通訊基站環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺設(shè)計及運用

趙一亮，梅雯，秦勤

(鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 鎮(zhèn)江 212004)

通訊基站環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺設(shè)計及運用

趙一亮，梅雯，秦勤

(鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 鎮(zhèn)江 212004)

從移動通信基站電磁輻射的特點及管理要素入手，針對通信基站環(huán)境監(jiān)管環(huán)節(jié)中存在的問題，設(shè)計通訊基站環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺，提出合理有效的環(huán)境監(jiān)管措施，實現(xiàn)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)評、驗收資料電子化，信息公開化；通過平臺開展電磁知識宣傳教育，建立網(wǎng)絡(luò)互動，有效遏制通訊基站建設(shè)違規(guī)行為，提高環(huán)保監(jiān)管效率。

通訊基站；環(huán)境監(jiān)管；電磁輻射

隨著我國移動通信的高速發(fā)展，通信基站的建設(shè)規(guī)模在不斷擴大，由于無線通信技術(shù)的特征，決定了通信基站規(guī)劃和選址需根據(jù)無線電波覆蓋范圍、相鄰基站位置等因素確定，通信運營商在城市快速擴張的進程中，為保障通信基礎(chǔ)設(shè)施的完善并提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，難以避免地需要租用民用建筑物屋頂或外墻建設(shè)基站[1-2]。由于群眾的環(huán)境安全意識不斷增強，通信基站建設(shè)與周邊群眾產(chǎn)生的糾紛層出不窮[3]。通信運營商位于兩者中間的環(huán)境保護監(jiān)管工作壓力倍增，建立環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺成為擺脫困境的最有效、快捷的手段。

1 環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺設(shè)計

1.1 平臺結(jié)構(gòu)

環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺由地方環(huán)境保護主管部門牽頭建設(shè)，三大通信運營商等配合。其主要由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及管理服務(wù)系統(tǒng)組成。其中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的任務(wù)是三大通信運營商錄入通訊基站相關(guān)環(huán)評、驗收、監(jiān)測報告等基礎(chǔ)信息，完成“大數(shù)據(jù)”基礎(chǔ)資料整合。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)是對基站進行在線監(jiān)控、查詢、顯示運行狀況，采集通訊基站運行功率、天線增益等相關(guān)數(shù)據(jù)，用以估算周邊電磁輻射水平及衰減等。而管理/服務(wù)系統(tǒng)的任務(wù)是協(xié)助環(huán)境主管部門開展業(yè)務(wù)管理和審查，實現(xiàn)方便查詢，迅速解決群眾信訪等，同時實現(xiàn)電磁輻射知識宣傳、公眾參與、公眾舉報等功能(圖1)。

1.2 環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺的特點和應(yīng)用

1.2.1 以數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)

環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺將數(shù)據(jù)中心劃分為監(jiān)控數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)和資料數(shù)據(jù)三大類。監(jiān)控數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)主要以數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，劃分為4種不同類型的數(shù)據(jù)庫，即屬性數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫以及配置數(shù)據(jù)庫，其管理主要是由管理中心來進行，以提高數(shù)據(jù)庫使用的可操作性，便于維護。資料數(shù)據(jù)以文本形式上傳各基站環(huán)境保護“三同時”、歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)報表等信息。

圖1 環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.2 基于GIS管理監(jiān)控的綜合管理平臺

GIS系統(tǒng)不僅能為環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺提供應(yīng)用程序的接口，還可以對環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺提供掛接地圖以及與地圖相關(guān)的各種服務(wù)功能，如地圖的基本操作查詢(縮放、移動、編輯、點選、增加或刪除標(biāo)注、控制地圖涂層以及地圖輸出等)、多媒體展示、模擬電磁輻射覆蓋范圍、模擬估算電磁輻射水平分布[4]，在線監(jiān)督管理、信息查詢等。環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺通過GIS系統(tǒng)可以方便地搜索到所有通訊基站的單位位置，查看單位的基本信息以及通訊基站類型、功率大小，覆蓋范圍和周邊電磁水平分布。因此環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺是基于GIS管理監(jiān)控的綜合管理平臺，環(huán)保部門可以通過該平臺了解每座通訊基站的實時運行情況以及環(huán)境保護“三同時”管理情況。

1.2.3 多種監(jiān)督控制方式的集成

環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺是多種監(jiān)督控制方式的集成，其主要包括基站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、模擬電磁輻射水平估算系統(tǒng)、基站環(huán)境保護“三同時”驗收實況監(jiān)控系統(tǒng)和群眾信訪舉報及宣傳系統(tǒng)、固定式和移動式環(huán)境電磁輻射在線監(jiān)控系統(tǒng)及背景點、監(jiān)控點，多種監(jiān)控方式對通訊基站環(huán)保監(jiān)管進行多方位監(jiān)督控制，能有效避免違規(guī)建設(shè)、違規(guī)變更、監(jiān)管不力的情況，鼓勵群眾參與和監(jiān)督，提高環(huán)保部門的監(jiān)督管理能力，保證電磁環(huán)境的安全。

(1)基站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。同步三大運營商基站管理系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實時基站運行情況，頻率、高度、天線增益，發(fā)射機平均功率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

(2)模擬電磁輻射水平估算系統(tǒng)。電磁輻射水平模擬估算采用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)電磁近場區(qū)、遠(yuǎn)場區(qū)劃分界線[5]，估算各水平高度周邊100 m范圍內(nèi)電磁輻射水平變化情況，并以顏色漸變形式結(jié)合GIS進行區(qū)域渲染[6]，了解掌握基站電磁輻射污染范圍，掌握敏感點信息。

(3)基站環(huán)境保護“三同時”驗收實況監(jiān)控系統(tǒng)。三大運營商根據(jù)各基站環(huán)境保護“三同時”實施情況，定義各基站 “三同時”屬性，并上傳證明材料；管理部門根據(jù)上傳資料和上級文件對新建基站進行審核批準(zhǔn)，并上傳批復(fù)文件，對已建基站“三同時”情況進行核查管理，堅決打擊未批先建、違規(guī)建設(shè)等違法現(xiàn)象。

(4)群眾信訪舉報及宣傳系統(tǒng)。本著信息公開，鼓勵群眾參與原則，開放群眾信訪舉報渠道，群眾可登錄系統(tǒng)查閱基站信息和模擬輻射水平等數(shù)據(jù)，對于未錄入系統(tǒng)的通訊基站，可上傳GIS信息、影像信息等供管理部門核查。提供電磁輻射相關(guān)知識和影像介紹，結(jié)合模擬電磁輻射水平估算系統(tǒng)，提高群眾關(guān)于電磁輻射的認(rèn)知和安全意識。

(5)配套建設(shè)固定式和移動式環(huán)境電磁輻射在線監(jiān)控系統(tǒng)及背景點監(jiān)控點[7-8]。固定式環(huán)境電磁輻射在線監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合背景點監(jiān)控，組成多點全時段在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實時記錄環(huán)境電磁輻射的變化。同時配合移動式環(huán)境電磁輻射監(jiān)控系統(tǒng)，定期開展全市建成區(qū)電磁輻射水平監(jiān)測，結(jié)合GIS系統(tǒng)形成全市電磁輻射水平渲染圖，顯示城區(qū)電磁輻射容量水平分布，為環(huán)保部門對基站建設(shè)的合理性評判提供有效的技術(shù)參考。

2 系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)管中的作用

2.1 提高了信息化管理水平

環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺不僅建立健全了數(shù)據(jù)中心，提高數(shù)據(jù)庫的使用，還完善了數(shù)據(jù)庫的更新機制，能讓環(huán)保部門及時掌握和了解基站所在地的實時情況以及相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而且通過GIS管理監(jiān)控綜合管理平臺能讓環(huán)保部門對基站的“三同時”信息進行查詢，加強管理力度[9]，提高信息化管理水平。

2.2 提高通訊基站監(jiān)督管理效率

由于對數(shù)量繁多、種類復(fù)雜的通訊基站進行現(xiàn)場點位核查、監(jiān)測、“三同時”臺賬查閱均需要耗費大量的人力、物力，然而現(xiàn)今我國大部分地區(qū)的環(huán)境監(jiān)管人員相對不足，無法對管理轄區(qū)通訊基站進行全面有效的監(jiān)控，這就使得通訊基站環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺的應(yīng)用十分重要。該系統(tǒng)具有自動化的監(jiān)管優(yōu)勢，能收集并模擬估算相關(guān)數(shù)據(jù)，調(diào)動群眾參與，加大“黑戶”基站的查處力度，大大減輕了環(huán)境監(jiān)管人員的工作負(fù)擔(dān)，提高通訊基站的監(jiān)督管理效率，實現(xiàn)全面、嚴(yán)密和高效的基站管理。

2.3 提高群眾電磁輻射知識水平

通過模擬電磁輻射水平估算系統(tǒng)，估算基站不同水平高度電磁輻射隨距離衰減分布情況，以圖像形式反映周邊電磁輻射水平，讓群眾直觀了解周邊電磁環(huán)境情況，并通過該平臺宣傳關(guān)于電磁輻射科學(xué)影像資料，提高群眾電磁輻射知識水平，降低電磁危害影響范圍，促進通訊領(lǐng)域健康平穩(wěn)發(fā)展。

3 結(jié)語

環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺以數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，是多種監(jiān)督控制方式的集成，其利用GIS地理信息系統(tǒng)、模擬電磁輻射水平估算系統(tǒng)、固定式和移動式環(huán)境電磁輻射在線監(jiān)控系統(tǒng)，了解掌控通訊基站的實時情況，實施多級別的用戶權(quán)限管理以提高環(huán)保部門的信息化管理水平，提高通訊基站的監(jiān)督管理效率。同時，也為建設(shè)和發(fā)展生態(tài)宜居城市提供科學(xué)合理的電磁環(huán)境規(guī)劃方案。

[1] 臧瑞華，孫全紅，邢勁松．移動通信基站電磁輻射環(huán)境狀況分析[J].安全與電磁兼容，2001(4)：26-27．

[2] 劉寶華，楊旭富，孔令豐，等．基站天線遠(yuǎn)場全身暴露人體內(nèi)SAR計算[J].通信技術(shù)，2010(8)：127-128．

[3] 張文亮，何萬齡.人居電力電磁環(huán)境[M]．北京：電力出版社，2009.

[4] 王萬本，何曼麗，陸繼根，等.基于WRF與田灣核電站外圍監(jiān)控系統(tǒng)的區(qū)域風(fēng)場模擬對比分析[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2014，6(3)：7-12.

[5] 環(huán)境保護部.GB 8702-2014 電磁環(huán)境控制限值 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[6] 陳兆亮．移動通信系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[7] SIM S，HAN S J，PARK J S，et al.Seamless ip mobility support for flat architecture mobile WIMAX networks[J].IEEE Communications Magazine，2009(6)：142.

[8] YI L，MIAO K，LIU A.A Comparative study of WIMAX and LTE as the next generation mobile enterprise network[C]//Advanced Communication Technology (ICACT). Beijing，China： Dept. of IT Res.，2011： 654-658.

[9] 郁蕾，匡恒.放射源遠(yuǎn)程自動監(jiān)控管理體系的構(gòu)建[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2011，3(1)：30-33.

欄目編輯 周立平

Design and Application of the Supervision Platform for Environmental Electromagnetic Radiation from the Communication Base Station

ZHAO Yi-liang，MEI Wen，QIN Qin

(ZhenjiangEnvironmentalMonitoringCenter，Zhenjiang，Jiangsu212004，China)

Based on the characteristics of the electromagnetic radiation and management factors at mobile communication base station，this article aims at solving the problems during environmental supervision and control segments of the communication base station. An environmental monitoring platform for electromagnetic radiation at the communication base station is designed，and reasonable and effective controls of the environment are proposed. The historical monitoring data，the environmental evaluation，and the check and acceptance files are to be electronically stored and released to the public. Further measures include educating the public on electromagnetics and building an interactive network through the use of the platform，to effectively crack behaviors that violate the construction of the communication base station，and to improve the efficiency of environmental regulation.

Communication base station； Environmental monitoring； Electromagnetic radiation

2015-7-28；

2015-10-28

趙一亮(1982—)，男，工程師，本科，主要從事環(huán)境保護工作。

X837

B

1674-6732(2016)01-0064-03