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電磁輻射監(jiān)測儀器和方法范文第1篇

關(guān)鍵詞：輸電線路；工頻電磁場；環(huán)境保護(hù)

中圖分類號：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

架空輸電線路是城市中最為常見的電力傳輸方式之一，但隨著群眾環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，涉及架空輸電線路的電磁輻射投訴事件也越來越多，加之架空輸電電路對城市景觀環(huán)境也產(chǎn)生不良影響，在《城市電力規(guī)劃規(guī)范》（GB50293-1999）中也有相應(yīng)規(guī)定“在市中心地區(qū)、高層建筑群區(qū)、市區(qū)主干道、繁華街道等新建35kV以上電力線路，應(yīng)采用地下電纜”，因此比較在相同工況下架空輸電線路和地埋式輸電線路的工頻電磁場大小，分析其對電磁環(huán)境的影響程度，將電力建設(shè)部門做好電磁輻射環(huán)境保護(hù)工作具有積極的指導(dǎo)意義。

1 監(jiān)測對象的選取

城市中最常見的高壓輸電線路的電壓等級一般為110kV，因此選取某市一條已運(yùn)行的110kV輸電線路為監(jiān)測對象，該線路采用LGJ-240/40導(dǎo)線，全長30km，其中28km采用架空方式，進(jìn)入市區(qū)的2km部分采用地埋式。架空線路主導(dǎo)桿型為φ300鋼筋混凝土等徑桿，呼稱高為15m；地埋線路為2.0m×2.1m鋼筋混凝土電纜隧道，鋼筋混凝土厚度為200mm。該線路運(yùn)行工況為116kV、170A，溫度21℃、濕度20%。

2 監(jiān)測儀器及方法

監(jiān)測儀器

使用意大利PMM8053B電磁輻射分析儀，配EHP-50C探頭，頻率響應(yīng)范圍5Hz～100kHz，量程0.01V/m～ 100kV/m，測量精度為0.05V/m；按照《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》（HJ/T10.2-1996）和《交流輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測方法》（試行）（HJ681―2013）進(jìn)行監(jiān)測。

3 監(jiān)測因子及布點(diǎn)

監(jiān)測因子為工頻電場、工頻磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度），監(jiān)測架空線路時(shí)，自兩桿中央導(dǎo)線弧垂對地投影點(diǎn)起，至10m止的垂直斷面上間隔2m布設(shè)1個(gè)點(diǎn)，共6個(gè)點(diǎn)位；監(jiān)測地埋線路時(shí)，自電纜隧道正上方地面中心線起，至10m止的垂直斷面上間隔2m布設(shè)1個(gè)點(diǎn)，共6個(gè)點(diǎn)位。以上監(jiān)測，儀器探頭與地面距離均為1.5m。

4 監(jiān)測結(jié)果及分析

4.1 監(jiān)測結(jié)果

分別對架空線路和地埋線路進(jìn)行工頻電磁場監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表1和表2。

4.2 對比分析

從監(jiān)測結(jié)果來看，在0～10m的距離范圍內(nèi)，架空輸電線路內(nèi)產(chǎn)生的工頻電場為“792.7～890”V?m-1，處在“百位”量級，而地埋輸電線路產(chǎn)生的工頻電場為“0.67～0.91”V?m-1，小于“個(gè)位”量級，如圖1所示。相同工況下，地埋輸電線路的工頻電場減小為架空輸電線路的0.85‰～1.03‰，可見電纜隧道采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對工頻電場具有良好的屏蔽作用。

架空輸電線路內(nèi)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為“0.060～0.091”μT，而地埋輸電線路產(chǎn)生的工頻電場為“0.013～0.023”μT，如圖2所示。相同工況下，地埋輸電線路的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小為架空輸電線路的21.7%～30.8%。

結(jié)語

通過實(shí)例分析，在相同工況下，地埋式輸電線路相比架空輸電線路產(chǎn)生的工頻電磁場大大減小，其對城市電磁環(huán)境的影響程度最低，因此從電磁輻射環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，今后在城市中心地區(qū)、高層建筑群區(qū)、市區(qū)主干道、繁華街道等新建110kV輸電線路時(shí)，宜優(yōu)先采用地埋方式建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50293-1999，城市電力規(guī)劃規(guī)范[S].

電磁輻射監(jiān)測儀器和方法范文第2篇

【關(guān)鍵詞】廣播電視;影響預(yù)測;模擬計(jì)算

0.引言

目前，江蘇省內(nèi)每個(gè)縣級市都建有廣播電視塔，形成了覆蓋全省的廣播電視無線發(fā)射網(wǎng)絡(luò)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增加，廣播電視塔對周邊高層建筑的電磁環(huán)境影響也日益受到關(guān)注。由于受監(jiān)測條件限制，一般無法對高層建筑所在高空區(qū)域的電磁輻射水平進(jìn)行直接測量，為此，本為通過模擬計(jì)算的方式，以某地級市擬新建的廣播電視塔為例，來分析其對周邊高空區(qū)域的電磁環(huán)境影響，并結(jié)合模擬計(jì)算結(jié)果提出相應(yīng)的環(huán)保措施和對策。

1.廣播電視發(fā)射系統(tǒng)介紹

1.1無線電波傳播

無線電波指的是頻率從幾十Hz（甚至更低）到3000GHz左右整個(gè)頻譜范圍內(nèi)的電磁波。發(fā)射天線或自然源輻射的無線電波，通過介質(zhì)或受到介質(zhì)分界面的影響，而到達(dá)接收天線的過程，稱為無線電波傳播。無線電波在介質(zhì)或介質(zhì)分界面的影響下，有被折射、反射、散射、繞射和吸收等現(xiàn)象。

1.2廣播電視發(fā)射

調(diào)頻廣播信號即頻率87MHz～108MHz范圍內(nèi)的無線電波，電視信號即頻率48.5MHz～958MHz范圍內(nèi)的無線電波?？臻g波傳播是指發(fā)射天線和接收天線均高架并且在直視距離以內(nèi)，此時(shí)無線電波由直射和地面反射波組成相干傳播，因此，接收點(diǎn)信號的場強(qiáng)為兩者疊加。這種方式用于超短波和微波波段，調(diào)頻廣播、電視信號在可視距內(nèi)的傳播就是這種方式。

廣播電視發(fā)射就是利用以上原理，將所需傳播的信號經(jīng)過一定的調(diào)制方式轉(zhuǎn)化為電磁波信號，通過天線發(fā)射出去，然后經(jīng)接收機(jī)接收并經(jīng)過解調(diào)后還原成所需信號。在天線發(fā)射電磁波的過程中，會對周圍電磁環(huán)境產(chǎn)生影響。

2.廣播電視塔電磁環(huán)境影響模擬計(jì)算

2.1某市新建廣播電視塔主要參數(shù)

某市新建廣播電視塔工程包含3個(gè)調(diào)頻廣播發(fā)射臺、4個(gè)模擬電視發(fā)射臺和1個(gè)數(shù)字電視發(fā)射臺。其中調(diào)頻廣播發(fā)射臺選用雙偶極子天線；模擬電視發(fā)射臺和數(shù)字電視發(fā)射臺天線均選用四偶極子天線。

2.2電磁環(huán)境影響模擬計(jì)算

本工程天線最大直徑為3m，發(fā)射的廣播電視信號最小波長為3.40m，根據(jù)近、遠(yuǎn)場判斷公式：遠(yuǎn)場≥2D2/λ，因此遠(yuǎn)區(qū)場≥5.39m。本工程廣播電視塔天線周圍5.39m范圍內(nèi)除塔體之外無任何建筑物及公眾活動區(qū)域，因此模擬計(jì)算的區(qū)域均屬于遠(yuǎn)區(qū)場。

對于遠(yuǎn)場區(qū)超短波（電視、調(diào)頻）的場強(qiáng)預(yù)測計(jì)算，采用《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則—電磁輻射監(jiān)測儀器與方法》（HJ/T10.2-1996）[1]中公式：

E=F(θ) （V/m） （式1）

式中：P--發(fā)射機(jī)標(biāo)稱功率，kW；

G--相對于半波偶極子（G=1.64）天線增益（倍數(shù)）。本塔模擬電視和數(shù)字電視天線增益均為10dBi，轉(zhuǎn)化為G=6.10；調(diào)頻廣播天線增益為8dBi，轉(zhuǎn)化為G=3.85

r--測量位置與天線水平距離，m；

θ--建筑物對天線的俯角，度；

F(θ)--天線垂直面方向性函數(shù)（由垂直方向性圖得出）；

兩個(gè)或兩個(gè)以上頻率電磁波的復(fù)合場強(qiáng)計(jì)算公式：

E=（式2）

式中：E——廣播電視塔各頻道（各頻率）產(chǎn)生的綜合電場強(qiáng)度；

E——各頻道（各頻率）在計(jì)算點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度；

電場強(qiáng)度與功率密度在遠(yuǎn)區(qū)場中的換算公式為：

S=（式3）

式中：S—— 功率密度（W/m）

E—— 綜合場強(qiáng)（V/m）

根據(jù)以上公式，結(jié)合各發(fā)射臺技術(shù)參數(shù)及天線垂直方向性圖，對距離廣播電視塔天線中心為3.5m，10m，30m， 50m，100m，150m……500m，對地高度1.7m，10m，20m， 40m，60m，80m……200m處的電磁輻射功率密度值分別進(jìn)行預(yù)測計(jì)算。

《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-1988）[2]中規(guī)定公眾照射在一天24h內(nèi)，在30MHz～3000MHz頻率段，環(huán)境電磁輻射的場量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均值應(yīng)滿足功率密度0.4W/m2的要求；《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則--電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）[3]中規(guī)定單個(gè)項(xiàng)目的電磁環(huán)境影響貢獻(xiàn)限值為《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》中公眾照射導(dǎo)出限值的1/5，因此本廣播電視塔最周圍電磁環(huán)境影響的貢獻(xiàn)管理限值為0.08W/m2，表2中表中灰色區(qū)域即為超過貢獻(xiàn)管理限值0.08W/m2的區(qū)域。

3.廣播電視塔電磁環(huán)境影響分析及減緩措施

根據(jù)上述模擬計(jì)算結(jié)果，本廣播電視塔建成投運(yùn)后，其天線周圍350m內(nèi)，高度超過120m的區(qū)域，由本塔產(chǎn)生的電磁輻射功率密度可能超過標(biāo)準(zhǔn)限值要求，為本項(xiàng)目污染超標(biāo)區(qū)域，污染超標(biāo)區(qū)域外由本項(xiàng)目天線引起的電磁輻射功率密度將小于公眾照射單個(gè)項(xiàng)目貢獻(xiàn)管理限值0.08 W/m2。

由上述分析可知，對廣播電視塔的電磁環(huán)境影響主要的減緩措施是距離防護(hù)[3]，不應(yīng)在污染超標(biāo)區(qū)域之內(nèi)建設(shè)有公眾活動的建筑物，同時(shí)，廣播電視塔的運(yùn)營維護(hù)部門也要做好日常的管理維護(hù)和定期監(jiān)測工作，嚴(yán)格控制廣播電視塔發(fā)射功率，防止功率異常增大情況的出現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

［1］輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則—電磁輻射監(jiān)測儀器與方法．（HJ/T10.2-1996）．

［2］電磁輻射防護(hù)規(guī)定．（GB8702-1988）．

電磁輻射監(jiān)測儀器和方法范文第3篇

關(guān)鍵詞：500 kV變電站；輸電線路；工頻電場；工頻磁場；變化規(guī)律

1 引言

隨著人們對生態(tài)文明質(zhì)量要求的不斷提高，群眾對變電站和高壓輸送線路環(huán)境影響問題憂慮甚多，導(dǎo)致電磁輻射類的投訴日益增多，甚至影響電力建設(shè)和社會公共秩序的穩(wěn)定。為探知工頻電磁場環(huán)境輻射水平，解決公眾疑慮，保障公眾健康，開展變電站和高壓輸電線路工頻電磁場監(jiān)測。研究選取一個(gè)典型500kV變電站及輸電線路，結(jié)合變電站運(yùn)行工況，監(jiān)測變電站周邊，變電站內(nèi)典型點(diǎn)位及輸電線路的工頻電磁場水平，根據(jù)工頻電磁場監(jiān)測結(jié)果，分析歸納500kV變電站及輸電線路的工頻電磁場水平和日內(nèi)變化規(guī)律。

2 研究區(qū)概況

東莞市位于廣東省中南部，珠江口東岸，距離大亞灣核電站約100 km，距陽江核電站約250 km，制造業(yè)實(shí)力雄厚，產(chǎn)業(yè)體系齊全，是全球最大的制造業(yè)基地之一，2015年用電量約660億kW?h時(shí)，截至2015年6月已建成變電站160座。預(yù)計(jì)到2016年底前，東莞市變電站數(shù)量可達(dá)187座，建設(shè)配網(wǎng)項(xiàng)目3000多個(gè)[1]。

3 調(diào)查監(jiān)測方法

3.1 調(diào)查對象

選取的變電站主變壓器有5臺（其中500 kV變壓器4臺，220 kV變壓器1臺），總?cè)萘繛?000 MVA。站內(nèi)有500 kV、220 kV、35 kV三個(gè)電壓等級，連接方式為3/2接線方式（320 kV）、雙母線雙分段（220 kV）、單母線（35 kV）。500 kV系統(tǒng)出線有8回，220 kV系統(tǒng)出線有12回。變電站四周圍墻高3 m，東側(cè)是果園，南側(cè)是道路，西側(cè)是農(nóng)田菜地，北側(cè)是山地果園。距變電站較近的環(huán)境敏感保護(hù)目標(biāo)為南面1 km處的居民區(qū)及西面1.5 km處的工廠企業(yè)。選定的輸電線路監(jiān)測點(diǎn)距變電站約3.5 km，為500 kV同塔雙回線路，周圍空曠，無大型建筑物、樹木等遮擋，兩桿塔間導(dǎo)線檔距中央弧垂最低位置的對地高度為15 m，衰減斷面沿新建道路并垂直于輸電線路方向進(jìn)行。

綜上所述，變電站及輸電線路的環(huán)境干擾因素少，符合研究條件。研究對象主要對變電站外周邊、站內(nèi)典型點(diǎn)位及輸電線路的工頻電磁場水平進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測。

3.2 調(diào)查監(jiān)測儀器

監(jiān)測調(diào)查使用了2臺同品牌同型號的監(jiān)測儀器，在同一位置、同一高度的情況下，進(jìn)行了比對校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后開展監(jiān)測點(diǎn)位瞬時(shí)及24 h連續(xù)同步監(jiān)測。儀器信息及比對情況（表1）。

3.3 方法與標(biāo)準(zhǔn)

《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）；

《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射監(jiān)測儀器及方法》（HJ/T10.2-1996）；

《交流輸變電電磁環(huán)境監(jiān)測方法》（HJ681-2013）；

《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則輸變電工程》（HJ24-2014）；

《高壓交流架空送電線路、變電站工頻電場和磁場測量方法》（DL/T988-2005）。

3.4 點(diǎn)位布設(shè)和監(jiān)測要求

調(diào)查研究選取三種類型點(diǎn)位進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測：①在變電站外四周設(shè)置14個(gè)環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位，并綜合電磁場水平較高點(diǎn)，選取衰減監(jiān)測點(diǎn)，布設(shè)10個(gè)電磁場衰減監(jiān)測點(diǎn)，開展瞬時(shí)巡測；②在變電站內(nèi)選取2個(gè)典型點(diǎn)位（#4主變旁220 kV出線下方和500 kV某乙線下方）進(jìn)行同步24 h連續(xù)監(jiān)測；③在變電站輸出線路中，選取一條500 kV送電線路，在兩桿塔間導(dǎo)線檔距中央弧垂最低位置的橫截面方向上距離邊導(dǎo)線分別對地投影處0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50 m處共布設(shè)11監(jiān)測點(diǎn)，開展瞬時(shí)監(jiān)測。上述每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)連續(xù)測量6次， 每次測量時(shí)間15 s，記錄和計(jì)算6個(gè)測量數(shù)據(jù)的平均值作為該點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果。

4 結(jié)果與分析

4.1 變電站外周邊點(diǎn)位工頻電磁場水平

4.1.1 變電站外四周環(huán)境點(diǎn)位工頻電磁場水平

通過監(jiān)測共獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)84個(gè)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，變電站周邊環(huán)境點(diǎn)位工頻電磁場總體水平較低，單個(gè)測點(diǎn)的工頻電場的最大值為0.8860 kV/m，工頻磁場的最大值為3.3013 μT，監(jiān)測結(jié)果最大值遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限值（表2）。

4.1.2 變電站外衰減點(diǎn)位工頻電磁場水平

綜合變電站外四周環(huán)境點(diǎn)位的電場和磁場水平監(jiān)測數(shù)據(jù)，西側(cè)圍墻外監(jiān)測值水平相對較高，設(shè)置電磁場衰減監(jiān)測點(diǎn)。從實(shí)測監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，隨著距離的增大，工頻電場水平先增高后降低，約在20 m處出現(xiàn)峰值后，工頻電場水平呈下降趨勢（圖1）；在5 m處，工頻電場為0.3877 kV/m，工頻磁場為0.4617 μT；到50 m處，工頻電場衰減至0.1978 kV/m，工頻磁場衰減至0.1018 μT。工頻電場最大值出現(xiàn)在西墻外20 m點(diǎn)位處，為0.7211 kV/m；工頻磁場最大值是西墻外5m處的0.4617 μT（圖2）。

4.2 變電站內(nèi)典型點(diǎn)位工頻電磁場水平

2個(gè)典型點(diǎn)位的24 h連續(xù)監(jiān)測共獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)約1.4萬個(gè)，結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示，工頻電磁場水平起伏大致可分為4個(gè)階段，第一階段為凌晨0∶00～8∶00，第二階段為9∶00～13∶00，第三階段為14∶00～19∶00，第四階段為20∶00～23∶00，兩個(gè)典型點(diǎn)位的工頻磁場水平最高點(diǎn)均出現(xiàn)在14∶00～19∶00時(shí)段，最低出現(xiàn)在0∶00～8∶00時(shí)段（圖3）?？v觀變電站當(dāng)天工況可知，工頻磁場水平與用電負(fù)荷變化趨勢較為一致（圖4）。主變和某乙線24 h工頻磁場監(jiān)測值水平分布，較大值均占約10%（圖5）。

4.3 電線路工頻電磁場水平

從監(jiān)測結(jié)果顯示，隨著邊導(dǎo)線投影距離增大，工頻電場和工頻磁場的水平均顯著下降。工頻電場最大值為5 m處點(diǎn)位的8.1172 kV/m，已接近國家標(biāo)準(zhǔn)限值（10 kV/m），到10 m處后迅速降到50%以下；工頻磁場的最大值為輸電線路乙線下方點(diǎn)位的3.3013 μT（圖6、圖7）。

5 結(jié)論與建議

（1）此次監(jiān)測變電站外周邊環(huán)境點(diǎn)位工頻電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度總體水平較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限值。電磁場強(qiáng)度總體上隨著距離的增大而降低，實(shí)測中工頻電場水平是先增高后降低，最大峰值出現(xiàn)在20 m處；工頻磁場水平呈單一下降趨勢[2～6]。實(shí)測中電場水平先增后降的原因是變電站圍墻的屏蔽，在距圍墻5 m、10 m和15 m處點(diǎn)位會因?yàn)閲鷫Φ钠帘问闺妶鏊阶冃?，距離圍墻越近受到的屏蔽影響越大，而從20 m處開始，圍墻的影響基本消除，從而呈現(xiàn)出正常的衰減趨勢。由此可見圍墻的建設(shè)對工頻電場具有屏蔽作用，圍墻越高影響范圍越大，規(guī)劃部門可參考研究結(jié)果，進(jìn)一步研究電站圍墻高度建設(shè)的規(guī)范，以達(dá)到控制電磁場水平對外環(huán)境的影響。

（2）總體而言，變電站內(nèi)兩個(gè)典型點(diǎn)位的工頻磁場水平在工況穩(wěn)定的情況下日內(nèi)波動不大，監(jiān)測值也遠(yuǎn)低于《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）中規(guī)定的工頻磁場標(biāo)準(zhǔn)限值。在用電需求較高、負(fù)荷較大的時(shí)段，工頻磁場強(qiáng)度也相應(yīng)較高，兩者具有一致性。

（3）根據(jù)輸電線路監(jiān)測結(jié)果顯示，隨著距邊導(dǎo)線投影距離增大，工頻電場和工頻磁場的水平均顯著下降[7～9]。監(jiān)測結(jié)果雖沒超出國家標(biāo)準(zhǔn)限值，但工頻電場強(qiáng)度最大值已接近國家標(biāo)準(zhǔn)限值。因此要嚴(yán)格控制高壓輸電線路下的工頻電磁場強(qiáng)度值，高壓輸變電工程從設(shè)計(jì)、建設(shè)到運(yùn)行都應(yīng)該嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范和規(guī)程，高壓輸變電工程對途經(jīng)的環(huán)境敏感點(diǎn)的安全防護(hù)距離應(yīng)留有足夠安全裕度[10]。

（4）當(dāng)前公眾對變電站輻射的認(rèn)識存在誤區(qū)，市民關(guān)于此類問題的科學(xué)知識的普及和宣傳工作不到位有關(guān)[11]。調(diào)查研究顯示變電站內(nèi)及周邊敏感點(diǎn)位的電磁場水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值。今后，媒體、電力、環(huán)保等部門還需加強(qiáng)對民眾有關(guān)變電站及輸電線路輻射問題的科學(xué)解釋和正確引導(dǎo)。

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Investigation on the Electromagnetic Field Intensity for

a 500kv Substation and the Transmission Line in Dongguan City

Tan Xiaohui， Hu Rongguang， Deng Jiajie

（Dongguan Environmental Monitoring Central Station， Dongguan，Guangdong 523009， China）

電磁輻射監(jiān)測儀器和方法范文第4篇

【關(guān)鍵詞】電磁輻射 移動通信 基站 安全距離

1 引言

近幾年來，某些區(qū)域移動網(wǎng)絡(luò)信號差成為用戶投訴的焦點(diǎn)，可一旦運(yùn)營商去這些區(qū)域增設(shè)移動通信基站，卻又遭到用戶集體反對。投訴多和建站難成為困擾電信運(yùn)營商的兩難問題，電信運(yùn)營商的通信保障能力正因基站建設(shè)難而下降。以上海移動為例，10年來手機(jī)用戶增長了10倍，話務(wù)量猛增了300%，但是移動基站數(shù)在內(nèi)環(huán)線范圍只增加了10%左右。從2008年1月到2009年5月底，上海移動一共有177座基站因各種原因被迫關(guān)閉。造成這個(gè)兩難問題的原因之一是公眾對基站電磁輻射的恐懼。

隨著3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，更多的移動通信基站將架設(shè)在人口密集的城市上空。為了科學(xué)認(rèn)識移動基站的電磁輻射，消除公眾對基站的不安，有必要對基站電磁輻射及其對環(huán)境的影響進(jìn)行研究和分析。

2 移動通信基站的電磁輻射

電磁輻射，是指能量以電磁波的形式在空間傳播的現(xiàn)象。基站電磁輻射一般是指室外部分的電磁輻射，室外部分主要由饋線（傳輸線）和天線組成?；具\(yùn)行時(shí)，其發(fā)射天線將饋線中的高頻電磁能轉(zhuǎn)化成為自由空間的電磁波，電磁波承載著能量向周圍空間傳播，形成電磁輻射。

圖1是移動通信基站天線輻射電磁波的基本原理圖，導(dǎo)線載有交變電流時(shí)，就可以形成電磁波的輻射，輻射能力與導(dǎo)線形狀和長短有關(guān)。如果兩導(dǎo)線的距離很近，那么導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢幾乎可以抵消，因而輻射很微弱；將兩導(dǎo)線逐漸張開，導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢疊加，輻射隨之逐漸增強(qiáng)，直至兩導(dǎo)線電流方向一致時(shí)達(dá)到最強(qiáng)。當(dāng)導(dǎo)線的長度遠(yuǎn)小于波長時(shí)，導(dǎo)線的電流很小，輻射很微弱；當(dāng)導(dǎo)線的長度等于1/4波長時(shí)，輻射最強(qiáng)，稱為半波對稱振子。實(shí)際的天線是由振子疊放而成的。

移動通信基站天線按照方向性可以分為全向天線和定向天線。方向性反映天線向一定方向輻射或接收電磁波的能力，天線方向性的獲得，是通過天線內(nèi)部加反射板或振子疊放而實(shí)現(xiàn)的?；咎炀€方向性的選擇可以滿足不同區(qū)域的電磁輻射的需要，例如鄉(xiāng)村大區(qū)制的站型選用全向天線，而城區(qū)小區(qū)制的站型選用定向天線。

作為移動通信系統(tǒng)的重要組成部分，基站天線在提高移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)營運(yùn)指標(biāo)中起著重要作用，同時(shí)帶來的問題是公眾對基站電磁輻射的不安與恐懼。

3電磁輻射與健康及電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)

電磁輻射是能量流，雖然看不見、聽不到、聞不著，但是電磁輻射可能引起裝置、設(shè)備、系統(tǒng)性能降低，還可能對有生命或無生命的物質(zhì)產(chǎn)生損害，這就是電磁輻射污染。

當(dāng)人體暴露在電磁波環(huán)境中，不同波段的電磁波會對人體產(chǎn)生不同的生物效應(yīng)，可能會導(dǎo)致細(xì)胞損傷、變異或死亡。此外，人體的器官和組織存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定而有序的，如果受到外界電磁波的干擾就會遭到破壞，人體正常循環(huán)機(jī)能隨之遭到一定程度的損傷，長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產(chǎn)生斑痘等[1]，公眾由此產(chǎn)生對電磁輻射的恐懼。

第5屆電磁輻射與健康國際研討會（2009，杭州）的會議報(bào)告指出，低強(qiáng)度電磁波的生物學(xué)效應(yīng)及其作用機(jī)制至今還是一個(gè)困擾學(xué)術(shù)界的充滿爭議的問題，各國電磁輻射的衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)還存在著甚至上百倍的差異。對照一些組織和國家的公眾照射限值[2,3]，發(fā)現(xiàn)我國的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格、更安全可靠。例如，在900MHz移動通信頻段，中國環(huán)保局制定的公眾照射限值（功率密度）是40μw/cm2，而歐洲電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會制定的公眾照射限值是450μw/cm2。國內(nèi)目前使用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有：《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）、《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB9175-88）和《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則－電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》（H J/T10.2-1996）。

4 移動通信基站電磁輻射對環(huán)境的影響因素

移動通信基站電磁輻射對環(huán)境的影響因素很復(fù)雜，包括天線性能、高度、距離、角度、環(huán)境背景、基站形狀、話務(wù)狀況等等。

為了分析移動通信基站對居民生活環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射污染狀況，胡冀等通過比較測量，得出的結(jié)論是[4]：電磁暴露小區(qū)的電磁輻射強(qiáng)度明顯高于對照小區(qū)，但平均值都在GB9175-88的一級安全范圍內(nèi)（10μw/cm2）；安裝鋁合金防盜網(wǎng)具有良好的電磁場屏蔽作用；同時(shí)建有兩個(gè)通信基站的小區(qū)，兩者所產(chǎn)生的電磁輻射在某一區(qū)域范圍可產(chǎn)生電磁場疊加現(xiàn)象，使輻射強(qiáng)度增加；個(gè)別與基站天線距離較近（小于20m）、窗戶與基站天線處于同一水平位置和與基站天線主瓣方向一致的居室內(nèi)，電磁輻射功率密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一級安全范圍，可達(dá)到20.44μw/cm2，但也在GB9175-88的二級中間區(qū)容許范圍內(nèi)（40μw/cm2）。

此外研究還發(fā)現(xiàn)，天線主瓣方向區(qū)域電磁輻射不一定較高，副瓣方向區(qū)域電磁輻射也不一定較低。這其實(shí)并沒有與理論相違背，因?yàn)榄h(huán)境地形、地貌、建筑物鋼筋水泥結(jié)構(gòu)、空中架設(shè)的電線等等，都將對電磁波產(chǎn)生反射、繞射、折射、散射和吸收，從而使得電磁輻射強(qiáng)度的分布復(fù)雜化。

通過物理學(xué)的觀點(diǎn)分析，基站發(fā)射電磁波的功率密度隨距離的增大而減小，而事實(shí)并非如此，在近距離范圍（30m內(nèi)），由于上述環(huán)境地形等因素的影響，電磁波的功率密度隨距離的變化規(guī)律很復(fù)雜，往往在某處達(dá)到最高值。以某移動基站為例[5]，在不同時(shí)間對距離與功率密度的關(guān)系進(jìn)行測量分析，關(guān)系曲線如圖2所示。對特定基站而言，在某一固定距離處，功率密度還與時(shí)間有關(guān)，也即與話務(wù)量有關(guān)，如圖3所示，凌晨話務(wù)量低，功率密度也低，功率密度整體上隨話務(wù)量的增加而增加。

5 移動通信基站安全距離的理論計(jì)算方法[6~8]

由于移動通信基站發(fā)射電磁波的功率密度分布不僅與基站性能指標(biāo)有關(guān)，還與周邊環(huán)境、話務(wù)量因素等有關(guān)，因此，移動通信基站安全距離的計(jì)算一直是個(gè)復(fù)雜的問題。下面根據(jù)國家環(huán)保局的H J/T10.2-1996中關(guān)于微波遠(yuǎn)場軸向功率密度計(jì)算公式進(jìn)行理論分析，這個(gè)計(jì)算公式的表達(dá)式為：

（1）

式中，Pd（μw/cm2）為離基站天線水平距離為d處的電磁波功率密度，d（m）為離基站天線的水平距離，P（w）為機(jī)頂發(fā)射功率，G（倍數(shù)）為天線最大輻射方向的增益。

下面分析計(jì)算方法。圖4所示的一種基站天饋線系統(tǒng)，基站設(shè)備上每一塊載頻插板連接一根載頻輸出線，每根載頻輸出線含有兩個(gè)頻點(diǎn)，每個(gè)頻點(diǎn)有其固有的發(fā)射功率。載頻輸出饋線在需要耦合器時(shí)存在，耦合器的作用是將多個(gè)頻點(diǎn)的電磁波信號合到一根天線饋線上發(fā)送，具有一定的功率損耗。天線饋線一般比較長，也有一定的功率損耗，還需考慮避雷針和饋線接頭等帶來的損耗。天線向空間發(fā)射電磁波，天線的增益越大，發(fā)射電磁波的功率越強(qiáng)。

如前所述，每根載頻輸出線含有兩個(gè)頻點(diǎn)，A點(diǎn)處的信號功率為每個(gè)頻點(diǎn)固有功率的2倍，兩根載頻饋線的信號耦合到B點(diǎn)，耦合后的功率大小需考慮耦合器的損耗，兩個(gè)耦合器輸出的總信號經(jīng)過天線饋線后將再次損耗。也即，載頻輸出信號在C點(diǎn)的總功率應(yīng)考慮到耦合器與天線饋線的兩次損耗，式（1）中機(jī)頂發(fā)射功率P應(yīng)為損耗后的功率。

根據(jù)H J/T10.2-1996中電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)，對單個(gè)項(xiàng)目的影響必須限制在《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）公眾照射導(dǎo)出限值的若干分之一。在評價(jià)時(shí)，對于由國家環(huán)境保護(hù)局負(fù)責(zé)審批的大型項(xiàng)目可取GB8702-88中功率密度限值的1/2；其他項(xiàng)目則取功率密度限制值的1/5作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即移動通訊基站的功率密度限值應(yīng)是8μw/cm2，即式（1）中Pd＝8μw/cm2，這樣就可根據(jù)式（1）計(jì)算基站最大輻射方向上的安全距離了。

應(yīng)該指出，假如偏離最大輻射方向，天線增益將急劇下降，保護(hù)距離隨之急劇減小。假如有建筑物阻隔，電磁波穿過一般磚墻要衰減6dB左右（為原來功率的1/4），而穿過帶鋼筋的墻要衰減20dB（為原來功率的1/100）；城市市區(qū)建筑物密集，安全距離應(yīng)比理論計(jì)算值小很多。此外，由于基站設(shè)備容量足夠，加上GSM系統(tǒng)有功率控制和非連續(xù)發(fā)射功能，天線全方位全功率發(fā)射電磁波的可能性幾乎是沒有的，也即實(shí)際的天線輻射功率要小很多，實(shí)際的安全距離遠(yuǎn)小于理論計(jì)算值，公眾不必對基站產(chǎn)生恐懼。

6 結(jié)束語

一方面，政府、企業(yè)和公眾應(yīng)該對電磁輻射產(chǎn)生的環(huán)境影響引起足夠的重視；另一方面，媒體應(yīng)該積極做好宣傳教育工作，消除公眾對電磁輻射的恐懼心理，使公眾合理科學(xué)地面對移動通信基站的電磁輻射；此外，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)加快新技術(shù)研發(fā)，設(shè)計(jì)出更高標(biāo)準(zhǔn)的天線發(fā)射系統(tǒng)，最大限度降低電磁輻射污染。

為了消除公眾的不安，創(chuàng)建和諧城市生活環(huán)境，上海的做法值得借鑒，改“事后配套”為“事前介入”，基站選址遵循“政府大樓、企事業(yè)單位辦公大樓、公建配套設(shè)施、住宅建筑”的先后順序，將移動通信基站建設(shè)納入城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和住宅建設(shè)的總體規(guī)劃中。

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【作者簡介】

電磁輻射監(jiān)測儀器和方法范文第5篇

工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，給我國的地表水、飲用水、海水、土壤、空氣、生物多樣性、電磁輻射等方面都帶來了一定的不良影響，為了確保人們能夠飲用干凈的水源、呼吸清閑的空氣、放心地享受各種美食，就必須切實(shí)做好對工農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)生活當(dāng)中所產(chǎn)生的廢物的處理工作，妥善處理好各種可能會對環(huán)境造成一定污染的污染源。作為環(huán)境管理體系當(dāng)中的重要一員，我國的環(huán)境監(jiān)測工作必須面向環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)代化需要，以完成對環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、重點(diǎn)污染源及其排放量、環(huán)境質(zhì)量的變化原因等問題的科學(xué)探索為目標(biāo)，全面提升我國的環(huán)境監(jiān)測水平。

1、從基礎(chǔ)理論、技術(shù)規(guī)范、質(zhì)量評估、質(zhì)量管理、分析方法、技術(shù)路線等六個(gè)方面入手，切實(shí)創(chuàng)建和完善適用于我國現(xiàn)代化發(fā)展的具有中國特色的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)。具體內(nèi)容包括了對監(jiān)測系統(tǒng)的科學(xué)內(nèi)涵、研究對象、研究方法的明確，以制定我國應(yīng)急監(jiān)測的技術(shù)路線與實(shí)施模式。

2、一個(gè)系統(tǒng)化的國家級環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)包括了對空氣、地下水、土壤、固體廢物等監(jiān)測業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、信息傳輸和在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等監(jiān)測信息網(wǎng)絡(luò)及以國家、省、市、縣四級管理為基礎(chǔ)的監(jiān)測管理網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)際操作當(dāng)中，只有切實(shí)加強(qiáng)這三個(gè)環(huán)境要素的的環(huán)境監(jiān)測，才能更加有利于環(huán)境監(jiān)測工作的順利進(jìn)行。

3、加強(qiáng)對有毒有害有機(jī)污染物的研究。有機(jī)污染的來源、負(fù)荷、危害及影響情況不清，技術(shù)不配套，人員水平差、缺乏經(jīng)驗(yàn)。我國即將頒布重點(diǎn)控制有害化學(xué)品79種類，累積100多種化合物，急需建立監(jiān)測方法，開展污染調(diào)查與研究。

4、加強(qiáng)對突發(fā)污染事故預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的研究。環(huán)境監(jiān)測擔(dān)負(fù)著核污染、化學(xué)污染反恐和環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的職責(zé)。針對突發(fā)污染事故。如何事前預(yù)防、事中快速響應(yīng)、事后風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)監(jiān)測，總體缺乏技術(shù)支持系統(tǒng)。

5、加強(qiáng)對室內(nèi)污染物現(xiàn)場快速測定方法的研究。室內(nèi)污染監(jiān)測面廣量大，但監(jiān)測方法大多不適合現(xiàn)場快速動態(tài)測定，且分析成本高，這是面臨的新領(lǐng)域。

6、加強(qiáng)11類空氣和水質(zhì)便攜式監(jiān)測儀器設(shè)備的研制、野外簡易快速分析法以及自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究。重點(diǎn)研制開發(fā)28類在線連續(xù)自動監(jiān)測儀器和主要污染物排放總量在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，研制浮標(biāo)式水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)、機(jī)動車排氣激光光譜連續(xù)自動分析系統(tǒng)和其他特征污染物在線連續(xù)自動分析系統(tǒng)。

7、加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域環(huán)境污染現(xiàn)狀的監(jiān)測調(diào)查研究。開展全國重點(diǎn)污染源排污現(xiàn)狀監(jiān)測調(diào)查研究，確定占全國排污總量65%以上的重點(diǎn)污染源污染物的排放現(xiàn)狀，篩選我國環(huán)境優(yōu)先污染物名錄。開展環(huán)保重點(diǎn)區(qū)域和重點(diǎn)工程環(huán)境中PTS(PersistentToxicSubstances)的長期環(huán)境監(jiān)測調(diào)查、環(huán)境安全性評價(jià)和污染防治對策研究。

8、加強(qiáng)對污染源總量控制和省界斷面污染物通量監(jiān)測的研究。“九五”開始對主要污染物實(shí)行總量控制，確定了12項(xiàng)指標(biāo)，并將總量計(jì)劃指標(biāo)分解到各省、自治區(qū)和直轄市。2004年起，開展七大水系省界斷面污染物通量監(jiān)測。

9、加強(qiáng)對生態(tài)監(jiān)測的研究。我國生態(tài)監(jiān)測剛起步，無實(shí)質(zhì)性突破，沒有一套成熟的監(jiān)測評價(jià)指標(biāo)體系和技術(shù)方法。遙感遙測系統(tǒng)、圖象解析系統(tǒng)，評價(jià)技術(shù)指標(biāo)等亦不成熟。我國十五、十一五要發(fā)射災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測小型衛(wèi)星星座系統(tǒng)，急需作好技術(shù)準(zhǔn)備。

10、加強(qiáng)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)國際化的研究。當(dāng)前，我國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)國際化面臨困境，既不能有效采用國際標(biāo)準(zhǔn)，也不能有效參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制訂，一般只停留在對國際標(biāo)準(zhǔn)征求意見上，缺乏將我國國家標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國際標(biāo)準(zhǔn)的投入，難以建立有利于我國的技術(shù)壁壘。

11、研究并建立健全環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理體系。研究并編寫環(huán)境監(jiān)測QAΠQC手冊。重點(diǎn)完善空氣和廢氣、地表水和污水、噪聲環(huán)境監(jiān)測QAΠQC手冊;加強(qiáng)新的監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域的QAΠQC研究，如連續(xù)自動監(jiān)測、應(yīng)急監(jiān)測、流動監(jiān)測等。

12、加強(qiáng)對環(huán)境污染與健康關(guān)系的研究。環(huán)境治理成本必須與人體健康掛鉤分析，才能提出科學(xué)全面的治理方案;要提高人們的環(huán)境意識，也必須說清污染對健康的危害和風(fēng)險(xiǎn)。

二、結(jié)論