CN105223520A - 一种道路照明灯具现场测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种道路照明灯具现场测试系统，包括用于测试道路照明灯具参数的测试装置、与测试装置通过通信装置连接的现场监控中心，所述的测试装置包括与道路照明灯具相连的电学特性测试装置、安装于道路照明灯具下方的光学特性测试装置、安装于道路照明灯具内部的温度特性测试装置，通过电学特性测试装置、光学特性测试装置、温度特性测试装置分别获得道路照明灯具的能效参数、光衰参数、热特性参数，并将所获得的参数实时传输至现场监控中心。本发明的测试系统及方法，能够建立道路照明灯具的长期数据库，对灯具性能进行客观全面的性能评价。

Description

一种道路照明灯具现场测试系统及方法

技术领域

本发明涉及照明检测领域，特别涉及一种道路照明灯具现场测试系统及方法。

背景技术

在对照明灯具检测中，传统的方法是在实验室理想环境下进行检测，利用实验室性能检测结果来评价灯具性能。而道路照明灯具在日常照明灯具中是最具有代表性的户外照明灯具，具有特殊的室外使用环境要求，单靠在实验室理想环境下的性能检测结果，很难客观真实的评价道路照明灯具本身的真实性能，特别是在灯具的光衰、能效及热特性的评价具有较大的误差，不具有可比性。于是，要准确测量道路照明灯具的性能参数并对其进行综合评价，需要将灯具安装在实际使用环境中并模仿灯具日常使用方式，从光、电、热等特性进行长期对比测试。而目前对道路照明灯具的现场检测多是反复拆下在道路上使用中的路灯进行实验室检测，不但费时费力，工作量较大，操作性不强，对测试结果不具有连续性，并且拆灯过程中容易损坏灯具。因此对于道路照明灯具的现场检测，迫切需要一种可以长期自动监测道路照明灯具实际工作中的各项性能参数，从而客观全面评价灯具的真实性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种道路照明灯具现场测试系统。

本发明的另一目的在于提供一种道路照明灯具现场测试方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种道路照明灯具现场测试系统，包括用于测试道路照明灯具参数的测试装置、与测试装置通过通信装置连接的现场监控中心，所述的测试装置包括与道路照明灯具相连的电学特性测试装置、安装于道路照明灯具下方的光学特性测试装置、安装于道路照明灯具内部的温度特性测试装置，通过电学特性测试装置、光学特性测试装置、温度特性测试装置分别获得道路照明灯具的能效参数、光衰参数、热特性参数，并将所获得的参数实时传输至现场监控中心，现场监控中心由此建立长期数据库，对灯具性能进行客观全面的性能评价。

所述的电学特性测试装置为集成电压测试功能模块、电流测试功能模块、功率测试功能模块的信号采集板卡，用于实时测量道路照明灯具的电压、电流、功率。

所述的光学特性测试装置，用于灯具照射范围内的定点照度测量，通过长期间断性测试得到的照度值，拟合处理得出灯具的光通维持率，评价灯具的光衰，包括黑色暗盒、运动摆杆、电机、弹簧片、照度探头和标准光源；照度测量时，电机驱动运动摆杆有安装照度探头一端绕另一端固定点在水平面上转动90度，裸露照度探头进行照度测量，相隔一段时间后自动收回运动摆杆，完成照度测试；运动摆杆的运动过程中，弹簧片起到缓冲摆杆旋转动力的作用；照度探头在非工作测量态度下借助探头上所加的密封胶圈顶住黑色暗盒下表面的圆孔，为照度探头提供一种暗室环境，从而根据需要进行暗底标定，消除照度探头自身的暗电流及其它噪声影响；在黑色暗盒里正对照度探头接收面安装标准光源，光源发光轴线与照度探头的光接收面法线重合，打开标准光源，进行照度探头的测量校准操作。

所述的温度特性测试装置，包括温度传感器、通过信号线与温度传感器相连的温度采集模块；每盏道路照明灯具安装2个温度传感器，分别安装在道路照明灯具的散热片最大温度点和驱动电路散热片的最大温度点，用于实时监测灯具的温度特性及散热状况。现场监控中心结合灯具光衰情况及环境温度变化综合评价灯具的可靠性。

所述的道路照明灯具现场测试系统还包括与现场监控中心相连的视频监测装置，所述视频监测装置包括监控云台、安装在监控云台上的自动调焦的高清摄像头、与高清摄像头相连的图像采集卡以及图像分析软件，视频监测装置用于监测灯具的工作状态以及拍摄路面照射状况，并利用图像分析软件分析全路面或局部路面的亮度分布情况。视频监测装置有助于评价灯具的配光效果。

所述的道路照明灯具现场测试系统还包括与现场监控中心相连的环境监测装置，包括温度传感器、风速传感器、雨雪传感器、辐射传感器、降雨量传感器，用于监测环境温度、湿度、风速、风向、雨雪状况、降雨量、太阳光辐射量。现场监控中心结合道路照明灯具的实测结果，综合分析环境变化对测试结果的变化，从而评价灯具对环境的适应能力。

所述的道路照明灯具安装于按照道路照明设计标准建设的现场测试道，用于道路照明灯具的现场检测，提供现场检测环境。

所述的道路照明灯具现场测试系统还包括还包括终端控制系统，所述的终端控制系统包括下位机、信号采集板卡、电源终端控制模块；道路照明灯具的终端控制系统都安装在每个灯杆的控制箱，信号采集终端连接到16路的信号采集板卡，下位机控制电源终端控制模块实现灯具的开关控制，下位机控制信号采集板卡实现信号采集并保存数据，并通过通信模块向上位机传输测试结果和反馈信号。

所述的通信装置为有线通信装置或无线通信装置，其中有线通信方式包括电力载波通信方式、RS485总线通信方式、CAN总线通信方式、基于TCP/IP协议的网络通信方式，无线通信方式为GPRS远程通信方式、zigbee通信方式。

本发明的另一目的通过以下的技术方案实现：

一种道路照明灯具现场测试方法，包含以下顺序的步骤：

通过电学特性测试装置、光学特性测试装置、温度特性测试装置分别获得道路照明灯具的能效参数、光衰参数、热特性参数，并将所获得的参数实时传输至现场监控中心，现场监控中心由此建立长期数据库，对灯具性能进行客观全面的性能评价。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明提出的一种道路照明灯具现场测试系统及测试方法，主要应用于对道路照明灯具的现场检测及综合评价，特别合适对目前正在大力推广应用示范的LED道路照明灯具的现场检测，因为LED灯具是新一代照明灯具，具有寿命长、节能、绿色环保的绝对优势，同时灯具的光衰、能效及热特性是评价LED灯具的最重要的性能参数，并且传统的实验室检测方法不太合适LED灯具，特别对LED灯具的光衰寿命测试上，必须结合有针对性的现场检测手段，建立长期数据库，较全面客观的评价LED灯具的各项性能指标，有利于帮助政府监管、指导乃至企业的LED照明产品的性能定位及改良。

附图说明

图1为一种道路照明灯具现场测试系统的结构示意图；

图2为图1所述测试系统的测试装置的结构示意图；

图3为图2所述测试装置的光学特性测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，一种道路照明灯具现场测试系统，其结构包括道路照明灯具现场测试道1、现场监控中心2、供电系统3、终端控制系统4、通信装置5、测试装置6、视频监测装置7、环境监测装置8。其中道路照明灯具现场测试道1包括道路11、灯杆12和道路照明灯具13；现场监控中心2包括计算机服务器21和实时显示系统22；通信装置5包括有线通信装置51和无线通信装置52，无线通信装置52包括无线发射装置521和无线接收装置522；测试装置6包括电学特性测试装置61、光学特性测试装置62和温度特性测试装置63。建设道路照明灯具现场测试道1，在道路设计标准在道路11的路边布置灯杆12，在灯杆12上安装道路照明灯具13，每盏灯具都配有终端控制系统，其包括灯具电源开关状态控制模块、测试装置的多通道采集模块和下位机系统，下位机系统控制测试装置实时检测灯具工作状态下的电学参数、光学参数和温度参数，并实时将测试数据保存于下位机的存储单元中，测试数据定期通过有线通信装置或无线通信装置传输至现场监控中心的计算机服务器，由上位机软件进行数据汇总处理分析，得到每个灯具的实测结果和不同灯具的对比测试结果。利用视频监测装置7实时监测现场测试道整体情况，监测每盏测试灯具的工作状态，同时拍摄整条测试道路面的照射情况，将拍摄到的图像实时传输至计算机服务器，由上位机软件分析图像，分析得出整条道路路面的亮度分布情况和路面某个点的亮度值，计算出测试道的亮度分布均匀性。利用环境监测装置8实时监测灯具工作环境的温度、湿度、风速、风向、雨雪状况、降雨量、太阳光辐射量，结合灯具的测试结果，综合分析环境因素对灯具在电学特性、光学特性、温度特性的影响。

如图2所示，测试装置6包括电学特性测试装置61、光学特性测试装置62和温度特性测试装置63，电学特性测试装置61包括电压测试模块、电流测试模块、功率测试模块及功率因素测试模块，测量灯具的电压、电流、功率及功率因素。光学特性测试装置62利用照度现场测试装置，测量灯具的照射空间范围内的定点照度值，计算灯具的光通维持率和光衰，评价灯具寿命；温度特性测试装置63包括测量灯具散热片最大温度的温度传感器631和测量驱动电路模块散热版最大温度的温度传感器632，分别测量灯具和驱动电路的散热片的最大温度，综合分析灯具的散热状况。

如图3所示，光学特性测试装置，其结构包括黑色暗盒621、运动摆杆622、电机623、弹簧片624、照度探头625、标准光源626。利用照度探头625定期测量灯具照射空间范围内的定点照度值，通过长期间断性测试得到的照度值，拟合处理得出灯具的光通维持率曲线，计算灯具的光衰，评价灯具寿命。照度测量时，电机623驱动运动摆杆622的安装照度探头625一端绕另一端固定点在水平面上转动90度，裸露照度探头625进行照度测量，相隔一段时间后自动收回运动摆杆622，完成照度测试。运动摆杆622的运动过程中，弹簧片624起到缓冲摆杆旋转动力的作用。照度探头625在非测量态度下借助探头上所加的密封胶圈顶住黑色暗盒下表面的圆孔，为照度探头提供一种暗室环境，从而根据需要进行暗底标定，消除照度探头625自身的暗电流及其它噪声影响。在黑色暗盒621内正对照度探头625接收面安装标准光源626，光源发光轴线与照度探头625的光接收面法线重合，打开标准光源626，进行照度探头625的测量校准操作。

所述道路照明灯具现场测试系统的供电系统，是采用多路变频交流供电系统，每个灯杆对应一路，满足多种灯具对输入电压和频率的不同需求，自由改变输入电压和频率，电压调节范围为100V至260V，频率调节范围为40Hz至70Hz。

所述道路照明灯具现场测试系统的系统软件，包括上位机软件和下位机软件，下位机软件主要用于接收并执行上位机操作命令，控制各个灯具的电源开关、采集灯具相关参数并临时保存测试数据、保证测试数据的有序发送。上位机软件主要用于向下位机发送操作命令、接收汇总所有测试数据、处理分析并显示灯具相关参数变化、给出灯具的现场检测结果和综合评价灯具的各项指标。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：包括用于测试道路照明灯具参数的测试装置、与测试装置通过通信装置连接的现场监控中心，所述的测试装置包括与道路照明灯具相连的电学特性测试装置、安装于道路照明灯具下方的光学特性测试装置、安装于道路照明灯具内部的温度特性测试装置，通过电学特性测试装置、光学特性测试装置、温度特性测试装置分别获得道路照明灯具的能效参数、光衰参数、热特性参数，并将所获得的参数实时传输至现场监控中心，现场监控中心由此建立长期数据库，对灯具性能进行客观全面的性能评价。

2.根据权利要求1所述的道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：所述的电学特性测试装置为集成电压测试功能模块、电流测试功能模块、功率测试功能模块、功率因素测试功能模块的信号采集板卡，用于实时测量道路照明灯具的电压、电流、功率、功率因素。

3.根据权利要求1所述的道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：所述的光学特性测试装置，用于灯具照射范围内的定点照度测量，通过长期间断性测试得到的照度值，拟合处理得出灯具的光通维持率，评价灯具的光衰，包括黑色暗盒、运动摆杆、电机、弹簧片、照度探头和标准光源；照度测量时，电机驱动运动摆杆有安装照度探头一端绕另一端固定点在水平面上转动90度，裸露照度探头进行照度测量，相隔一段时间后自动收回运动摆杆，完成照度测试；运动摆杆的运动过程中，弹簧片起到缓冲摆杆旋转动力的作用；照度探头在非工作测量态度下借助探头上所加的密封胶圈顶住黑色暗盒下表面的圆孔，为照度探头提供一种暗室环境，从而根据需要进行暗底标定，消除照度探头自身的暗电流及其它噪声影响；在黑色暗盒里正对照度探头接收面安装标准光源，光源发光轴线与照度探头的光接收面法线重合，打开标准光源，进行照度探头的测量校准操作。

4.根据权利要求1所述的道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：所述的温度特性测试装置，包括温度传感器、通过信号线与温度传感器相连的温度采集模块；每盏道路照明灯具安装2个温度传感器，分别安装在道路照明灯具的散热片最大温度点和驱动电路散热片的最大温度点，用于实时监测灯具的温度特性及散热状况。

5.根据权利要求1所述的道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：所述的道路照明灯具现场测试系统还包括与现场监控中心相连的视频监测装置，所述视频监测装置包括监控云台、安装在监控云台上的自动调焦的高清摄像头、与高清摄像头相连的图像采集卡以及图像分析软件，视频监测装置用于监测灯具的工作状态以及拍摄路面照射状况，并利用图像分析软件分析全路面或局部路面的亮度分布情况。

6.根据权利要求1所述的道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：所述的道路照明灯具现场测试系统还包括与现场监控中心相连的环境监测装置，包括温度传感器、风速传感器、雨雪传感器、辐射传感器、降雨量传感器，用于监测环境温度、湿度、风速、风向、雨雪状况、降雨量、太阳光辐射量。

7.根据权利要求1所述的道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：所述的道路照明灯具安装于按照道路照明设计标准建设的现场测试道，用于道路照明灯具的现场检测，提供现场检测环境。

8.根据权利要求1所述的道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：还包括终端控制系统，所述的终端控制系统包括下位机、信号采集板卡、电源终端控制模块；道路照明灯具的终端控制系统都安装在每个灯杆的控制箱，信号采集终端连接到多路的信号采集板卡，下位机控制电源终端控制模块实现灯具的开关控制，下位机控制信号采集板卡实现信号采集并保存数据，并通过通信模块向上位机传输测试结果和反馈信号。

9.根据权利要求1所述的道路照明灯具现场测试系统，其特征在于：所述的通信装置为有线通信装置或无线通信装置，其中有线通信方式包括电力载波通信方式、RS485总线通信方式、CAN总线通信方式、基于TCP/IP协议的网络通信方式，无线通信方式为GPRS远程通信方式、zigbee通信方式。

10.基于权利要求1-9任一项所述的道路照明灯具现场测试系统的测试方法，其特征在于，包含以下顺序的步骤：

通过电学特性测试装置、光学特性测试装置、温度特性测试装置分别获得道路照明灯具的能效参数、光衰参数、热特性参数，并将所获得的参数实时传输至现场监控中心，现场监控中心由此建立长期数据库，对灯具性能进行客观全面的性能评价。