Doc. Ing. Jiří Plch, CSc., Světelná technika Brno IČ 181 42 443
PROTOKOL O ZKOUŠCE 101 / 2009 Předmět zkoušky :
Jasová analýza osvětlení vozovky svítidly se světelnými diodami
Zadavatel :
iGuzzini
Objednávka :
ze dne 15.9.2009
Druh zkoušky :
informativní
Požadovaná měření :
Stanovení jasů vozovky po rekonstrukci osvětlení
Způsob měření :
uveden v protokolu
Přílohy :
1 - 18
V Brně dne 1. prosince 2009
Měření a vyhodnocení provedl: Doc.Ing. Jiří Plch, CSc.,
Výchozí podklady měření : 1) Požadované měření: - Stanovení rozložení jasů vozovky ulice Zborovská – Písek po částečné náhradě svítidel s vysokotlakými sodíkovými výbojkami Svítidly iGuzzini se světelnými diodami 1
2) Způsob měření - Měření jasů bylo provedeno pomocí speciálního jasového analyzátoru ROLLEI LMK 2000 – Vario . Technická data optického systému jsou uvedena v následující tabulce Technická data objektivu Typ D-Vario-Apogon Ohnisková Zoom, 10 – 30 mm vzdálenost Obrazový úhel 2u = 82o * 69 o (f = 10mm) záběru 2u = 32o * 26 o (f = 30mm) Autofokus – od 0.6 m –∞ Vzdálenost Manuálně od 7 cm – ∞ pro (f = 10mm) od 2 cm - ∞ pro (f = 30mm) Clona K = 2,8 ;4,0 ; 5,6 ; 8,0 ; 11,0 3) Parametry a přesnost realizovaných měření : Parametry měření Měřící rozsah jasů 3 ÷ 200 000 cd/m2÷ Měřící rozsah Podle nastavení clony a exposice Odchylka přizpůsobení Teplotní zdroje a D 65 <5% V (λ) Zářivky, MHN-T <10 % Jasová nejistota F 2,u <1,5 % Kalibrační jistota < 3,0 % Aplikační oblasti Prostorová analýza jasů interiéry, exteriéry, ostatní aplikace
b) Technické možnosti vyhodnocování jasových analýz Možnosti vyhodnocování Měřící rozsah jasů 3 ÷ 200 000 cd/m2÷ Velikost čipu X = 10,2 mm Y = 8,2 mm Aktivní pixely X = 1 360 Y = 1 024 Rozměr pixelu 6,45 x 6,45 μm Měřené pole x Y 54 º 45 º f = 10 155 “/pixel 167“/pixel 19 º 16 º f = 30 51 “/pixel 56 “/pixel 4) Provozní údaje Zdroj Doba provozu
Provozní údaje 7 x 1 800 mA, 1,3 V cca 1,5 hod
2
Úložná media
Smart Media Card(PCMCIA-ATA-Adaptér) CompactFlash Card (PCMCIA-ATA-Adaptér) PCMCIA-ATA-Cards Typ: I, II o, III PCMCIA-ATA Testplatte 360M Byte
Kapacita pro měření Operační systém Software
1,8 M Byte (Standart) 9,0 M Byte ( High-Dyn ) WINDOWS LMK 2000
5) Základní charakteristika osvětlovací soustavy Jedná se o jednostrannou osvětlovací soustavu pozemní komunikace ulice Zborovská v městě Písku. Základní charakteristika a návrhové hodnoty osvětlovací soustavy jsou uvedeny ve světelně technickém projektu realizace s podrobnější specifikací svítidel pro pozemní komunikace se světelnými diodami -výrobce iGuzzini – Itálie. 6) Základní definované podmínky měření : Pro tento případ posuzování jasových úrovní vozovky ulice Zborovská – Písek v části, kde byla provedena výměna svítidel s vysokotlakými sodíkovými výbojkami, za svítidla iGuzzini se světelnými diodami , byla předdefinována podmínka měření takto : Výška umístění jasové kamery nad vozovkou : – 1 500mm (odpovídá sedícímu řidiči ve vozidle) v souladu se zorným polem, jak je uvedeno na obrázku 1,
Obr. 1 – Zorné pole řidiče
7) Ostatní definované podmínky měření :
3
Rozlišeny směry pohledu - hlavní, odpovídající zornému poli řidiče ve středu každého jízdního pruhu, pro plošné vyhodnocení v části AM – odpovídající lichoběžníku (délka 26m) a pro liniové v ose jízdního pruhu v části A-M (délka 26m) a A – E( délka 100m) Zahořené světelné zdroje : - světelné diody, které jsou zabudovány ve svítidlech 0, byly v provozu minimálně 100 hodin, 8) Vlivy ovlivňující vlastní měření jasů : Měření jasů vozovky bylo realizováno za těchto podmínek: a) Měření proběhlo bez vyloučení provozu na pozemní komunikaci, tedy za relativně silného provozu na výpadovce směrem na Tábor, se všemi důsledky z toho důvodu, že jedna jasová analýza ve vysokém stupni rozlišení (5sekvencí) trvá 120 s. b) roce provozu. 9) Datum poslední kalibrace analyzátoru TECHNO-Team Illmenau, D – Illmenau ze dne 30. listopadu 2008 protokol číslo: EU 0045, WK-K, 2002-1 0
Souhrn realizovaných měření : Souhrn provedených měření s jasovou kamerou Rolley je uveden v příloze 4. Bylo realizováno celkem 23 jasových analýz ( představuje celkový počet jasových sekvencí 115), ze kterých však bylo možné provést vlastní vyhodnocení u jenom některých, neovlivněných relativně hustým provozem na pozemní komunikaci. Ovlivnění tímto silným provozem vede ve svém důsledku k tomu, že je nelze vyhodnotit.
Výchozí podklady pro vyhodnocení realizovaného měření : Dílčí vyhodnocení naměřených hodnot je provedeno podle všeobecných zásad, které jsou běžné u světelně technických měření tohoto druhu . Základní pojmy uvedené v technickém předpise jsou pro úplnost uvedeny dále. Jde o vyhodnocení těchto veličin: maximální jas vozovky je dána nejvyšší hodnotou, získanou při měření plochy Lmax = (cd/m2) minimální jas vozovky je dána nejnižší hodnotou, získanou při měření plochy Lmin = (cd/m2) střední jas vozovky je určena jako aritmetický střed ze všech naměřených hodnot
4
Lpr = (cd/m2) -
rovnoměrnost jasu (1) je určena poměrem hodnot maximální jas vozovky k průměrné hodnotě jasu vozovky L r 1 max (-) L pr
-
rovnoměrnost jasu (2) je určena poměrem hodnot maximální jas vozovky k minimální hodnotě jasu vozovky L r 21 max (-) Lmin
Dále jsou v protokolu uvedeny tyto hodnoty : - Počet pixelů vyhodnocované zóny, - Směrodatná odchylka σ (Sigma) v cd/m², v souladu s pravděpodobnostní teorií vyhodnocování souboru naměřených dat, Poznámka : Vzhledem k tomu, že nebyl k disposici prováděcí projekt, nebylo možné přepočítat skutečnou plochu posuzovaného místa , připadající na 1 pixel.
Přehled o vyhodnocení realizovaného měření : Zpracování naměřených a vypočtených hodnot jasů ve zvolených regiónech je tabelárně a graficky provedeno v jednotlivých dílčích Reportech takto : Pravý jízdní pruh (strana se stožáry a svítidly) Směr výpadovka Písek – Tábor, Rozmístění svítidel dle základní charakteristiky měřícího pole – příloha 1 Příloha 4 Jasová analýza – celé měřící pole – 60 m před Příloha 5 Jasová analýza – osa jízdního pruhu – 60 m před Příloha 6 Jasová analýza – celé měřící pole – 30 m před Příloha 7 Jasová analýza – osa jízdního pruhu– 30 m Příloha 7B Jasová analýza bodová– celé měřící pole – 30 m před Příloha 8 Jasová analýza – celé měřící pole – 0 m na úrovní měřícího pole Příloha 9 Jasová analýza – osa jízdního pruh– 0 m na úrovní měřícího pole Levý jízdní pruh Směr vjezd do města Písku, 5
Rozmístění svítidel dle základní charakteristiky měřícího pole – příloha 1 Příloha 10 Jasová analýza – celé měřící pole – 60 m před Příloha 11 Jasová analýza – osa jízdního pruhu – 60 m před Příloha 12 Jasová analýza – celé měřící pole – 30 m před Příloha 13 Jasová analýza – osa jízdního pruhu– 30 m Příloha 14 Jasová analýza – celé měřící pole – 0 m na úrovní měřícího pole Příloha 15 Jasová analýza – osa jízdního pruhu– 0 m na úrovní měřícího pole Ostatní Do této skupiny patří doplňková měření jasů : Příloha 16 Stanovení jasových úrovní souběžné silnice Zborovská včetně chodníku Příloha 17 Jasová analýza svítidla se světelnými diodami za provozu Příloha 18 Jasová analýza vertikální střed svítidla - vozovka za provozu
Vlastní vyhodnocení realizovaného měření : Zpracování naměřených a vypočtených hodnot jasů ve zvolených vyhodnocovacích zónách je jednak tabelárně a graficky provedeno v jednotlivých dílčích Reportech a souhrnné tabelární zpracování je pro lepší přehlednost uvedena v následujících tabulkách. Pravá strana vozovky
Příloha
Pozice
Počet pixelů
Lpr
τ 2
Lmin
Lmax
2
2
r(1)
r(21)
(m)
n
(cd/m )
(-)
(cd/m )
(cd/m )
(-)
(-)
4 5
60
1843
1,943
0,4872
0,804
3,381
4,21
6,94
60
22
1,842
0,2444
1,473
2,279
1,55
9,32
6 7 7B
30
2042
2,023
0,3647
1,2
3,552
2,96
9,74
30
32
2,009
0,3243
1,655
3,347
2,02
10,32
30
277
6,622
0,839
5,304
9,078
1,71
10,82
8 9
0
66220
1,184
0,2952
0,4446
3,763
8,46
12,75
0
209
1,275
0,1653
0,8641
1,878
2,17
11,36
6
Poznámka
Levá strana vozovky Příloha
Pozice
Počet pixelů
Lpr
τ 2
Lmin
Lmax
2
2
r(1)
r(21)
(m)
n
(cd/m )
(-)
(cd/m )
(cd/m )
(-)
(-)
10 11
60 60
27
1,221
0,1461
0,9475
1,473
1,55
1,21
739
1,336
0,42
0,5502
2,47
4,49
1,85
12 13
30 30
18670
1,134
0,3694
0,5041
2,584
5,13
2,28
88
1,338
0,2302
0,9444
1,774
1,88
1,33
14 15
0 0
32030
1,189
0,4634
0,4563
2,404
5,27
2,02
162
1,265
0,1033
1,068
1,577
1,48
1,25
¨
Závěr 7
Poznámka
Integrální měřící přístroj, který je schopen zhodnotit reálné jasové poměry v daném časovém okamžiku a v daném prostoru, je dnes představován digitální kamerou firmy TECHNO TEAM – Rolley LMK 2000. Za klíčovou otázku lze, v tomto případě, považovat kvalitu čidla (snímače) a jeho funkční vlastnosti z hlediska spektrálního přizpůsobení ke křivce poměrné světelné účinnosti viditelného záření V λ na jedné straně, na druhé straně pak možnosti aplikačního softwaru. V tomto směru má jasová kamera téměř neomezené aplikační možnosti a s ohledem na relativně velmi přesné přizpůsobení k uvedenému průběhu se tak minimalizují chyby v jasových úrovních, které jsou jinak poměrně velmi vysoké. Vzhledem k tomu, že vlastní měření proběhlo za zcela specifických podmínek, které byly rozvedeny v předcházejících částech, lze konstatovat, že dosažené výsledky, tak jak jsou uvedeny , poskytují velmi dobrou představu o jasových úrovních na vozovce pozemní komunikace, dosahované rekonstruovaným úsekem svítidly se světelnými diodami společnosti iGuzzini – Italie . Literatura : [1]
[2] [3]
[4]
[5]
[6]
[7]
Plch .J.: Markytán, A.: Aplikace jasového analysátoru Mezinárodní konference s výstavou SVĚTLO 2000 Ostrava 2000,strana 257-263 ISBN 80-7078-789-9 Plch,J.: Vývojové tendence v technice osvětlování, XXIV. Mezinárodní konference KART a VII. Mezinárodní konference CART, Brno, Praha, 1999, str. 73-76, ISBN-80-7060-482-1, Plch .J.: Markytán, A.: Aplikace jasového analysátoru Mezinárodní konference s výstavou SVĚTLO 2000 Ostrava 2000,strana 257-263 ISBN 80-7078-789-9 Plch .J.: Markytán, A.: Aplikace jasového analysátoru Mezinárodní konference s výstavou SVĚTLO 2000 Ostrava 2000,strana 257-263 ISBN 80-7078-789-9 Plch, J., Sokanský,K.: Expertní systémy osvětlovacích soustav Mezinárodní konference s výstavou SVĚTLO 2000 Ostrava 2000,strana 414-415 ISBN 80-7078-789-9 Plch.,J.:Souhrnný pohled na měření a vyhodnocování osvětlení VIII. Mezinárodní konference o měření Sborník přednášek Brno,Praha, květen 2000, strana 16-18 TECHNO Team, GmbH Technické podklady jasového analyzátoru Mobile LMK vario 2000 Ilmenau, 2002
8
Přílohy
Soupis příloh :
9
Příloha 1: Zborovská ulice – poloha měřícího pole Příloha 2: Schéma stožáru svítidla Příloha 3 Soupis snímků jasových analýz Příloha 4 Jasová analýza plošná – celé měřící pole – 60 m před pravá strana Příloha 5 Jasová analýza liniová – osa jízdního pruhu – 60 m před pravá strana Příloha 6 Jasová analýza plošná – celé měřící pole – 30 m před pravá strana Příloha 7 Jasová analýza liniová – osa jízdního pruhu– 30 m před pravá strana Příloha 7B Jasová analýza bodová– celé měřící pole – 30 m před pravá strana Příloha 8 Jasová analýza plošná – celé měřící pole – 0 m na úrovní měřícího pole pravá strana Příloha 9 Jasová analýza liniová – osa jízdního pruh– 0 m na úrovní měřícího pole pravá strana Příloha 10 Jasová analýza plošná – celé měřící pole – 60 m před levá strana Příloha 11 Jasová analýza liniová – osa jízdního pruhu – 60 m před levá strana Příloha 12 Jasová analýza plošná – celé měřící pole – 30 m před levá strana Příloha 13 Jasová analýza liniová– osa jízdního pruhu– 30 m před levá strana Příloha 14 Jasová analýza plošná – celé měřící pole – 0 m na úrovní měřícího pole levá strana Příloha 15 Jasová analýza liniová – osa jízdního pruhu– 0 m na úrovní měřícího pole levá strana Příloha 16 Stanovení jasových úrovní souběžné silnice Zborovská včetně chodníku Příloha 17 Jasová analýza svítidla se světelnými diodami za provozu Příloha 18 Jasová analýza vertikální ze středu svítidla k vozovce za provozu
10
Příloha 1: Geometrie měřícího pole Zborovská ulice – Písek
Příloha 2: Stožár svítidla rekonstruovaného úseku silnice Zborovská ulice – Písek
Příloha 3: Soupis realizovaných měření pro vlastní vyhodnocení Písek - rekonstrukce VO Měření provedeno dne: 19.listopadu 2009 Soupis realizovaných jasových analýz LMK Vario 2000 Série Snímek č. Čas měření Nastavení 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
19:00
20:45
Poznámka
Příloha 4 Jasová analýza plošná - celé měřící pole - 60 m před pravá strana
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Klass. Standard
Einheit L-cd/m˛
Mittel 1,943
Sigma 0,4872
Min 0,804
Max 3,381
Fläche 1843
Příloha 5 Jasová analýza liniová - celé měřící pole - 60 m před pravá strana
L ( c d /m ˛ )
Nr. 0
Quelle Klass. uchtdichteb Standard
Einheit L-cd/m˛
Mittel 1,842
Sigma 0,2444
Min 1,473
Max 2,279
Fläche 22
2,2 2,1 2 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5
Leu-0
0
2
4
6
8
10
12 L(Pixel)
14
16
18
20
22
Příloha 6 Jasová analýza plošná - celé měřící pole - 30 m před pravá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 2042
Mittel 2,023
Sigma 0,3647
Min 1,2
Max 3,552
Příloha 7 Jasová analýza liniová - celé měřící pole - 30 m před pravá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 32
Mittel 2,009
Sigma 0,3243
Min 1,655
Max 3,347
Leu-0
L ( c d /m ˛ )
3
2 0
2
4
6
8
10
12
14
16 18 L(Pixel)l) L(Pi
20
22
24
26
28
30
32
Příloha 7B Jasová analýza bodová - celé měřící pole -30 m před pravá strana
Nr. 0 1 2 3
Quelle uchtdichteb uchtdichteb uchtdichteb uchtdichteb
Reg. 0 1 2 3
Klass. Standard Standard Standard Standard
Anz 111 70 32 64
Mittel 1,556 1,423 1 921 1,921 1,722 277
Sigma 0,1296 0,1195 0 275 0,275 0,3149 6,622
Min 1,269 1,208 1 454 1,454 1,373 0,839
Max 1,89 1,783 2 518 2,518 2,887 5,304
Příloha 8 Jasová analýza plošná - celé měřící pole - 0 m před pravá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 66220
Mittel 1,184
Sigma 0,2952
Min 0,4446
Max 3,763
Příloha 9 Jasová analýza lioniová- celé měřící pole - 0 m před pravá strana
L ( c d /m ˛ )
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 209
Mittel 1,275
Sigma 0,1653
Min 0,8641
2 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4
Max 1,878
Leu-3
0
5
10
15
20
25 L(Pi l) L(Pixel)
30
35
40
45
Příloha 10 Jasová analýza – celé měřící pole – 60 m před Levá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 739
Mittel 1,336
Sigma 0,42
Min 0,5502
Max 2,47
Příloha 11 Jasová analýza – osa jízdního pruhu – 60 m před Levá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 27
Mittel 1,221
Sigma 0,1461
Min 0,9475
L (c d/m ˛)
1,4
Max 1,473
Leu-0
1,3 1,2 1,1 1 0
2
4
6
8
10
12
14 L(Pixel)
16
18
20
22
24
26
Příloha 12 Jasová analýza – celé měřící pole – 30 m před Levá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 18670
Mittel 1,134
Sigma 0,3694
Min 0,5041
Max 2,584
Příloha 13 Jasová analýza – osa jízdního pruhu– 30 m Levá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 88
Mittel 1,338
Sigma 0,2302
Min 0,9444
L ( c d /m ˛ )
1,4
Max 1,774
Leu-0
1,3 1,2 1,1 1 0
2
4
6
8
10
12
14 L(Pixel)
16
18
20
22
24
26
Příloha 14 Jasová analýza – celé měřící pole – 0 m na úrovní měřícího pole Levá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛
Anz 32030
Mittel 1,189
Sigma 0,4634
Min 0,4563
Max 2,404
Příloha 15 Jasová analýza – osa jízdního pruhu– 0 m na úrovní měřícího pole Levá strana
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Reg. 0
Einheit L-cd/m˛ L cd/m˛
Anz 162
Mittel 1,265
Sigma 0,1033
Min 1,068
L ( c d /m ˛ )
1,4
Max 1,577
Leu-0
1,3 1,2 1,1 1 0
2
4
6
8
10
12
14 L(Pixel)
16
18
20
22
24
26
Příloha 16 Stanovení jasových úrovní souběžné silnice Zborovská mimo chodníku
Nr. 0
Quelle uchtdichteb
Einheit L-cd/m˛
Anz 43630
Mittel 0,142
Sigma 0,06279
Min 0,01284
Max 0,9284
Příloha 17 Jasová analýza svítidla se světelnými diodami za provozu
Nr. 0 1
Reg. 0 1
Klass. Standard Standard
Einheit L-cd/m˛ L-cd/m˛
Anz 328 385
Mittel 9,474 8,272
Sigma 14,33 13,65
Min 0,4424 0,6929
Leu-0 Leu-1
40 L(cd/m˛)
Max 47,81 48,18
30 20 10 0
50
100
150
200 L(Pixel)
250
300
350
Příloha 18 Jasová analýza vertikální svítidla se světelnými diodami za provozu
Nr. 0
Quelle Klass. uchtdichteb Standard
Einheit L-cd/m˛
Anz 256
Mittel 4,038
Sigma 10,58
Min 0,1984
Max 50,39
50 Leu-0
L ( c d /m ˛ )
40 30 20 10 0
0
20
40
60
80
100
120 140 L(Pixel)
160
180
200
220
240
