电磁环境在线监测及公示项目建设方案.docx

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电磁环境在线监测及公示项目建设方案

中国移动通信集团有限公司

分公司

电磁辐射固定点连续监测系统

“绿色和谐电磁基站”

建设方案

北京天创盛泰科技有限公司

2013年12月01日

一、波控公司简介

●西班牙波控公司成立于1997年

●拥有高素质的研发团队不断开发新的解决方案

●ENAC认证校准实验室

●全球20多个国家参与项目建设

二、前言

基站的建设由于数量大，容易引发公众的担心，这是一个普遍的问题，无论是我国还是国际上，一方面环保单位加强管理，另一方面，要做好科学普及工作，让公众科学理性地对待基站电磁辐射，根据WHO所发布的研究成果，引导公众认知基站电磁辐射，如果不能处理好这个问题，公众一方面强烈反对基站的建设，另一方面，公众处于一种焦虑状态中，会产生对健康的影响，而事实上，基站的电磁辐射均能达标，并非像公众所担心的情况。

电磁环境监测系统是解决基站投诉纠纷最有力的工具。

三、电磁辐射国内外情况介绍

3.1国际电磁辐射监测发展现状

国际上，有两大主流标准，一个是ICNIRP标准，它是国际非电离辐射防护委员会

（The International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP）发布的标准，主要使用范围在欧洲、澳大利亚、新加坡、巴西、以色列以及我国的香港特区。

　　另一个标准是美国的IEEE标准。

主要使用范围在美国，加拿大，日本、韩国以及我国的台湾地区（准备采用ICNIRP标准）等。

同时，我国国家环保部也在此方面不断加强监督管理、标准制定和监测技术手段的更新与发展。

欧洲在电磁辐射研究中处于领先地位，欧洲各国已经启动了电磁辐射监测项目，项目启动后效果非常明显一方面为保障了公众生活在健康绿色的环境中，有效对电磁环境进行监测监管，另一方面，缓解了公众恐慌乃至对电子产业的抵触情绪，推动产业的健康发展。

目前各国都对电磁辐射进行自动监测并通过互联网手段发布发布监测结果。

欧洲在电磁辐射自动监测领域起步较早，早在2000年起西班牙、意大利、德国等国陆续启动了本国的电磁辐射自动监测项目，得到了公众的关注与支持。

在我国继十七大报告之后，十八大报告再次论及“生态文明”，并将其提升到更高的战略层面，由此，中国特色社会主义事业总体布局由经济建设、政治建设、文化建设、社会建设“四位一体”拓展为包括生态文明建设的“五位一体”。

加上我国的电磁辐射环境的复杂性，越来越多的群众担心通信运营企业在居民小区内建设发射基站会影响人体健康。

我公司针对现在电磁辐射的现状研发出电磁辐射监测系统，系统用于对基站发射的射频电磁辐射水平进行连续的在线监测，并向社会公众进行实时发布宣传，以提高公众对电磁环境的认知水平，消除社会上部分人员对移动通信运营的一些偏见和误解，促使公众正确、全面地认识电磁辐射，营造一个和谐的建设、运行环境，促进社会和谐发展，建设美丽中国。

电磁辐射连续监测系统可以对各种电磁辐射源（如手机基站、广播电视发射塔、变电站、高压线等）进行不间断的连续监测，也可以对一些特定区域进行连续监测或者通过移动式监测终端进行实时监测。

3.22）、国外项目简介

1、西班牙电磁辐射自动监测及数据发布情况

西班牙从2000年开始累计在全国建设了5000个电磁环境自动监测站，对广播电视发射设施、移动通信基站等电磁辐射设施进行自动连续监测，在网站上实时公布数据，对于公众了解身边的电磁环境取得很好效果。

3.3国内外项目对比

对比国内的电磁辐射监测系统，主要有以下差异：

国外的电磁辐射在线监测系统一般采用国际标准的6分钟一个平均值的做法，在数据回传上采用每小时一次回传的做法进行数据的测量和传输。

这种方式做不到实时监控，只能查到之前的状态无法提供即时的数据；国内的电磁辐射监控系统采用是实时测量即时传输的方式进行测量，能够提供当前准确的测量数据为管理部门的监管提供有力的支撑。

国外采用的电磁辐射监测系统一般都是互联网的发布方式，将所有监测站的数据发布到互联网上让公众进行查询，这样的方式比较单一效果不明显；国内的电磁辐射在线监测系统一般都安装户外显示大屏，满足公众对实时测量值查看的要求。

由于国外的电磁辐射监测系统对实时性要求不高一般都是用GPRS作为主要的通讯手段；相反国内的电磁辐射在线监测系统则更灵活，可以根据现场的情况实际选择GPRS、3G、有线等连接方式，做到实时数据不丢失。

国外的电磁辐射在线监测系统一般只是为了采集与显示因此操作节目不够友好，报表生成上也不满足国内的需求；国内系统则更加人性化更好符合国人的使用习惯，生成各种数据为电磁辐射的监管提供更多支撑。

国外电磁辐射在线监测系统手段较为单一，只是部署固定点和定时换位置来实现更大范围的监测，这种方式既不方便也不灵活，不能为全局提供支撑；国内电磁辐射监测系统不仅提供固定点监测系统，还支持移动式电磁辐射系统，车载式电磁辐射监测系统，手段更加多样化，项目意义也更大。

四、项目方案编制依据

　HJT10.2-1996 《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》

HJ/T10.3－1996《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准》

《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（2007试行稿）

《无线通信系统基站电磁照射计算和测量方法》（实验室测试方法）《无线通信系统基站使用时电磁辐射符合性评估方法》（现场测试方法）

《电磁辐射环境保护管理办法》

GB8702－88《电磁辐射防护规定》 

　　GB9715－88《环境电磁波卫生标准》 

　　GB12638－90《微波和超短波通信设备辐射安全要求》 

　　GB10436－89《作业场所微波辐射卫生标准》 

　　GB10437－89《作业场所超高频辐射卫生标准》 

　　GB16203～96《作业场所工频电场卫生标准》

国家环保总局HJ/T61-2001辐射环境技术监测标准

国家环保总局HJ/T24-1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》 

中华人民共和国标准GB 15707-1995《高压交流架空送电线无线电干扰限值》

中华人民共和国标准GB/T12720-1991《工频电场测量》  

电力行业标准DL/T799.6-2002《电力行业劳动环境监测技术规范 第6部分：

微波辐射监测》  

电力行业标准DL/T799.7-2002《电力行业劳动环境监测技术规范 第7部分：

极低频电磁场 

五、项目方案编制的技术要点

5.1对系统的整体技术要求

根据中华人民共和国通信行业标准《电磁辐射在线监测系统的技术要求》，电磁辐射在线监测系统的总体技术要求如下：

“整个系统应精确、可靠，能够为用户在电磁辐射测量领域提供远程连续监测解决方案。

在线监测系统应拥有敏感、精确的接收装置、与特定频段耦合的过滤器和绝缘天线，使得系统可以准确的测定电磁辐射值。

监测系统由以下组成：

·测量探头/天线（选频或宽频）

·测量仪器——用来处理来自探头的信号并显示EM场的量值的设备

·自动测量（数据采集、分析和存储等）

·机械和保护装置

监测系统应依据EN50383，在监测频段内按照完整系统进行校准。

校准时应考虑到某些信号或组合信号的振幅因子。

监测系统应能提供电场强度或磁场强度的有效值以便与相关暴露限值进行比较。

”

北京天创盛泰所提供的电磁辐射在线监测系统由以下部分构成:

1）测量终端（包括测量探头和测量主机）

2）数据传输系统（包括数据采集和传输）

3）数据管理平台（包括系统操作软件和服务器）

4）大屏展示系统（显示屏）

5）电磁辐射后台数据分析软件

5.2对测量终端的技术要求

测量终端包括：

测量探头和测量主机两部分，测量终端是整个系统监测的最前端，也是系统获得监测数据的最基础组成部分。

根据中华人民共和国通信行业标准《电磁辐射在线监测系统的技术要求》中对测量终端频率范围的主要要求有以下几个方面：

1）电性能要求如下：

根据以上标准，具体的技术要求应当包括：

（1）频率响应要求：

在全频段范围内小于±3dB，在900M-3GHz频段范围内小于±1.5dB

（2）各向同性响应：

小于±1dB

（3）探头的下检出限应当优于0.5V/m,上检出限应优于100V/m

（4）监测子站长期置于户外，冬夏温度差异较大，探头应当给出温度响应系数

（5）监测子站探头的架设应当使用无感应非金属支架,探头的架设相对高度为1.7~2.0米

（6）监测子站的供电方式应当不对监测产生影响，供电部分与监测子站探头应当成为一个统一的主体悬浮于空间中，避免因供电线路下垂所带来的影响，尤其不能采用任何直接的市电供电。

（7）监测子站应当提供相应的温度、湿度数据及GPS数据

5.3对数据传输系统的要求

数据传输系统包括了数据集成和数据传输两个部分，系统将监测子站前端所获得的数据集成到同一系统中，根据用户端的设置要求进行数据的发送传输，通常采用的传输方式包括有线和无线两种方式，具体的技术要求如下：

（1）数据保证实时传输，时间间隔应当达到或优于3秒

（2）传输方式可以是有线和无线任何一种方式或者两者兼备

（3）使用有线方式进行数据传输时，如果测量终端与数据传输设施之间为一体时，从数据发送端到监控平台间的数据传输应当使用光纤，不能采用金属数据线；同样，监测子站与数据传输设施之间是分体的情况下，监测子站与数据传输设施之间应当使用光纤，不能采用金属数据线。

（4）使用无线数据传输方式时，如果监测子站与数据传输设施之间为一体时，监测子站探头与数据传输天线之间的距离应当足够大，并且发射数据所采用的功率足够低，不能对测量本身产生影响；同样，监测子站与数据传输设施之间是分体的情况下，监测子站探头与数据传输天线之间的距离应当足够大，并且发射数据所采用的功率足够低，不能对测量本身产生影响。

（5）采用无线数据传输时，监测子站与数据传输天线之间为集成一体的情况下，采用无线数据传输方式时，监测系统应当具有自识别功能，能将传输天线设备自身所发射的信号从数据表中区分出来。

（6）系统数据传输的成功率应当不小于90%。

5.4数据管理平台的要求

数据管理平台由系统操作软件和服务器两部分构成，数据管理平台的主要作用是对整个系统进行监控，根据相应的国家标准规范设置有效性规则，对传回的数据进行有效性检查，通过有效性检查的数据可以实时发布；监控中心对前端电磁辐射监测子站设备的工作参数，如传输间隔、报警阈值、仪器故障等，可以进行设置或获取相应信息；监控中心能够实时掌握电磁辐射监测设备的工作状态信息，还能对公示平台的发布信息进行管理，发布与用户需要的电磁辐射相关的科普图文宣传信息到现场的信息展示屏，具体的技术要求如下：

（1）监控平台需要具备客户端和公共端两种，其中客户端用于用户后台专业的管控，公共端主要用于向公众进行网络或媒体公示

（2）监控平台中的地理信息系统应当使用中华人民共和国所许可的信息系统

（3）监控平台能实时获知监测子站系统的工作状况，提供故障报警、数据异常报警、监测数据超标提示等

5.5大屏展示系统的要求

大屏展示系统包括两个部分，现场的显示屏和网络公示，是用户向公众有效传达数据的媒介，具体要求如下：

（1）现场公示平台无论使用LED、液晶或任何一种显示器，由于其本身具有一定功率的电量消耗，均有可能对测量造成影响，为了避免潜在可能的影响，公示平台安装时应当与监测子站保持足够的距离。

（2）无论现场或网络公示，其公示内容均需要符合电磁辐射科学的基本常识，能起到有效、准确的良性科普

5.6移动点电磁辐射监测系统的要求

移动点电磁辐射监测系统包括两个部分，移动式电磁辐射监测终端和移动式显示大屏。

1、电磁辐射移动监测终端需满足上文中对测量终端的技术要求

2、移动式监测终端由于需要经常移动电力无法保证，需要配置可移动的电源供电。

3、移动监测终端应该便于携带与安装，不能因为长期移动导致测量数据失真。

4、不能因为户外使用影响电气特性，户外使用标准达到IP66级。

5、发送端与测量端的距离应该足够远，在数据发送的同时不能影响测量值的准确性，

6、测量数据要求实时传输到移动显示大屏的同时能够上传到管理平台进行实时的分析与存储。

5.7车载式电磁辐射监测系统的要求

载式电磁辐射监测系统由车载式监测终端、GPS、绘图工具组成。

在车辆行进过程中能够实时记录行进点的GPS位置和该点的测量值。

通过渲染生成城市街道电磁辐射对比显示图片。

六、项目设计方案

6.1系统总体构架设计

本项目整体设计方案采用中华人民共和国通信行业标准《电磁辐射在线监测系统的技术要求》中所示范的电磁辐射在线监测系统，该系统具有检测精度高，稳定性良好，数据传输制式多样灵活，可在任何情况均能达到用户需要，是一套良好的基站电磁辐射在线监测整体系统综合解决方案。

图基站电磁辐射在线监测系统MonitEM系列

MonitEM系列电磁辐射监测系统集监测数据采集、多站点数据网络传输、数据安全存储、数据深入分析、实时数据发布以及良好的可扩展性等多项功能于一体。

应用现代无线通信技术、电磁辐射测量技术、GIS信息技术和图形化软件设计、多媒体技术等多种高新技术，实时自动监测和报警，系统采用西班牙波控公司的MonitEM系列测量终端，并结合最新的通信及环保要求所集成，代表了目前全球同行业的最高水平。

对针对具体每一个基站的电磁辐射在线监测系统MonitEM系列采用四层式架构，分为：

测量终端、数据传输系统、数据管理平台、大屏展示系统。

系统示意图如下：

此外，当数量众多的在线监测系统安装后，需要对全国、某一省份或某一区域的多个基站电磁辐射在线监测系统进行统一管理时，数据庞大，系统的管理趋于复杂，在此情况下，我们给出了具有自主知识产权的同一管理软件下的多级管理构架，可轻松地完成组网，扩展性能强大。

总体来说，电磁辐射在线监测系统MonitEM系列，具有以下特征：

（1）先进性

系统采用先进的技术，所用应用软件符合管理需要，界面醒目、友好，系统各种操作简单易学易用，同时，兼顾未来的发展趋势，具有适当的超前性。

（2）安全可靠性

在生产中即是按照严格的整体系统进行生产的进行性能试验，而不是用简介的“数据集成”代替“系统集成”，整个系统所采用的设备具有较高的安全可靠性，在关键的网络和主机设备上消除单点失效，在各个独立的节点考虑相应的系统硬件和软件方面的可靠性，在网络和应用软件方面注重系统的安全保密，系统整体规划、统一标准、规范接口、联合建设，确保各子系统之间的良好通信，保证了系统的完整性。

（3）开放性

系统中的各种设备具有良好的互联能力和互操作能力，遵守了最新的国际标准、国家标准和行业标准。

具有良好的扩展能力。

遵守开放的原则。

系统设计有外部接口，可以方便地与外部设备连接，系统采用模块化设计，具有较强的扩展性，可以方便的实现规模的扩充和业务的延伸。

软件支持在线升级、扩充，可实现平稳过渡。

（4）远程可维护性

系统设计时充分考虑到系统的可维护性，可实现远程维护，具有维护操作简单、维护工作量小的特点。

6.22）项目现场及系统安装条件情况

根据中华人民共和国通信行业标准《电磁辐射在线监测系统的技术要求》监测点位的选点要求，“对于移动通信基站，监测点位一般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的保护目标，根据现场环境情况可对点位进行适当调整。

具体点位优先布设在公众可以到达的距离天线最近处，也可根据不同目的选择监测点位。

通信基站发射天线为定向天线时，则监测点位的布设原则上设在天线主瓣方向内。

……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”。

6.33）系统分项设计

6.3.1测量终端

本项目测量终端探头采用西班牙波控公司所生产的电磁辐射监测主机和探头，具有良好的精度和稳定性，采用无感应特种材

料进行防水、防尘设计，整体外观如图：

测量终端采用无感应材料，内部主要由主机和探头两部分构成。

根据中华人民共和国通信行业标准《电磁辐射在线监测系统的技术要求》中对监测了站频率范围的主要要求有以下几个方面：

1）“宽频测量方法适用于要求测量关注频带内的总辐射量的这些情况。

它可以通过低成本、快速地测量来获得该频带的总辐射水平。

宽带方法不可用于以下情形：

·假设必须通过频率来了解辐射水平

·假设所给定的值超出了被测频带的最小参考水平值

·假设设备灵敏度不足以得到辐射值，但现有的法规又要求得到辐射值

·测量频率点低于100kHz，而针对这些频率的辐射总量的测量采用宽带方法不再有效”

根据以上标准，提供最优的方案技术规格分别为：

1．采样主机

1）频率范围：

9KHz～60GHz

2）可更换探头进行不同的测量频带

3）采样时间:

最快400ms，用户可根据需要选择3秒或其它时间设置

4）场强值存储：

AVG、RMS、MAX值

5）数据存储备份优于180天

6）工作温度：

-20℃～50℃

7）温度耐受：

-40℃～70℃

2．探头

1）频率范围：

（0.1～3000）MHz的宽频带测量，在900M-3GHz频段范围内小于±1.5dB，全频段频率响应优于±3dB

2）量程：

（0.1～3000）MHz，标定检测下限0.2V/m（即10nW/cm2），检测上限320V/m（即27mW/cm2）；

3）动态范围60dB

4）精度0.01V/m

5）各项同性0.8dB

6）磁场抑制20dB

7）工作温度：

-20℃～50℃

8）温度耐受：

-40℃～70℃

9）温度响应:

-20℃～0℃：

温度响应-0.1dB/℃

0℃～50℃：

温度响应±0.3dB

6.3.2数据传输系统

数据传输系统由数据集成与控制系统、无线通信设备、智能供电系统三部分构成。

实时数据传输系统能够自动采集各种数据（包括电磁辐射数值、温度湿度、GPS信息等）、自动传输数据、自动处理及自动发布数据；能够通过对辐射环境质量情况实施24小时监控，实现环境管理的实时化及数字化。

智能供电系统采用太阳能供电对整个供电进行智能化管理，平衡电能供应，同时避免了市电供电对监测的影响。

系统按照工业级标准设计和生产，在恶劣复杂环境下正常工作，系统自成一体，在出厂时进行了各项性能实验，保证了系统的稳定性，且工程简单，方便工程管理，节约后继维护成本。

数据传输系统各部分参数所下：

（1）数据集成与控制系统

（1）GPS定位

（2）温度、湿度检测

（3）支持GPRS、3G、有线等传输方式

（4）数据加密传输，保证数据安全

（5）传输速率3秒-1分钟可选

（6）存储备份数据至少180天

（7）支持光纤、RJ45、RS485/232多种有线通信方式，保证多路冗余通信，在任何一条通信线路中断时，另外多条线路仍可以保持通信

（8）报警功能:

可提供场强超限报警、存储过量报警、温度过高报警、温度过低报警、过度充电报警、电量过低报警、探头连接失败报警、仪器外罩打开报警

（9）系统自带实时时钟，支持远程校时

（10）支持本地或远程参数设置

（10）支持域名和IP地址访问中心

（11）支持虚拟数据专用网（APN）

（12）软硬件看门狗设计，保证系统稳定

（13）抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求

3）智能供电系统

（1）太阳能电池供电,即使阴天情况下也可支配整个监测系统连续工作大于15天，避免了市电供电对监测的影响

（2）太阳能板电池工作温度：

-40℃～80℃

（3）根据电流负载情况智能化管理电流输出

（4）太阳能板输出功率误差等于或优于±5%

（7）过载保护功能

6.3.3管理平台

电磁辐射在线监测管理平台在接收测量终端发回的数据时，可对实时数据进行分析、存储、告警、对外发布，对超过国家标准的站点实时报警，让管理员及时处理。

系统采用安全的架构进行设计，保证系统安全、稳定状态下运行，长期保存数据。

系统支持多个模块，包括：

用户管理、部门管理、站点信息、告警查询、日志管理、报表管理、大屏管理、监控模块等模块，还可以针对用户的需求进行单独开发。

线监测系统的管理后台作为系统的核心管理部分，必须要安全稳定的运行。

系统采用了运营商大量部署的服务器，其硬件稳定性和可靠性已经得到证实。

软件使用流行的模块式架构进行设计不仅能够长时间稳定运行而且方便系统的扩展。

电磁辐射在线监测系统支持API对接，通过接口实现数据共享。

为保证系统的正常运行，采取了如下措施。

系统针对各系统的告警信息，专门设计了告警管理，能够实时处理探头数据接收告警，数据发送告警，发送网络连接告警，测量值超过报警限值告警，显示屏告警等信息，服务器在收到这些告警后会第一时间在操作界面上报警，然后还会发送邮件到管理员邮箱。

6.3.4公示平台

公示平台由两个部分构成，一是在被监测基站附近所安装的显示屏，大屏显示实时测量值便于公众对基站的电磁辐射情况形成直观的概念，并通过显示屏了解相应的电磁辐射知识，可效地形成公众对基站电磁辐射的理性认识，从而理解基站建设。

根据信息发布的相关管理规定，可以设置发布参数（如：

时间、频次、内容等）可自由的对视频、文字、图片等信息进行组合。

另一个公示平台是通过网络进行数据发布，公众可以通过互联网查询监测站点的实时值，能更大面积地将监测效果辐射出去，获得公众对基站建设的认可。

以下为两个公示平台的技术规格：

1）现场显示屏

推荐方案一：

采用55寸户外高亮液晶显示屏。

液晶显示屏具有分辨率高，画面细腻，色彩感强，方便分区显示，可以一部分屏幕显示监测数据，一部分屏幕显示公众宣传信息。

物理参数如下：

屏幕参数：

尺寸

55"（1209*680mm）

显示比例

16:

09

分辨率

1920*1080

视频接口

VGAHDMIUSBDVI等

音频接口

输入和输出

亮度控制

自动感光系统

温控系统

精密空调

工作温度

-40°Cto+55°C

工作湿度

5%-100%

电源

宽频电源

最大功率

1.2Kw

安装方式

落地安装

保护等级

6mmAR安全玻璃

全户外防水防尘

采用高透光的玻璃，提高显示屏的可视性，AR防眩光在阳光下得到更清晰的画质。

采用的镀锌钢板的金属外壳，并配合户外防锈粉末，户外防腐达到8年以上。

阳光下可视

高亮度液晶屏，亮度达到2000cd/m2以上

采用的是LED背光源，寿命超过100000小时，环保节能

动态对比度高，显示画面更清晰

结合散热方案精确控温，显示屏7*24小时工作亮度无衰减

显示屏分辨率高达1920*1080

控温系统

采用精密的智能空调散热和加温，保证内部电子元件的最佳工作环境

专利技术的散热设计保证户外55度的环境下液晶显示屏无黑化

空调采用高效散热器，环保的冷媒，制冷量更高，环保节能

可实现机柜内部环境（温度湿度振动等）监控功能

可选方案二：

采用P10、全彩、LED显示屏。

LED显示屏具有全天候工作优势，完全适应户外恶劣天气，在能见度较差的雨雾天气也能达到良好的显示效果；同时LED屏幕发光亮度高，在户外阳光直射屏幕表面时，显示内容依然清晰可见，同时大屏幕画面显示，受众的视觉冲击力更大，达到较佳的宣传科普效果。

2）网络公示

网络公示主要是基于管理平台软件中的公共用户权限。

6.3.5其它辅助设施

辅助设施主要功能有两个，一是为减少在人群较多的地区安装监测站点出现人为破坏的可能，二是在无法钻孔固定的地方便于设备安装以应付恶劣天气。

1）保护设施不对电磁场监