通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境影響解析

王欽全

[摘要]最近這幾年來，隨著我國鐵路事業(yè)的不斷發(fā)展，鐵路內(nèi)部通訊系統(tǒng)也出現(xiàn)了較大轉(zhuǎn)變。鐵路移動(dòng)通信GSM-R技術(shù)是在現(xiàn)有移動(dòng)無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上，專門用于開發(fā)各項(xiàng)電子數(shù)據(jù)式移動(dòng)無線通信技術(shù)。隨著鐵路移動(dòng)通信技術(shù)GSM-R技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境影響問題也隨之而來。由于大量的通信基站設(shè)置在人口稠密的城市中心位置，引發(fā)了社會(huì)大眾的不滿。為此，本文主要對(duì)鐵路移動(dòng)通信GSM-R技術(shù)進(jìn)行介紹，并深入分析了鐵路移動(dòng)通信GSM-R技術(shù)的具體電磁輻射環(huán)境影響，具體闡述了我國關(guān)于電磁輻射防護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并及時(shí)提出了鐵路移動(dòng)通信基站產(chǎn)生的電磁輻射影響的具體防護(hù)策略。

[關(guān)鍵詞]電磁輻射 GSM-R技術(shù) 環(huán)境影響 解析

當(dāng)前階段，GSM-R技術(shù)作為作為鐵路專用的移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以完全頂替原有的虛擬通信設(shè)置，符合鐵路跨越式發(fā)展要求。在經(jīng)過大量的試點(diǎn)使用后，現(xiàn)已在全國各個(gè)鐵路干線開始應(yīng)用。本文主要以濟(jì)南鐵路局為例，為了滿足本地區(qū)的鐵路網(wǎng)絡(luò)需求，我們需要在鐵路兩旁設(shè)置通訊設(shè)備，通訊設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境影響問題也愈發(fā)突出。為了更加全面的保護(hù)生活環(huán)境，解除社會(huì)大眾的憂慮，筆者在文中對(duì)GSM-R移動(dòng)通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行分析。

一、鐵路通信GSM-R技術(shù)

當(dāng)前階段，鐵路移動(dòng)通信GSM-R技術(shù)主要是由六個(gè)系統(tǒng)組成，分別是交換、通信設(shè)備、實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營與后期維護(hù)、通用分組網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)終端信息服務(wù)及通信設(shè)備智能。其中通信設(shè)備對(duì)外部環(huán)境產(chǎn)生電磁輻射影響的是通信設(shè)備，鐵路通信基站的天線高度一般設(shè)置為30m至55m，各個(gè)相鄰的鐵路移動(dòng)通信基站的距離為2.5km，城區(qū)外的農(nóng)村地區(qū)則是3至4kin。依據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息顯示，我國鐵路移動(dòng)通信GSM-R系統(tǒng)引用的工作用的工作頻段為885-889MHz，若是由通信基站發(fā)出，移動(dòng)通信設(shè)備負(fù)責(zé)接收，就需要將工作頻段調(diào)整至930-934MHz。

現(xiàn)有的鐵路移動(dòng)通信GSM-R技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)的功能主要包含：創(chuàng)新優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)級(jí)和強(qiáng)插功能；語音組織數(shù)據(jù)播放與廣播；具體位置定位以及數(shù)據(jù)安全反饋等。為此，鐵路移動(dòng)通信GSM-R技術(shù)是一項(xiàng)資金利用小，功能全面強(qiáng)大且具備可行性的鐵路移動(dòng)通信技術(shù)。其工作性能具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：各個(gè)地區(qū)多種類型列車的無線調(diào)度通信功能，充分滿足火車內(nèi)部調(diào)度工作人員，火車站內(nèi)部值班人員，火車機(jī)車司機(jī)等相關(guān)工作人員之間的信息交流需求；實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)火車列車車次號(hào)，具體調(diào)度信息的有效傳達(dá)，充分滿足鐵路外部沿線維修工作人員的信息需求，主要是指，外部鐵路故障問題維修維修，水電等部門信息交流；有效滿足公安部門、鐵路維修部門、緊急故障問題搶修救援等部門，多個(gè)不同故障類型的應(yīng)急通信需求。

二、鐵路通信GSM-R技術(shù)基站產(chǎn)生的電磁輻射相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前階段，鐵路通信GSM-R技術(shù)基站產(chǎn)生的電磁輻射形式主要是由空間內(nèi)統(tǒng)一推送的電與磁能量所構(gòu)建的，而此能量則是由電荷不定性移動(dòng)所產(chǎn)生的。簡單的說，在實(shí)際發(fā)射網(wǎng)絡(luò)通信信號(hào)過程中，射頻天線會(huì)自主發(fā)射出大量的移動(dòng)電荷，逐漸形成電磁能量。現(xiàn)有的電磁輻射有許多種，從極低頻一直到極高頻的電磁輻射。在通信設(shè)備正式運(yùn)行過程中，設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射會(huì)不同程度的引起通信裝置、通信設(shè)備或工作效的降低，甚至對(duì)人類機(jī)體產(chǎn)生損害，我們將其統(tǒng)稱為電磁輻射污染。因?yàn)殍F路通信GSM-R技術(shù)基站產(chǎn)生的電磁輻射是一種能量流，自身具備看不見、摸不到、聞不著的特性。

我國相關(guān)部門基于此環(huán)境污染，針對(duì)性提出了鐵路通信GSM-R技術(shù)基站電磁輻射環(huán)境影響的具體評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，即為《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》。此評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)具體給出了通信公眾照射輸入的最大值，限定在一天24小時(shí)內(nèi)，電磁輻射數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)值，必須要充分滿足表1的要求。由于鐵路通信GSM-R技術(shù)基站工作頻段的最大值為900MHz，此工作頻段的對(duì)應(yīng)密度輸出值則需要限定在0.4W/m2（40ЦWcm2）。即為鐵路通信GSM-R技術(shù)基站電磁輻射不超出40[1w/cm2，就可以認(rèn)定為輻射環(huán)境符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

注釋：表1中限定數(shù)值的具體含義為：每一個(gè)工作頻段內(nèi)所有的電磁輻射源相加后取得的數(shù)值，即為磁場(chǎng)強(qiáng)的最大值，不可以超出此工作頻段的限值規(guī)定。

為了更加保證鐵路通信GSM-R技術(shù)基站電磁輻射強(qiáng)度不超出標(biāo)準(zhǔn)值，我國環(huán)境保護(hù)部門對(duì)此電磁輻射環(huán)境影響的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行具體解讀。對(duì)工作頻段內(nèi)單個(gè)項(xiàng)目的輻射輸入導(dǎo)人數(shù)值進(jìn)行以下限定：“為了使社會(huì)生活中的受眾群體受到的總照射劑量地低于規(guī)定值，我們需要將工作頻段內(nèi)單個(gè)項(xiàng)目的輻射輸入導(dǎo)人數(shù)值限制在數(shù)值的若干分之一。對(duì)于一些跨越度較大的鐵路通信項(xiàng)目，我國環(huán)保部門審批的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)則是采用場(chǎng)強(qiáng)限值的1/√2。其它項(xiàng)目的電磁輻射強(qiáng)度數(shù)值則需要限定在1/√5這一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值內(nèi)。文中主要以1/√5這一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值為具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，利用此標(biāo)準(zhǔn)求解出山東省鐵路通信GSM-R基站電磁輻射的公眾照射導(dǎo)出最大限度數(shù)值。

三、GSM-R通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射的環(huán)境影響

本文主要以濟(jì)南鐵路局內(nèi)部環(huán)線鐵路工程為例，具體闡述分析GSM-R通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射的環(huán)境影響。當(dāng)前階段濟(jì)南鐵路局環(huán)線鐵路GSM-R通信基站設(shè)計(jì)過程中涉及到的技術(shù)項(xiàng)目，如表2。

濟(jì)南鐵路局采用的GSM-R鐵路通信設(shè)備工作頻段，屬于微波頻段。在進(jìn)行實(shí)際單載頻工作過程中，顧及到天線信息輸入導(dǎo)出前會(huì)有不同程度的饋線損耗或者是功分器損傷等。基于此種情況我們需要將通信設(shè)備的輸入功率約為P=8W，以此來全面滿足工作需求。在進(jìn)行多載頻工作過程中，由于合路器的使用耗費(fèi)，進(jìn)一步導(dǎo)致數(shù)值小于單載頻輸入數(shù)值，為此我們需要將單載頻工作需要運(yùn)用的功率數(shù)值與天線自身增益工作需要的數(shù)值進(jìn)行綜合計(jì)算，以此來全面不同距離情況下的鐵路通信內(nèi)部天線軸向以及半功率角方向的具體輻射強(qiáng)度數(shù)值。

四、鐵路通信設(shè)備建設(shè)具體規(guī)劃建議

其一，在進(jìn)行新建鐵路通信GSM-R技術(shù)基站過程中，我們需要將基站的地址設(shè)定盡可能避開人口稠密的地區(qū)，并全面考慮到此區(qū)域內(nèi)鐵路通信GSM-R技術(shù)基站產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境影響問題。若是此區(qū)域內(nèi)鐵路通信GSM-R技術(shù)基站電磁輻射源較多，且電磁輻射數(shù)值較高時(shí)，若是繼續(xù)添加鐵路通信GSM-R技術(shù)基站，就一定會(huì)導(dǎo)致電磁輻射遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)值。為此，我們需要及時(shí)尋找下一個(gè)鐵路通信GSM-R技術(shù)基站站址。通過有效參考北京地區(qū)對(duì)蜂窩移動(dòng)通信電磁輻射環(huán)境影響的具體防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，我們需要將天線主射方向限定在55m，其他四周的輻射方向做到30m內(nèi)沒有任何的敏感建筑物。其二，濟(jì)南鐵路局相關(guān)鐵路部門需要及時(shí)提高自我環(huán)境保護(hù)觀念，自主完好環(huán)保工作流程；貫徹落實(shí)好現(xiàn)有的國家電磁輻射防護(hù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求；透明化環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)管工作，積極完成電磁輻射環(huán)境保護(hù)解釋工作；給與社會(huì)生活中的人們的知情權(quán)，有效消除公眾的顧慮，進(jìn)而不斷獲取社會(huì)大眾的支持與擁護(hù)。

結(jié)束語：綜上所述，筆者在文中主要對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境影響這一內(nèi)容進(jìn)行分析，分別以鐵路通信GSM-R技術(shù)、鐵路通信GSM-R技術(shù)基站產(chǎn)生的電磁輻射相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、GSM-R通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射的環(huán)境影響及鐵路通信設(shè)備建設(shè)具體規(guī)劃建議這四個(gè)角度進(jìn)行具體闡述，以期可以有效推動(dòng)我國鐵路通信事業(yè)的健康發(fā)展。