通信設備產生的電磁輻射環境影響解析

王欽全

[摘要]最近這幾年來，隨著我國鐵路事業的不斷發展，鐵路內部通訊系統也出現了較大轉變。鐵路移動通信GSM-R技術是在現有移動無線通信系統基礎上，專門用于開發各項電子數據式移動無線通信技術。隨著鐵路移動通信技術GSM-R技術的廣泛應用，其通信設備產生的電磁輻射環境影響問題也隨之而來。由于大量的通信基站設置在人口稠密的城市中心位置，引發了社會大眾的不滿。為此，本文主要對鐵路移動通信GSM-R技術進行介紹，并深入分析了鐵路移動通信GSM-R技術的具體電磁輻射環境影響，具體闡述了我國關于電磁輻射防護的相關標準，并及時提出了鐵路移動通信基站產生的電磁輻射影響的具體防護策略。

[關鍵詞]電磁輻射 GSM-R技術 環境影響 解析

當前階段，GSM-R技術作為作為鐵路專用的移動通信系統，可以完全頂替原有的虛擬通信設置，符合鐵路跨越式發展要求。在經過大量的試點使用后，現已在全國各個鐵路干線開始應用。本文主要以濟南鐵路局為例，為了滿足本地區的鐵路網絡需求，我們需要在鐵路兩旁設置通訊設備，通訊設備產生的電磁輻射環境影響問題也愈發突出。為了更加全面的保護生活環境，解除社會大眾的憂慮，筆者在文中對GSM-R移動通信設備產生的電磁輻射對環境影響進行分析。

一、鐵路通信GSM-R技術

當前階段，鐵路移動通信GSM-R技術主要是由六個系統組成，分別是交換、通信設備、實際生產運營與后期維護、通用分組網絡服務、網絡終端信息服務及通信設備智能。其中通信設備對外部環境產生電磁輻射影響的是通信設備，鐵路通信基站的天線高度一般設置為30m至55m，各個相鄰的鐵路移動通信基站的距離為2.5km，城區外的農村地區則是3至4kin。依據現有數據信息顯示，我國鐵路移動通信GSM-R系統引用的工作用的工作頻段為885-889MHz，若是由通信基站發出，移動通信設備負責接收，就需要將工作頻段調整至930-934MHz。

現有的鐵路移動通信GSM-R技術，可以實現的功能主要包含：創新優化網絡級和強插功能；語音組織數據播放與廣播；具體位置定位以及數據安全反饋等。為此，鐵路移動通信GSM-R技術是一項資金利用小，功能全面強大且具備可行性的鐵路移動通信技術。其工作性能具體體現在以下幾個方面：各個地區多種類型列車的無線調度通信功能，充分滿足火車內部調度工作人員，火車站內部值班人員，火車機車司機等相關工作人員之間的信息交流需求；實時實現火車列車車次號，具體調度信息的有效傳達，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，多個不同故障類型的應急通信需求。

二、鐵路通信GSM-R技術基站產生的電磁輻射相關標準

當前階段，鐵路通信GSM-R技術基站產生的電磁輻射形式主要是由空間內統一推送的電與磁能量所構建的，而此能量則是由電荷不定性移動所產生的。簡單的說，在實際發射網絡通信信號過程中，射頻天線會自主發射出大量的移動電荷，逐漸形成電磁能量。現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。在通信設備正式運行過程中，設備產生的電磁輻射會不同程度的引起通信裝置、通信設備或工作效的降低，甚至對人類機體產生損害，我們將其統稱為電磁輻射污染。因為鐵路通信GSM-R技術基站產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。

我國相關部門基于此環境污染，針對性提出了鐵路通信GSM-R技術基站電磁輻射環境影響的具體評判標準，即為《電磁輻射防護規定》。此評判標準具體給出了通信公眾照射輸入的最大值，限定在一天24小時內，電磁輻射數值的標準值，必須要充分滿足表1的要求。由于鐵路通信GSM-R技術基站工作頻段的最大值為900MHz，此工作頻段的對應密度輸出值則需要限定在0.4W/m2（40ЦWcm2）。即為鐵路通信GSM-R技術基站電磁輻射不超出40[1w/cm2，就可以認定為輻射環境符合相關標準要求。

注釋：表1中限定數值的具體含義為：每一個工作頻段內所有的電磁輻射源相加后取得的數值，即為磁場強的最大值，不可以超出此工作頻段的限值規定。

為了更加保證鐵路通信GSM-R技術基站電磁輻射強度不超出標準值，我國環境保護部門對此電磁輻射環境影響的評判標準進行具體解讀。對工作頻段內單個項目的輻射輸入導人數值進行以下限定：“為了使社會生活中的受眾群體受到的總照射劑量地低于規定值，我們需要將工作頻段內單個項目的輻射輸入導人數值限制在數值的若干分之一。對于一些跨越度較大的鐵路通信項目，我國環保部門審批的數據標準則是采用場強限值的1/√2。其它項目的電磁輻射強度數值則需要限定在1/√5這一標準數值內。文中主要以1/√5這一標準數值為具體的評價標準，利用此標準求解出山東省鐵路通信GSM-R基站電磁輻射的公眾照射導出最大限度數值。

三、GSM-R通信設備產生的電磁輻射的環境影響

本文主要以濟南鐵路局內部環線鐵路工程為例，具體闡述分析GSM-R通信設備產生的電磁輻射的環境影響。當前階段濟南鐵路局環線鐵路GSM-R通信基站設計過程中涉及到的技術項目，如表2。

濟南鐵路局采用的GSM-R鐵路通信設備工作頻段，屬于微波頻段。在進行實際單載頻工作過程中，顧及到天線信息輸入導出前會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備的輸入功率約為P=8W，以此來全面滿足工作需求。在進行多載頻工作過程中，由于合路器的使用耗費，進一步導致數值小于單載頻輸入數值，為此我們需要將單載頻工作需要運用的功率數值與天線自身增益工作需要的數值進行綜合計算，以此來全面不同距離情況下的鐵路通信內部天線軸向以及半功率角方向的具體輻射強度數值。

四、鐵路通信設備建設具體規劃建議

其一，在進行新建鐵路通信GSM-R技術基站過程中，我們需要將基站的地址設定盡可能避開人口稠密的地區，并全面考慮到此區域內鐵路通信GSM-R技術基站產生的電磁輻射環境影響問題。若是此區域內鐵路通信GSM-R技術基站電磁輻射源較多，且電磁輻射數值較高時，若是繼續添加鐵路通信GSM-R技術基站，就一定會導致電磁輻射遠遠超出標準值。為此，我們需要及時尋找下一個鐵路通信GSM-R技術基站站址。通過有效參考北京地區對蜂窩移動通信電磁輻射環境影響的具體防護標準，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內沒有任何的敏感建筑物。其二，濟南鐵路局相關鐵路部門需要及時提高自我環境保護觀念，自主完好環保工作流程；貫徹落實好現有的國家電磁輻射防護數據標準要求；透明化環保數據監管工作，積極完成電磁輻射環境保護解釋工作；給與社會生活中的人們的知情權，有效消除公眾的顧慮，進而不斷獲取社會大眾的支持與擁護。

結束語：綜上所述，筆者在文中主要對通信設備產生的電磁輻射環境影響這一內容進行分析，分別以鐵路通信GSM-R技術、鐵路通信GSM-R技術基站產生的電磁輻射相關標準、GSM-R通信設備產生的電磁輻射的環境影響及鐵路通信設備建設具體規劃建議這四個角度進行具體闡述，以期可以有效推動我國鐵路通信事業的健康發展。