Primjena modernih LED rasvjetnih tijela u cestovnoj rasvjeti omogućuje značajne uštede energije i može biti prilika za poboljšanje uvjeta osvjetljenja na osvijetljenim prometnicama. Korištenje prednosti nove LED tehnologije i osiguranje odgovarajuće kvalitete rasvjete jamči odgovarajući projektni zadatak, pravilno projektiranje i montaža rasvjete te alate za provjeru usklađenosti investicije s projektom. U ovom ćemo članku raspravljati o tome kako koristiti uređaj za mjerenje cestovne rasvjete sukladno EN 13201.
Zašto se preporučuju mjerenja svjetline ili luminancije?
Cestovna rasvjeta ima poseban utjecaj na poboljšanje sigurnosti na cesti, a mjerenje osvjetljenja određuje razinu “svjetline” površine ceste koju promatra vozač. Budući da u prometu ima drugih sudionika i da se u vidnom polju vozača mogu pojaviti razne prepreke, rasvjeta na cesti poboljšava vrijeme odaziva vozača. Kako bi se osigurali odgovarajući uvjeti osvjetljenja, projektiranje i odabir rasvjetnih uređaja te njihova ugradnja moraju biti u skladu s važećim standardima i tehničkim uvjetima.
Izgradnja i rekonstrukcija cestovne rasvjete
Investicijski proces vezan uz izgradnju ili zamjenu sustava rasvjete je višefazan, dugotrajan i vrlo složen. Zahtjeva angažman velikog broja ljudi i institucija pa se čini da je jedina objektivna metoda, provjera kvalitete rasvjete i usklađenost sa standardima mjerenja na licu mjesta pri ugradnji. Na taj način može se jasno procijeniti konačni učinak poboljšanja uvjeta vidljivosti na cesti. Do sada su se takva mjerenja u praksi provodila sporadično ili nikako. Vjerojatno je tome bilo više razloga, a jedan od njih je visoka cijena odgovarajućih mjernih instrumenata te dugotrajan i kompliciran proces mjerenja.
HRN EN 13201:2016 Cestovna rasvjeta
Tablica 1. prikazuje minimalne zahtjeve svjetline za klasu rasvjete M.
Metoda osvjetljenja koja se koristi za ocjenu kvalitete cestovne rasvjete odnosi se na M klase rasvjete. M klase su namijenjene za korištenje na motoriziranim cestama gdje su dopuštene srednje i velike brzine.
Nova norma EN 13201:2016 ”Cestovna rasvjeta” sastoji se od pet dijelova, predstavlja osnovu za projektiranje i ocjenu parametara cestovne rasvjete. Zahtjevi se temelje na kriterijima koji se odnose na razinu i ujednačenost osvijetljenosti same ceste, osvijetljenost njezine neposredne okoline i ograničenje blještavila svjetlosti. Pravilno projektirana cestovna rasvjeta doprinosi sigurnosti vozača i pješaka koji sudjeluju u cestovnom prometu.
Oprema za mjerenje cestovne rasvjete sukladno EN 13201
U sklopu suradnje tvrtke GL Optic iz Poljske i Tehnološkog sveučilišta u Poznanju, nastao je inovativni sustav za mjerenje svjetline slike na cestama GL Opticam 3.0 4K TEC.
Djelatnici Tehnološkog sveučilišta proveli su mnoga mjerenja osvijetljenosti na brzim cestama i u gradovima te podržali projekt svojim iskustvom i stručnošću. Po mišljenju profesora Krzysztofa Wandachowicza sa Tehnološkog sveučilišta u Poznanju, stvoren je izuzetno dobro promišljen sustav, potpuno prilagođen mjerenjima u skladu sa standardom cestovne rasvjete EN 13201:2016.
Sustav GL Opticam 3.0 4K TEC
Osim modernog mjernog sustava, sustav je povezan s računalom i odgovarajućim softverom. Uređaj ima hermetičko kućište i opremljen je neovisnim sustavom napajanja. Što je neophodno za mjerenja koja se često izvode na zatvorenim dionicama cesta bez pristupa električnoj mreži. Komplet je također opremljen svom potrebnom dodatnom opremom poput kablova, adaptera, alata i reflektirajućih prsluka.
Uvjeti potrebni za izvođenje mjerenja
Mjerenja raspodjele osvjetljenja na prometnici moraju se obaviti nakon sumraka, kada osvjetljenje ceste više nije osvijetljeno prirodnom svjetlošću i pri povoljnim vremenskim uvjetima. Preporuka je da vremenski uvjeti ne utječu značajno na mjerenja.
Visoke ili niske temperature mogu utjecati na svjetlosni učinak samih žarulja ili na točnost mjernih instrumenata. Vjetrovi velike brzine mogu uzrokovati njihanje rasvjetnih stupova i sniziti temperaturu žarulja te promijeniti njihov svjetlosni tok. Vlaga na površini ceste može imati značajan utjecaj na osvijetljenost ceste. Stupanj prozirnosti atmosfere utječe na disperziju svjetlosti te utječe na razinu reflektirane svjetlosti od mjerene površine koju bilježi senzor kamere.
Razni modeli žarulja zahtijevaju određeno vrijeme za stabilizaciju izlazne svjetlosti. Mjerenja osvijetljenosti trebaju se provesti nakon što je proces pokretanja završen i nakon što se uvjerite da je postignuta stabilizacija.
U urbanim ili naseljenim područjima potrebno je eliminirati direktno svjetlo i svjetlo reflektirano od stranih instalacija rasvjete. Strano svjetlo može dolaziti iz izloga, reklamnih ploča i semafora. Ovi izvori svjetla trebaju biti ugašeni ili maskirani ili se mogu napraviti korekcije s isključenom cestovnom rasvjetom na temelju zasebnih mjerenja.
Određivanje mjernog polja
Prema normi, prilikom mjerenja raspodjele osvjetljenja treba uključiti dionicu ceste između dva uzastopna rasvjetna stupa. Slika daje opće smjernice o metodi određivanja mjernog polja.
Ovisno o klasi rasvjete, vrsti rasvjetnih tijela i visini rasvjetnog stupa, izmjerena udaljenost između rasvjetnih stupova može varirati od nekoliko metara do nekoliko desetaka metara. Stoga se veličina mjernog polja mora specificirati u projektu i provjeriti na licu mjesta jer se stvarni raspored stupova može razlikovati od planiranog, a što utječe na rezultate mjerenja.
Mjerenja se vrše prema smjeru prometa i analizira se cijela širina ceste uključujući sve prometne trake. Treba odabrati dionicu ceste s najmanjom mogućom zakrivljenošću. Mora se provjeriti da se mjerne točke ne preklapaju s horizontalnim oznakama, npr. na razdjelnim trakama. Osim toga, cesta iza mjernog polja treba biti osvijetljena na udaljenosti od najmanje dvanaestostruke visine rasvjetnih stupova.
Markeri za lakše označavanje mjernog polja
Kako bi se osiguralo učinkovito mjerenje, kutovi mjernog polja trebaju biti vidljivo i praktično označeni. U sklopu dizajna novog GL OPTIC sustava razvijeni su posebni “aktivni markeri” koji se lako postavljaju na cestu i lako se detektiraju softverom tijekom analize snimljene slike. Ovo je jedinstveno u svjetskim razmjerima, a markeri su zaštićeni patentom; podnesena je odgovarajuća prijava patentnom uredu za zaštitu rezultata projekta.
Pravilno postavljanje sustava za mjerenje i mjerna geometrija
Uređaj bi trebao biti postavljen u sredini prometne trake na visini od 1,5 m iznad površine kolnika i 60 m ispred mjernog polja, a korišteni optički sustav trebao bi biti u stanju mjeriti osvjetljenost po cijeloj širini kolnika.
U slučaju ceste s nekoliko traka, dionica koja se mjeri mora se mjeriti uzastopno pomicanjem mjerača u sredinu svake trake. Kut između optičke osi uređaja i površine ceste mijenja se samo između 1,5° i 0,5°, tj. malo ispod linije horizonta kako bi se pokrilo cijelo mjerno polje. Na taj način se reproducira vidno polje vozača koji upravlja vozilom i promatra dionicu ceste ispred sebe između 60 m i 160 m.
Mjerenje i analiza rezultata
Ako se koristi točkasti mjerač svjetline (spot luminance meter), mjerna os mora biti točno usmjerena prema pojedinačnim mjernim točkama. Zbog vrlo velikog broja točaka i njihove gustoće vezane uz perspektivu promatrača, takva su mjerenja vrlo teška i dugotrajna. Stoga točkasti mjerači osvjetljenja služe samo za procjenu razina osvjetljenja. Detaljna analiza i izračun prosječne i uzdužne jačine osvjetljenja u nekim je slučajevima nemoguća.
Image luminancmetar
Kada se koristi kamera za mjerenje svjetline (imaging luminance meter), analiza razina svjetline i izračun rezultata za usklađenost sa standardima temelje se na analizi slike. Nakon obavljenog mjerenja, odnosno snimanja označene dionice ceste, odgovarajuće softverske funkcije omogućuju da se mreža mjernih mjesta superponira na sliku te da se odmah izvrši izračun i usporedba sa zahtjevima norme. Softver sadrži biblioteku zahtjeva za različite klase rasvjete i automatski analizira podatke dobivene mjerenjima.
Potpuni set za mjerenje GL Opticam 3.0 4K TEC uključuje umjerenu kameru za mjerenje osvjetljenja, modul za baterijsko napajanje, profesionalni stativ, kotač za mjerenje, set markera za označavanje mjernog polje, reflektirajuće prsluke, potrebno ožičenje, pa čak i set odvijača. Dodatno, sustav je opremljen posebnim transportnim koferima koji čine stabilan mjerni stalak s prijenosnim računalom na kojem je instaliran analitički softver. Dodatno je moguće kupiti auto pretvarač i GPS modul.
Zahvaljujući ovakvom rješenju, u roku od desetak minuta moguće je postaviti mjernu opremu, označiti i izmjeriti mjerno polje, izmjeriti razinu osvjetljenja i distribuciju te utvrditi da li instalacija zadovoljava zahtjeve norme i tehničke uvjete.
Zaključak
Provjera projektnog zadatka koja se sastoji u procjeni parametara rasvjete na cesti moguća je zahvaljujući korištenju mjerača visoke klase prilagođenih za te namjene. Odabir mjerača posebno je važan za mjerenja osvjetljenja, jer su ta mjerenja teška, dugotrajna i zahtijevaju zaustavljanje prometa tijekom pripreme i mjerenja.
U ovoj situaciji, najbolje rješenje je koristiti za mjerenje mjerni sustav koji se sastoji od slikovnog mjerača luminancije s prikladno odabranom optikom i prijateljskim softverom koji procjenjuje parametre prilikom mjerenja cestovne rasvjete sukladno EN 13201:2016. Kompaktan oblik mjernog sustava omogućit će brzo i učinkovito mjerenje distribucije osvijetljenosti na cesti od strane samo jedne osobe i minimizirat će smetnje povezane sa smanjenjem prometa vozila tijekom mjerenja, ako se mjerenja provode na cestama koje su u funkciji.
Izvor: How to measure the luminance distribution of the road lighting? Miko Przybyla