變電站消防應急照明和疏散指示系統設計研究

王俊杰 魏穎娜 曾鵬

作者簡介：

王俊杰（1980- ），男，漢族，湖北鄂州人，本科，中級職稱，研究方向：電力設施保護、消防。

摘要：

變電站是一種重要的電力設施。為了確保人員在緊急情況下能夠迅速疏散和安全撤離，消防應急照明和疏散指示系統設計至關重要。該系統通過設置合適的照明設施和指示標志，為人們提供緊急情況下進行疏散和逃生所需的必要信息和指引。本文將對變電站消防應急照明和疏散指示系統設計進行詳細探討，旨在提高變電站人員的安全性和緊急情況下的應急響應能力，降低事故風險，確保變電站正常運行。

關鍵詞：變電站；消防應急照明；疏散指示系統

隨著人們對消防安全的重視不斷加強，對于消防應急照明和疏散指示系統在民用和工業建筑中的需求也變得更加迫切。本文基于變電站實際應用情況，總結并比較了現有設計標準，考慮到拓撲結構的清晰性、系統設計的簡單性以及經濟性的設計目標，同時提出了一種集成變電站應急照明和疏散指示系統的設計方案。

一、變電站消防應急照明系統設計

（一）安全標準和法規要求

變電站消防應急照明系統設計必須符合一系列安全標準和法規要求，以確保系統的可靠性、安全性和有效性。國家標準《建筑設計防火規范》對變電站消防應急照明系統提供了相關指導，該標準規定了消防照明燈具的安裝位置、亮度要求和布局規劃，確保在火災發生時能夠為人員提供足夠照明，幫助他們安全疏散。

根據《建筑電氣設計防雷技術規范》，變電站消防應急照明系統需要采取相應的防雷措施，這包括使用防雷設備、合理布置照明設施，確保系統能夠正常運行并避免由于雷擊等外部因素引起的安全隱患。此外，《建筑火災自動報警系統設計規范》也對變電站消防應急照明系統提出了要求。根據規范，照明系統應與火災自動報警系統相連接，當火災發生時能夠自動啟動，提供緊急照明，促進人員疏散[1]。

（二）設計原則和考慮因素

1.安全性。變電站作為一個潛在的危險場所，設計中必須確保照明系統的安全性，包括選擇適合用于高溫、潮濕和易爆環境的照明設備，并采用防爆、防水和防塵等防護措施。

2.可靠性。應急照明系統必須具備高可靠性，以確保在緊急情況下正常運行，涉及到使用高品質的照明設備和備用電源，定期進行維護和檢查。

3.易操作性。應急照明系統應設計為易于操作和維護，方便工作人員使用，照明設備的開關和控制面板應位于易于訪問的位置，并標明清晰的指示標志。

4.照明充足性。應急照明系統必須提供足夠明亮的照明，以保證人員在緊急情況下能夠正?？辞逯車h境，根據變電站的規模和布局，需合理確定應急照明燈具的數量、亮度和分布方式。

5.能效性。在設計應急照明系統時，需要考慮能源的有效利用，采用高效節能的照明設備和控制技術，避免資源浪費。

（三）火災報警和應急照明集成

在變電站消防應急照明系統設計中，火災報警和應急照明集成非常重要。布局規劃：在變電站的布局規劃中，應合理確定火災報警探測器和應急照明設備的位置，火災報警探測器應布置在變電站的關鍵區域，如變壓器室、高壓室等以及可能發生火災的機電設備周圍，而應急照明燈具應分布在關鍵通道、緊急出口和逃生通道等位置。報警信號聯動：當火災報警觸發時，應與應急照明系統進行聯動，即在火災報警觸發后，自動開啟相應的應急照明設備，確保人員在緊急情況下能夠迅速找到逃生通道和安全出口。照明亮度調節：在火災報警觸發后，應急照明系統可以根據不同情況自動調節照明亮度。在疏散通道上，可以適當提高照明亮度，以方便人員快速疏散，而在某些特殊區域，如高溫、有毒氣體等危險環境中，可以適當減小照明亮度，以保護人員安全。遠程監控：對于大型變電站，可以考慮使用遠程監控系統，實時監測火災報警和應急照明系統的狀態，通過遠程監控，可以及時發現系統故障或火災報警，并采取相應措施[2]。

二、變電站疏散指示系統設計

（一）法規要求和標準規定

變電站疏散指示系統的設計必須符合相應的法規要求和標準規定，以確保人員在緊急情況下能夠迅速、安全疏散。《中華人民共和國消防法》：對于建筑物的消防安全提出了明確要求，包括疏散指示系統的規定?！督ㄔO工程消防設施驗收規定》：對于建設工程的消防設施驗收進行了詳細規定，其中包括疏散指示系統的要求。GB50058-2014《爆炸危險環境電力裝置設計規范》：規定了建筑物電氣設計的基本要求，對于疏散指示系統的設計給出了一些具體指導。GB50116-2013《建筑火災自動報警系統設計規范》：詳細說明了建筑物火災自動報警系統的設計要求，包括疏散指示系統在內。DL/T5187-2005《變電站安全技術規程》：對于變電站的安全技術進行了規定，包括變電站疏散指示系統的設計和建設要求。DL/T5051-2005《變電站通信與自動化設備配置原則》：規定了變電站通信與自動化設備配置的原則，涉及到疏散指示系統與其他系統的集成要求。此外，根據地方性的消防安全規定、行業協會制定的標準以及工程項目的技術要求等，還可能有一些額外的要求和規定需要遵守。在進行疏散指示系統設計時，需要參考以上法規和標準的相關要求，結合具體的變電站實際情況進行合理設計。同時，與消防專業機構和相關部門進行溝通和協商，確保設計方案符合法規要求，提供有效的疏散指示和導引，確保人員生命安全。

（二）基于感應技術的指示燈和顯示屏

在變電站疏散指示系統設計中，基于感應技術的指示燈和顯示屏起著至關重要的作用，這些設備能夠提供清晰、明確的指示和信息，幫助人員迅速、有效疏散。感應技術：基于感應技術的指示燈和顯示屏利用先進的傳感器技術，能夠實時感知人員的存在和移動，常見的感應技術包括紅外線感應、聲音感應、雷達感應等，通過感應技術，這些燈具和顯示屏能夠自動檢測人員的位置和方向，并提供相應的指示[3]。指示燈：基于感應技術的指示燈通常被安裝在疏散通道和緊急出口附近，當有人接近時，指示燈會自動亮起，為人員提供明確的疏散方向和目標。指示燈可以采用不同顏色，如紅色表示危險區域，綠色表示安全通道，黃色表示警示區域等，以便人員快速理解和反應。顯示屏：基于感應技術的顯示屏可以用來展示更詳細的疏散指示和相關信息，這些顯示屏通常會安裝在變電站內各個關鍵位置，如控制室、大廳等。當有人靠近時，顯示屏會自動打開，并顯示相應的疏散指引、逃生路線圖、緊急聯系方式等重要信息。通過顯示屏，人員可以獲取更全面的疏散指引，提高逃生效率和安全性。自動控制：基于感應技術的指示燈和顯示屏通常配備了自動控制功能，能夠根據人員的活動實時感知當前情況，并自動調整照明亮度、顯示內容等。例如，在人員密集或緊急情況下，指示燈和顯示屏可以自動增加亮度，以確保人員能夠清晰看到指示和信息。儲備電源：為了確保這些基于感應技術的設備在斷電或其他故障時能夠正常運行，需要為其提供儲備電源，這可以是備用電池組、UPS系統或發電機等，確保設備始終具備可靠的電源供應[4]。

（三）電力備份和故障恢復機制

在變電站疏散指示系統設計中，電力備份和故障恢復機制非常重要。這些機制可以確保在發生電力故障或其他技術故障時，疏散指示系統能夠繼續正常運行，保證人員安全疏散。電力備份：變電站疏散指示系統需要有可靠的電力供應，如果主電源出現故障，備用電源可以自動切換并提供持續的電力支持；備用電源應具備足夠的容量和持續供電時間，能夠滿足疏散指示系統的正常運行需求。故障恢復機制：變電站疏散指示系統應具備自動故障檢測和恢復功能，能夠對可能出現的故障進行監測和診斷；在檢測到故障時，系統應及時報警并自動切換到備份電源，確保疏散指示系統的可靠性和持續運行；一旦故障被排除，系統應能夠自動恢復到正常工作狀態，保證監控和指示功能的連續性?？紤]因素：在設計電力備份和故障恢復機制時，需要綜合考慮變電站疏散指示系統的規模、復雜程度以及安全要求；考慮是否需要設置多重備份。同時，還要考慮備份電源的物理安裝位置、供電線路的冗余設計、自動切換設備的選擇等因素，以提高系統抗干擾和抗故障的能力。

在實際設計中，需要根據變電站疏散指示系統的具體要求和實際情況，結合相關標準和規范進行合理設計。同時，進行嚴格的測試和驗證，確保電力備份和故障恢復機制的穩定性和可靠性，保障人員在緊急情況下的安全疏散[5]。

三、消防應急照明和疏散指示系統集成設計

（一）系統集成優勢

綜合管理：集成設計能夠將消防應急照明和疏散指示系統融合在一起，實現統一管理和控制，通過集成的系統，可以實現對照明設備、指示標識、報警器等的集中監控和遠程控制，簡化運營和維護流程。信息共享：集成設計使得消防應急照明系統與疏散指示系統之間能夠實現信息的共享和交互，在發生火災或其他緊急情況時，疏散指示系統可以根據火災報警信號自動觸發相應的照明設備，提供足夠的照明條件幫助人員疏散。故障聯動：集成設計可以實現消防應急照明系統和疏散指示系統之間的故障聯動，當照明設備或指示器發生故障時，系統可以及時檢測并報警，同時自動觸發備用設備或替代路徑，確保系統的可靠性和穩定性?？臻g優化：通過集成設計，消防應急照明和疏散指示系統可以共享設備和資源，減少了重復投資和占用空間的問題，可以將相關設備和指示標識集中布置在合適位置，提高空間利用率，更好滿足建筑設計和安全要求。管理便捷：集成設計簡化了系統操作和管理流程，通過統一的控制界面和管理平臺，運維人員可以對整個消防應急照明和疏散指示系統進行監控、調整和維護，提高了工作效率和管理便捷性[6]。

（二）工程實施過程和注意事項

消防應急照明和疏散指示系統在建筑物的安全管理中起著至關重要的作用。為了實現系統的有效運行，需要進行集成設計并合理進行工程實施。系統需求分析：根據建筑物規模、功能以及相關法規要求，進行消防應急照明和疏散指示系統的需求分析，確定系統的基本功能和性能指標。系統設計：結合建筑物的平面布局、人員疏散路徑、安全出口等因素進行系統設計，包括照明設備、指示燈具、配電系統、控制系統等的選擇和布置。設備選型和采購：根據系統設計方案，選定符合要求的設備供應商，并進行設備的采購和驗證。施工和安裝：按照設計方案進行現場的電氣布線、電氣設備的安裝和調試，確保系統正常運行。調試和驗收：對安裝完成的系統進行調試和驗收，確保各個部件功能正常，并符合相關法規和標準要求[7]。法規和標準遵守：在設計和施工過程中，必須嚴格遵守相關的法規和標準，包括建筑物設計規范、消防安全法規等，確保系統的合法性和安全性。設備質量可靠性：選用具有高品質和可靠性的設備，確保系統在緊急狀況下能夠正常運行，提供充足的照明和指示功能。布線和安裝工藝：合理進行電氣布線和設備安裝，避免電氣設備之間的相互干擾，確保信號傳輸和電力供應的穩定性。系統調試和測試：在完成施工后，進行系統調試和測試，檢查各個部件的連接是否正常、控制功能是否可靠，并確保系統的靈敏度和準確度。培訓和維護計劃：安裝完畢后，進行系統使用和維護人員的培訓，并建立完善的維護計劃，定期檢查和維護系統的正常運行。

結語

在變電站的消防應急照明和疏散指示系統設計中，需要充分考慮實際情況和安全需求，確保其可靠性和有效性。通過合適的照明設施和指示標志設置，能夠提供清晰的疏散指引和必要信息，確保人員在緊急情況下能夠快速安全撤離。通過不斷完善和優化設計，能夠提高變電站人員的安全保障水平，為變電站的正常運行提供有力支持[8]。

參考文獻

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[2]盧鋒.地鐵區間隧道消防應急照明與疏散指示系統設計研究[J].城市軌道交通研究，2023（S2）：128-134.

[3]李春妮，姜騰飛.消防應急照明和疏散指示系統的若干問題分析[J].光源與照明，2023（09）：23-25.

[4]吳迪.消防應急照明和疏散指示系統的設計分析[J].燈與照明，2023，47（03）：13-16.

[5]苗樹楷.地鐵車站消防應急照明和疏散指示系統設計[J].天津建設科技，2023，33（04）：13-15.

[6]建筑設計防火規范（2018年版）[Z].住房和城鄉建設部，2018.

[7]徐玉姣．基于圖像處理的火災探測技術的研究[D].南華大學，2014.

[8]胡祝格．基于多傳感器信息融合技術的火災探測報警系統設計與研究[D].西安建筑科技大學，2013.