变电站消防应急照明和疏散指示系统设计研究

王俊杰 魏颖娜 曾鹏

作者简介：

王俊杰（1980- ），男，汉族，湖北鄂州人，本科，中级职称，研究方向：电力设施保护、消防。

摘要：

变电站是一种重要的电力设施。为了确保人员在紧急情况下能够迅速疏散和安全撤离，消防应急照明和疏散指示系统设计至关重要。该系统通过设置合适的照明设施和指示标志，为人们提供紧急情况下进行疏散和逃生所需的必要信息和指引。本文将对变电站消防应急照明和疏散指示系统设计进行详细探讨，旨在提高变电站人员的安全性和紧急情况下的应急响应能力，降低事故风险，确保变电站正常运行。

关键词：变电站；消防应急照明；疏散指示系统

随着人们对消防安全的重视不断加强，对于消防应急照明和疏散指示系统在民用和工业建筑中的需求也變得更加迫切。本文基于变电站实际应用情况，总结并比较了现有设计标准，考虑到拓扑结构的清晰性、系统设计的简单性以及经济性的设计目标，同时提出了一种集成变电站应急照明和疏散指示系统的设计方案。

一、变电站消防应急照明系统设计

（一）安全标准和法规要求

变电站消防应急照明系统设计必须符合一系列安全标准和法规要求，以确保系统的可靠性、安全性和有效性。国家标准《建筑设计防火规范》对变电站消防应急照明系统提供了相关指导，该标准规定了消防照明灯具的安装位置、亮度要求和布局规划，确保在火灾发生时能够为人员提供足够照明，帮助他们安全疏散。

根据《建筑电气设计防雷技术规范》，变电站消防应急照明系统需要采取相应的防雷措施，这包括使用防雷设备、合理布置照明设施，确保系统能够正常运行并避免由于雷击等外部因素引起的安全隐患。此外，《建筑火灾自动报警系统设计规范》也对变电站消防应急照明系统提出了要求。根据规范，照明系统应与火灾自动报警系统相连接，当火灾发生时能够自动启动，提供紧急照明，促进人员疏散[1]。

（二）设计原则和考虑因素

1.安全性。变电站作为一个潜在的危险场所，设计中必须确保照明系统的安全性，包括选择适合用于高温、潮湿和易爆环境的照明设备，并采用防爆、防水和防尘等防护措施。

2.可靠性。应急照明系统必须具备高可靠性，以确保在紧急情况下正常运行，涉及到使用高品质的照明设备和备用电源，定期进行维护和检查。

3.易操作性。应急照明系统应设计为易于操作和维护，方便工作人员使用，照明设备的开关和控制面板应位于易于访问的位置，并标明清晰的指示标志。

4.照明充足性。应急照明系统必须提供足够明亮的照明，以保证人员在紧急情况下能够正常看清周围环境，根据变电站的规模和布局，需合理确定应急照明灯具的数量、亮度和分布方式。

5.能效性。在设计应急照明系统时，需要考虑能源的有效利用，采用高效节能的照明设备和控制技术，避免资源浪费。

（三）火灾报警和应急照明集成

在变电站消防应急照明系统设计中，火灾报警和应急照明集成非常重要。布局规划：在变电站的布局规划中，应合理确定火灾报警探测器和应急照明设备的位置，火灾报警探测器应布置在变电站的关键区域，如变压器室、高压室等以及可能发生火灾的机电设备周围，而应急照明灯具应分布在关键通道、紧急出口和逃生通道等位置。报警信号联动：当火灾报警触发时，应与应急照明系统进行联动，即在火灾报警触发后，自动开启相应的应急照明设备，确保人员在紧急情况下能够迅速找到逃生通道和安全出口。照明亮度调节：在火灾报警触发后，应急照明系统可以根据不同情况自动调节照明亮度。在疏散通道上，可以适当提高照明亮度，以方便人员快速疏散，而在某些特殊区域，如高温、有毒气体等危险环境中，可以适当减小照明亮度，以保护人员安全。远程监控：对于大型变电站，可以考虑使用远程监控系统，实时监测火灾报警和应急照明系统的状态，通过远程监控，可以及时发现系统故障或火灾报警，并采取相应措施[2]。

二、变电站疏散指示系统设计

（一）法规要求和标准规定

变电站疏散指示系统的设计必须符合相应的法规要求和标准规定，以确保人员在紧急情况下能够迅速、安全疏散。《中华人民共和国消防法》：对于建筑物的消防安全提出了明确要求，包括疏散指示系统的规定。《建设工程消防设施验收规定》：对于建设工程的消防设施验收进行了详细规定，其中包括疏散指示系统的要求。GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》：规定了建筑物电气设计的基本要求，对于疏散指示系统的设计给出了一些具体指导。GB50116-2013《建筑火灾自动报警系统设计规范》：详细说明了建筑物火灾自动报警系统的设计要求，包括疏散指示系统在内。DL/T5187-2005《变电站安全技术规程》：对于变电站的安全技术进行了规定，包括变电站疏散指示系统的设计和建设要求。DL/T5051-2005《变电站通信与自动化设备配置原则》：规定了变电站通信与自动化设备配置的原则，涉及到疏散指示系统与其他系统的集成要求。此外，根据地方性的消防安全规定、行业协会制定的标准以及工程项目的技术要求等，还可能有一些额外的要求和规定需要遵守。在进行疏散指示系统设计时，需要参考以上法规和标准的相关要求，结合具体的变电站实际情况进行合理设计。同时，与消防专业机构和相关部门进行沟通和协商，确保设计方案符合法规要求，提供有效的疏散指示和导引，确保人员生命安全。

（二）基于感应技术的指示灯和显示屏

在变电站疏散指示系统设计中，基于感应技术的指示灯和显示屏起着至关重要的作用，这些设备能够提供清晰、明确的指示和信息，帮助人员迅速、有效疏散。感应技术：基于感应技术的指示灯和显示屏利用先进的传感器技术，能够实时感知人员的存在和移动，常见的感应技术包括红外线感应、声音感应、雷达感应等，通过感应技术，这些灯具和显示屏能够自动检测人员的位置和方向，并提供相应的指示[3]。指示灯：基于感应技术的指示灯通常被安装在疏散通道和紧急出口附近，当有人接近时，指示灯会自动亮起，为人员提供明确的疏散方向和目标。指示灯可以采用不同颜色，如红色表示危险区域，绿色表示安全通道，黄色表示警示区域等，以便人员快速理解和反应。显示屏：基于感应技术的显示屏可以用来展示更详细的疏散指示和相关信息，这些显示屏通常会安装在变电站内各个关键位置，如控制室、大厅等。当有人靠近时，显示屏会自动打开，并显示相应的疏散指引、逃生路线图、紧急联系方式等重要信息。通过显示屏，人员可以获取更全面的疏散指引，提高逃生效率和安全性。自动控制：基于感应技术的指示灯和显示屏通常配备了自动控制功能，能够根据人员的活动实时感知当前情况，并自动调整照明亮度、显示内容等。例如，在人员密集或紧急情况下，指示灯和显示屏可以自动增加亮度，以确保人员能够清晰看到指示和信息。储备电源：为了确保这些基于感应技术的设备在断电或其他故障时能够正常运行，需要为其提供储备电源，这可以是备用电池组、UPS系统或发电机等，确保设备始终具备可靠的电源供应[4]。

（三）电力备份和故障恢复机制

在变电站疏散指示系统设计中，电力备份和故障恢复机制非常重要。这些机制可以确保在发生电力故障或其他技术故障时，疏散指示系统能够继续正常运行，保证人员安全疏散。电力备份：变电站疏散指示系统需要有可靠的电力供应，如果主电源出现故障，备用电源可以自动切换并提供持续的电力支持；备用电源应具备足够的容量和持续供电时间，能够满足疏散指示系统的正常运行需求。故障恢复机制：变电站疏散指示系统应具备自动故障检测和恢复功能，能够对可能出现的故障进行监测和诊断；在检测到故障时，系统应及时报警并自动切换到备份电源，確保疏散指示系统的可靠性和持续运行；一旦故障被排除，系统应能够自动恢复到正常工作状态，保证监控和指示功能的连续性。考虑因素：在设计电力备份和故障恢复机制时，需要综合考虑变电站疏散指示系统的规模、复杂程度以及安全要求；考虑是否需要设置多重备份。同时，还要考虑备份电源的物理安装位置、供电线路的冗余设计、自动切换设备的选择等因素，以提高系统抗干扰和抗故障的能力。

在实际设计中，需要根据变电站疏散指示系统的具体要求和实际情况，结合相关标准和规范进行合理设计。同时，进行严格的测试和验证，确保电力备份和故障恢复机制的稳定性和可靠性，保障人员在紧急情况下的安全疏散[5]。

三、消防应急照明和疏散指示系统集成设计

（一）系统集成优势

综合管理：集成设计能够将消防应急照明和疏散指示系统融合在一起，实现统一管理和控制，通过集成的系统，可以实现对照明设备、指示标识、报警器等的集中监控和远程控制，简化运营和维护流程。信息共享：集成设计使得消防应急照明系统与疏散指示系统之间能够实现信息的共享和交互，在发生火灾或其他紧急情况时，疏散指示系统可以根据火灾报警信号自动触发相应的照明设备，提供足够的照明条件帮助人员疏散。故障联动：集成设计可以实现消防应急照明系统和疏散指示系统之间的故障联动，当照明设备或指示器发生故障时，系统可以及时检测并报警，同时自动触发备用设备或替代路径，确保系统的可靠性和稳定性。空间优化：通过集成设计，消防应急照明和疏散指示系统可以共享设备和资源，减少了重复投资和占用空间的问题，可以将相关设备和指示标识集中布置在合适位置，提高空间利用率，更好满足建筑设计和安全要求。管理便捷：集成设计简化了系统操作和管理流程，通过统一的控制界面和管理平台，运维人员可以对整个消防应急照明和疏散指示系统进行监控、调整和维护，提高了工作效率和管理便捷性[6]。

（二）工程实施过程和注意事项

消防应急照明和疏散指示系统在建筑物的安全管理中起着至关重要的作用。为了实现系统的有效运行，需要进行集成设计并合理进行工程实施。系统需求分析：根据建筑物规模、功能以及相关法规要求，进行消防应急照明和疏散指示系统的需求分析，确定系统的基本功能和性能指标。系统设计：结合建筑物的平面布局、人员疏散路径、安全出口等因素进行系统设计，包括照明设备、指示灯具、配电系统、控制系统等的选择和布置。设备选型和采购：根据系统设计方案，选定符合要求的设备供应商，并进行设备的采购和验证。施工和安装：按照设计方案进行现场的电气布线、电气设备的安装和调试，确保系统正常运行。调试和验收：对安装完成的系统进行调试和验收，确保各个部件功能正常，并符合相关法规和标准要求[7]。法规和标准遵守：在设计和施工过程中，必须严格遵守相关的法规和标准，包括建筑物设计规范、消防安全法规等，确保系统的合法性和安全性。设备质量可靠性：选用具有高品质和可靠性的设备，确保系统在紧急状况下能够正常运行，提供充足的照明和指示功能。布线和安装工艺：合理进行电气布线和设备安装，避免电气设备之间的相互干扰，确保信号传输和电力供应的稳定性。系统调试和测试：在完成施工后，进行系统调试和测试，检查各个部件的连接是否正常、控制功能是否可靠，并确保系统的灵敏度和准确度。培训和维护计划：安装完毕后，进行系统使用和维护人员的培训，并建立完善的维护计划，定期检查和维护系统的正常运行。

结语

在变电站的消防应急照明和疏散指示系统设计中，需要充分考虑实际情况和安全需求，确保其可靠性和有效性。通过合适的照明设施和指示标志设置，能够提供清晰的疏散指引和必要信息，确保人员在紧急情况下能够快速安全撤离。通过不断完善和优化设计，能够提高变电站人员的安全保障水平，为变电站的正常运行提供有力支持[8]。

参考文献

[1]张家富.对消防应急照明和疏散指示系统设计的一些思考[J].建筑电气，2023，42（12）：36-39.

[2]卢锋.地铁区间隧道消防应急照明与疏散指示系统设计研究[J].城市轨道交通研究，2023（S2）：128-134.

[3]李春妮，姜腾飞.消防应急照明和疏散指示系统的若干问题分析[J].光源与照明，2023（09）：23-25.

[4]吴迪.消防应急照明和疏散指示系统的设计分析[J].灯与照明，2023，47（03）：13-16.

[5]苗树楷.地铁车站消防应急照明和疏散指示系统设计[J].天津建设科技，2023，33（04）：13-15.

[6]建筑设计防火规范（2018年版）[Z].住房和城乡建设部，2018.

[7]徐玉姣．基于图像处理的火灾探测技术的研究[D].南华大学，2014.

[8]胡祝格．基于多传感器信息融合技术的火灾探测报警系统设计与研究[D].西安建筑科技大学，2013.