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关键词:防电磁辐射服装;屏蔽;测试方法;辐射危害
中图分类号:O44 文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)06-0343-02
1 电磁辐射的概念及其放射源
电磁辐射是一种普遍的物理现象,它是由空间共同移动的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生的。换句话说:电磁辐射就是指“能量以电磁波的形式由放射源发射到空间的现象”。
电磁辐射源通常分成两大类:一是自然界电磁辐射源,来自某些自然现象,如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。而这种电磁辐射源常常会被我们忽视和淡化!我们所一直关注的电磁辐射源,其实只是电磁辐射源的其中一种,即:人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备,其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源。
2 电磁辐射对人体的危害
1998 年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响但归纳起来,我们可以把电磁辐射对人体的危害分为:热效应,非热效应和积累效应三种。
3 防电磁辐射服装织物及面料
防电磁辐射服装的面料对于电磁波的防护起着决定性的作用。因此在选用电磁辐射防护服装时,应了解防护服装所采用的面料,及其工作原理。由于电磁辐射的频率高低不同,所以我们必须按其高频和低频辐射的特点,用不同的织物及面料进行防护。对电磁辐射的防护需要材料有好的导电性或导磁性,所以不锈钢纤维、具有良好导电性能的银、镍、铜的电镀纤维或织物、填充炭黑、导电化合物和吸波添加剂的有机复合导电纤维便应运而生,而且市场上也出现了各种各样的电磁屏蔽织物和面料。
制成方法:利用金属材料,如采用金属丝网罩隔离装置和用金属粉处理过的服装;利用金属纤维和其他纤维混纺成纱,再织成布。
3.1 防辐射织物、面料的一般分类及特点
目前国内、外采用的防电磁辐射织物有三种,工作原理都是通过基料表面所形成的良好导电性能,使其具有抗电磁波的功能。通过对电磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用:
(1) 合金纤维混纺:采用不锈钢纤维与其他化纤、棉等纤维混纺形成电磁屏蔽织物,具有耐洗涤、耐磨、柔软、手感好、透气、抗静电、防电磁辐射等功能。
特点:透气性好、服饰感强、耐洗涤、手感好。
适用范围:这种面料目前使用最广,其可以被制成各类防辐射服装,如医护类、孕妇防护类等。
(2) 多离子织物:采用多种金属离子涂敷粘附在普通织物上,形成一定的电磁屏蔽功能的织物能保持原普通织物的性能、颜色和手感。
特点:柔软、透气、服饰感强、服饰使用范围宽。
适用范围:可以制成T恤、内衣、床单、蚊帐等。
(3) 金属化织物:采用化学沉积方法在普通织物表面牢固地“镀”上一层高导电金属层,形成电磁屏蔽织物。
特点:镀膜薄、附着力强、柔软、透气性好、使用频率宽、屏蔽效能高。其中,金属化织物是目前国内外最新一代技术产品,比前两种织物更具有以下显著特点:工作频率宽、屏蔽效能高、使用领域广。
3.2 屏蔽高频电磁辐射面料的类型
3.2.1 混纺梭织屏蔽布
外表与普通面料一样,采用纳米金属屏蔽纤维与其他纤维混纺织成,屏蔽纤维直径只有头发的1/12,比蚕丝还细腻柔软。
此面料经过及测试中心检测屏蔽效果达到99.9%(30dB以上),同时保留了普通面料的柔软性、均匀性、透气性、耐洗性、致密牢固、使用年限长等特点。
3.2.2 纳米离子屏蔽布
采用高科手段,将金属纳米离子置入到织物的内部,从而达到电磁屏蔽的作用。屏蔽率达到99.9999%(70dB以上),防辐射能力强,适合电子电器内部防辐射;电信发射机房、基站、电视广播雷达发射台等的电磁防护,可作为机器设备的覆盖物,或制成衣服的夹层,只可轻轻擦洗,不可揉搓。同时这种面料还可以起到远红外保健、抗静电、杀菌作用:能促进和改善人体浅表组织微循环,增强人体的新陈代谢,对机体具有良好的保健作用。
3.3 检测防电磁辐射面料的一般方法
(1) 测导电性
用万用表检测到有良好的导电性,普通面料则没有导电性。
(2) 用火烧屏蔽布
混纺布会剩下一层屏蔽丝网;而纳米离子布则剩下一堆金属粉末。
(3) 使用手持式电磁辐射测试仪
有辐射时红灯亮,用防辐射布挡住后,绿灯亮,表明辐射已被屏蔽。
(4) 包裹测试发
将手机等包裹在防电磁辐射屏蔽布或服装中,看其信号是否减弱。
3.4 dB和屏蔽率的换算
dB和屏蔽率的换算率是:3dB50%;6dB75%;9dB87.5%;
12dB93.75%;30dB99.9%;70dB99.9999%;
3.5 防辐射服dB值是否越高越好
答案是否定的。作为防辐射服装,首先要有服装的基本性能,比如可洗涤,透气性,穿着舒适性,同时要能满足家电的防辐射。除非在雷达,发射台等特殊高辐射场合,美国军用标准规定大于15db。一般家用电器,如防电脑,微波炉等的辐射,由15db即可。大于60db,99%的织物表面上可以包住手机的辐射,但大多是电镀金属的织物,洗涤几次就不行了。
4 防电磁辐射服装发展现状及其展望
目前市场防辐射服装品种单一的情况,但我们可以将研发制作方向分为:金融、广电、IT、电力、电信、民航、铁路、医疗、生活进行分类。 在接下来的产品中,我们不仅要注意产品的防电磁射功能,同时还可以增加服装的防紫外线、防风、拒水、防污、防蛀、抑菌、防臭的功能。
我们必须注意到,目前市场上出现的防辐射服装仍存在一定的发展问题,如:品种太过单一、品种不全、屏蔽效果参差不齐且多为妇女防护用品如吊带、连衣裙等。二是针对防辐射服装世界上并未形成标准化的计算单位和检测方法。三是具有防辐射功能织物原理均为反射和吸收两种,而面料一般只有三种,要想达到令人更加满意的效果我们必须研发更新更好的材料,至于什么材料可以更好的使防电磁辐射功能在服装中进行应用,这仍有待进一步的研究。
据了解,中国工程院院士、西安工程大学博士生导师姚穆教授的一项研究将有望填补国内外空白。一直从事提高服装穿着的舒适性和健康素质方面研究的姚穆教授带着博士生们,动手制作检测设备,从无数种检验方式中得到逐渐清晰的规律,三年来,渐渐摸索出一套独特的检测方法。他们研究的防电磁辐射纺织品的检测与标准制定项目,如果通过国家认证,将为防电磁辐射服装的生产、检测提供科学的数据和标准。不久的将来,人们将穿上放心、舒适的防电磁辐射服。
参考文献
[1]刘国华, 王文祖. 电磁辐射防护织物的开发[J]. 产业用纺织品, 2003, 21,(6).
[2]王进美, 田伟. 健康纺织品开发与应用[M]. 北京:中国纺织出版社, 2005.
关键词: 单片机; 电磁辐射; 数模转换芯片; 能量密度
中图分类号:TP368.2 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2013)11-09-03
0 引言
电磁辐射,是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量,这些能量是由电荷运动所产生的,日益危害着人们的健康。由电荷运动产生的电力广泛应用于人类的生产和生活中,人类不可避免地被各种能量的电磁辐射包围着。国外大量研究表明,电磁辐射对人体的伤害通常是负面的。电磁辐射污染已成为继大气污染、水污染和噪音污染之后的人类第四大环境污染[5],联合国人类环境大会已将其列入必须控制的主要污染物之一[6]。
随着人们健康意识和环保意识的不断增强,研究开发一款检测电磁辐射的系统来显示电磁辐射量十分必要,这样人们可以根据国家制定的电磁辐射相关标准值来判断是否必要采取一定的防护措施。本文介绍一种基于单片机的电磁辐射检测系统,采用单片机对电磁辐射相关参数进行处理,具有速度快,准确度高,性价比高等特点,实验结果表明该系统有一定的实用价值。
1 总体设计及工作原理
基于单片机的电磁辐射检测系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要由感应天线部分、检波滤波和放大部分、数模转换部分、AT89S52单片机控制部分、显示和报警部分等组成。系统硬件基本组成如图1所示。
2 硬件电路的设计
⑴ 电源部分
电源部分采用9v电源输入,利用两个稳压管产生±5V电压,对单片机及整个电路进行供电。其原理图如图2所示。
⑵ 感应天线部分
利用电磁场能在高频二极管中产生电流的效应,系统将9个1N60二极管串联用作系统感应天线来检测电磁辐射,其焊接电路如图3所示。
经反复试验,通过该天线,仪器可以方便快捷地检测出100khz到3Ghz宽频的电磁辐射相关参数值。
⑶ 滤波放大部分
为得到稳定的测量量,电路中采用了低通滤波电路和运放电路,放大模块的第一级采用共模抑制比高、线性度好、低功耗运算放大器AD620,第二级采用高精度、低失调电压型的运放OP07。这两级的放大能满足低噪放大器的噪声系数要求及频带较宽的要求。系统滤波放大部分电路图如图4所示。
⑷ 模数转化部分
① 转换器件简介
TLC549是TI公司生产的一种低价位、高性能的8位A/D转换器,它以8位开关电容逐次逼近的方法实现A/D转换,其转换速度小于17us,最大转换速率为40000HZ,4MHZ典型内部系统时钟,电源为3V至6V,可广泛用于构成各种廉价的测控应用系统。其引脚图如图5所示。
② 将A/D转换芯片采集到得电压模拟信号转换为电压数据值,其模数转换部分的电路图如图6所示。
TLC549为8引脚器件,将读入的电压数据除以256,乘以Vcc(=5v)即得到天线采集到的电压信号数据值。通过公式Er=data*Vcc/256(其中data为读入的数据,Vcc为芯片电压数据值,Er为测量所得电平)可得到天线采集到的电压信号的电平值。将其分别代入公式1和公式2,即可分别求得相应电磁辐射的场强和功率密度。相应公式如下:
⑸ 显示报警部分
显示部分采用LCD1602液晶,它是一种专用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块。它能显示2行每行16个字符共计最多32个字符。
该显示模块具有功耗少、体积小、内容显示丰富、薄且轻巧等特点,常用于袖珍式仪表及低功耗的应用系统中。显示模块如图7所示。
系统报警部分采用蜂鸣器设计,若感应点采集到的电磁辐射相关值超过国标规定,则通过蜂鸣报警器发出报警声响。
3 软件设计
系统软件采用模块化设计方法实现,以提高设计运行效率。系统程序主要涉及数据的检测、采集、处理、显示和报警等四部分,具体包括主程序、数据检测子程序、数据采集子程序、模数转换子程序、数据处理子程序、显示子程序、按键子程序、报警子程序等。系统主程序实现功能为单片机相关组成部件的初始化,负责调度系统各子程序,负责提供A/D转换的输入时钟信号,实时获取并处理相关设备信息,实现对系统软硬件资源的协调统一管理。系统软件程序流程图如图8所示。
4 数据结果分析
通过对某笔记本电脑的触摸板进行测量,得到功率密度值如表1所示。
由表1我们可知,距该笔记本电脑20cm外电磁辐射功率密度值远低于国标40μw/cm2的电磁辐射功率密度值。因而,我们只要在使用笔记本电脑时,保持合理的间距就可以很好地保护自身,就可尽可能少地遭受电磁波辐射。经多次实验我们发现,大部分电器工作时产生的电磁辐射功率密度值随着人们与其距离的增加而急剧减小。因而,日常生活中,我们大可不必对使用电子电器产生恐慌的心理,只要保持合理的使用距离和遵循正常的使用习惯,电磁辐射对我们的负面影响便可尽可能地减少。
5 结束语
本文所介绍的系统能较好地对仪器感应天线处电磁辐射的电场强度和功率密度参数做出快速检测,当功率密度值超过国家标准时,系统能发出报警声音。该系统采用单片机进行数据处理和控制,可以方便、快捷地检测出电磁辐射相关参数值,具有功耗少、体积小、成本低、测量便捷、易携带等特点,有一定的参考和实用价值。系统可用于家用电器等电子产品的电磁辐射相关参数的检测。由于采用的感应天线的局限性,以及受限于模数转换芯片的转换精度,系统在电磁辐射的感知的方向性和精确度上还有一定的提升空间,今后将进一步研究克服上述问题,改进和提升系统的性能及表现。
参考文献:
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[3] 高卫东.51单片机原理与实践(C语言版十二五高等院校规划教材)[M].北京航空航天大学出版社,2011.
[4] 侯喜程.电磁辐射污染与监测综述[J].能源与节能,2011.3.
关键词:输变电设施 电磁辐射 环境影响评价
中图分类号:X820 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(b)-0024-02
近年来,我国对于环境问题日益重视,尤其是对于电磁辐射环境问题监督和管理更加严格。环保局就相关的环境问题提出了相应规定,输变电设施电磁辐射对于环境问题的影响已经成为了影响变电站环境的重要因素。电磁辐射对环境产生影响,不仅会使得周围人们生活遭受直接影响,而且还会对该地区的未来发展产生影响。该文将针对输变电设施电磁辐射对于环境的影响进行评价研究,希望通过对电磁辐射影响的准确评价,为今后参与环境保护工作提供重要建议。
1 输变电设施电磁辐射概述及影响
1.1 输变电设施电磁辐射
电磁辐射主要以电磁波的形式进行能量传递,电磁辐射属于一种能量传播过程,其传播的频率从0 Hz开始,传播过程中形成电场、磁场或者电磁波。电压输电线高度参差不齐,相对于地面形成不同的电位梯度,高压架空线输电线路产生了工频电场和磁场,同样的,高压变电站附近也会出现磁场和工频电场。一般的高压输电设施运行产生的磁辐射为50 Hz左右,即上述所说的工频电磁辐射。目前,我国高压输电设施环境受到外界条件的限制,我国高压输电等级为110~500 kV,因此国家环境保护总局推荐以4 kV/m作为居民保护标准,采用国际电磁辐射标准进行全天工频的极限值0.1 mT作为磁感强度评价标准。
1.2 输变电设施电磁辐射影响
输电设施电磁辐射污染会对环境产生热效应危害和非热效应危害,电磁辐射的热效应危害主要指电磁辐射之后水分子会沿着电磁场方向快速运动而导致升温现象。热效应污染则会导致人体神经和植物神经系统遭受到损害,尤其是会导致正常晶体的老化,其主要症状表现为人体神经衰弱综合征和植物功能紊乱等临床问题。
输电线路对于邻近的无线装置产生影响,会直接干扰电线路和输变电设施,造成电晕放电、火花放电。电晕放电会直接干扰附近收音机和电视机接收信号,而火花放电则会影响电视频段的接收。该输电线设施对于邻近无线电装置造成影响,其产生的原理在于输变电设施在运行中不断产生电磁脉冲,向四周发射出宽频带的高频电磁波。电磁波的传输沿着输电线横向传播,会影响在电磁波区域内的无线电接收设备工作,正常工作时有用信号波形幅值受到相位影响,导致这些无线电设备达不到正常信噪比。
2 输变电设施电磁辐射环境评估存在的问题
2.1 电磁场评价没有针对性
一般电磁场评价按照《500 kV超高电压送电工程电磁辐射环境评价》规范对工频电场和工频磁场进行标准评价。不同的变压等级具有不同的电磁辐射评价标准,因此在评价过程中面临着电磁场评价没有统一标准,缺乏针对性等问题。其中针对变电站无线干扰进行实测,以500 kV变电站无线电干扰实测数据作为研究对象,如表1所示。
由此可见,变电站无线电干扰的测量主要会影响评价范围内无线电信号的接收质量,可以保障各种无线电站的工作情况。从表格中可以看出,干扰的水平和相应的电压等级之间的干扰值相差较小。
2.2 电磁辐射评价范围不准确
一般输电线路评价的范围在两侧的30 m区域,对于这片区域进行电磁辐射评价。从规定中得出在安全距离或者最大风偏距离的情况下,35 kV以上的高压架空电力线路两边的导线向外侧延伸一定的距离形成两条平行线的专用通道。输电设施电磁辐射环境影响评价时,必须要明确范围,有时候若对评价的范围不明确,很容易出现对电磁辐射污染的评估误差。
2.3 对环境敏感点不同高度电磁场强度分析不全
输电线路附近有很多的工频电磁场,而强度会随着距离地面的高度增加而增大,增大到一定峰值后会逐渐减小。因此,电磁辐射评价范围内有高大的建筑或者楼层,必须注意预测分析输变电设施不同高度位置产生的电磁场强度。预测电磁场辐射强度不宜仅仅考虑在1.5 m位置的电磁场强度,而应该全面评价环境影响的标准极限值。
3 电磁污染防治策略
3.1 严守法律法规
我国为保护环境制定了相应的法律法规,并且对于各类电磁辐射污染治理也提出了一定的规定。将输变电设施辐射纳入到监管范围,各个单位严格按照环境影响评价制度规范执行,加强对输变电设施周边的环境监测工作,确保环境影响评价落实到位。
3.2 优化输变电设施设计
输变电设施在设计建造的时候必须要合理设计,事先考虑到电磁辐射环境问题,合理布置变压器的位置。变压器安装时可以利用墙壁阻挡或者减少辐射,合理选择导线排列顺序以及导线截面。当然,变压器安装还要合理选择高度,减少工频磁场对环境的污染和对无线电的干扰。
3.3 增加输变电设施周边绿化
输电线路运输道路中可以通过种植植物来减少线路带来的电场强度,夏季可以种植一些灌木,因为灌木枝具有很好的导电性。可以有效吸收输电线路中产生的电场。相关的研究表明,使用树木或者灌木可以有效减少电场强度。
3.4 合理选址选线
变电站布线路径分布要充分考虑到输电线路周边的情况和环境影响及要求,M量避开学校、民房等环境保护目标。线路周边跨越公路或者河流时必须要严格按照电力架空线路设计标准进行施工。
4 结语
环境和能源问题已经成为了全球的热点问题,而输变电设施又是为我们提供电力能源支持的主要方式,但是输变电设施又会产生电磁辐射,电磁辐射对于环境造成了较大影响。因此针对当前的输变电设施电磁辐射影响环境评价进行探究,对保护环境,实现可持续发展具有十分重要的意义。该文主要对输变电设施电磁辐射基本概念、输变电设施电磁辐射评价存在的问题等进行分析,提出了一些关于电磁污染的防治策略,为保障变电工作顺利开展提供一些建议。
参考文献
[1] 郑立中.高压输变电设施电磁辐射及其环境影响评价研究[J].宿州学院学报,2009(2):125-127.
[2] 王志标,窦效禹,王圣,等.输变电建设项目电磁辐射环境影响评价分析与探讨[J].华中电力,2011(4):26-28,32.
【关键词】电磁辐射;防护措施
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
一、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合症(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。
二、计算机辐射的主要来源和防护措施
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面。显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。一是平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害;二是有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等;三是长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h;四是人体与计算机,应保持一定的安全距离。
总之,随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参 考 文 献
关键词:计算机电磁辐射电磁场
一、概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
二、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
三、计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
【关键词】MOS方法;多元线性回归;预报因子
1.MOS方法介绍
MOS方法又叫做“模式输出统计量”,是一种数值模式输出释用技术。这种方法能够有效减少预报不确定性,提高预报准确率。主要方法是:利用数值预报的输出结果作为预报因子,并与预报对象的实况气象要素之间建立统计关系,大多利用多元线性回归建立预报方程。预报对象与预报因子之间的关系可以表示成如下关系:
是随机误差。若将式(1)用矩阵表示,则有Y=x?茁+?着。用最小二乘原理估计?茁,得出回归系数。这样有了回归系数以后,我们可以利用数值预报结果代入已建立预报方程求出预报对象也就是客观预报要素的值。
2.资料选取及技术方法
2.1常规观测站预报方程建立
建立MOS方程之前,我们要确定预报对象及对历史资料进行选取和划分。我们对一年进行每月划分,建立每个月日变要素最高、最低气温方程。统计样本为2003年~2007年T213历史资料和实况资料。在预报因子选取上,主要包含各层温度、相对湿度、风等常规观测资料,也选取了一些物理意义清楚的诊断量,比如垂直速度、露点差、位温、假相当位温、湿位涡、螺旋度、K指数、涡度、散度等物理量。这样黑龙江省80个县级站点每个站点每月都有两种产品的预报方程。根据刘还珠等撰写的国家气象中心气象要素的客观预报-MOS系统一文中提及预报因子数量一般控制在6~20个,这样有利于提高预报准确率。我们选预报因子时数量也控制在这个范围内。例如哈尔滨站11月份最高气温24小时预报方程有6个预报因子;哈尔滨站11月份最低气温24小时预报方程中,有6个预报因子。
以哈尔滨站为例在24小时的最高、最低气温预报方程中都选取6个预报因子,因子类别上主要还是以大气低层气象要素为主,在6个要素中有2-3个常规观测要素,其余的都为诊断性质的物理量。而且在诊断物理量中个别相关系数量级较大有E+2和E+3量级,但大量级预报因子数量不多,对预报不会产生影响。如果预报因子相关系数大量级较多则可能使预报结果异常。
2.2 乡镇站点预报处理方法
由于黑龙江省现有乡镇自动站没有完整历史资料,及自动站质量控制不完善,针对现状,我们采取插值方法将常规观测站结果利用反距离权重插值到各乡镇站点。反距离权重算法为:
为控制点i与点O间的距离;n为在估算中用到的控制点数目,r为指定的幂数。这里我们取O点周围4个距离最近的点作为控制点,幂数r取2,这样式(2)变为:
这里d(i=1,2,3,4)为要计算的乡村站点O与周围最近的4个已知市县站点的距离,z(i=1,2,3,4)为周围最近4个已知市县站点的温度值,Z为通过插值算法得到的乡村站点温度值。
通过插值后可以得出850多个乡镇站点每天0-96小时最高、最低气温预报。
3.预报产品检验
主要检验黑龙江省常规观测站点11月份0-96小时最高、最低气温≤2℃准确率。MOS方法预报北部地市最低气温准确率偏低,主要集中在40-60%之间。其他地市平均准确率在60%以上。0-24小时和24-48小时预报准确率比其他两个时次要高。个别站点前两个时次准确率可以达到80%以上。通过与主观预报准确率对比可以发现,MOS方法在最低气温预报上可信度比较高。平均准确率基本与主观预报平均值持平,个别时次预报准确率高于主观预报。总体看MOS预报最低气温对主观预报有较好指导意义,总体预报准确率好于地市主观预报。在最高气温预报上MOS预报低于主观预报,尤其在后两个时次的预报上平均准确率低于50%,预报效果不理想。前两个时次预报准确率也低于客观预报,准确率维持在60%-70%之间。
4.小结
总体上讲MOS方法是一种较为成熟的技术。预报方程的建立直接影响到预报结果的准确程度,在挑选预报因子过程中还要仔细对每个站点的因子进行筛选,找出适合本地区的预报因子作为预报方程系数。在对强降温个例分析时,发现降温幅度越大且时间越短,MOS方法有明显的滞后性,准确率迅速下降。主要原因在于MOS方法是统计方法,它对剧烈变化的天气没有预报能力。从预报检验综合分析得出,黑龙江省北部地区处在山区地形复杂,预报因子选取上没有真实反映当地天气变化特点,从而导致预报准确率偏低,要提高该地区准确率,光靠单一统计方法是远远不够的,应该采用集合预报的方法对温度进行订正,可以取得较好预报效果。现有数值预报精度也限制了MOS方法,随着高分辨率数值预报的出现,MOS方法的准确率可以进一步得到提升。选取更多的样本资料,做更细致的天气划分,也可以提高MOS方法的准确率。
【参考文献】
[1]刘还珠等.国家气象中心气象要素的客观预报.应用气象学报,2004,4,15(2).
1.常见电磁辐射污染
1.1电磁辐射污染的种类
电磁辐射环境污染源根据电磁波的频率范围,划分为工频(50/60Hz)、射频(又称高频103-106Hz)与微波(>106Hz)三个波段。电磁辐射是一种以电磁波形式传播的能量流,具有“波粒”二象性,环境科学把高于12电子伏特的电磁波辐射称为电离辐射(放射性),如:x射线和丫射线等;而低于12电子伏特的电磁波辐射称为电磁辐射。从环境管理和研究角度看,城市环境中的电磁辐射环境污染源主要分为:
1.1.1广播电视发射设备
辐射特征为大功率定时全向发射。广播包括:短波广播、调频广播。电视广播包括:米波电视、分米波电视。我国电视和调频广播的频率范围是:48.5MHz-960MHz,属于超短波与分米波频段。
1.1.2通信、雷达及导航发射设备
通信包括短波、微波发射台(含通信和探测)、地面卫星发射站、移动通信基站、寻呼通信基站。在城市无线电通信网中,由于移动通信基站增加速度快、分布密集,随处可见,它已成为城市电磁环境的主要污染源之一。
1.1.3工业、医用高频设备
这类设备把电能转换为热能加以利用,但总有伴生电磁辐射产生并泄漏出去,引起工作场所及环境污染。医疗用电磁辐射设备:主要为高频理疗机、紫外线理疗机、高频透热机、高频烧灼器、微波针灸设备等。
1.1.4交通系统电磁辐射干扰
交通系统电磁辐射设备有轻轨和电力牵引车辆,包含有轨电车和无轨电车。
1.1.5电力系统电磁辐射
高压电力系统包括高压架空输电线、高压地下电缆和变电站。
1.2电磁辐射污染危害
电磁辐射的危害有两个方面:一是对人体和生物的危害;二是对电器设备的影响。
1.2.1对人体和生物的危害
电磁辐射对人体和生物的危害,多年来国内外一些研究机构作为课题进行了大量研究和实验,得出了具体结论,主要是热效应、非热效应和累积效应。
1.2.2对电器设备的影响
电磁辐射对电器设备来说是一种干扰,如果电磁辐射的频率与扰设备的频率相差不大时,干扰的程度就逾严重。总的来说电磁辐射可以使测量仪器性能变低;可以使电子开关或继电器工作失常;可以使无线电接收设备出现噪声,如电视机图像声音变差,收音机信号不好等;可以干扰党政军机关的无线电设备;可使病人心脏起博器停止工作,等等。
2.高压电电磁辐射特性及其危害
2.1高压电电磁辐射的三种特性
2.1.1磁场特性
磁场强度的大小与电流大小有关,与电压无关;50Hz或60Hz的磁场能很容易穿透大多数物体(建筑物或人),且不受这些物体的干扰。从理论上讲,由于三相交流输电线中各相电流的有效值相等,相位互差120,所以在距输电线较远外产生的磁场相互抵消,近似为零。所以我们平时一般重点研究电场。
2.1.2电场特性
载流输电线在周围空间产生电场,有如下特性:电场强度与输电线相对于大地的电压成正比;场中的导电物体(建筑物、树林等)会使电场严重畸变,从而产生一定的屏蔽。
2.1.3电晕特性
当导线表面的电场强度超过空气击穿强度时,就产生电晕放电。这时,导线表面的电场强度一般达到 30kV/ln以上,只有高压输电线路导线表面才有如此巨大的电场强度,因此,电晕放电多发生在高压输电线路上。
2.2离压电电磁辐射对人体的危害
电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流,且限于非电离辐射。电力系统的高压输变电中产生电磁辐射,电磁辐射主要是指高压输电线路和变电站的高压电力设备所产生的辐射。
2.3高压电电磁辐射对通信线路产生千扰
电磁辐射对电子设备的干扰:大量的研究表明,电磁辐射会造成广播与电视不能收听、收看,自动控制信号失误,电子仪器仪表失灵,飞机指示信号失误或空中指挥信号受到干扰,干扰医院的医疗器械或病人的心脏起搏器等,从而带来大量的经济损失。
2.4高压线路电晕可听噪声
通常情况下,高压架空电力线路和变电站无线电噪声的产生有三类根源分别是:在导线及其金属表面处空气中的电晕放电,绝缘子承受高电位梯度区域中放电并产生火花,连接松动或接触不良产生的间隙火花放电。
3.高压电电磁辐射污染的防护措施
综合前面高压电输变电电磁辐射的原理及特性和高压电输变电电磁辐射的危害,可以从四个方面来采取防治措施:加强对电磁辐射环境管理;对人体健康危害的的减缓措施:对通信线路干扰的消除措施;对电晕放电引起的干扰消除措施。
3.1加强对电磁辐射环境管理
我国的电磁辐射环境管理起步较晚。但从1988年以来,先后己了《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》等25项中华人民共和国国家标准,了《辐射环境保护导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》等3项中华人民共和国环境保护行业标准,了《微波辐射生活区安全限值》等2项中华人民共和国国家军用标准。
3.2对人体健康危害的减缓措施
避免电磁辐射对人体的影响,线路尽可能远离或避开居民区、环境敏感区。在线路设计中严格按规程执行,适当选用塔型、塔高,以尽量减少路径走廊宽度及降低线路走廊下的电磁场强度。提高导线对地的高度,双回路导线逆相布置,高低压导线分层架设等措施,会获得降低地面强度的效果。在运行中对工作人员采取局部屏蔽与限制工作时间等防护措施,以减少电磁辐射对人体的影响。作业人员所处环境的电磁场强度超过国标限值或者作业人员所处环境的电磁场强度未超过国标限值,但与此限值比较接近,而作业人员又需要长时间在此环境工作时,都应考虑采用辐射防护用品。选用个体防护产品时,应首先确定电磁辐射的衰减度,然后,参照各种产品说明中对电磁波的衰减参数,确定使用何种形式的防护用品。降低电磁辐射方面的个体防护用品主要包括防护服装、防护眼镜及辐射防护屏。
3.3对通信线路干扰的消除措施
对通信线路的影响有静电感应和电磁感应两方面。输电线路正常运行时,在邻近的与其平行的通信线路产生感应电荷。感应电荷与输电电压成正比,还与通信线路与输电线路的距离及相互位置有关。当通信线上的感应电压超过弱电设备绝缘的击穿电压时,就可能损害设备和人身安全。为了避免通信信号线遭受电磁危险及干扰影响,一般采取:将有影响的通信信号线或输电线改为电缆,输电线进行良好的换位,装设放电管、屏蔽线或中和变压器。 (下转第5页)
(上接第68页)3.4对电.放电引起的干扰消除措施
电压越高,电晕放电就越强;导线直径越大,电晕放电就越弱;导线表面光洁度越高,放电也就越弱。输电线对无线电与电视的干扰主要是指电晕放电引起的干扰。一般在大于500m处,干扰电场可以忽略不计。无线电杂音的强度受天气影响较大,一般只在恶劣的天气条件下电网才会对距它很近且信号很弱的无线电与电视产生干扰。为了避免架空电力线对通讯线的干扰,设计时应从导线选择和连接等方面考虑,无论是单导线还是分裂导线,均应使导线半径或等值半径等于或大于引起电晕的半径。
【参考文献】
关键词:计算机电磁辐射电磁场
1概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
3计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。:
4结语
随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献:
[1]胡焱弟,白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5(3).37~41.
[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.(1).17~18.26.
[3]吴忠智.关于电源污染及电磁辐射的探讨.电工技术杂志.2001.(11).30~31.
[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.(23).112~118.
关键词:4G移动通信基站;辐射环境;环境现状监测与评价
随着人们对移动通信技术要求的提高和移动通信技术的快速发展,移动通信技术已进入4G时代。所谓4G,是第四代移动通信技术的英文缩写,是集3G和WLAN与一体,能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等的技术。其拥有以往技术无法比拟的优势:通信速度更快、网络频谱更宽、通信更加灵活、智能性能更高、兼容性能更平滑、实现更高质量的多媒体通信、频率使用效率更高等。因此,为满足人们对4G服务覆盖的要求,4G移动通信基站建设也如火如荼地进行。然而,4G移动通信基站的建设无疑会带来辐射环境的变化,公众对辐射环境的关注度也越来越高。4G移动通信基站的环境影响评价工作以及处理基站的投诉日渐增加。电磁辐射环境监测是环境影响评价的重要环节,贯穿环境影响评价整个过程,其作为一门综合性学科,运用科学的监测手段对移动基站周围电磁辐射水平进行监测,通过对电磁辐射环境现状定量和系统的分析与评价,为环境影响评价或相关的技术问题提供有力的数据支撑。因此,正确的监测方法和科学、客观的评价是环境影响评价文件结论是否正确的重要保障。
一、电磁辐射环境监测
1监测目的
了解基站周围电磁环境现状,为基站选址的环境合理性及环境影响预测提供数据支撑。
(1)对于拟建基站站址,现场监测基站周围电磁环境现状值,确定该站址是否具有电磁环境容量;
(2)对于已运行基站,现场监测基站周围电磁环境现状值,确定基站周围公众活动区域的电磁辐射环境是否满足国家标准。
2监测依据
根据《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)、《辐射环境保护管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T 10.2-1996)、《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(试行)制定本项目现场监测实施细则。
3监测对象的选取原则
监测中选取以人口集中区域为重点的环境敏感程度高、与周围公众活动区域水平距离小、与其他运营商共站址、架设形式对环境影响较大的美化天线和桅杆等典型基站,且各抽测基站监测点位的布设应涵盖发射天线所在天面、周围环境敏感点等公众活动区域。所选基站应具有代表性和包络性。
4监测条件
4.1 监测天气情况
无雪、无雨的良好天气。
4.2监测设备
电磁辐射监测仪器设备有:射频电磁辐射分析仪、电磁辐射选频分析仪等。各种测量仪器均应经过国家计量认证部门检定、校准合格,并都在合格证的有效期内,性能满足工作要求。
5质量保证
(1)测量仪器和装置每年经国家计量认证部门检定/校准,检定/校准合格后方可使用;每次测量前、后均检查仪器的工作状态是否正常;几台仪器间进行比对测试。
(2)监测所用仪器与所测对象在频率、量程、响应时间等方面相符合,并保证获得真实的测量结果。
(3)监测布点和监测方法均严格按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(试行)的要求进行。监测点位置的选取考虑使监测结果具有代表性,合理布设监测点位,保证各监测点位布设的科学性和可比性。
(4)监测中异常数据的取舍以及监测结果的数据按照统计学原理处理。
(5)建立完整的文件资料。仪器的校准证书、监测布点图、测量原始数据等全部保留,以备复查。
(6)严格实行三级审核制度,经过校对、校核,最后由质量负责人审定。
6 测量方法
6.1基本要求
(1)工作开始前,收集被测基站的基本信息,包括:基站名称、编号、地理位置、基站各项基础参数、天线架设方式、天线架设高度、天线方向角、天线下倾角、半功率角等参数。
(2)测量仪器与所测基站频率、量程、响应时间等方面相符合,以保证监测的准确。
(3)探头(天线)尖端与操作人员之间距离不少于0.5m。
6.2测量点位的选择
测量布点参照《电磁环境控制限值》与《辐射环境管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》,并根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(试行)的要求进行。
监测点位布设在以发射天线为中心半径50m的范围内可能受到影响的环境敏感区域公众可到达的距离天线最近处,环境敏感区主要包括:居民区、学校、幼儿园、医院和党政机关等,根据现场环境情况可对点位进行适当调整。
监测点位的布设原则上设在定向天线在辐射主瓣的半功率角内。
对于发射天线架设在楼顶的基站,在楼顶公众可活动范围内布设监测点位。
测量室内电磁辐射环境时,一般选取房间中央位置,点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。在窗口或阳台等位置监测时,探头(天线)尖端在窗框或阳台界面以内。
6.3测量时间和读数
测量时间:根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(试行)“4.4监测时间 在移动通信基站正常工作时间内进行监测,建议在8:00-20:00时段进行”,本项目取每日8:00~20:00为测量时段。
测量读数:测量过程中,每个测量点连续读数5次,每次测量时间不小于15s,并读取稳定状态下的最大值。若读数起伏较大时,适当延长测量时间。
结果记录:根据仪器灵敏度的不同和有效数字的选取原则,射频电磁辐射分析仪测量值均取小数点后两位记录。
6.4测量高度
测量仪器探头距或立足点1.5m。根据不同目的,可调整测量高度。
6.5记录
监测记录中包括基站的位置信息记录、基本参数记录、测量时的天气状况记录、监测仪器记录以及测量结果的记录(以基站发射天线为中心,50m范围内的四至图以及测点布置示意图、测量点位具体名称和测量数据、测量点位与基站发射天线的水平距离和高差)。
二、电磁辐射环境评价
根据《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),在30MHz-3000MHz频率范围,公众总的受照射剂量不超过功率密度40μW/cm2,电场强度12V/m。
关键词:计算机电磁辐射电磁场
1概述
任何带电物体的四周都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,假如这种辐射的量超越限定条件,那么就会对环境构成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只需存在电场变化的中央就会有电磁辐射。目前,能形成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保证从业者的安康,在辐射环境下的工作时间有着严厉的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更普遍。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉浸于网络世界的网虫每天面对计算机的时间常常超越8小时。而计算机自身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处置器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显现器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心安康有宏大的危害。
2计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的便当。但“计算机病”也日积月累,严重的影响了人们的身心安康。“计算机病”的病症表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲倦、失眠或噩梦、记忆力减退、心情低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、觉得异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病才能降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员肉体压力大,大脑处于高度集中和慌张状态,这是产生神经衰弱综合症的本源。流产、面部褐斑、相似红斑或湿疹等的呈现,亦与肉体要素亲密相关。专业人员连续凝视计算机屏幕,长时间近间隔盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、枯燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功用失调,晶体受损,暗顺应才能降低,形成视力减退,以至可招致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可招致人体循环系统异常,男性生殖才能降落,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增加,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
固然微处置器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显现器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但侥幸的是,除显现器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽才能的机箱里面,阻挠了大局部电磁辐射。所以,我们通常遭到的辐射一方面来自显现器,而另一方面则来自主机。假使显现器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会遭到电磁辐射,对安康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品常常台发作电磁辐射走漏,假如机箱与用户之间的间隔太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户安康。
上述标明,计算机的电磁辐射主要来源于显现器和主机。其中显现器又分为CRT显现器(阴极射线管显现器)和LCD显现器(液晶显现器)。CRT显现器是计算机中最严重的辐射源。CRT显现器经过电子枪发射电子束完成画面显现,对外发射电子自身就会产生严重的电磁辐射,虽然厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定水平上阻隔辐射,但依然有不少电子穿透阻隔层而直接映照到运用者。所以,如何削弱这局部辐射至关重要。
依照物理学的定义,来自CRT显现器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只要少量的紫外线会对人体形成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但由于能量极低,其辐射水平也可疏忽不计。无线电场主要从CRT的控制电路局部发出,强度十分弱,经过短间隔后根本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的表现就是会让屏幕吸附灰尘。而被以为对人体安康损伤最严重的应该是低频电磁场,它主要由显现器的电源局部(高压包)和垂直/程度扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显现器以液晶资料作为光线经过的开关来控制光线映照屏幕,进而取得画面输出。而这个过程并没有触及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因而从这个方面思索能够说LCD正面简直是零辐射。另外,LCD和CRT显现器一样,机内同样需求一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需求较高的电压才干驱动,只是点亮之后电压会疾速回落到较低的程度。因而,LCD的电源只需求维持一定时间的高压状态(可到达l000V),然后转为常压以至低压状态,而不用像CRT显现器的高压包一样一直得坚持高电压状态。因而相对而言,LCD显现器电源局部对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置常常贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可削弱到零。
显现器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同资料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射才能并不相同,假如设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先,机箱的资料至关重要,目前大多数机箱都是运用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金资料,同样具有良好的防辐射才能。资料仅是防辐射请求的根本方面,更关键的中央在于机箱制造工艺,只要模具精密,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要表现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他一切存在任何接缝的中央,劣质机箱与优质机箱在这方面差别甚大,前者的接缝处通常很不紧密,设计、制造过程中都没经过辐射实验室停止严厉检测、电磁辐射外泄状况严重。特别是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比拟严谨,根本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中丈量辐射能否达标,选标之前方可停止大批量制造。此外,不少机箱为了制造便当都采用双面喷漆,但内部外表假如被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会呈现四处散射的状况。假使在机箱接缝处不够紧密就很容易因电磁波散射而形成走漏现象。相较之下,表面面喷漆、内部镀锌的做法更值得倡导。钢板内外表所镀的锌(防氧化需求)同样也是金属,电磁波射到外表后能够被有效屏蔽而不会呈现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从安康角度思索,我们以为多花点预算购置质量优秀的机箱还是值得倡导的。
因而,关于广阔计算机用户来说,选择LCD显现器,购置选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是十分重要的。这样能够最大限度的保证计算机用户免于遭到过度的电磁辐射危害。
除了在购置时选择契合电磁辐射规范的计算机外,还能够依据状况采取下列措施。
①平常饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害。
②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等。
③长时间运用计算机,应留意距离与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超越2h。
④人体与计算机,应坚持一定的平安间隔。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使本人暴露在超剂量辐射的风险之中。