發(fā)布時(shí)間:2023-10-11 17:26:33
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇電磁輻射安全,期待它們能激發(fā)您的靈感。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),人們使用電器的種類和時(shí)間越來(lái)越多,人們似乎一個(gè)各種電磁輻射的環(huán)境包圍著。電磁輻射對(duì)人體危害,各種媒體資源已經(jīng)頻頻的報(bào)道出來(lái)了。電磁輻射是人眼看不見(jiàn),觸碰不到的一種能力形式,他可以散發(fā)到地球的任意一個(gè)角落。隨著人們生活質(zhì)量高,對(duì)于自身健康程度越來(lái)越越關(guān)心,人們逐漸對(duì)于電磁輻射的危害有了更加深層次的認(rèn)識(shí)。通信基站使用是手機(jī)能夠正常運(yùn)行的一個(gè)必要的基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)也成為公眾和媒體關(guān)注的焦點(diǎn),所以本文將釋放一定程度上的通信基站的電磁輻射強(qiáng)度的分析,澄清一些誤解,使得社會(huì)群眾能夠正確了解電磁輻射知識(shí)提供一點(diǎn)幫助。
1 信源站(室內(nèi)分布)
選取使用GSM900MHz網(wǎng)絡(luò)天線的信源站為參考標(biāo)準(zhǔn),其天線口功率一般控制在為在5~10dBm范圍內(nèi),即使電梯內(nèi)的功率較大的天線口也控制在10~15dBm范圍內(nèi),其增益均為3dBi。按照天線出口處最大功率15dBm,天線增益3dBi計(jì)算,天線出口處的等效輻射功率為64mW。遠(yuǎn)小于《電磁環(huán)境控制限值》(GB8702-2014)中3.1.2中的100W的等效輻射功率限值,對(duì)于3~300000MHZ的頻率范圍,向沒(méi)有屏蔽空間的等效輻射功率小于100W的輻射體,屬豁免管理(豁免可以通俗的理解為對(duì)關(guān)鍵人群組產(chǎn)生的輻射劑量不會(huì)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值,可以忽略其危險(xiǎn)性)。
2 通訊基站
通信基站發(fā)射的輻射的功率的大小,取決于基站天線增益,天線主發(fā)射方向和天線的向下傾角的大小,其特點(diǎn)是在如下:反比于電磁輻射(功率密度)的距離平方和基站天線主軸。
一般情況下電磁輻射在發(fā)出一段時(shí)間之后會(huì)表現(xiàn)出逐漸衰減的趨勢(shì),所以在水平面上,在主軸最大的電磁輻射強(qiáng)度試來(lái)自天線的,沿長(zhǎng)軸方向,來(lái)自天線的距離越遠(yuǎn),電磁輻射的強(qiáng)度受會(huì)受到其他影響變?nèi)酢Mㄟ^(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)表明,在近距離基站單位范圍之內(nèi),比如在天線下方,所測(cè)量的數(shù)據(jù)一般較小,甚至無(wú)法得到有效的勘測(cè)數(shù)據(jù)。電磁這種情況下,點(diǎn)可以被接收的輻射主要是多徑反射波,繞射波;從測(cè)量值的距離的增加之后,電磁輻射的強(qiáng)度逐漸隨著距離的增加而降低。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)屋頂支架(在塔的頂端),在其值的電磁輻射的水平方向?qū)㈦姶泡椛淝€。用電磁輻射值的會(huì)逐漸增加距,然后再逐漸隨著距離的增加減小;由于屋頂框架和屋頂天線塔架設(shè)高度較低,因此相對(duì)于地面塔,頂板支架的信號(hào)覆蓋更為狹窄。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)1-4層天井窗戶處時(shí),按照樓層分別布點(diǎn)監(jiān)測(cè)。由表1可知:數(shù)值最大為4樓的0.822μW/cm2,最小值為1樓的0.281μW/cm2。所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位功率密度均符合《電磁環(huán)境控制限值》(GB8702-2014)和《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》(HJ/T10.3―1996)規(guī)定的“單個(gè)基站公眾照射導(dǎo)出限值功率密度8μW/cm2”的要求。
3 結(jié)語(yǔ)
從上面的數(shù)據(jù)表明,在正常操的單個(gè)通訊基站作條件副符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)極限。公眾不會(huì)暴露在嚴(yán)重的輻射內(nèi)。而且在人口稠密的城市地區(qū)通過(guò)設(shè)置多個(gè)基站,基站服務(wù)半徑縮小,減少了方法的發(fā)射機(jī)功率,既保證通話質(zhì)量,并且可以進(jìn)一步降低電磁輻射,電磁輻射水平被控制在最小的范圍之內(nèi)。以確保市民健康利益不受損害。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】通信基站;GSM;CDMA;電磁輻射;防護(hù)距離
1.引言
近年來(lái),移動(dòng)通信技術(shù)得到了一定的發(fā)展,越來(lái)越多的移動(dòng)通信基站將架設(shè)在人口密集的城市上空。移動(dòng)通信作為一種迅速、準(zhǔn)確地傳遞各種信息的有效工具,使各行各業(yè)節(jié)省了人力、物力,縮短了時(shí)間、空間,大大提高了工作效率,成為一個(gè)迅速崛起的行業(yè)躋身于世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前列。但是隨著人們對(duì)通信手段和方式的更高要求,隨之而來(lái)的電磁輻射問(wèn)題也凸現(xiàn)出來(lái)。如果不能科學(xué)確定通信基站電磁輻射安全防護(hù)距離,將會(huì)對(duì)公眾和環(huán)境造成影響。目前,這是擺在廣大通信事業(yè)工作者面前的一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。
2.通信基站電磁特性分析
2.1 通信基站的基本特點(diǎn)
目前,GSM網(wǎng)和CDMA網(wǎng)都是通過(guò)基站天線接收和發(fā)射信號(hào)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。基站接收天線接收來(lái)自環(huán)境的上行頻段的電磁波信號(hào),發(fā)射天線向環(huán)境發(fā)射下行頻段的電磁波信號(hào)。因此基站對(duì)周圍環(huán)境的影響主要是下行頻段范圍內(nèi)的電磁波輻射所產(chǎn)生的。
基站每個(gè)扇區(qū)的載頻數(shù)目、發(fā)射功率/載頻、從發(fā)射機(jī)端口到天線發(fā)射間的衰減、主瓣增益等參數(shù)決定了電磁能量發(fā)射的大小;天線輻射的方向圖、天線的俯角等參數(shù)決定了電磁能量的分布。這些參數(shù)都由實(shí)際情況確定,每個(gè)基站都不一定完全相同。
2.2 天線輻射的方向圖
在天線所有相關(guān)參數(shù)中,天線輻射的方向圖是比較特殊的一個(gè)參數(shù),它表示天線向一定方向輻射電磁波的能力。通常用水平平面及垂直平面上表示不同方向輻射電磁波功率大小的曲線來(lái)表示天線的方向性,圖1和圖2分別為水平和垂直方向性示意圖。
3.基站防護(hù)區(qū)域和防護(hù)距離
基站的扇區(qū)一般都是三個(gè),每個(gè)扇區(qū)的方向基本一致,都是按照0/120°/240°布置。同一個(gè)基站每個(gè)扇區(qū)的天線基本一致,并且多網(wǎng)共站址架設(shè)基站的同一個(gè)扇區(qū)天線之間的距
離也較小,有些架設(shè)在樓頂?shù)奶炀€甚至緊挨在一起,因此下面將著重討論一個(gè)扇區(qū)的情況,并將多網(wǎng)共站址架設(shè)基站的某一個(gè)扇區(qū)作為一個(gè)整體對(duì)待。
3.1 目前基站防護(hù)區(qū)域
目前基站的防護(hù)區(qū)域是根據(jù)主瓣方向來(lái)劃分的,近似于一個(gè)以天線為中心,主瓣方向水平防護(hù)距離為半徑、垂直防護(hù)距離為高的一個(gè)圓錐體,平面示意圖如圖3所示。
3.2 新的防護(hù)區(qū)域和防護(hù)距離的劃分
由于天線發(fā)射的電磁能量主要集中在主瓣方向,其他方向的電磁能量衰減很快,因此可以將天線的電磁輻射防護(hù)區(qū)域進(jìn)一步細(xì)化分為天線主瓣、側(cè)向和后方三個(gè)區(qū)域,具體定義如下。
(1)防護(hù)區(qū)域
主瓣防護(hù)區(qū)域:天線水平半功率角之間的區(qū)域;側(cè)向防護(hù)區(qū)域:從天線水平半功率角到天線正面水平線之間的區(qū)域;后方防護(hù)區(qū)域:天線背面區(qū)域。
(2)防護(hù)距離
主瓣防護(hù)區(qū)域水平方向防護(hù)距離也為主瓣方向防護(hù)距離,垂直方向防護(hù)距離也為主瓣方向防護(hù)距離;側(cè)向防護(hù)區(qū)域水平方向防護(hù)距離為側(cè)向防護(hù)距離,垂直方向防護(hù)距離保守取為主瓣方向防護(hù)距離;后方防護(hù)區(qū)域水平方向防護(hù)距離為后方防護(hù)距離,垂直方向防護(hù)距離也為后方防護(hù)距離;三個(gè)區(qū)域交接之處,防護(hù)距離取較小的。
(3)參數(shù)的取值
由于各網(wǎng)天線參數(shù)不完全一致,因此水平半功率張角、垂直半功率張角和俯角的取值以天線參數(shù)中最大者計(jì)算。其他參數(shù)按照實(shí)際情況取值。
這樣劃分既符合實(shí)際情況,又便于實(shí)際操作,如圖4所示。
3.3 防護(hù)距離的確定
根據(jù)HJ/T 10.2-1996《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則--電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法》 中微波遠(yuǎn)場(chǎng)軸向功率密度預(yù)測(cè)模型計(jì)算基站電磁輻射強(qiáng)度。
式中 Pd 為功率密度, ; P 為設(shè)備輻射功率,W; G 為天線最大輻射方向的功率增益( 倍數(shù)); d 為距離天線的直線距離,m。
設(shè)備實(shí)際最大輸出功率( Pout) 經(jīng)分配單元、接頭、跳線、饋線和天線平衡轉(zhuǎn)換器后產(chǎn)生衰減( x 為衰減系數(shù)) , 最后經(jīng)天線向環(huán)境輻射的功率P 計(jì)算式為
天線增益的單位轉(zhuǎn)換公式為
由式( 1) 可以推算出功率密度與天線主射線方向距離的關(guān)系, 即
當(dāng)計(jì)算基站的軸向保護(hù)距離( 即功率密度達(dá)到評(píng)價(jià)標(biāo)時(shí)的水平距離) 時(shí), 取
。
水平保護(hù)距離( 天線俯角較小, 保守計(jì)算) 為
垂直保護(hù)距離為
式中為發(fā)射天線安裝俯角; 為發(fā)射天線垂直半功率角。本文選取的典型WCDMA 網(wǎng)絡(luò)基站參數(shù)見(jiàn)表1。
由于天線俯角較小, 保守考慮水平防護(hù)距離約等于理論計(jì)算的軸向防護(hù)距離。根據(jù)上述安全防護(hù)距離計(jì)算模式, 本文測(cè)試WCDMA 網(wǎng)絡(luò)基站的水平防護(hù)距離為25. 1 m, 垂直防護(hù)距離為4.0 m。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,根據(jù)天線電磁發(fā)射特性提出的天線主瓣、側(cè)向和后方三個(gè)防護(hù)區(qū)域的劃分模式及相應(yīng)防護(hù)距離的計(jì)算方法與實(shí)際情況能較好的吻合。既能符合電磁污染實(shí)際情況,又能起到防護(hù)人員的作用和縮小防護(hù)區(qū)域。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:電磁輻射,存在問(wèn)題,對(duì)策
中圖分類號(hào):O441 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 城市電磁輻射污染源
隨著我國(guó)城市化的快速發(fā)展,著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,無(wú)線電技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、通訊、信息產(chǎn)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域并深入到千家萬(wàn)戶,它給人類創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)文明,但同時(shí)也把人們帶進(jìn)了一個(gè)充滿人造電磁輻射的環(huán)境里。電磁輻射主要分為天然產(chǎn)生和人為產(chǎn)生,過(guò)量的天然電磁輻射和人為電磁輻射均會(huì)造成電磁輻射污染。一般而言,城市電磁輻射污染主要指人為電磁輻射污染,按照電磁波頻率的大小,人為電磁輻射源又可分為工頻輻射源和射頻輻射源,其中射頻輻射源釋放的電磁波的頻率較高且頻譜范圍較寬,其電磁輻射的影響范圍也較大。各類電磁波發(fā)射系統(tǒng)、工頻輻射系統(tǒng)、利用電磁能的工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療設(shè)備等甚至包括部分家用電器,均是城市電磁輻射的污染源或潛在污染源(見(jiàn)表1) 。
由表1可知,城市電磁輻射污染源(含潛在污染源)的種類多、分布廣,存在于人們生活的方方面面,其中廣播電視、雷達(dá)、衛(wèi)星通信及移動(dòng)通信對(duì)區(qū)域電磁輻射水平貢獻(xiàn)較大,各種電子設(shè)備、室內(nèi)線纜布設(shè)是居室電磁輻射污染的主要來(lái)源。
2 城市目前電磁輻射存在的一些問(wèn)題分析
2.1 我國(guó)相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)還需要繼續(xù)完善
1997年我國(guó)頒布的《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》是我國(guó)僅有的針對(duì)電磁輻射污染防治的立法,屬部門規(guī)章。隨著城市空域電磁輻射環(huán)境的日趨復(fù)雜,該管理辦法已不能完全滿足目前輻射環(huán)境監(jiān)管的需要,主要表現(xiàn)為法規(guī)的內(nèi)容相對(duì)滯后、效力級(jí)別低、難以有效執(zhí)行。雖然廣播、電信、電力等部門在《廣播電視設(shè)施保護(hù)條例》、《中華人民共和國(guó)電信條例》、《無(wú)線電管理?xiàng)l例》、《城市電力規(guī)劃規(guī)范》等法規(guī)和規(guī)范中對(duì)電磁輻射污染防治作出了相應(yīng)規(guī)定,但《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》中的部分制度在這些法規(guī)中沒(méi)有得到充分反映,在實(shí)際執(zhí)法過(guò)程中常常出現(xiàn)電磁輻射污染糾紛的各方當(dāng)事人各執(zhí)一詞、各執(zhí)一法的現(xiàn)象。因此,有必要盡快制定與實(shí)施更高級(jí)別的電磁輻射污染防治法。
在電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)方面存在以下問(wèn)題:第一,上世紀(jì)80年代末原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局的《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88)和衛(wèi)生部的《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB9175-88)是我國(guó)電磁輻射防護(hù)領(lǐng)域的2個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn),但它們對(duì)環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定存在不一致。管理標(biāo)準(zhǔn)的不一致直接導(dǎo)致在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中,有關(guān)行政執(zhí)法部門和監(jiān)測(cè)部門采用的標(biāo)準(zhǔn)不一。而且,這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的法律效力相同,發(fā)生沖突時(shí)需呈請(qǐng)國(guó)務(wù)院裁決其適用性。第二,關(guān)于高壓送變電設(shè)施的工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度限值尚無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)部門推薦暫分別以4kV/m和0.1mT作為居民區(qū)工頻電場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)和磁感應(yīng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),這直接導(dǎo)致輸變電設(shè)施電磁場(chǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的針對(duì)性不強(qiáng),即對(duì)于不同電壓等級(jí)的輸變電工程均適用相同的標(biāo)準(zhǔn)限值。因此為做好電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作和管理工作,應(yīng)統(tǒng)一各標(biāo)準(zhǔn)中的管理限值,并加快設(shè)立尚未制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電磁輻射設(shè)施的輻射水平限值。
2.2 城市空域電磁輻射能量密度不斷增大
電磁輻射技術(shù)的廣泛應(yīng)用已造成城市空域電磁能明顯上升。根據(jù)資料調(diào)查顯示,某地區(qū)環(huán)境電磁輻射污染1991-2006年進(jìn)行調(diào)查,該地區(qū)平均輻射強(qiáng)度增長(zhǎng)17.5倍,年均增長(zhǎng)率達(dá)12.1%。此外,根據(jù)有關(guān)資料調(diào)查顯示,某市部分居住社區(qū)的電磁輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果雖符合《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(小于5V/m),但100KHz~3GHz頻率段的電場(chǎng)強(qiáng)度已接近容許場(chǎng)強(qiáng)值的上限,部分社區(qū)的復(fù)合功率密度出現(xiàn)個(gè)別值超標(biāo)現(xiàn)象。
2.3 電磁輻射糾紛日益增多
近年來(lái),公眾的輻射防護(hù)意識(shí)逐漸提高,對(duì)居住環(huán)境的電磁輻射暴露水平也更加重視,電磁輻射污染糾紛隨之逐年增多。引發(fā)電磁輻射污染糾紛的主要原因有:在社區(qū)建設(shè)移動(dòng)通信基站、10kV變電站等電磁輻射設(shè)施;在社區(qū)附近建設(shè)高壓輸變電設(shè)施、電氣化軌道交通設(shè)施;房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商隱瞞商品房周圍電磁輻射污染現(xiàn)狀,以及電磁輻射污染致人身傷害等。
2.4 電磁輻射設(shè)施環(huán)境敏感性日漸增強(qiáng)
城市和廣播電視通信技術(shù)的發(fā)展使電磁輻射設(shè)施與公眾的距離得以縮短,電磁輻射設(shè)施的環(huán)境敏感性隨之日漸增強(qiáng),主要表現(xiàn)為:城市擴(kuò)張使一些廣播電視和無(wú)線電通信發(fā)射臺(tái)逐漸被新建城區(qū)包圍,造成局部居民生活區(qū)場(chǎng)強(qiáng)較高;城市用電需求的增加及電網(wǎng)改造工程的實(shí)施使大量高壓輸變電設(shè)施進(jìn)入城市市區(qū),而且電壓等級(jí)不斷升高,其產(chǎn)生的工頻電磁場(chǎng)可能對(duì)公眾健康產(chǎn)生不利影響,此外其產(chǎn)生的噪聲可能干擾廣播和無(wú)線電通信;通信技術(shù)的發(fā)展使居民區(qū)被通信基站包圍,雖然單個(gè)基站的功率較小,但是大量的通信基站會(huì)使城市空域電磁場(chǎng)不斷增強(qiáng),另外,高層建筑頂部建有的微波定向天線、衛(wèi)星天線等,易造成對(duì)高層建筑的電磁污染;城市交通的迅猛發(fā)展使交通干線的電磁噪聲不斷加重,在車流量高峰時(shí)段的交通路口,電磁噪聲值可達(dá)44~50dBμV/m。
3 對(duì)策與建議
在利用電磁技術(shù)推進(jìn)城市建設(shè)、創(chuàng)建便捷生活的同時(shí),應(yīng)以電磁輻射防護(hù)管理辦法與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),加強(qiáng)電磁輻射環(huán)境管理,優(yōu)化電磁輻射設(shè)施布設(shè),采取有效防護(hù)措施,以降低或避免電磁輻射對(duì)公眾健康和環(huán)境安全的不利影響。
3.1 不斷完善電磁輻射污染防治法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)行的《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》已不能適應(yīng)當(dāng)前電磁輻射監(jiān)管的需要,而且其與廣電、通信等領(lǐng)域制定的相關(guān)法規(guī)無(wú)法全面兼容,因而適時(shí)制定與電磁輻射污染防治相關(guān)的專項(xiàng)法規(guī)勢(shì)在必行。該法規(guī)須在綜合考慮電磁輻射污染源及其輻射特性的基礎(chǔ)上,以風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防為原則,以保護(hù)環(huán)境與公眾健康為出發(fā)點(diǎn),建立健全城市電磁輻射環(huán)境容量控制制度、電磁輻射設(shè)施規(guī)劃制度、輻射設(shè)施環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度、輻射環(huán)境監(jiān)管與監(jiān)測(cè)制度、輻射環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防制度、輻射危害事件處理與報(bào)告制度、公眾參與制度等。
此外,為規(guī)范電磁輻射設(shè)施的輻射水平、提高電磁輻射環(huán)境監(jiān)管能力,并為解決電磁糾紛提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持,應(yīng)加快出臺(tái)統(tǒng)一的電磁輻射防護(hù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)電磁輻射的危害性,并借鑒國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)限值,在總結(jié)電磁輻射設(shè)施的輻射水平及我國(guó)城市電磁輻射環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,統(tǒng)一《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》與《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于電磁場(chǎng)強(qiáng)度及功率密度的導(dǎo)出限值。同時(shí),還應(yīng)出臺(tái)相關(guān)電磁輻射安全管理導(dǎo)則,明確主要輻射設(shè)施的建造使用規(guī)范、管理要求、環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍等內(nèi)容。
3.2 加強(qiáng)電磁輻射環(huán)境管理
為保護(hù)環(huán)境安全和公眾健康,促進(jìn)各類電磁輻射設(shè)施的規(guī)范、有序發(fā)展,需切實(shí)加強(qiáng)對(duì)電磁輻射環(huán)境的管理。首先要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,落實(shí)電磁輻射設(shè)施環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度、審批制度、“三同時(shí)”制度、監(jiān)測(cè)制度、公眾參與制度等。其次要明確城市空域電磁波發(fā)展規(guī)劃,并將其納入城市建設(shè)總體規(guī)劃,合理布局電磁發(fā)射設(shè)備,防止造成城市空域局部電磁污染。實(shí)施區(qū)域電磁輻射環(huán)境容量控制措施,對(duì)可能造成周邊輻射環(huán)境污染的中短波發(fā)射臺(tái)實(shí)施異地搬遷,對(duì)微波天線等輻射源周圍的建筑物高度予以限制,控制室內(nèi)微蜂窩基站天線的懸掛高度及影響半徑,如高度不宜低于2.3m,影響半徑約為1m,室外宏站與周邊敏感建筑的水平距離應(yīng)保持30m等,高壓線兩側(cè)50m內(nèi)不宜建設(shè)學(xué)校、住宅及醫(yī)院等環(huán)境敏感建筑。
3.3 采用電磁輻射控制技術(shù)
可以通過(guò)采取電磁輻射控制技術(shù)來(lái)防治電磁輻射污染。第一,通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)等方式有效減少電磁輻射,如在輸電線路設(shè)計(jì)中采取提高輸電導(dǎo)線對(duì)地高度、進(jìn)行雙回路導(dǎo)線逆相布置、高低壓導(dǎo)線分層架設(shè)等方式,變電站的進(jìn)出線在穿越居民區(qū)和人口密集地段時(shí)采用地下電纜布設(shè)方式。第二,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)減少基站數(shù)量并降低天線增益,如根據(jù)通信基站的發(fā)射功率、天線高度和方向圖、基站覆蓋區(qū)的邊界場(chǎng)強(qiáng)等條件對(duì)通信基站覆蓋區(qū)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),在達(dá)到最佳地域覆蓋和最佳通話質(zhì)量的同時(shí),盡量降低天線增益,減少電磁輻射污染。第三,通過(guò)屏蔽輻射源降低電磁泄漏,可采取被動(dòng)屏蔽、主動(dòng)屏蔽方式對(duì)輻射源進(jìn)行屏蔽,還可采用高頻接地方式將屏蔽體內(nèi)產(chǎn)生的射頻電流導(dǎo)入大地,有效避免屏蔽體成為二次輻射源。第四,增加環(huán)境保護(hù)目標(biāo)與電磁輻射源間的距離及綠化。研究表明,樹(shù)木具有吸收電磁能的作用,在電磁波的傳播路徑上進(jìn)行植被綠化,可增加電磁波在傳播過(guò)程中的衰減。第五,采用濾波技術(shù)抑制電磁干擾,通過(guò)濾波線路將有用信號(hào)提取出來(lái),同時(shí)阻截干擾信號(hào)通過(guò)。第六,開(kāi)發(fā)利用防電磁輻射材料。利用防電磁輻射材料對(duì)電磁波的吸收或反射等特性,在建筑、交通、包裝、服裝等領(lǐng)域使用防輻射材料可有效衰減電磁輻射強(qiáng)度,如使用碳素系列和金屬系列等增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料、防電磁波玻璃、吸收電磁波的涂料等用于建造房屋便可有效阻擋室外電磁波進(jìn)入室內(nèi)。
3.4 普及電磁輻射知識(shí)
城市空域及居室內(nèi)廣泛存在的電磁輻射因其無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅的特性容易被公眾忽略其存在的同時(shí),也極易引起公眾的恐慌,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生電磁輻射糾紛事件。相關(guān)部門應(yīng)積極開(kāi)展電磁輻射知識(shí)宣傳工作,增強(qiáng)公眾的輻射防護(hù)意識(shí),使其了解過(guò)量電磁輻射的可能危害,正確理解生活中人為電磁輻射的來(lái)源及其實(shí)踐的正當(dāng)性、安全性,掌握如何降低居室電磁輻射的方法或防護(hù)方法。此外,相關(guān)部門在監(jiān)管工作中要切實(shí)落實(shí)公眾參與制度,并充分發(fā)揮其監(jiān)督作用,與廣大公眾及電磁輻射設(shè)施建造運(yùn)營(yíng)單位共創(chuàng)安全的城市電磁輻射環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】電磁輻射;動(dòng)力災(zāi)害;監(jiān)測(cè);強(qiáng)度;采礦工程
1.引 言
煤巖動(dòng)力災(zāi)害包括煤與瓦斯突出、沖擊礦壓等。是受到采掘影響失去平衡的煤巖體,以其突然、急劇、猛烈的破壞特征對(duì)煤礦的安全輕則構(gòu)成嚴(yán)重威脅,重則造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的現(xiàn)象。是一種典型的不可逆能量耗散過(guò)程。煤巖動(dòng)力災(zāi)害的發(fā)生往往導(dǎo)致煤礦巷道毀壞、設(shè)備損毀、人員傷亡等事故,有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致瓦斯爆炸等后續(xù)災(zāi)害,給煤礦安全生產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅。對(duì)煤礦動(dòng)力災(zāi)害的監(jiān)測(cè)對(duì)于預(yù)測(cè)煤礦動(dòng)力災(zāi)害以及避免或減小災(zāi)害損失有著重要的意義。
電磁輻射監(jiān)測(cè)法主要是針對(duì)煤巖動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生前,煤巖體中電磁輻射的異常來(lái)判斷危險(xiǎn)程度,對(duì)煤礦動(dòng)力災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè),給煤礦危險(xiǎn)解危提供依據(jù)。電磁輻射法是利用煤巖體自身的電磁輻射效應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),是一種非接觸式的無(wú)損監(jiān)測(cè),在煤礦動(dòng)力災(zāi)害中有著較好的應(yīng)用前景。
2.電磁輻射監(jiān)測(cè)原理
電磁輻射現(xiàn)象是煤巖體在載荷作用下對(duì)應(yīng)力的一種電磁輻射響應(yīng),是一種能量的釋放。煤巖體在應(yīng)力作用下,煤巖體內(nèi)部介質(zhì)會(huì)發(fā)生變形,煤巖介質(zhì)顆粒之間會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),在相互的摩擦以及變形過(guò)程中煤巖體的應(yīng)變能會(huì)促使煤巖體中的電子躍遷從而產(chǎn)生電磁輻射現(xiàn)象。電磁輻射的強(qiáng)弱(mv)以及次數(shù)(頻次)的大小反應(yīng)了煤巖體內(nèi)部變形、滑移的強(qiáng)度,而煤巖體的變形、滑移強(qiáng)度正好是煤巖所受應(yīng)力大小以及變化的一種反應(yīng),從而電磁輻射的強(qiáng)弱間接的反應(yīng)了煤巖體應(yīng)力及其變化的大小。煤巖體所發(fā)生的動(dòng)力災(zāi)害是煤巖體對(duì)其所受應(yīng)力的一種響應(yīng),煤巖體所受應(yīng)力越高變化越快煤巖體動(dòng)力災(zāi)害危險(xiǎn)程度越高,因此,電磁輻射的強(qiáng)弱也同時(shí)反應(yīng)了煤巖體動(dòng)力災(zāi)害的危險(xiǎn)程度,可以利用煤巖體的電磁輻射現(xiàn)象對(duì)煤礦動(dòng)力災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3.電磁輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)介
目前國(guó)內(nèi)煤礦所使用的用于電磁輻射監(jiān)測(cè)的設(shè)備主要為KBD5、KBD7,其中以便攜式的KBD5居多。KBD5硬件設(shè)備包括電磁輻射接收天線、信號(hào)處理接收的監(jiān)測(cè)主機(jī)組成。接收主機(jī)監(jiān)測(cè)到的電磁輻射數(shù)據(jù)在地面?zhèn)鬏數(shù)窖b有電磁輻射數(shù)據(jù)處理的電腦內(nèi)從而進(jìn)行電磁輻射數(shù)據(jù)的分析處理,判斷礦井相應(yīng)區(qū)域的危險(xiǎn)狀態(tài)。KBD7與KBD5的不同之處在于KBD7實(shí)現(xiàn)了電磁輻射監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和在線傳輸。
4.某礦電磁輻射監(jiān)測(cè)實(shí)例
某礦2501采區(qū)為該礦的首采采區(qū),平均煤厚超過(guò)30m,為特厚煤層開(kāi)采,250102工作面為綜放開(kāi)采,采高3m,放頂9m,采放比1:3。在該采區(qū)首采工作面250101面開(kāi)采過(guò)程中呈多次發(fā)生沖擊礦壓災(zāi)害,給該礦的安全開(kāi)采造成了巨大威脅。在該采區(qū)的第二個(gè)工作面250102面開(kāi)采過(guò)程中實(shí)施了有針對(duì)性的電磁輻射監(jiān)測(cè)。
電磁輻射監(jiān)測(cè)方法:使用電磁輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)預(yù)測(cè)回采工作面或巷道動(dòng)力災(zāi)害危險(xiǎn)時(shí),首先要將天線開(kāi)口朝向需要進(jìn)行預(yù)測(cè)的煤巖體區(qū)域。一般在回采工作面或巷道中每隔10米左右布置一個(gè)測(cè)點(diǎn),每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)試兩分鐘,布置完畢后,測(cè)試開(kāi)始,數(shù)據(jù)自動(dòng)處理保存。當(dāng)有某一測(cè)點(diǎn)電磁輻射較強(qiáng)時(shí),可在周圍加密測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)間距為5m。如圖1所示。
工作面監(jiān)測(cè)方案
①監(jiān)測(cè)方式:定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和普查相結(jié)合。采用KBD5礦用本安型電磁輻射儀對(duì)防治區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)。每天對(duì)運(yùn)輸順槽兩幫和回風(fēng)順槽實(shí)體煤幫固定測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。
②監(jiān)測(cè)時(shí)間:每隔兩天中班監(jiān)測(cè)一次。
③測(cè)點(diǎn)布置:采用KBD5礦用本安型電磁輻射儀對(duì)防治區(qū)域進(jìn)行檢測(cè),每個(gè)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)時(shí)間為120秒。監(jiān)測(cè)范圍為兩順槽自工作面起往外200m。其測(cè)點(diǎn)布置:(1)運(yùn)輸順槽:自工作面煤壁向外每隔10米在兩幫(內(nèi)幫和外幫)各布置一個(gè)測(cè)點(diǎn),檢測(cè)煤幫,共計(jì)40個(gè)測(cè)點(diǎn)。(2)回風(fēng)順槽:自工作面煤壁向外每隔10米在內(nèi)幫布置一個(gè)測(cè)點(diǎn),共計(jì)20個(gè)測(cè)點(diǎn)。
工作面監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
從壓力顯現(xiàn)比較明顯的運(yùn)順順槽內(nèi)外幫超前工作面200m范圍內(nèi)的不同位置處電磁輻射分布情況來(lái)看,工作面超前應(yīng)力區(qū)運(yùn)輸順槽和煤壁側(cè)和煤柱側(cè)電磁輻射有明顯的不同。主要表現(xiàn)在:煤壁側(cè)電磁輻射強(qiáng)度值較大,有明顯的電磁輻射峰值且峰值與正常值相差很大,一般峰值強(qiáng)度為正常值的10倍以上,煤柱側(cè)電磁輻射值較小,峰值區(qū)不明顯,峰值強(qiáng)度一般為正常值的5到8倍。說(shuō)明煤柱區(qū)應(yīng)力大小小于煤壁側(cè)應(yīng)力大小。
煤壁電磁輻射一般有明顯的峰值集中區(qū),主要有四種型式:
(1)峰型應(yīng)力集中區(qū)
該類型的應(yīng)力集中出現(xiàn)的時(shí)候比較少,應(yīng)力集中區(qū)區(qū)域比較大,峰值區(qū)域達(dá)到80m到100m甚至更大,為受超前支撐壓力所致。
(2)雙峰型應(yīng)力集中區(qū)
該類型的應(yīng)力集中區(qū)在運(yùn)輸順槽煤壁側(cè)出現(xiàn)的時(shí)候比較多,是運(yùn)輸順槽煤壁側(cè)應(yīng)力分布的主要表現(xiàn)形式。峰值區(qū)域比單峰值類型明顯減小,一般20m到50m;兩個(gè)峰值強(qiáng)度相差不大,離工作面較近的一個(gè)峰值強(qiáng)度較小;兩峰值區(qū)域間間距10m到30m;峰值強(qiáng)度與正常值的比值與單峰型相比明顯減小,一般為3到8倍。說(shuō)明此種情況煤巖體應(yīng)力總體較小。
(3)多尖峰波動(dòng)型應(yīng)力集中區(qū)
該類型的應(yīng)力集中區(qū)多出現(xiàn)在運(yùn)輸順槽煤壁側(cè)。峰值區(qū)域三個(gè)及其以上;峰值區(qū)域一般較小20m到50m;峰值強(qiáng)度與正常值比值一般3到5,個(gè)別較大可能為電器設(shè)備影響所致。峰值區(qū)域間間距很小。多峰值區(qū)域的出現(xiàn)除電器設(shè)備影響外,有可能是上覆巖層運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致,當(dāng)工作面運(yùn)輸順槽煤壁側(cè)電磁輻射出現(xiàn)多峰值區(qū)域時(shí),往往在之后較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)礦壓現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)該區(qū)域的沖擊礦壓監(jiān)測(cè)工作。
(4)無(wú)峰型應(yīng)力集中區(qū)
無(wú)峰型電磁輻射特點(diǎn)是在運(yùn)輸順槽煤壁側(cè)出現(xiàn)沒(méi)有電磁輻射峰值區(qū)域的時(shí)候。這種情況往往發(fā)生在強(qiáng)礦壓發(fā)生后一段時(shí)間,或者工作面處于應(yīng)力較低,安全狀況較好的時(shí)期。此時(shí),工作面前方電磁輻射值均處在一個(gè)較低值。
動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的前兆電磁輻射特征
2008年2月27日早班8時(shí)05分,250102運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)段來(lái)一爆聲。注氮管道被震落,二根支護(hù)鋼梁震段落下,頂板下沉1.5m,多根單體柱彈飛,轉(zhuǎn)載機(jī)被壓死。沖擊礦壓發(fā)生前后電磁輻射情況如表7、8所示。
由圖7、圖8可以看出,沖擊礦壓發(fā)生強(qiáng)電磁輻射強(qiáng)度達(dá)到450mv是正常情況下的8倍左右,且電磁輻射出現(xiàn)三個(gè)峰值區(qū)域。而沖擊礦壓發(fā)生后,電磁輻射值則急劇下降,達(dá)到120mv以下,峰值區(qū)域減少為一個(gè)。
電磁輻射強(qiáng)度大小以及峰值區(qū)域的多少反應(yīng)了煤礦動(dòng)力災(zāi)害危險(xiǎn)程度。
5.結(jié) 論
在該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)人員以“高斯計(jì)”為測(cè)試設(shè)備,先測(cè)量了環(huán)境的電磁輻射值,為0.3毫高斯。隨后,又測(cè)量了某款手機(jī)的電磁輻射值。結(jié)果顯示,在待機(jī)狀態(tài)下,手機(jī)的電磁輻射值是2.3毫高斯,而接通后增加到3.4毫高斯。另外,實(shí)驗(yàn)人員在距離手機(jī)5厘米、10厘米、15厘米處分別測(cè)量了手機(jī)的電磁輻射值,結(jié)果分別為1、0.5和0.3毫高斯,如果減去環(huán)境電磁輻射值,可以粗略估計(jì),在距離手機(jī)15厘米以上時(shí),其電磁輻射值基本為0。由此可見(jiàn),手機(jī)在待機(jī)和接通兩種不同情況下輻射值不一樣,并且距離手機(jī)越遠(yuǎn),電磁輻射值越小。
上述兩個(gè)現(xiàn)象,在風(fēng)扇、吹風(fēng)機(jī)上同樣成立。雖然緊貼風(fēng)扇處電磁輻射值較大,達(dá)到412毫高斯,但在正常使用距離下,電磁輻射值已經(jīng)驟降為0.26毫高斯。同理,緊貼著電吹風(fēng)電機(jī)位置,電磁輻射值為633毫高斯,在出風(fēng)口處其電磁輻射值僅為10毫高斯。
家電輻射確實(shí)存在一定安全距離嗎?常年從事電磁輻射研究的中國(guó)泰爾實(shí)驗(yàn)室研究人員買望告訴《生命時(shí)報(bào)》記者,在她看來(lái),央視實(shí)驗(yàn)具有一定科學(xué)性,測(cè)量數(shù)據(jù)可供百姓參考,但嚴(yán)謹(jǐn)性和準(zhǔn)確性還不夠,因?yàn)闇y(cè)量家用電器的電磁輻射值時(shí),不同位置、角度、環(huán)境測(cè)得結(jié)果都不一樣,需要具體情況具體分析,不能一概而論。北京大學(xué)環(huán)境保護(hù)辦公室主任張志強(qiáng)補(bǔ)充說(shuō),高斯計(jì)測(cè)量的是家電周圍的磁場(chǎng),雖然磁場(chǎng)大小和電磁輻射值存在一定關(guān)系,但兩者不能等同,最好用專業(yè)的電磁輻射檢測(cè)設(shè)備。