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室内照明线路的故障问题和检修技术论文

自电开始应用于照明起，就有了白炽灯、荧光灯、碘钨灯、高压汞灯、低压汞灯的类别区分。发展至今，市面上更有了高压钠灯、金属卤化物灯等新的类型，大大提高了照明灯的种类数量，及发光率和使用寿命，同时随着工艺的发展，照明灯的显色性能也有了大幅的提高，但与此同时，室内线路的故障种类也随之增加。

1 室内照明线路的相关工艺

照明线路的构成包括电源、导线、开关和负载（照明灯）。电源又包括低压照明配电箱，照明灯所需的能量都来自于此。电源还包括直流电和交流电两种不同类型，交流电一般 Y/yn三相变压器供电，各个相线盒中性线间均为单相电源，负载分配过程中最好使三相负载具有对称性，电源和照明灯两者用导线进行连接。这里应注意的工艺包括：

导线的选择

其载流量的允许值非常重要，多以允许的电流密度为参照；对明敷线路而言，不同材质的导线选择取值多为：铝导线为 ,铜导线为 6A/mm2,软电线为 5A/mm2.

开关的种类形式

开关对电流有绝对控制作用。其负载就是照明灯，是将电转化为光的载体。根据开关种类的不同，在线路安装中一般采用如下三种形式：

一只单联开关控制一盏灯

为保证使用和维修的安全，接线处理时，开关必须与相线（也即火线）相连，也就是开关断开后，灯头的电流就会随之消失。

分设不同位置的两只双联开关控制一盏灯

在楼梯或走廊中较为常用，这种形式对线路接通或断开的.控制范围有了明显的扩展，无论在楼上楼下或走廊的两端均可完成此项操作。

分设三处的两只双联开关和一只三联开关控制一盏灯

此形式也多见于楼梯走廊中。对 36V 以下的局部照明工艺要求，多会用降压变压器来进行供电。安装过程中，必须确保变压器的一次侧、二次侧绕组都串联了合适的熔丝，这样能为变压器故障及二次侧绕组过载需求服务，确保电源在及时切断时变压器不受损。除了上述工艺要求外，变压器的铁芯和二次侧绕组在接地或接零安装中也必须万无一失。

2 室内照明线路的故障和检修

短路故障及检修

短路故障的原因

室内线路出现短路的原因多是由于电流过大引起，一旦熔丝不能及时熔断就会有烧坏电线及其他用电设备的可能，严重时甚至会引发火灾。短路一般又可分为相间短路和相对地短路两种不同类型。后者又包括相线与中性线间短路和相线与大地间短路的情况。造成短路的原因主要包括：①接线错误，因其相线与中性线接触导致。 ②接线不良或接头处接线松动接触。 ③未按设计要求安装插头，而将线头插入孔内引起混线。 ④电器用具内部的绝缘层或绝缘电阻遭到损坏，而导致与金属外壳接触。 ⑤房屋漏水引起灯头或开关过潮或进水。 ⑥导线绝缘，因外力作用出现损伤，且损伤处与电源线或地面有接触。

短路故障的检修

在检查和排除短路时，必须先将故障区内的用电设备进行断电处理，然后再观察故障排除的情况，如未能排除，应再进行开关和相应保护装置的排查。此外，还应做好导线绝缘老化的检修。引起绝缘老化的原因包括：①管线线路和护套线线路很容易因线路上的漏电或超负荷等因素造成导线长期处于过载状态引起绝缘老化。 ②外界机械损伤使导线绝缘层遭到破坏。为杜绝该问题引发故障的发生，应对导线的绝缘电阻和绝缘层的结构情况做定期和不定期的检查，一旦出现绝缘电阻降低或绝缘层裂痕的情况，必须及时更换以确保用电安全。③检查熔断器熔丝，切记熔丝不能过粗，更不能改用铜丝、铝丝和铁丝，否则同样有短路危险。

断路故障及检修

断路故障的原因

断路同样会限制线路的正常运行。引起断路故障的原因包括：①导线线头链接处出现松散或脱落。 ②老鼠将小截面导线咬断。 ③导线在外力作用下出现断裂，可能是由于机械勾拉等引起。④小截面导线在长期过载或短路情况下被烧毁。⑤单股小截面导线质量差或安装时受损，影响绝缘层内芯线的正常功能发挥。 ⑥活动部分的连接线路因过劳而受损。

断路故障的检修

在进行线路的断路故障检修时，应秉承逐段检查的宗旨慢慢缩小故障点，确保检查和处理的安全。一般的检查步骤为：确保熔断器内熔丝处于熔断状态，若已熔断，再进行电路中短路或负荷情况的检查；若熔丝未熔断且电源侧相线未通电源，应立即进行上一级熔丝的检查，若同样发现熔丝未断，则进入到配电盘（板）上的开关和线路检查。通过如上的排除法，确定故障原因，并采取相应措施恢复线路通畅。

漏电故障及检修

漏电故障的原因

漏电多是由于绝缘体的损坏而引起。包括相间漏电和相地漏电两种类型，漏电故障最明显的表现为用电量的增加，并随之出现如熔体易烧断、保护装置易松动、导线和设备过热等过载或短路故障相关的现象。引起线路漏电的原因主要包括：①线路和设备的绝缘老化。 ②线路装置安装未按施工技术要求完成。 ③线路和设备在处于潮、热、化学腐蚀的环境中，绝缘性能下降。 ④修复的绝缘层不达标或绝缘带因松散而影响其功能的正常发挥。

漏电故障的检修

在排除漏电故障的检修中，故障检修方法包括：①用兆欧表遥测等方式来判断是否有漏电现象。②判断漏电性质。方法如在检查接入电流表时，切断零线观察电流变化。 ③可通过取下分路熔断器或拉开分路刀开关的方式来确定漏电范围。 ④通过先后断开线路的灯具开关，分析电流表指示的方式来找出具体的漏电点。总之，应根据具体的原因制定相应的解决措施，具体措施包括：换新的导线或设备、确保安装形式及技术符合有关施工标准，确保线路工作环境的适宜，如无潮气和热气等。

发热故障及检修

发热故障的原因

室内线路出现导线发热或导线连接位置的发热时，较为常见的故障因素包括： ①所使用导线的规格与设计的技术要求不符，当其截面小时，就会导致导线因过载而发热。 ②当电气设备的容量增多超出导线负荷，而线路导线面积并未随之增加时，也会导致发热情况的发生。 ③线路、设备和各种装置有漏电问题。 ④单根载流导线穿过如钢管等的换装磁性金属时会出现发热。 ⑤导线的连接位置因松动或松散等原因增加了接触电阻，引发发热。

发热故障的检修

发热故障问题多但均容易排查发现，通常引发故障的因素也并不复杂，只要找到发热源就很容易排除。

3 结束语

总之，室内照明线路的安装是技工学校电工专业维修电工生产实习教学中的重要单元，室内照明线路的故障分析及检修更是这一单元的重点。学生只有在了解相关安装工艺的基础上，掌握室内照明电路故障出现的原因及相应的检修方法，才能采取相应的措施进行故障排除，为安全用电提供保障。

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基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文

交通灯有两种，给机动车看的叫机动车灯，通常指由红、黄、绿（绿为蓝绿）三种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯。给行人看的叫人行横道灯，通常指由红、绿（绿为蓝绿）二种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯，红灯停，绿灯行。下面是我为你带来的 基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文，欢迎阅读。

摘要：针对现实中越来越严重的城市交通拥堵现象，文章介绍了一种十字路口交通信号灯智能控制系统。该系统实现了正常时段交通信号灯的轮换，解决了十字路口车辆的正常行驶；并可通过外部中断或手动设置解决一些紧急事件或由于某方向车道车流量不均衡所造成的十字路口交通资源浪费或堵塞问题。通过在Proteus 仿真平台中运行，系统具有较强的可靠性。

关键词：Proteus；智能交通灯；仿真实验

随着现代化社会经济的快速发展，城市车辆大幅度增加，交通拥挤、道路阻塞、车辆通行缓慢等问题受到了人们极大的关注，特别是早晚交通高峰时的十字路口，因此智能交通控制就显得尤为重要。传统的交通灯控制，是根据一定时间段的各车道车流量的调查而分配出的相对合理的固定周期换灯的控制方式，不管是车流高峰还是低谷；也有一些交通灯能根据简单划分的时间段来调整时间，但控制起来不是很灵活，这使得城市车流的调节不能达到最优，经常出现通行时间与车流量不相适应的'情况，特别是特定时间的十字路口，会出现某一方向车辆早已通行完，而另一方向车辆排队等绿灯的情况[1]。本文介绍的是一种采用8086 CPU和8259中断控制器配以7段数码管设计实现的十字路口智能交通灯控制系统，其能根据实时车流量对路口的绿灯时间进行动态调节，大大加强了其灵活性和实时性，并通过Proteus仿真软件平台实现了仿真。

一、总体设计方案

本文以十字路口单行车辆通行为研究对象，东南西北四个方向对应路口都设绿、红、黄三色圆灯信号（东西为一向，南北为一向），正常工作状态见表1，具体控制思想如下：（1）车辆流量的采集；（2）分析计算停止车辆排队长度，计算车流量比值，以1为基值判断双方车流量大小；（3）车辆输出量确认，根据各个方向车辆排队长度给定每个路口的红、绿灯时间值；（4）根据比值，增减另一方向车辆红、绿灯时长；（5）以3秒钟为单位，最大变化不超过18秒；（6）检测采用每周期循环一次，从而实现对整个信号灯的智能控制。

按照此思想，系统主要包括6个模块，如图1所示。以8086 CPU为主控制器，控制其他模块协调工作。其中信号灯模块显示各车道的通行情况；数码管倒计时模块显示信号灯燃亮时间；闯红灯报警模块实时监测车辆违规行为；紧急通行模块用于处理非正常通行，以外部中断方式控制[2]；时间手动设置模块以通过键盘进行手动设置，增加人为的可控性，用于在紧急状态下，通过设置所有灯变为红灯以避免自动故障和意外发生。

二、Proteus仿真设计

仿真平台简介。Proteus是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件，其由ISIS原理图编辑与仿真软件包和ARES布线编辑软件包组成，是目前世界上唯一将电路仿真、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus SP3以上的版本中增加了对8086 CPU及相关接口芯片的仿真功能。另外，Proteus还提供有示波器、逻辑分析仪、信号发生器、交直流电压/电流表、数字图案发生器、定时器/计数器、逻辑探头、虚拟终端等很多虚拟仪器，是一个全开放性的仿真实验平台，相当于一个设备齐全的综合性实验室。本文介绍所使用的为Proteus 软件。Proteus本身未提供8086编译器，而是通过添加外部代码编译器，将编写好的源程序加入工程，编译并生成可执行程序。本文介绍的采用EMU8086提供的编译环境进行程序的编写和汇编。EMU8086是一可在Windows环境下运行的8086 CPU汇编真软件，其集成了文本编辑器、编译器、反编译器、真调试、虚拟设备和驱动器为一体。Proteus仅支持8086最小模式，8086模型可直接加载BIN、COM和EXE格式的文件到内部RAM中，不需要DOS，而且允许对Microsoft（Codeview）和Borland格式中包含了调试通过的程序可以进行源程序或反汇编后的调试，因此源码汇编和链接过程的参数相当重要[3]。

2.信号灯电路设计。信号灯组由红、黄、绿三色灯组成，4组共12盏灯，其亮灭及闪烁方式与十字路口的红、黄、绿灯同步，由8255A芯片的A口通过方式0控制6个开关量（12盏灯）；七段数码管采用共阴极接法，由8255A芯片的B口通过方式0输出控制，其中低四位控制个位显示，高四位控制十位显示。8259中断控制器的IR0接8253的OUT2，实现对于紧急情况的外部中断处理。譬如控制红绿信号灯，实现相应车道通行、另一车道禁行，同时熄灭所有的数码管；或者遇有某方向路段忙时，信号灯的燃亮时间可根据车流量情况设置时间。

3.软件设计。程序主要包括“jjsj”和“zcsj”两个子程序。系统正常运行都在执行“zcsj”子程序，初始化十字路口的交通信号灯状态及燃亮时间，启动8253定时器数码管开始倒计时。在倒计时期间，当遇有某方向车辆特别多或遇忙等其他紧急情况时，通过外部中断请求执行“jjsj”子程序模块。绿灯倒计时完毕后，转换黄色信号灯，持续到规定时间后，东西和南北方向路口信号灯互换，如此一直循环运行[4]。程序设计流程如图2所示。

三、Proteus仿真实现

初始化。从图3所示的硬件原理图得知，8255A芯片的片选端连接在74HC154译码器的输出端，74HC154的4个引脚D、C、B、A分别与锁存器74LS273输出的A12、A11、A10、A9相连，当A12、A11、A10、A9=0001时8255A有效，所以8255A的4个端口地址分别为0200H、0202H、0204H、0206H；初始化方式选择控制字为89H（A、B口方式0输出，C口方式0输入）。

2.实际问题处理。①定时时间的动态调整。定时时间设计为倒计时，用两位七段数码管显示，倒计时小于等于5秒时黄灯每秒亮和灭切换一次，倒计时显示0秒时两个方向的红色灯和绿色灯切换。定时时间可以通过软件设计实现动态调整。方法为：将8253A计数器0工作在方式2，CLK0接2MHZ的时钟频率，设一计数初值（假设为2000），OUT0接CLK1，8253计数器1工作在方式0，设一计数初值（假设为500），则OUT1的输出频率为：2MHZ/2000/500=2HZ脉冲，相应周期为秒。根据实际路况，通过改变计数初值可调整倒计时间。②时间差异。Proteus中利用8253A表示的时间和真实时间有差异，设定的时间比实际时间要长很多。所以，在仿真实验中为了看到与实际相符的交通灯变化，本应是秒的时间需在源程序中将延时时间设置为秒，这样运行起来更贴近实际[5，6]。

3.仿真效果。如图4所示为东西路口绿灯燃亮，南北路口红灯燃亮倒计时运行在18秒时的仿真结果图。

本系统以8086 CPU为核心，程序调试阶段采用EMU86进行在线编程及修改，设计的交通灯可控制十字路口的车辆及行人的交通管理，采用3个7段数码管，可以直观地显示红绿灯的开放和关闭时间。实际交通中的每个路口不完全一样，所以交通灯显示也没有固定规则，通常会根据具体情况设置相应的程序。由于Proteus没有提供箭头标志，本系统按单行道设计，指示灯不是专门的箭头指向灯，只是红、黄、绿三色圆灯信号灯，所以系统只考虑并实现了简单的十字路口交通行驶，即红灯亮时不能直行也不能左转，但可以右转；绿灯亮时，直行、左转、右转都可以，当遇有某方向车辆多或其他紧急情况时，通过中断可加以灵活性控制[7]。另外，系统在实现了十字路口基本的交通灯控制基础上，还引用了外部中断技术和时间手动设置，这可避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪情况发生。Proteus从V8版本开始支持ARM/Cortex-M3，这样，将会给交通灯系统增添更多现代化功能。

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