车道时,横向布灯首先采用所述单边布灯方式;单边布灯方式不能满足工程要求时,采用所述双边对称布灯方式;双边对称布灯方式仍不能满足工程要求时,采用双边对称加中间布灯方式。
C:若隧道为四车道,首先采用双边对称布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定双边对称布灯方式下的双边横向光束角θ2,根据该双边横向光束角θ2制作所需照明灯。
若不能制作满足所述双边横向光束角θ2要求的照明灯,则采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯安装高度h中和两侧照明灯安装高度h边,根据隧道宽度w、照明高度h1、中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的中灯横向光束角θ3中;根据隧道宽度w、照明高度h1、两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯。
当隧道为四车道时,隧道较宽,首先采用所述双边对称布灯方式,若双边对称布灯方式不能满足工程要求,则采用所述双边对称加中间布灯方式。
步骤三:在隧道入口段、过渡段和出口段,照明灯采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯的安装高度h中,根据隧道宽度w、照明高度h1和中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的中灯横向光束角θ3中;根据隧道宽度w、照明高度h1和两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯。
步骤四:确定照明灯纵向光束角ψ和隧道纵向布灯间距s。
(一)根据制作的所需照明灯,获得该照明灯的参数,根据该照明灯的参数确定照明灯的纵向光束角ψ,该照明灯纵向光束角ψ由下式获得:
ψ=2×arc tan(η×p×ζ×M×N/(2×Eav×h×w)) (1)
其中,
η:照明灯利用系数;
P:照明灯的功率;
ζ:照明灯的光效;
M:照明灯的维护系数;
N:照明灯布置系数;
Eav:路面需要的平均照度;
w:隧道宽度;
h:照明灯的安装高度;
(二)根据照明灯纵向光束角ψ确定隧道纵向布灯间距s,所述纵向布灯间距s与纵向光束角ψ的关系如下式:
s=2h×tan(ψ/2) (2)
其中h表示照明灯的安装高度。
当照明灯安装高度h确定时,若纵向光束角ψ较小,则纵向布灯间距s较小;若纵向光束角ψ较大,则纵向布灯间距s较大。
所述单边布灯方式为中间布灯方式,或为单侧布灯方式,或为单侧中偏侧布灯方式,或为双侧交错布灯方式。在单边布灯方式下,隧道横向只有一个灯。
在所述单边布灯方式下,测量所述照明灯的安装高度h、隧道照明高度h1;测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2;
单边横向光束角θ1的限制,使照明灯的边界光线与隧道两侧壁的相交点N的高度都能满足隧道照明高度h1的要求;使照明高度h1以下的隧道侧壁和路面均有照明灯的光线照射。如果相交点N过高,会造成光资源浪费,如果相交点N过低,会影响道路的照明效果。
所述单边横向光束角θ1与所述照明灯安装高度h、隧道照明高度h1、隧道宽度w2,该照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ1的允许误差范围[θ1下限,θ1上限],其中θ1下限和θ1上限由下式获得:
所述照明灯的单边横向光束角θ1在[θ1下限,θ1上限]范围内,均能满足所述宽度为w隧道的单边布灯要求。
在所述双边对称布灯方式下,测量所述照明灯的安装高度h,隧道照明高度h1,使两侧照明灯边界光线交接点M处于隧道照明高度h1所在的水平面上,测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2。
双边横向光束角θ2的限制,使照明灯的边界光线与隧道两侧壁的相交点N的高度都能满足隧道照明高度h1的要求,两侧照明灯边界光线交接点M也能满足隧道照明高度h1的要求;使照明高度h1以下的隧道侧壁和路面均有照明灯的光线照射。如果相交点N和M过高,会造成光资源浪费,如果相交点N和M过低,会影响道路的照明效果。
所述双边横向光束角θ2与所述隧道高度h、隧道照明高度h1、宽度w、该照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ2的允许误差范围[θ2下限,θ2上限],其中θ2下限和θ2上限由下式获得:
所述照明灯的双边横向光束角θ2在[θ2下限,θ2上限]范围内,均能满足所述宽度为w隧道的双边对称布灯要求。
所述双边对称加中间布灯方式,测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2,该照明灯离另一侧隧道墙壁的水平距离w1=w-w2;确定隧道墙体需要照亮的高度h1,确定双边照明灯的布灯高度h,中间照明灯的布灯高度h中,使中间照明灯与双边照明灯边界光线交接点M处于隧道照明高度h1所在的水平面上,测量该交接点M与所述双边照明灯的水平距离w1边,测量该交接点M与所述中间照明灯的水平距离w中;
中灯横向光束角θ3中与侧灯横向光束角θ3边的限制,使照明灯的边界光线与隧道两侧壁的相交点N的高度都能满足隧道照明高度h1的要求;中间照明灯与两侧照明灯边界光线交接点M也能满足隧道照明高度h1的要求;使照明高度h1以下的隧道侧壁和路面均有照明灯的光线照射。如果相交点N和M过高,会造成光资源浪费,如果相交点N和M过低,会影响道路的照明效果。
所述中间照明灯的中灯横向光束角θ3中与所述中间照明灯的布灯高度h中、隧道墙体需要照亮的高度h1、所述水平距离w中的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ3中的允许误差范围[θ3中下限,θ3中上限],其中θ3中下限和θ3中上限由下式获得:
所需照明灯的中灯横向光束角θ3中在[θ3中下限,θ3中上限]范围内,均能满足双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的要求。
侧面照明灯的侧灯横向光束角θ3边与所述侧边照明灯的布灯高度h、隧道墙体需要照亮的高度h1、所述交接点M与所述双边照明灯的水平距离w1边、以及所述照明灯离较近一侧隧道墙壁的距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ3边的允许误差范围[θ3边下限,θ3边上限],其中θ3边下限和θ3边上限由下式获得:
所需照明灯的侧灯横向光束角θ3边在[θ3边下限,θ3边上限]范围内,均能满足双边对称加中间布灯方式中两边照明灯要求。
本发明的显著效果是:提供了一种LED照明灯配光方法,能根据隧道状况合理选择横向布灯方式,根据该横向布灯方式,确定合适横向光束角,制作照明灯,由于工艺限制,允许照明灯的横向光束角和合适横向光束角之间存在误差;根据照明灯参数确定照明灯纵向光束角和隧道纵向布灯间距。既能有效利用光资源,又能满足照明要求,保证行人、车辆安全,同时又可节约成本。
附图说明
附图1为本发明的隧道配灯流程图;
附图2为本发明的单边布灯横向光束角示意图;
附图3为本发明的双边对称布灯横向光束角示意图;
附图4为本发明的双边对称加中间布灯横向光束角示意图;
附图5为本发明的纵向布灯光束角示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,以隧道为例具体说明:
如图1、2所示,本发明所述的一种道路LED照明灯配光方法,是按下列步骤进行:
步骤一:测量隧道宽度w,获取隧道内的车道数,确定隧道内的照明高度h1,在该照明高度h1以下的隧道侧壁和路面均需要照明灯的光线照射。
步骤二:在隧道的基本段,根据隧道内的车道数选择横向布灯方式,根据横向布灯方式确定所需照明灯的横向光束角θ,并制作所需照明灯:
A:若隧道为两车道,采用单边布灯方式;设定照明灯安装高度h,根据隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定该单边布灯方式下的单边横向光束角θ1,根据该单边横向光束角θ1制作所需照明灯。
若两车道隧道的宽度为10.5米,高度为7.2米,采用单边布灯方式,照明灯的高度h为5.5米,与墙的距离w2为0.3米,若采用单边布灯,最佳横向光束角为75.96度,若采用中间布灯,最佳横向光束角为89.45度。
如图3、4所示,B:若隧道为三车道,首先采用单边布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定单边布灯方式下的单边横向光束角θ1,根据所述单边横向光束角θ1制作所需照明灯。
若不能制作满足所述单边横向光束角θ1要求的照明灯,则采用双边对称布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定双边对称布灯方式下的双边横向光束角θ2,根据该双边横向光束角θ2制作所需照明灯。
若不能制作满足所述双边横向光束角θ2要求的照明灯,则采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯安装高度h中和两侧照明灯安装高度h边,根据所述隧道宽度w、照明高度h1、中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下所述中灯横向光束角θ3中;根据隧道宽度w、照明高度h1、两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯。
若三车道隧道宽度w为14.25米,高度为8米,照明灯安装高度为5.5米,离墙0.3米,采用单边布灯方式中的单边布灯方式,最佳横向光束角为80.81度;若采用单边布灯方式中的中间布灯方式,最佳横向光束角为80.20度;若采用双边对称布灯,照明灯安装高度5.5米,离墙0.3米,最佳横向光束角为51.54度。
C:若隧道为四车道,首先采用双边对称布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定双边对称布灯方式下的双边横向光束角θ2,根据该双边横向光束角θ2制作所需照明灯。
若不能制作满足所述双边横向光束角θ2要求的照明灯,则采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯安装高度h中和两侧照明灯安装高度h边,根据隧道宽度w、照明高度h1、中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的中灯横向光束角θ3中;根据隧道宽度w、照明高度h1、两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯。
若四车道隧道,隧道宽度w为18米,高度h为8米,采用双边对称布灯,照明灯安装高度为5.5米,离墙0.3米,照明灯的最佳横向光束角为53.63度;
根据隧道内不同区域需要的照度不同,可以将隧道分为入口段、过渡段、基本段和出口段,过渡段又可以根据需要照度的不同,再分为几个段。
步骤三:在隧道入口段、过渡段和出口段,照明灯采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯的安装高度h中,根据隧道宽度w、照明高度h1和中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的中灯横向光束角θ3中;根据隧道宽度w、照明高度h1和两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯。
如图5所示,步骤四:确定照明灯纵向光束角ψ和隧道纵向布灯间距s。
(一)根据制作的所需照明灯,获得该照明灯的参数,根据该照明灯的参数确定照明灯的纵向光束角ψ,该照明灯纵向光束角ψ由下式获得:
ψ=2×arc tan(η×p×ζ×M×N/(2×Eav×h×w)) (1)
其中,
η:照明灯利用系数;
P:照明灯的功率;
ζ:照明灯的光效;
M:照明灯的维护系数;
N:照明灯布置系数;
Eav:路面需要的平均照度;
w:隧道宽度;
h:照明灯的安装高度;
(二)根据照明灯纵向光束角ψ确定隧道纵向布灯间距s,所述纵向布灯间距s与纵向光束角ψ的关系如下式:
s=2h×tan(ψ/2) (2)
其中h表示照明灯的安装高度。
所述单边布灯方式为中间布灯方式,或为单侧布灯方式,或为单侧中偏侧布灯方式,或为双侧交错布灯方式。
在所述单边布灯方式下,测量所述照明灯的安装高度h、隧道照明高度h1;在高度为h1的平面上,测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2;
所述单边横向光束角θ1与所述照明灯安装高度h、隧道照明高度h1、隧道宽度w、该照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ1的允许误差范围[θ1下限,θ1上限],其中θ1下限和θ1上限由下式获得:
所述照明灯的单边横向光束角θ1在[θ1下限,θ1上限]范围内,均能满足所述宽度为w隧道的单边布灯要求。
在所述双边对称布灯方式下,测量所述照明灯的安装高度h,隧道照明高度h1,测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2;
双边横向光束角θ2与所述隧道高度h、隧道照明高度h1、宽度w、该照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ2的允许误差范围[θ2下限,θ2上限],其中θ2下限和θ2上限由下式获得:
所述照明灯的双边横向光束角θ2在[θ2下限,θ2上限]范围内,均能满足所述宽度为w隧道的双边对称布灯要求。
所述双边对称加中间布灯方式,测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2,该照明灯离另一侧隧道墙壁的水平距离w1=w-w2;确定隧道墙体需要照亮的高度h1,确定双边照明灯的布灯高度h,中间照明灯的布灯高度h中,使中间照明灯与双边照明灯边界光线交接点M处于隧道照明高度h1所在的水平面上,测量该交接点M与所述双边照明灯的水平距离w1边,测量该交接点M与所述中间照明灯的水平距离w中;所述中间照明灯的中灯横向光束角θ3中与所述中间照明灯的布灯高度h中、隧道墙体需要照亮的高度h1、所述水平距离w中的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ3中的允许误差范围[θ3中下限,θ3中上限],其中θ3中下限和θ3中上限由下式获得:
所需照明灯的中灯横向光束角θ3中在[θ3中下限,θ3中上限]范围内,均能满足双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的要求。
侧面照明灯的侧灯横向光束角θ3边与所述侧边照明灯的布灯高度h、隧道墙体需要照亮的高度h1、所述交接点M与所述双边照明灯的水平距离w1边、以及所述照明灯离较近一侧隧道墙壁的距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ3边的允许误差范围[θ3边下限,θ3边上限],其中θ3边下限和θ3边上限由下式获得:
所需照明灯的侧灯横向光束角θ3边在[θ3边下限,θ3边上限]范围内,均能满足双边对称加中间布灯方式中两边照明灯要求。
所述隧道内的照明灯配光方法也适应于一般道路照明灯,对道路照明灯,w代表需要照明的宽度范围,w2代表照明灯距需要照明的宽度范围右边界线的距离。
本发明的原理是:根据所述隧道宽度w确定照明灯横向布灯方式,根据照明灯横向布灯方式确定照明灯横向光束角,根据该横向光束角制作照明灯,照明灯制作完后,获取照明灯纵向光束角,根据纵向光束角确定布灯间距。本LED照明灯配光方法能够合理配置隧道内的照明灯,既不浪费能源,又能满足照明要求,使隧道内照度充足,保证人车安全,同时又可节约成本。
Claims (2)
1.一种道路LED照明灯配光方法,其特征在于按下列步骤进行:
步骤一:获取隧道宽度w、车道数及隧道内的照明高度h1这些基础数据,在该照明高度h1以下的隧道侧壁和路面均需要照明灯的光线照射;
步骤二:在隧道的基本段,根据隧道内的车道数选择横向布灯方式,根据横向布灯方式确定所需照明灯的横向光束角θ1,或θ2,或θ3中,或θ3边,并制作所需照明灯:
A:若隧道为两车道,采用单边布灯方式;设定照明灯安装高度h,根据隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定该单边布灯方式下的单边横向光束角θ1,根据该单边横向光束角θ1制作所需照明灯;
B:若隧道为三车道,首先采用单边布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定单边布灯方式下的单边横向光束角θ1,根据所述单边横向光束角θ1制作所需照明灯;
若不能制作满足所述单边横向光束角θ1要求的照明灯,则采用双边对称布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定双边对称布灯方式下的双边横向光束角θ2,根据该双边横向光束角θ2制作所需照明灯;
若不能制作满足所述双边横向光束角θ2要求的照明灯,则采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯安装高度h中和两侧照明灯安装高度h边,根据所述隧道宽度w、照明高度h1、中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的中灯横向光束角θ3中;根据隧道宽度w、照明高度h1、两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯;
C:若隧道为四车道,首先采用双边对称布灯方式,确定照明灯安装高度h,根据所述隧道宽度w,照明灯安装高度h和照明高度h1,确定双边对称布灯方式下的双边横向光束角θ2,根据该双边横向光束角θ2制作所需照明灯;
若不能制作满足所述双边横向光束角θ2要求的照明灯,则采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯安装高度h中和两侧照明灯安装高度h边,根据隧道宽度w、照明高度h1、中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的中灯横向光束角θ3中;根据隧道宽度w、照明高度h1、两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯;
步骤三:在隧道入口段、过渡段和出口段,照明灯采用双边对称加中间布灯方式,确定中间照明灯的安装高度h中,根据隧道宽度w、照明高度h1和中间照明灯安装高度h中,确定双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的中灯横向光束角θ3中;根据隧道宽度w、照明高度h1和两侧照明灯安装高度h边,确定双边对称加中间布灯方式下两侧照明灯的侧灯横向光束角θ3边;根据所述中灯横向光束角θ3中制作中间所需照明灯,根据所述侧灯横向光束角θ3边制作两侧所需照明灯;
步骤四:确定照明灯纵向光束角ψ和隧道纵向布灯间距s;
(一)根据制作的所需照明灯,获得该照明灯的参数,根据该照明灯的参数确定照明灯的纵向光束角ψ,该照明灯纵向光束角ψ由下式获得:
ψ=2×arctan(η×p×ζ×M×N/(2×Eav×h×w)) (1)
其中,
η:照明灯利用系数;
P:照明灯的功率;
ζ:照明灯的光效;
M:照明灯的维护系数;
N:照明灯布置系数;
Eav:路面需要的平均照度;
w:隧道宽度;
h:照明灯的安装高度;
(二)根据照明灯纵向光束角ψ确定隧道纵向布灯间距s,所述纵向布灯间距s与纵向光束角ψ的关系如下式:
s=2h×tan(ψ/2) (2)
其中h表示照明灯的安装高度;
在所述单边布灯方式下,测量所述照明灯的安装高度h、隧道照明高度h1;测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2;
所述单边横向光束角θ1与所述照明灯安装高度h、隧道照明高度h1、隧道宽度w、该照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ1的允许误差范围[θ1下限,θ1上限],其中θ1下限和θ1上限由下式获得:
所述照明灯的单边横向光束角θ1在[θ1下限,θ1上限]范围内,均能满足所述宽度为w隧道的单边布灯要求;
在所述双边对称布灯方式下,测量所述照明灯的安装高度h,隧道照明高度h1,测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2;
双边横向光束角θ2与所述隧道高度h、隧道照明高度h1、宽度w、该照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ2的允许误差范围[θ2下限,θ2上限],其中θ2下限和θ2上限由下式获得:
所述照明灯的双边横向光束角θ2在[θ2下限,θ2上限]范围内,均能满足所述宽度为w隧道的双边对称布灯要求;
所述双边对称加中间布灯方式,测量照明灯离较近一侧隧道墙壁的水平距离w2,该照明灯离另一侧隧道墙壁的水平距离w1=w-w2;确定隧道墙体需要照亮的高度h1,确定双边照明灯的布灯高度h边,中间照明灯的布灯高度h中,使中间照明灯与双边照明灯的边界光线交接点M处于隧道照明高度h1所在的水平面上,测量该交接点M与所述双边照明灯的水平距离w1边,测量该交接点M与所述中间照明灯的水平距离w中;所述中间照明灯的中灯横向光束角θ3中与所述中间照明灯的布灯高度h中、隧道墙体需要照亮的高度h1、所述水平距离w中的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ3中的允许误差范围[θ3中下限,θ3中上限],其中θ3中下限和θ3中上限由下式获得:
所需照明灯的中灯横向光束角θ3中在[θ3中下限,θ3中上限]范围内,均能满足双边对称加中间布灯方式下中间照明灯的要求;
侧面照明灯的侧灯横向光束角θ3边与所述侧边照明灯的布灯高度h边、隧道墙体需要照亮的高度h1、所述交接点M与所述双边照明灯的水平距离w1边、以及所述照明灯离较近一侧隧道墙壁的距离w2的关系如下式:
所述隧道宽度w的允许误差范围为0.9w~1.1w,在该隧道宽度w的允许误差范围内得到所述θ3边的允许误差范围[θ3边下限,θ3边上限],其中θ3边下限和θ3边上限由下式获得:
所需照明灯的侧灯横向光束角θ3边在[θ3边下限,θ3边上限]范围内,均能满足双边对称加中间布灯方式中两边照明灯要求。
2.根据权利要求1所述的一种道路LED照明灯配光方法,其特征在于:所述单边布灯方式为中间布灯方式,或为单侧布灯方式,或为单侧中偏侧布灯方式,或为双侧交错布灯方式。
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