一種警用強光手電的綜合測試裝置

陳 超 李海鵬* 吳 傲

（公安部第三研究所，上海200031）

一線警察在執(zhí)勤中時會遭遇到照明不足的環(huán)境，這種警察在執(zhí)行執(zhí)法活動時遇到的因光照強度不高造成的可視程度低和色彩分辨程度差的復(fù)雜執(zhí)法環(huán)境，即所謂低光照環(huán)境。低光照環(huán)境下，警察的人身安全風(fēng)險大大增加，往往出現(xiàn)傷亡人數(shù)多和任務(wù)失敗率高的情況。據(jù)統(tǒng)計，美國警察的戰(zhàn)斗性犧牲中夜間的占60%，某些地區(qū)則高達80%，39%的警察犧牲被證實與照明條件有關(guān)。[1，2]究其原因：低光照環(huán)境一方面可為警察執(zhí)法行動提供良好的隱蔽，但另一方面則會對警察心理、行為造成諸多負面影響。低光照環(huán)境會直接導(dǎo)致警察視覺能力的下降，出現(xiàn)明適應(yīng)、暗適應(yīng)、視覺后像等現(xiàn)象，人眼對事物細節(jié)特征的分辨能力降低，導(dǎo)致反應(yīng)時間過長，進而干擾其正常的判斷和反應(yīng)行為。在高風(fēng)險、高壓力的執(zhí)法對抗活動中，警察進入低光照環(huán)境會表現(xiàn)出本能的緊張不安、警覺性增強，在行為上則表現(xiàn)為動作變慢，平衡感下降，肌肉易緊張僵硬，行為過于謹(jǐn)慎而導(dǎo)致動作變形。[3]

強光手電可以有效幫助警察適應(yīng)低光照環(huán)境，大大縮短暗適應(yīng)時間，從而降低警察的行動風(fēng)險。2006 年9 月，在公安部頒布的我國首部《公安單警裝備配備標(biāo)準(zhǔn)》中，警用強光手電作為必配項目被列入公安單警裝備。目前公安部配發(fā)的警用強光手電全部由公安部授權(quán)生產(chǎn)廠家出品，手電整體具有結(jié)實耐用、防水耐蝕、抗高低溫的特點。[4]警用強光手電作為執(zhí)勤裝備八大件之一，可方便的佩戴在警用多功能腰帶上，在一線公安民警中廣泛裝備，既可以照明，又可以照射犯罪分子的眼睛，使其眩暈。[5]

2018 年8 月24 日，公安部發(fā)布公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《GA 883-2018 公安單警裝備 強光手電》，其中對于警用強光手電的強光初始照度、強光照明時間、弱光初始照度、光束角等指標(biāo)均作出了細致和嚴(yán)格要求。在此，本文介紹一種警用強光手電的綜合測試裝置，可用于強光手電照度值和光束角的快速檢測。

1 主要結(jié)構(gòu)

警用強光手電綜合測試裝置的主要結(jié)構(gòu)如圖1 所示。該裝置主要由軌道、移動小車、照度傳感器、強光手電夾具、帶顯示屏的控制臺組成。軌道長度大于5m，滿足照度值檢測距離的要求。移動小車的黑色面板上裝有照度傳感器，移動小車的滾輪由電機帶動，可在設(shè)定的檢測距離上實現(xiàn)直線往返?？刂婆_正面裝有觸摸屏，可選擇檢測類別（照度值/光束角）并設(shè)置檢測距離參數(shù)，控制臺上方為強光手電夾具。夾具可保證調(diào)整固定后強光手電的幾何軸線水平且通過照度傳感器的感光面頂點法線，并且夾具可通過角度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整俯仰角，以實現(xiàn)光束角的檢測。

該裝置的優(yōu)點在于：（1）實現(xiàn)了照度值和光束角檢測的自動化。原來檢測強光手電的照度值只能在設(shè)定距離上用照度表人工測量光斑區(qū)域內(nèi)的照度最大值并記錄；測量光束角時只能人工觀察照度表的讀數(shù)，尋找照度為最大值1/2 時的位置，人工測量距離，之后再通過記錄的數(shù)值來計算求得光束角。在此過程中，人工測量不僅誤差大，而且效率低。而強光手電綜合測試裝置通過裝載照度傳感器的小車按照設(shè)定的定位距離快速地自動往返，系統(tǒng)自動記錄強光手電的照度峰值；通過光電編碼器自動測量和系統(tǒng)自動計算求值，即刻得到強光手電的光束角。（2）該裝置的強光手電夾具可以快速穩(wěn)固的夾持警用強光手電，后期可進一步優(yōu)化改進以方便夾持各種類型的手電，擴展檢測對象。（3）該裝置具有限位保護功能以及電機過載、過壓、過流保護功能，試驗參數(shù)具有掉電存儲功能。（4）控制界面采用彩色觸摸屏，人機交換方便、易于操作。（5）該裝置大量采用鋁合金型材，外形美觀，輕便靈活。

圖1 警用強光手電綜合測試裝置的主要結(jié)構(gòu)示意圖

2 性能指標(biāo)

警用強光手電綜合測試裝置的主要性能指標(biāo)如下：

（1）光照度測量范圍：0～2000 lx，測量精度：±2%；

（2）自動計算光束角；

（3）檢測距離可調(diào)，最大距離5m；

（4）環(huán)境使用溫度：15℃-45℃；

（5）電源：交流220V±10%，10A，50Hz。

3 工作原理

警用強光手電綜合測試裝置使用時需置于室溫條件下的暗室，暗室內(nèi)壁需用亞光黑漆涂覆或用黑絨布覆蓋，保證光照度小于0.01 lx。[6]

（1）檢測強光初始照度：移動小車回歸靠近控制臺一側(cè)的初始位置；將強光手電固定在夾具上并調(diào)整，使其幾何軸線水平且通過照度傳感器感光面頂點法線；在觸摸屏上設(shè)定原點位置和小車定位距離，移動小車快速移動就位；強光手電開啟強光模式，確認其照射中心準(zhǔn)確對正照度傳感器的中心后，穩(wěn)定照射30s，測量得到光斑區(qū)域內(nèi)的照度最大值。

（2）檢測強光照明時間：強光手電在暗室中開啟強光模式，秒表計時300min 后，重復(fù)強光初始照度的檢測步驟，測量得到光斑區(qū)域內(nèi)的照度最大值。

（3）檢測弱光初始照度：強光手電開啟弱光模式，其余步驟與強光初始照度的檢測步驟相同（僅小車定位距離的設(shè)定值有差異）。

（4）檢測光束角：首先測得強光初始照度值，再利用夾具的角度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整強光手電俯仰角，測出以強光手電光束軸線為中心、上下兩側(cè)分別使照度為最大值1/2 的位置，裝置將自動計算出夾角角度，記為光束角的值。

4 前景展望

警用強光手電綜合測試裝置操作方便，具有極強的實用性，可有效提高對于照度值和光束角的檢測精度和檢測效率，具有廣闊的應(yīng)用前景。今后的升級改進方向是擴大應(yīng)用場合，主要從兩個方面入手：一方面擴展應(yīng)用領(lǐng)域，可將檢測對象由警用強光手電擴展到各類民用的新型強光手電產(chǎn)品、甚至戶外用藍光手電、紅光手電、多色強光手電等等；另一方面擴大光照度的測量范圍，滿足潛水手電等對照度要求較高的產(chǎn)品（光照度可達10000 lx）的檢測要求。