发布时间:2023-10-11 17:47:34
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇电磁辐射安全范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
1.引言
近年来,移动通信技术得到了一定的发展,越来越多的移动通信基站将架设在人口密集的城市上空。移动通信作为一种迅速、准确地传递各种信息的有效工具,使各行各业节省了人力、物力,缩短了时间、空间,大大提高了工作效率,成为一个迅速崛起的行业跻身于世界经济发展的前列。但是随着人们对通信手段和方式的更高要求,随之而来的电磁辐射问题也凸现出来。如果不能科学确定通信基站电磁辐射安全防护距离,将会对公众和环境造成影响。目前,这是摆在广大通信事业工作者面前的一项长期而艰巨的任务。
2.通信基站电磁特性分析
2.1 通信基站的基本特点
目前,GSM网和CDMA网都是通过基站天线接收和发射信号实现信息的传递。基站接收天线接收来自环境的上行频段的电磁波信号,发射天线向环境发射下行频段的电磁波信号。因此基站对周围环境的影响主要是下行频段范围内的电磁波辐射所产生的。
基站每个扇区的载频数目、发射功率/载频、从发射机端口到天线发射间的衰减、主瓣增益等参数决定了电磁能量发射的大小;天线辐射的方向图、天线的俯角等参数决定了电磁能量的分布。这些参数都由实际情况确定,每个基站都不一定完全相同。
2.2 天线辐射的方向图
在天线所有相关参数中,天线辐射的方向图是比较特殊的一个参数,它表示天线向一定方向辐射电磁波的能力。通常用水平平面及垂直平面上表示不同方向辐射电磁波功率大小的曲线来表示天线的方向性,图1和图2分别为水平和垂直方向性示意图。
3.基站防护区域和防护距离
基站的扇区一般都是三个,每个扇区的方向基本一致,都是按照0/120°/240°布置。同一个基站每个扇区的天线基本一致,并且多网共站址架设基站的同一个扇区天线之间的距
离也较小,有些架设在楼顶的天线甚至紧挨在一起,因此下面将着重讨论一个扇区的情况,并将多网共站址架设基站的某一个扇区作为一个整体对待。
3.1 目前基站防护区域
目前基站的防护区域是根据主瓣方向来划分的,近似于一个以天线为中心,主瓣方向水平防护距离为半径、垂直防护距离为高的一个圆锥体,平面示意图如图3所示。
3.2 新的防护区域和防护距离的划分
由于天线发射的电磁能量主要集中在主瓣方向,其他方向的电磁能量衰减很快,因此可以将天线的电磁辐射防护区域进一步细化分为天线主瓣、侧向和后方三个区域,具体定义如下。
(1)防护区域
主瓣防护区域:天线水平半功率角之间的区域;侧向防护区域:从天线水平半功率角到天线正面水平线之间的区域;后方防护区域:天线背面区域。
(2)防护距离
主瓣防护区域水平方向防护距离也为主瓣方向防护距离,垂直方向防护距离也为主瓣方向防护距离;侧向防护区域水平方向防护距离为侧向防护距离,垂直方向防护距离保守取为主瓣方向防护距离;后方防护区域水平方向防护距离为后方防护距离,垂直方向防护距离也为后方防护距离;三个区域交接之处,防护距离取较小的。
(3)参数的取值
由于各网天线参数不完全一致,因此水平半功率张角、垂直半功率张角和俯角的取值以天线参数中最大者计算。其他参数按照实际情况取值。
这样划分既符合实际情况,又便于实际操作,如图4所示。
3.3 防护距离的确定
根据HJ/T 10.2-1996《辐射环境保护管理导则--电磁辐射监测仪器和方法》 中微波远场轴向功率密度预测模型计算基站电磁辐射强度。
式中 Pd 为功率密度, ; P 为设备辐射功率,W; G 为天线最大辐射方向的功率增益( 倍数); d 为距离天线的直线距离,m。
设备实际最大输出功率( Pout) 经分配单元、接头、跳线、馈线和天线平衡转换器后产生衰减( x 为衰减系数) , 最后经天线向环境辐射的功率P 计算式为
天线增益的单位转换公式为
由式( 1) 可以推算出功率密度与天线主射线方向距离的关系, 即
当计算基站的轴向保护距离( 即功率密度达到评价标时的水平距离) 时, 取
。
水平保护距离( 天线俯角较小, 保守计算) 为
垂直保护距离为
式中为发射天线安装俯角; 为发射天线垂直半功率角。本文选取的典型WCDMA 网络基站参数见表1。
由于天线俯角较小, 保守考虑水平防护距离约等于理论计算的轴向防护距离。根据上述安全防护距离计算模式, 本文测试WCDMA 网络基站的水平防护距离为25. 1 m, 垂直防护距离为4.0 m。
4.结束语
综上所述,根据天线电磁发射特性提出的天线主瓣、侧向和后方三个防护区域的划分模式及相应防护距离的计算方法与实际情况能较好的吻合。既能符合电磁污染实际情况,又能起到防护人员的作用和缩小防护区域。
昨天,本报曾经报道过的全国首例电磁辐射人身伤害案在宣武法院开庭审理。北京检测仪器有限公司退休职工沙玲在庭上指控20年前其怀孕期间,受到单位三台仪器的电磁辐射,导致女儿出生后身患多种疾病。
沙玲诉称,1983年10月,北京检测仪器有限公司因工作需要,将三台LWF-B等离子体低温灰化装置设备放置在她所在办公室隔壁和门口使用,该设备电磁辐射性强,对人体危害极大,特别是对孕妇造成的影响及后果更为严重,在这种高电磁辐射的工作环境下,她于1983年12月怀孕后一直工作到分娩。由于受高电磁辐射的影响,女儿自出生起就身患多种疾病,最终右肾被切除。
北京检测仪器有限公司律师翟端生则出示证据称,沙玲本人是残疾人,1975年的诊断即证明沙玲胸部有畸形,其女儿所患疾病有可能是遗传。此外,当时的检测结果表明,该仪器的电磁辐射为零。到目前为止,沙玲没有举证其身体受到伤害的证明,其提交的证据全是其女儿的诊断证明,如果沙玲自身没有受到伤害,就无法证明其当时受到电磁辐射。
法官当庭表示,在沙玲申请对电磁辐射与其女儿多病之间是否有因果关系进行鉴定后,法官向北京市法庭科学技术研究所咨询,该所答复称其技术水平无法对此进行鉴定,而且目前也没有部门能进行鉴定。对此,沙玲表示,在没有相应资质部门能鉴定的情况下,法院应组织有关专家进行论证。
随着城市化进程的加快和现代电磁技术,各种频率的广泛应用城市空域电磁相互作用。公共建筑和甚至住宅,包括每个人类居住的地方受到了电磁辐射的侵扰。目前,大多数城市电磁辐射环境质量量总体上是好的,但超短波和微波辐射到周围的环境造成一定的污染,电磁辐射水平接近上限,甚至社区综合功率密度值出现严重超标过的个别现象。
1 城市的电磁辐射源
电磁辐射被分为天然存在和人为产生两个类别。超标的自然和人为电磁波辐射会导致电磁辐射污染。在一般情况下,城市污染主要是指人为的电磁辐射污染,根据电磁的大小波频率,人为电磁辐射可分为工频辐射和射频辐射,射频电磁辐射释放和比较宽谱的电磁辐射,影响范围也大。在城市中,人们常说的电磁辐射污染常常是指由人为污染的电磁辐射,由于不一致频率的电磁波,电磁辐射的人可分为两种辐射源,射频和工频。射频辐射的一个更大的范围内的电磁辐射源,所述电磁波谱由广泛,高频发射。在城市,各种电磁发射系统,工频辐射系统,利用电磁能量的工业,科学,医疗设备,甚至包括一些设备,都是潜在的城市污染或电磁辐射源。
从表1可以看出,对干城市来说,电磁辐射污染源的分布广泛、品种多,与人们的日常生活息息相关,移动通信、卫星通信、雷达等,在电磁辐射水平上作出了不小的贡献,而对于我们经常所处的室内空间来说,室内线路的布置、所使用的电子设备等,都是我们电磁辐射污染的来源。
2 城市电磁辐射污染现状
2.1 城市电磁辐射纠纷逐渐增多
随着安全意识,人们辐射防护意识也越来越强,电磁辐射对生活和周边环境存在严重的影响,引起了人们的重视。因此,关于电磁辐射污染引起的纠纷呈现出上升趋势,其中包括:高压输电建立在居住拥挤的地方,移动通信基站建设中的社区,电磁辐射污染造成的人身伤害等。所有这些情况,使电磁辐射污染纠纷越来越多。
2.2 电磁辐射源离居民的活动距离越来越近
在城市建设,发展和建设的速度不断加快,和电磁辐射设施是分不开的,电磁辐射设施和人的关系越来越密切。例如,广播电视,建在城市的无线通信,使社区辐射强度增加。城市电网建设项目的建设,特高压输变电设备接近住宅区,电压增加,由危害人们的身体健康。不仅如此,高层建筑的卫星天线,高层建筑还会产生电磁污染;此外,电磁噪声对人体的健康有着很大的影响。
2.3 城市电磁辐射设施的逐渐增加环境的敏感性
电磁辐射设施的城市和广播通讯技术的发展,缩短与市民的距离,电磁辐射的敏感性变得增强。主要表现为:城市扩张使得一些广播电视和无线电通信发射台逐渐新城被住宅区包围,引起局部生活辐射强度高;城市用电需求的增加和电网改造工程的实施,使大量的高压输变电设施纳入城市地区,电压等级不断升高,产生高频电磁场可能会对公众健康产生不利影响,除了其产生的噪声可能与广播和无线电通讯造成干扰;通信技术的发展使得通信基站被居民区所包围,虽然单个基站的功率小,但它将使这个城市有很多通信基站电磁领空的增长,此外,一些高层建筑建在微波定向天线卫星天线等的顶部,很容易导致电磁污染的高层建筑;城市交通交通要道的电磁噪声的快速发展不断增加,交通路口在高峰时段的交通,电磁噪声值可达40―50dBμv/m。
3 对策与建议
(1)进一步完善城市电磁辐射管理的法律制度。为规范电磁辐射设施的辐射水平,提高电磁辐射环境监管能力,并为解决电磁纠纷提供标准数据支持,应加快出台统一的电磁辐射防护国家标准。该标准应根据电磁辐射的危害性,并借鉴国外标准限值,在总结电磁辐射设施的辐射水平及我国城市电磁辐射环境质量现状及发展趋势的基础上,同时,还应出台相关电磁辐射安全管理导则,明确主要辐射设施的建造使用规范,管理要求,环境影响评价范围等内容。(2)加强电磁辐射环境管理。为保护环境安全和公众健康,促进各类电磁辐射设施的规范”有序发展,需切实加强对电磁辐射环境的管理。首先要严格执行国家相关法律法规及技术标准规范,落实电磁辐射设施环境影响评价制度、审批制度、“三同时”制度、监测制度、公众参与制度等。其次要明确城市空域电磁波发展规划,并将其纳人城市建设总体规划,合理布局电磁发射设备,防止造成城市空域局部电磁污染,实施区域电磁辐射环境容量控制措施,对可能造成周边辐射环境污染的中短波发射台实施异地搬迁,对微波天线等辐射源周围的建筑物高度予以限制,控制室内微蜂窝基站天线的悬挂高度及影响半径。
上述两个现象,在风扇、吹风机上同样成立。虽然紧贴风扇处电磁辐射值较大,达到412毫高斯,但在正常使用距离下,电磁辐射值已经骤降为0.26毫高斯。同理,紧贴着电吹风电机位置,电磁辐射值为633毫高斯,在出风口处其电磁辐射值仅为10毫高斯。
中图分类号: TN91 文献标识码: A
一、基站电磁辐射
电磁辐射是电和磁交互产生的一种能量,电磁波可分为长波、中波、短波、超短波和微波。通信基站的电磁波属微波,移动通信GSM使用的是890MHz-954MHz,3G使用的是1920MHz-2170MHz,而日常使用的微波炉一般是2450MHz。
国内外相关研究表明,电磁辐射能够产生致畸效应、诱发白血病和癌症、影响生殖系统及心脑血管系统等。我国著名雷达专家、中国工程院院士王小谟认为,通信基站的电磁辐射对人体的影响是多方面的,且不是短期内可以发现的;中华医学会放射与防护学分会主任委员李开宝教授也指出,不排除通信基站天线对儿童造成危害的可能;然而,目前尚无数据表明通信基站的电磁辐射与疾病存在直接联系。
目前,我国通信基站周围环境中的磁辐射强度应符合国家《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)规定的“一级标准”(安全区),即,基站周围电磁辐射环境功率密度远低于10 w/cm2。与其它国家相比,我国的该标准相对严格,欧洲大部分国家现行标准为200 w/cm2。
二、意见和建议
2.1 严格执行环保审批验收制度
虽然电磁辐射污染防治法存在立法空白,但也是有法可依的。《中华人民共和国环境影响评价法》规定:可能产生电磁辐射污染的规划和项目都应当进行环境影响评价;《电磁辐射环境保护法》第七条明确提到,省级环保部门负责对豁免水平以上的电磁辐射项目和设备(通信基站属该范畴)申报登记、环评审批、验收,县级以上环保部门对本辖区电磁辐射环保工作实施统一监督管理;此法第二十条则要求在集中使用大型电磁辐射发射设施或高频设备的周围,不得修建居民住房和幼儿园等敏感建筑。
因此,环保执法部门要严格遵守法律法规,对未获得环保审批即进行建设或已投入使用的基站,尤其是建设在居民楼内的基站,应依法责令停止建设或使用。其次,要严格审查基站的建设地址、规模、类型、基站的频率、功率、天线高度、角度等与环评审批和验收的符合情况,发现问题,依法处理。
2.2 加大知识宣传,消除公众顾虑
电磁辐射因看不见、摸不着,其污染就会带有神秘性,也是人们谈“辐”色变的原因。加大对电磁辐射知识、国内外电磁辐射标准限值、我国基站建设的程序、通信基站环保技术要求等的宣传力度,疏堵结合,才能消除基站电磁辐射污染的隐蔽性,增强基站天线设备安装的透明性。
此外,应倡导企业负起相应的社会责任,加强电磁辐射污染防治,并采取措施打消公众对辐射安全的顾虑,减少投诉量。2013年3月中国移动首次在杭州西湖蒋村花园的小区绿化带里,树起了一个“基站辐射电子显示屏”,该屏显示了该区域国家电磁辐射标准限值和实时值,使看不见、摸不着的电磁辐射透明公开,放心存在。
2.3 加强对基站的监督管理
虽然,目前国际上尚无因通信基站电磁辐射造成人体危害的案例,但不排除基站电磁辐射污染对周围居民低剂量、长效应、潜在的暴露风险。市、区级环保执法部门应按照相关法律法规做好日常监督管理工作:基站天线电磁辐射区域设置警示标识以及验收合格标牌;定期对通信基站电磁辐射强度进行抽查监测,严格执行环境电磁波卫生标准;制定电磁辐射环境内部管理制度和突发事故应急预案;建立运行安全档案;督促基站项目建设前后向周围群众做好宣传和解释工作。
参考文献:
1、《中华人民共和国环境影响评价法》中华人民共和国主席令第77号
2、《电磁辐射环境保护管理办法》国家环保局第18号
3、《中华人民共和国电信条例》中华人民共和国国务院令第291号
4、《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)