电磁辐射选频分析仪范例6篇

电磁辐射选频分析仪

电磁辐射选频分析仪范文1

关键词:汽车; 电磁干扰; 无线通信; 干扰强度

中图分类号:TN92-34

文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2011)09-0206-03

Disturbance Effect of Electromagnetic Wave Emitted by

Automobiles on 2.4 GHz Wireless Communication

HUANG Ru-quan,La En-li

(College of Engineering,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China)

Abstract: In order to analyze the disturbance effect of electromagnetic wave emitted by autos on 2.4 GHz wireless communication,several radiated electromagnetic interference sources are discussed,and the spectrum analyzer is applied to mea-sure the relative disturbance intensity of radiated electromagnetic interference in 2.4 GHz on two different autos. The mea-surement results indicate that there is little disturbance effect on 2.4 GHz wireless communication,from which it concludes that autos can not disturb the 2.4 GHz wireless communication.

Keywords: automobile; electromagnetic interference; wireless communication; disturbance intensity

0 引 言

电子化和智能化已成为汽车技术发展的主要方向。现代汽车装载了大量电子设备,如高性能微处理器,电子变速器、自动巡行控制器、电子燃油喷射系统、车载通信娱乐及导航系统。这些电子设备工作时会向空间发射高频电磁波,进而对其他电路的正常工作造成干扰而形成所谓的电磁干扰。汽车产生的电磁干扰不但会影响其他电子设备正常工作,也会影响汽车电气系统本身的正常工作[1]。

ISM是工业、科学和医疗频段,国际电信联盟无线通信委员会规定,只要设备的发射功率低于一定值且不对其他频段造成干扰,即可免费使用此频段。国际上最常用的ISM频段是433 MHz,915 MHz和2.4 GHz。其中,2.4 GHz为各国共同的ISM频段[2]。目前,无线局域网、蓝牙、ZigBee、WirelessUSB等无线设备均工作在2.4 GHz频段上。

电磁干扰问题由来已久,从1906年开始,人们就提出对汽车产生的电磁干扰加以限制,点火系统作为主要的电磁干扰源,成为研究的重点[3]。本实验主要目的是通过分析汽车上的电磁干扰源和实测汽车在2.4 GHz频段产生的辐射性电磁干扰的相对强度,推断其对部署在汽车上的2.4 GHz无线通信设备的干扰作用。

1 汽车的电磁干扰源

电磁干扰产生于干扰源,它是一种来自外部的、并有损于有用信号的电磁现象[4]。汽车对车载电气设备的干扰分为两种。第一种是辐射干扰,电磁波通过自由空间直接透入电子设备,并激励设备内部的电路,在电路上产生相应的干扰能量,使与电路发生逻辑性错误,足够强的电磁干扰甚至可以直接损坏敏感的电子器件;第二种是传导干扰,干扰源通过电源线、信号线等线缆把干扰信号耦合到其他设备,对其他设备的正常工作造成危害。对于独立供电的车载2.4 GHz通信设备而言,它主要受到汽车的辐射性电磁干扰,所以本文主要分析、测量汽车的辐射性电磁源。

按照电磁波产生与传播理论,只要在直线形的电路上引起电磁振荡,直线形电路的两端就会出现交替的等量异号电荷,这样的电路就会向空间发射电磁波。电磁波在单位时间内辐射的能量与频率的四次方成正比,即电路的振荡频率越高就越容易向外辐射电磁波。汽车上有许多符合此条件的电路,因此汽车可以发出各种频率的电磁干扰。交通密度每增加一倍,干扰噪声功率频谱密度便增加[5]3~6 dB(A)。

汽车电气系统内最强的电磁干扰源是点火系[6]。汽车发动机正常运行时,点火线圈次级的瞬变电压很高,能在50 μs内上升至35 kV。火花塞电极放电时,会形成强烈的电磁辐射向周围的自由空间传播。这种辐射电磁噪声包含很高的频率成分,是电视广播的主要干扰源[7]。

汽车上有着许多的感性负载,比如各种电动机和电磁阀。电磁阀的线圈在开路瞬间,会产生几十倍于其工作电压的反向电压。这个反向电压在由电感与分布电容形成的一个LC串联振荡电路中继续谐振,从而产生谐波非常丰富的电磁辐射。这也是一个非常重要的电磁干扰源。

汽车上还存在许多触点开关,由于触点存在接触电阻的原因,开关在开合时往往会产生电火花。如果电路中的电流比较大,这种电火花引起的电磁辐射也能够干扰其他电器设备。直流电机工作时,炭刷和整流子也会产生较强的火花,在很宽的频率范围内引起辐射性电磁干扰。汽车的雨刮电机普遍用直流电机,对外产生的干扰也较强[8]。

2 汽车的辐射性电磁干扰的测定与分析

2.1 测量方法

在2.4 GHz频段上,分别测量汽车所处环境的电磁波功率和汽车在同一环境工作时的电磁波功率。通过对比这两个值,可得到汽车在2.4 GHz频段产生电磁干扰的相对强度。

2.2 测量过程

测量过程如下:

(1) 安装频谱分析仪。频谱分析仪有一个运行在Windows操作系统的记录软件和驱动程序。首先启动笔记本电脑,用USB线将频谱分析仪FR24-SAU与笔记本电脑相连接,在操作系统提示找到新硬件后安装频谱分析仪的驱动程序,最后在笔记本电脑上安装频谱分析仪的记录软件FRMT。

(2) 测量环境噪声。将频谱分析仪的天线放在副驾驶位置上,启动笔记本电脑并运行频谱分析仪的记录软件,在记录软件上设置频谱分析仪的各项参数,开启频谱分析仪的峰值保持功能,关闭汽车的发动机和所有车载电器设备,连续测量3 min,将测量结果记录为“环境噪声”。

电磁辐射选频分析仪范文2

关键词:电磁辐射.防治措施,建议

Abstract: this article mainly expounds the general electromagnetic radiation monitoring and specific environmental electromagnetic radiation environment monitoring in the electromagnetic radiation pollution the problems existing in the management and prevention and control measures are analyzed, and puts forward related Suggestions.

Keywords: electromagnetic radiation. Prevention and control measures, the proposal

中图分类号:O441 文献标识码:A 文章编号

前言

随着我国科技技术的不断发展,通信工具、计算机和家用电器等都进入我们的生活,我们在享受现代化带来的方便舒适的同时,也受到恶化的电磁环境给健康带来的威胁,经研究证实,电磁辐射污染已成为废气、废水、固体废物、噪声污染后的又一新型污染源,已引起世界各国的广泛关注。

1 电磁辐射概述

1.1 电磁辐射背景及研究现状

一直以来,我国电磁技术随着科技技术的发展因而广泛应用于节能、通讯、制造、医药、科研、农业、军事等多个领域,而且应用范围不断扩大。作为一种新技术、新资源,电磁技术极大地推动了人类社会诸多领域的革新与发展。但随之而来的问题是电磁辐射污染,其影响和危害日渐受到人们的关注和重视。

1.2 电磁辐射污染的主要危害

随着电磁技术的广泛应用,环境中的电磁辐射越来越强,高强度的电磁辐射已经达到直接威胁健康的程度,由此引发的矛盾和纠纷也时有发生。电磁辐射污染产生的危害主要表现在三个方面:一是人体健康。电磁辐射可对神经系统、内分泌系统、免疫系统、造血系统产生影响;二是电磁干扰。电磁辐射会对电子设备、仪器仪表产生干扰,导致设备性能降低,严重时还会引发事故;三是燃爆隐患。电磁辐射能造成易燃易爆物品的燃烧、爆炸。

1.3 电磁辐射环境状况

目前人们所处的电磁环境状况主要表现在4 个方面:一是通信基站所使用的大功率电磁波发射系统对周围电磁环境的影响;二是广播电视发射系统对周围区域的电磁环境影响;三是高压电力系统的布设造成的电磁污染;四是日常电子设备的接触、利用带来的电磁环境污染。

2 一般电磁辐射环境的监测

一般电磁辐射环境是指在较大范围内由各种电磁辐射源,通过各种传播途径造成的电磁辐射背景值。一般电磁辐射环境的监测可以参照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》(HJ/T10.21996),将某一区域按一定的标准划分为网格,监测点取网格的中心位置,再考虑建筑物、树木等屏蔽影响,对部分网格监测点作适当调整。具体的监测工作按照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》(HJ/T10.21996)进行。由于环境中辐射体频率主要在超短波频段,采用电场强度为评价指标,依据《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),选取评价标准。一般环境的电磁辐射污染状况反映了一个区域在某个时间段电磁辐射环境的背景水平,可以从电磁辐射环境质量、电磁辐射分布规律、污染区域电磁辐射环境特点三个方面着手进行分析研究,以此评价一个区域一般电磁辐射环境状况。

3 特定电磁辐射环境的监测

特定电磁辐射环境是指在特定范围内由相对固定的电磁辐射源造成的电磁辐射背景值。电磁辐射源是引起电磁辐射污染的源头,分析、研究特定电磁辐射环境,对电磁辐射源进行调查统计是环境监测工作的前提。采取污染源普查的方式,对国家规定的规模以上的电磁辐射源进行基础性的全面调查,初步掌握电磁辐射源的种类、数量、规模等基本信息,为环境监测工作提供有效依据。

3.1 移动通信基站电磁辐射环境监测

3.1.1 移动通信基站工作原理

移动通信是利用射频发射设备和控制器通过收发台与网内移动用户进行无线通信的。无线通信是由基站接收及发射一定频率范围内的电磁波实现的。基站主要通过发射天线改变周围电磁辐射环境。

3.1.2 移动通信基站电磁辐射环境的监测

移动通信基站电磁辐射监测工作主要包括监测仪器、监测点位、监测时间、监测技术要点等内容,按照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》(HJ/T10.21996),以《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法和标准》(HJ/T10.31996)的规范要求为质量标准。主要对基站机房、地面塔、楼上塔、增高架等处进行监测,依据国家《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)的标准,所监测的电磁强度值应满足<5.4 V/m 的要求。

3.2 广播电视系统电磁辐射环境监测

3.2.1 广播电视系统工作原理

广播电视发送设备主要组成部分是发射机和发射天线,基本原理是用将传送的信号经调制器去控制由高频振荡器产生的高频电流,然后将已调制的高频电流放大到一定电频并送到天线上,以电磁波的形式辐射出去。

3.2.2 广播电视系统电磁辐射环境监测

广播电视发射设备的电磁辐射监测条件及监测方法参照《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法和标准》(HJ/T10.31996)和《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》(HJ/T10.21996),对周围地面点、塔上工作环境、周围敏感点三个方面布点进行电磁辐射环境监测。依据国家标准《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),所监测的电磁强度值应满足<5.4 V/m 的要求。

3.3 高压电力系统电磁环境监测

3.3.1 高压电力系统工作原理

高压电力系统主要通过高压输变电工程影响环境,主要包括高压架空送电线路和高压变电站,具有电场、磁场和电晕三种电磁场特性。高压电力系统的电磁污染主要表现在由电晕放电和绝缘子放电引起的无线电干扰和热效应、非热效应两种生物学效应。

3.3.2 高压电力系统电磁环境监测

高压电力系统的电磁辐射监测工作参照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》(HJ / T10.21996)。同时,根据不同的电压等级,选取不同的送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范为标准。高压电力系统电磁环境监测指标分别为综合工频电场强度和磁场强度,所监测的值应满足技术规范的要求。

4 电磁辐射污染管理中存在的问题

(1) 由于人们对电磁辐射污染的危害性认识不足或环保意识不强, 对环保部门的管理不予配合。

(2) 无完备的监测仪器对电磁辐射污染源和环境中的电磁污染水平进行监督监测, 不能及时为环保管理部门提供科学的管理依据; 同时也不能对产生电磁辐射的产品进行监督性检测。

(3) 通讯台站布局无科学规划, 仅考虑覆盖使用范围而不考虑环保要求及对人体健康的影响, 并且只在无线电管理委员会备案申请, 而不到环保部门申报登记。

5 电磁辐射污染的防治对策及建议

为加强电磁辐射污染的监督、管理和控制, 提出下列防治建议:

(1) 加强环境管理。

严格执行国家颁布的中华人民共和国环境保护法、国家环境保护总局18 号令电磁辐射环境保护管理办法、GB8702- 88 电磁辐射环境防护规定等相关的法规, 除加强对现有电磁辐射污染源的管理外, 对新建、扩建的电磁设备严格按环境管理程序进行申报、登记、环境评价和验收。

(2) 开展电磁辐射污染环境监测。

尽快购置监测仪器, 在我省电磁辐射污染源调查的基础上, 开展电磁辐射污染源及城市区域电磁辐射环境的监测, 确定重点电磁辐射污染源, 掌握环境电磁辐射容量, 为环境管理提供依据。

(3) 科学布局、减少污染。

由于城市中各有关行业都建有专用的通讯、广播电视发射设备, 不少处于人口稠密区, 产生的电磁辐射对周围人群健康具潜在危害, 也易造成电迅障碍, 尤其是机场通讯干扰将给飞行安全带来极大影响。因此应在环境电磁辐射监测的基础上, 科学合理规划通讯、广播电视发射台站布局, 防止电磁辐射污染; 对重点污染源要有计划地搬迁, 不能搬迁的应采取有效防治措施, 如安装屏蔽装置等。

(4) 制定产品电磁辐射限值标准加强产品检测。

制定有关产品电磁辐射污染限值标准, 如频率高的手机、微波炉等产品, 并对产生电磁辐射的产品和用品进行检测, 防止超标产品的生产、进口及使用对环境和人体健康造成危害。

(5) 加强宣传教育提高防范能力。

电磁辐射选频分析仪范文3

关键词 无线电发射基站;辐射值;影响

中图分类号P162 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)122-0236-02

1 人民公园的三个基站

我所在的深圳中学西校区坐落在风景优美的人民公园旁,在公园里你会注意到除了锻炼身体的人们和那一栋栋罗列在公园旁的居民楼,就是那两座突兀的发射基站了。在这一带共有三个基站,人民公园有两个,附近的居民区大院里还有一个。在下图,学校附近的三个无线电发射基站用红色的圈标示。

无线电波穿透固体会有穿透损耗,部分辐射会被挡在墙体外面。但是公园比较空旷,到达校园的距离d=74.32m,不足200m,从学校的窗户就能望到基站,且属于水平传播的范围。下图是发射基站和教学大楼的距离,图中两个红点分别是教学大楼和距离最短的1号发射基站。

2电磁波

传播广播信号就是通过电子电路把声音信号通过线路转为电信号,用高频振荡将信号携带到电磁波,传播到周围的空间,在接收端接受了这个电磁波,通过相应设备将电信号再还原为先前的声音信号。电视信号相比而言要稍微复杂一些,不但要处理好声音信号,还必须要把图像信号通过电路转变电信号,并把图像和声音信号共同传递到了高频振荡中,让电磁波携带这两种信号传播到周围的空间。广播所用频率比较高,传播范围大,而电视机中所接收电磁波频率更高一些,范围也更加大。无线电广播、电视、微波通信等各种射频设备的辐射,频率范围宽,影响区域也较大。

3 射频电磁辐射

确实所有的波都具备能量,但是如果频率不高(例如声波)电磁间转换就比较缓慢,并且绝大多数的能量几乎全部经过介质返回,仅仅极少一些要被辐射出去,传递时还必须要依靠有形导体才行;对于频率比较高的,例如光波、无线电波,电磁之间的转换相对较快,因此能量是不可能完全回到原来的振荡电路中,因此电磁就伴随着电场和磁场进行周期性变化传播出去,当然传播形式依然是电磁波,传播之时并不要介质参与,这种波是能够在空间中自由传递,称之为电磁辐射。传递信息之时还能够影响到生物体 。

由于电子技术的广泛应用,无线电广播、电视等各种射频设备的功率成倍提高,地面上的电磁辐射大幅度增加。频率范围宽,影响区域大,还能够附近工作人员造成危害,从研究中表明,电磁波对环境污染主要因素就是射频的电磁辐射。电磁辐射危害人体主要是因为电磁波能量所致。通过一些研究发现,致病效应几乎都是和磁场的振动频率成正比例,是随着增大而随之增大,一旦频率高过了10万赫兹,就能够威胁到人体。如果长时间在这种环境下生活、工作,人体就会受到电磁波干扰,机体组织中的分子在电场影响下会随之发生变化,使机体的神态平衡发生紊乱。如果时间比较长,还可能出现病态表现,其危害表现为以下几个方面:对中枢神经系统的危害、对机体免疫功能的危害、对心血管系统的影响、对血液系统的影响、对生殖系统和遗传的影响、对视觉系统的影响、致癌和致癌作用等,它还对内分泌系统,听觉,物质代谢,组织器官的形态改变,均可产生不良影响。

1988年我国出台《环境电磁波卫生标准》中规定:一级区域内单位面积上通过的微波功率密度不得超过10μw/cm2。

4 电磁波强度的测量

一般电器行都有出售电磁波辐射测试仪,很容易就把其强度测出来,一旦搞过了标准就发出了警讯,使用者必须立即离开被测物。电磁波辐射测试仪可用于各种工作/生活环境的电磁波辐射测试,包括手机电磁辐射测试、调频/电视/短波广播、计算机的无线设备、无线通信、射频发射设备电磁辐射测量等。测试范围:10MHZ―2000MHZ2,计量单位:uw/cm2(微瓦/平方厘米),测试误差:±10,数显范围:1-1999。

当以基站作为中心,而半径为300米的范围中,所布设的点位就是相对水平的零点,而间隔了90度,测量线也是划分成4个方向,其中每一条测量线还要优选出50m,100m,150米……300米等,在这些距离面上设置出测量点,在电磁辐射高峰期中选择测量时间,测量的高度为1.7m,每一个测量点要连续进行五次测量,每一次测量不能够低于15s,还必须要在稳定状态下读取出最大值。而且在测量之时还应该避开高大的树木、建筑物以及高压线等各种影响,气候条件必须要满足仪器的规定条件。

在古代,人们还把油灯当成晚上的照明,但是因为自身遮挡了光线,在灯具的下方就会出现一块很大的阴影,这种阴影就被叫成灯下黑,而基站中基本上也这样,辐射场强的分布上就成为了一个半个椭圆,发射塔下面的信号反而不会太强。

根据公式(b),可得出距对应频段台站不同水平距离处场强。按照管理辐射的限值,就能够得出管理限值和天线之间的距离,也就是辐射防护距离。在公式(b)中,需要4个数据:发射机标称功率、天线增益(倍数)、地面衰减因子、被测位置与发射天线水平距离(km),但是其中有2个数据我们无法取得,只好采用前面的测量数据来推断基站的辐射强度。

6 结论

人民公园的三个无线电基站站点的电磁辐射值远高于安全值,应提醒游人不要长时间在下面逗留。基站到学校的最短距离在100m以内,电磁辐射的衰减和距离成正比,当距离在100m时电磁辐射功率一般为40到50dB,因此基站对学校最近的一座教学楼存在一定的辐射风险,有辐射但是高出标准不多。

参考文献

[1]窦沛沛.正确看待身边的电磁辐射及防护措施[J].中国无线电,2010(11).

电磁辐射选频分析仪范文4

在30~3000MHz的频率内,电场强度公众照射导出限值为12V/m(功率密度为4OuW/cm2)。《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》(HJ/T10.3—1996)【3】规定,对单个项目的影响必须限定在《电磁辐射防护规定》限值的若干分之一。在评价时,对于由国家环境保护局负责审批的大型项目可取GB8702—88中场强限值的1/,或功率密度限值的1/2。其他项目则取场强限值的1,或功率密度限值的1/5作为评价标准。因此,本次研究中环境电场强度评价标准值取5.4V/m(功率密度为8uW/cm2)。

2、4G基站的监测与评价

2.1、4G基站的选取本次研究选取温州试验网的3个典型4G基站,分别为温州环保局、灰桥农机公司、云中花园二基站。目前,4G基站试运行的频率为18801920MH,机顶功率为20W。3个基站均为多频共址的宏蜂窝基站。选取的4G基站主要技术指标见表1。

2.2、测量仪器测量使用德国NardaSafetyTestSolutions公司生产的SRM3000电磁辐射选频测量系统,频率响应范围75—3000MHz,量程范围2.5×10—420OV/m。

2.3、测试条件天气:阴;相对湿度:55—70%;环境温度:18.1—23.6。C;风力小于3级。测量时间选择在白天8:00—18:00,此段时间为用户使用手机的高峰期。

2.4、监测方法优先考虑基站天线的主瓣方向,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,优先布设在公众可以到达的距离天线最近处,同时根据现场环境情况对点位进行适当调整。测量高度:探测器离地1.7m(或离立足点1.7m)。测量时仪器探头与操作人员之间距离不少于0.5m。每个测点读数5次,每次读数时间不应小于15S,并读取稳定状态的最大值,若测点读数起伏较大时,应适当延长测量时间。以5次读数的平均值为该点的测量值。

2.5、质量保证其一,测量中使用的仪器每年均由上海市计量测试技术研究院进行检定。其二,操作程序严格按照HJ/T10.3—1996中的有关规定。

2.6、监测结果本次研究测量时,3个基站均处于正常试运行状态,共选取了22个测试点位,88个测量值,经过数据处理和分析后,选择测量点位在基站天线的主瓣方向,距离天线最近处,将其测量数值列于表2。从表2可以看出,在4G频段(1880~1920MHz)内,3个基站的电场强度测量值为分别为0.19Vim、0.22V/ITI、0.53V/m,均低于《电磁辐射环境影响评价方法和标准》中规定的单个项目的环境电场强度评价标准值。

3、结论

电磁辐射选频分析仪范文5

    广电业务特征在于应用大功率发射仪器持续的运行,通常台址设置在大城市区域,并位于高山的顶部布设差转台装置。由于业务应用频段同航空无线电相邻近,加之频率资源的限制,令其不断的上扩,而航空频率则持续下扩,进而令频段产生了拥挤现象,较易发生对航空业务的干扰影响。工业生产以及医疗设施应用产生的干扰影响,主体成因在于谐波以及杂散辐射。工业设施生产过程中,短期内的频率可靠稳定性不高,因此会形成显着的瞬时频偏现象。干扰信号同宽频偏以及低调频信号较为相近,该领域产生的干扰影响主体为噪声作用。再者,电力传输运行工作体系形成的电晕效应以及间隙放电会导致无线电噪音,也会对航空无线电导航系统形成电磁干扰。一些高压线运行工作中形成的载波信号,利用航空专用频率,因此对相关导航业务也会形成干扰影响。由于高压输电线路材料为金属,因此对导航信号会形成反射以及再辐射的作用,令航空信号场型发生变化,进而引发无源干扰作用。另外,移动通信行业的快速发展,令其额定功率不断提升,倘若位于机场四周或相关的特殊方位,例如海拔较高的高山区域应用,也会对地面台以及飞机形成话音干扰影响。

    2航空系统内部干扰影响

    人们交通出行量的迅猛激增,令航班密集度显着提升,飞行流量快速增长,空管为有效的做好空中管制,机场之中与通信导航部门应用较多无线电设施辅助管理,进而形成了互相干扰问题,且有显着上升的势头。通常来讲,干扰源多为非航空因素,例如无线电通信设施、闭路电视等。该类仪器通常布设在一个机房中,进而令其形成了较为庞大、影响显着的电磁辐射体系。倘若兼容问题不良好的处置,将导致系统间的干扰影响,并有可能对飞行安全构成威胁。为此,可由机房的布置规划、设备配置以及台站管理等技术层面考量,应用有效策略,应对兼容问题,缩减内部隐患问题。

    3预防通信导航干扰影响科学策略

    3.1优化电磁环境分析以及设备检测管理体制

    为预防通信导航干扰,对没有通过无线电相关管理机构审批而随意设置应用的电台,其相关设施属性、参数标准通常不符合国家标准。加之长期至于大功率发射的环境状况下运行,不定期实施必要的检测分析管理,因而较易形成杂散发射干扰。为此做好电磁环境的管控测试以及设备分析检测尤为重要。无线电部门应强化广播电台的管理监督、检测分析,对形成干扰、导致危机,影响通信导航的隐患问题及时发掘、提前查处,快速纠正,进而实现防患于未然的科学目标。应创建必要的大功率发射仪器设施年检管理体制,优化测试控制。针对广播发电设施的整体功率、应用频段、形成的杂散以及频偏、天馈等技术标准应做好全面的分析检测,确保发射机始终依照核定参数运行服务。

    3.2强化机场电磁环境的综合治理

    为创建优质的机场运行服务环境,确保通信导航的安全开展,应注重机场与通信导航站之中的电磁兼容管理。对航空通信导航应用频率形成干扰影响的问题较多为机场之中与通信导航台站,没有具备良好的电磁兼容性,进而形成了显着的内部干扰问题。倘若不细致认真的进行优化改革,伴随应用设施的扩充增加,该类干扰影响仍旧会更为明显。为此管理单位应给予全面重视,应用科学有效的手段,预防抑制内部干扰。应有效的预防重复建设、忽视管控、注重外部管理、忽略内部完善的偏差思想观念。应在全面优化外部电磁应用环境,优化治理的基础上,细化完善机场内部电磁服务环境。为有效应对设备兼容问题,可做好科学的应用设置与协调管控,实施合理的规划布局。至于相同频段工作的发射设施天线应尽量的保持足够的安全距离,体现良好的隔离度,预防形成互调干扰。各类接收设施以及大功率的发射仪器应确保合理的分开布局,尽可能避免同他类电磁辐射设施置于相同机房。同时应全面明确安装设施呈现出的电磁辐射状态。需要时应实施严格的检测管理。一些必须应用,同时呈现出杂散电磁辐射影响的相关仪器设施,应应用合理的屏蔽隔离手段,预防他类设施形成的有害干扰影响。另外,应注重对机房以及通信导航台站电磁环境的管理测试。通信导航台站之中电子设施通常为分批量的进行布设,安装以及应用阶段中,较易忽略各个设备之间形成的干扰影响,排除严重干扰之外,人们通常并不对内部环境实施电磁兼容的研究以及检测。基于不同设备之间形成的电磁干扰引发机理相对复杂,同时呈现出随机性以及偶发性特点,为此应实施不定期以及固定时段的电磁环境检测管理可快速的发掘干扰隐患问题。对于新建的通信导航台站以及新增设的应用设施有引发电磁辐射可能时,应实施必要的测试。

    3.3应用适宜技术措施

    通信导航管理中,为预防干扰影响,做好电子设备的预防接地尤为重要。可为体系内部各类设施配备公共基础零电位,预防设备参考点位形成电位差导致无法稳定可靠的运行或形成不良干扰。同时,还可预防外用电磁场形成的影响。可令设备机柜形成的较多电荷借助接地安全的泄放,进而有效预防该类电荷不断的蓄积导致高压放电形成干扰影响。另外,可通过屏蔽手段,预防电子设备形成电磁干扰并向外部产生辐射。应保障机箱以及机柜安全妥善的关闭。通过测试分析不难看出,待门开启时,其四周会形成较强的干扰影响,倘若设备本身具有一定的电磁辐射,则可进行单独布设,或应用金属屏蔽方式做好处理。可应用净化电源预防多类电子设施应用相同插座导致传导影响。再者,应优选闭路电视的服务频率,预防形成信号泄露对通信导航造成干扰。

电磁辐射选频分析仪范文6

关键词:煤矿;灾害监测;冲击地压;预警技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.058

1 监测预警技术与方法

1.1 多参量监测预警技术

煤岩的受压破坏过程,对“震动场-应力场”进行多参数归一化的监测预警,在不同的发展阶段,与煤岩微地震裂缝应建立、声、电等参数监测、预测进行的,分析预警方法响应的预警方式是基于震动波CT、弹性波、冲击波、钻屑等综合参数实时监测预警和应力指标;声音,微震、电磁辐射和地音应力波的监测与预警。风险的影响程度分为无冲击危险,弱冲击危险,中等冲击危险,强冲击危险四级,四级是统一通过风险准则的影响进行划分,将根据风险程度的不同,采取相应的对策。

1.2 应力监测技术

以 “多因素耦合”和“当量钻屑量原理”的冲击地压危险性为基础的确定方法,其基本原理是支撑压力、钻头、钻岩层运动和应力之间的关系,通过实时在线监测,采集动态应力场的变化规律,然后发现欧洲高应力区及其变化趋势,从而实现实时监测和预报、岩破裂的危险区域的程度的危险预警。

1.3 电磁辐射监测技术

煤在荷载作用下,岩石会变形破坏,并且生成电磁辐射,这一现象引发于应力,由于应力作用,对非均质性煤岩体产生非均匀变速形变,从而导致这种情况,电磁辐射强度和脉冲与载荷和变形速度有关,载荷和变形的电磁波辐射强度和脉冲上升率将增加,煤岩试样在冲击破坏前,电磁辐射的强度一般会保持在一定的值,但是在冲击破坏时,电磁辐射的强度会突然增加。煤的变形和破坏的电磁辐射和煤体的应力状态是耦合关系。为此,建立了电磁辐射的分类预报技术和监测风险的监测技术。

1.4 电荷监测技术

煤岩微破裂会导致摩擦作用共同产生煤岩变形破坏过程的电荷感应信号和裂隙尖端电荷分离,其中电荷感应强度与煤岩的负载增加的负荷有一定关系,电荷感应信号会更强,在电荷感应信号强度达到最大值的时候,煤岩破裂,电荷感应信号强度后将逐渐减小。煤岩充量监测技术基于岩爆的“失稳机理”,且电荷感应信号强度越强,岩爆发生的可能性越大。

2 应用分析

在此,仅介绍“全频广域”震动监测技术的应用。菏泽煤电公司两矿井下工作面都安装KJ550冲击地压监测系、KBD5电磁辐射检测仪,2017年3月安装ARAMIS微震监测系统,并于2017年4月调试形成“全频广域”震动监测技术体系,实现宽频(0.5―1500Hz)、广域(回采工作面矿井矿区)监测目的。

KJ550冲击地压监测系根据煤岩体压力的变化引起油囊内压力的变化,通过压力变送器内敏感元件转换为电信号传递给采显一体仪,采显一体仪通过接收到的模拟信号进行处理,转换为最终压力值并显示出来,同时将信号处理后通过CAN总线传输到井下分站。分站将各采显仪传上来的数据以光、电的形式通过环网、光纤传输到地面分站进行存储、处理、展示。对回采工作面重点进行压力监测的区域为工作面前方300m、两条顺槽向回采煤体一侧8-25m范围内进行监测。

电磁辐射仪能够实现非接触、定向、区域及连续预测预测煤岩动力灾害,信号的采集、转换、处理、存储和报警由监测仪自动完成;能够实现矿山冲击矿压的预测预报,煤与瓦斯突出的预测预报,其它煤岩灾害动力现象的预测预报,矿井工作面前方应力状态的监测,松动圈测量,周期来压监测,断层活动监测,顶板稳定性监测。

振动器接收振动事件并将其处理为数字信号,然后通过数字通信系统发送到地面。根据不同的监测范围,系统可以选择不同的频率范围传感器。数字通信系统采用长距离通信电缆实现三方向振动速率变化(x,y,z)的传输。该系统提供了通过24位σ-δΔ转换器的振动信号的转换和记录。标准版系统软件为每个通道提供一个通道监测信号;可选3通道信号,为每个通道监控使用非标版软件,实现三向监测的微震活动。

自运行以来,采用“全频广域”震动监测技术能有效记录了矿区范围内的冲击地压、矿井范围内的矿震件爆破、工作面区域的岩层破裂与构造等应力大小变化,可根据一次次的冲击地压波形图分析井下的地压大小,实现有效的控制,如图1所示。图中D1、D2为台站序号,UD、EW、NS分别代表垂直、东西、南北,根据波形图可有效的进行分析,论证,处理现场情况。

3 结论

冲击地压的监测预警主要是从静态的应力场和振动场两面,单一的方法难以达到冲击准确的预警,涉及多参数监测与预警技术的振动场和应力场的各种方法相结合,可显著提高冲击地压预警效果。

参考文献:

[1]蓝航,陈东科,毛德兵.我国煤矿深部开采现状及灾害防治分析[J].煤炭科学技术,2016,44(01):39-46.