发布时间:2023-10-12 17:39:41
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇电辐射的标识,期待它们能激发您的灵感。
关键词:传感网;标识符;字符串匹配;传感节点编码
中图分类号:TP73.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)03-00-04
0 引 言
传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,他们能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息[1],因此在环保检测、军事领域、医疗领域和农业领域等广泛应用。如何跟踪和管理传感网传感节点已成为行业和学术界的热门话题,为了解决这个难题,传感节点标识符应运而生。传感节点编码规范由国家传感器网络标准工作组PG5标识项目组制定,包括身份标识符和应用属性标识符[2]。
目前,在传感网传感节点应用之前还没有相关的编码测试研究,如果从传感网中获得的传感节点标识符不唯一,将会影响它的实际应用,因此,有必要进行传感节点编码测试。本文设计的传感网传感节点标识符编码测试系统是为了保证标识符的正确性和唯一性,并通过标识符解析获得可靠信息,从而促进传感网的大规模发展。
1 测试系统总体架构设计
传感网传感节点标识符编码测试系统包括测试用户、传感节点标识符注册监管机构和测试网络,其中测试网络由测试网关与被测传感节点组成。测试系统架构图如图1所示,系统功能结构图如图2所示。
本设计的测试系统功能结构包括人机交互界面、应用服务组件、测试功能支撑服务组件三部分。
1.1 人机交互界面
人机交互界面为传感网传感节点标识符编码测试视图模块,为测试用户提供测试执行过程操作和信息查看的视图。
1.2 应用服务组件
应用服务组件为传感网传感节点标识符编码测试提供服务,主要包括ICS编辑模块[3]、IXIT编辑模块[4]、用户信息编辑模块、用户管理模块和测试控制模块等,其中测试监控主要包括标识符测试监控和标识符测试结果存储。
1.3 测试功能支撑服务组件
测试功能支撑服务组件是整个测试系统的核心部分,为测试用户在执行测试时提供所需的功能支持。测试功能支撑服务组件包括以下几个子单元:
(1) 测试生成单元。该单元为测试做准备,包括ICS管理模块、测试案例管理模块、抽象测试集合[5]测试命令管理模块。考虑到XML具有简单、开放、跨平台等特性,本文采用XML标记语言来描述和保存测试套。
(2)测试执行单元。该单元作为测试功能支撑模块的核心部分,主要负责测试任务的调度、执行。根据测试生成单元相关结果,测试执行单元有目的执行测试;同时,时序控制可以很好地控制测试命令的下发;测试协同模块解决测试过程可控性的问题,提供一种机制同步协调测试服务器和测试设备之间的测试活动。测试平台根据用户导入测试案例的相关信息,调用相应的测试案例处理函数装载测试命令,并调用发送线程的发送函数发送测试命令;同时启动事件等待函数,如果在规定的时间内收到应该收到的测试响应报文,则事件变为有信号状态。收到报文后,调用相应的报文分析函数对所接收到的报文进行分析,并得出测试结果。测试执行流程如图3所示。
(3)测试结果输出单元。该单元对测试响应信息进行分析,得出测试结果后生成测试报告,包括测试报文解析模块、测试结果分析模块及测试报告生成模块。
(4)系统管理单元。该单元对测试系统进行综合管理,包括测试数据存储、日志管理与故障管理等。
1.4 通信模块
通信模块是测试服务器和底层测试设备进行数据通信的接口,包括TCP/IP通信接口、串口通信接口、802.15.4无线通信接口和扩展通信接口。通信模块分为数据发送模块和数据接收模块,测试服务器可以通过数据发送模块向测试设备下发测试命令;数据接收模块可以读取测试设备上传的响应信息,并对响应进行处理。
1.5 测试设备
测试设备是测试系统的底层网络测试设备,包括测试网关与被测传感节点。在本系统中测试网关在测试网络中担任协调器、网关设备等角色,被测传感节点由被测试用户提供。
2 系统软件流程设计
在传感网传感节点标识符编码测试系统中,其测试流程如图4所示。测试步骤分为如下7步:
(1)判断被测传感节点的身份标识符响应信息是否为空,若不为空,则执行步骤(2);若为空,则表示被测传感节点不在线或者由于网络问题,测试失败。
(2)测试服务器运用基于字符串匹配算法的标识符编码匹配响应信息,得到含有标识符编码的响应信息,之后进入步骤(3)。
(3)被测传感节点的身份标识符响应信息不为空,判断该身份标识符响应信息的长度是否符合标准规范,若符合,则进行步骤(4);若不符合,则表示响应信息不符合标准规范,测试失败。
(4)在步骤(3)成功的情况下,运用正则表达式对身份标识符响应信息进行分割,包括管理机构代码、版本号、生产厂商代码、产品代码这4种分割响应信息,然后对每部分的格式进行规范验证。
(5)由步骤(4)可知,标识符编码每一部分的格式数据匹配为一个测试步,身份标识符编码一致性有4个测试步,若4个测试步全部通过,则表示身份标识符信息的每部分数据信息符合规范编码编制规则,该身份标识符符合标准规范,进行步骤(6);若任何一个测试步不通过,则测试失败。
(6)运用基于正则表达式的数据库匹配技术,对符合规范的被测传感节点的身份标识符响应信息与标识符注册监管机构数据库进行匹配,验证该被测传感节点的身份标识符是否注册。
(7)若匹配成功,所测被测传感节点标识符编码符编码编制规则在注册监管机构中注册,且该被测传感节点标识符编码格式规范唯一,可以进行标识符解析一致性测试;若匹配失败,则表示该被测传感节点标识符还没被注册,不能进行标识符解析一致性测试。
3 字符串匹配算法
字符串匹配算法在传感网传感节点标识符编码测试系统中起着至关重要的作用,众所周知,在实际应用中Sunday字符串匹配算法最差情况下的时间复杂度为O(m×n),相比BM、KMP算法具有较高的效率。但有时在某种情况下也会出现无意义的匹配,因此本文提出一种改进的算法,其核心思想是匹配前先判断主串中相应的后缀,再匹配,最后再跳转。
假设每次匹配时,将模式串(Pattern)的最后后缀长度t个字符组成的子字符串设为后缀(suffix)[4],匹配时,suffix与主串(Text)中对应位置上的子字符串的下一个字符设为K,主串当前匹配字符的位置设为Pos,模式串中每个字符到模式串尾部距离数组设为next[i],匹配过程如图5所示。通过实验当T=“With the development of sensor network in the industrial applications, some of the research results of sensor nodes identifier have been achieved…” and P are “the”, “some”, “nodes”, “sensor” 时,后缀长度t=1+length_P/2,消耗时间最少,效率最高,实验结果如图6所示。
将该字符串匹配算法应用于传感网标识解析测试系统,以管理机构代码测试例为例,在ZigBee传感网中传感节点响应测试命令返回信息T=66 AB 1D 01 31 00 FE 13 21 09 02 01 00 0F 60 81 1C 86 9B 3A 01 0A 00 0B 01 02 03 04 05,管理机构代码P=60 81 1C 86 9B 3A,匹配过程如图7所示。
4 测试系统实现
身份标识符编码测试结果如图9所示,图中包括测试的进展、测试响应信息的处理、测试设备状态信息、测试响应信息的属性以及测试的成功率等。测试结果表明,只有测试组的每一个测试例执行成功,才能保证传感节点标识符编码的标准化和唯一性。
5 结 语
本文设计的传感网传感节点标识符编码测试系统可以进行远程和本地化测试,对传感节点标识符的规范性和唯一性能够进行有效的测试。测试例的编写、测试例的执行以及测试例执行结果的展示等测试过程操作简单,自动化程度高,满足测试传感节点标准化的需求,有利地推动了传感网和标准产品的大规模发展。
参考文献
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[4] ISO/IEC 9646-2,Information technology-Open systems Interconnection- Conformance testing methodology and framework-Part2[S]: Abstract Test Suite specification, 1994.
关键词:浮标;水听器:检波
引言
现在海洋技术飞速发展,深海水下爆炸装置的应用也越来越多,然而,从海面上是无法直接收听到爆炸装置的爆炸声的,这就需要设计一种装置来记录爆炸声信号,已确定装置是否确实引爆。本文就是介绍这样一种装置一一深海浮标式水下监听装置。本装置通过换能器接受爆炸信号。通过频率变换合成电路,将爆炸声转换为频率为IkHz的可记录的信号,记录到录音笔中。可以通过播放录音笔来听取爆炸信号,或者,接到示波器上观察,更为直观。
本装置采用双体流线型玻璃钢结构,中间装配绕索筒和电路仪器舱,具有外形小,重量轻,浮力大。布放方便的特点。结构示意图如图1所示。
电路仪器舱的电路设计
电路仪器舱用来实现对换能器信号的处理,最终将收取到的爆炸信号记录到录音笔中。电路仪器舱由放大电路、频率变换合成电路、录音笔,供电装置组成。仪器舱的信号流框图见图2。
水听器
水听器分为发射水听器和接受接收器。发射水听器安装在爆炸装置上,声源级为185dB,接受水听器布放在水下15米处,主要是接受水下的爆炸声信号,并将其转换为电信号。通过三芯带屏蔽网的电缆线与浮标内的处理电路相连。电缆要有耐磨性、有足够的强度,能够支撑换能器重量的要求。
放大电路
放大器使用的是TI公司的TLC277TM精密双运放放大器。由于爆炸装置可能在水下100m,200m。300m,400m及400m以上进行爆炸分离,爆炸装置在不同深度上发出不同的个数的声脉冲,用以判断爆炸装置的爆炸分离的深度,具体关系见表1。因为爆炸装置爆炸分离的深度不同,换能器接受的电压信号就会有差异,具体关系见下式:
μV=MO×μPa (1)
TL=2010gr+α×r×10-3(2)
其中:μV为换能器输出电压值α;MO为换能器的灵密度;μPa为l平方米上的压力:TL为声信号在水中的衰减:,为爆炸装置分离时的距离;α为海况系数。
与此可见,爆炸装置爆炸分离时的距离越远声信号的衰减越大,接收到的电信号也就越小。所以,我们将放大器的放大倍数设为两个级别2s倍和300倍,25倍用于爆炸装置处于400米以上,300倍用于爆炸装置处于400米以下。放大倍数的选择可以通过电路板上的短路块实现前放TLC272(U3)的放大倍数25倍或300倍可通过J1短接块实现,1和2短接则放大2s倍:2和3短接则放大300倍。放大电路见图3。
频率变换合成电路
频率变换合成电路是将频率为25kHz左右人耳听不到的爆炸噪声信号变换为频率为lkHz入耳能听到的信号。其中25kHz的带通滤波器选用的是MAXIM公司的MAX275AEPP,滤波频率可以通过外面的4个电阻来实现。具体计算如下:
其中:f0为带通滤波的中心频率;Q为品质因素;Holp为放大系数:Rx/Ry=1/5
滤波电路示于图4。1kHz频率的信号通过555定时器的单稳电路和震荡电路得到。合成器是通过TLC277将频率进行叠加。
录音笔
录音笔是信号的记录部分,选用的是DEC公司的DEC-SR370se。录音模式分三种可选择:高清晰度模式,可录音4小时;普通模式,可以录音9小时:低清晰度模式,可录音18小时。试验完后,可以从浮标内取出,播放来听取噪声信号。或者,接到示波器上进行观察,更加直观。
供电装置
本装置采用电池供电,选用成都建中锂电池厂的CRl7450,四节电池做成电池盒,其中三节串联给电路板供电,一节给录音笔供电。CRl7450的容量为1800毫安时。可以满足电路板75小时供电,录音笔15小时供电。
关键词: 时域有限差分;涂敷材料;雷达散射截面
中图分类号:O 441;TN 911 文献标志码:A 文章编号:1672-8513(2011)05-0412-05
Analysis of the Electromagnetic Scattering Properties of the Coating Target with the Finite-Difference Time-Domain Method
ZHENG Hongxing,LI Yajing
(Institute of Antenna and Microwave Techniques, Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222, China)
Abstract: In order to analyze electromagnetic scattering properties of a coating target in wide-band efficiently, one of computational electromagnetic methods, the finite-difference time-domain method has been used in this research. Some of the targets coated with lossy isotropic or anisotropic absorbing materials have been reviewed. The radar cross section (RCS) of these targets, which are affected by the thickness and impedance matching of the coated materials, has been investigated. Simulating results show that the absorbing properties for the electromagnetic wave are very good when parameters satisfy the matching condition, and therefore, the RCS of targets can be reduced significantly.
Key words: finite-difference time-domain; coating materials; radar cross section
雷达散射截面(RCS)是研究目标电磁散射特性的重要参数,在现代军事领域有重要应用.减小飞行器等目标的RCS,可以避开雷达的探测,实现所谓的“隐身”.很长一段时间,人们都在致力于寻找减小RCS的有效方法.目前主要有3种技术可供选择,分别是隐身外形技术、涂敷吸波材料技术以及阻抗加载技术.通常情况下,采用涂敷吸波材料的方法实现隐身[1].然而,由机等目标的结构非常复杂,它们与电磁波相互作用的分析和计算采用近似方法.伴随着计算机技术的发展,计算电磁学得到快速发展,为研究复杂目标散射提供了一种有效的工具.时域有限差分(FDTD)法[2]是计算电磁学的重要方法之一,在宽频带分析方面显示出独特的优越性.它应用于天线、微波电路设计、电磁兼容和生物电磁学等领域[3-7]的电磁建模与仿真,同时也能够用于目标电磁散射的计算[8-10].本文采用FDTD方法研究了单轴各向异性有耗媒质涂敷目标的散射特性,还分别以圆、矩形和椭圆截面的导体柱为例,计算了它们的RCS,与解析结果进行了对比.
1 FDTD公式及其准确建模
在同时具有电损耗和磁损耗的单轴各向异性媒质中,麦克斯韦方程组表示为
Δ×E=-μ0μr•Ht-σm•H,(1a)
Δ×H=ε0εr•Et+σe•E. (1b)
其中μ0和ε0分别为真空中的磁导率和介电常数,单轴各向异性媒质参数εr, μr, σe和σm分别表示相对介电常数、相对磁导率、电导率和导磁系数,它们均为对角矩阵, 统一表示为[a]3×3=[axx,ayy,azz]dia.采用Yee算法[2],场分量
fx,y,z,t=fiΔx,jΔy,kΔz,nΔt.(2)
电场E和磁场H的x分量FDTD表达式为
Exn+1i+1/2,j,k=c1Exni+1/2,j,k+c2yHzn+1/2i+1/2,j+1/2,k-Hzn+1/2i+1/2,j-1/2,kΔy-c2zHyn+1/2i+1/2,j,k+1/2-Hyn+1/2i+1/2,j,k-1/2Δz ,(3a)
Hxn+1/2i,j+1/2,k+1/2=d1Hxn-1/2i,j+1/2,k+1/2+d2yEzni,j+1,k+1/2-Ezni,j,k+1/2Δy-d2zEyni,j+1/2,k+1-Eyni,j+1/2,kΔz .(3b)
其中上标n与时间离散点序列相对应,下标i,j,k与空间离散点序列相对应.(3a)和(3b)中的系数与散射目标模型在空间坐标中的位置有关,分别为
c1=2ε0εr,xxi+1/2,j,k-Δtσe,xx2ε0εr,xxi+1/2,j,k+Δtσe,xxi+1/2,j,k ,(4a)
c2,p=2Δt2ε0εr,ppi+1/2,j,k+Δtσe,ppi+1/2,j,k, p=y,z(4b)
d1=2μ0μr,xxi,j+1/2,k+1/2-Δtσm,xxi,j+1/2,k+1/22μ0μr,xxi,j+1/2,k+1/2+Δtσm,xxi,j+1/2,k+1/2,(4c)
d2,q=-2Δt2μ0μr,qq+Δtσm,qqi,j+1/2,k+1/2, q=y,z(4d)
从(4a)~(4d)可以得到全部计算空间复杂结构目标的模型表达,其余分量有类似形式.这里可以看出,只需要建立复杂结构的几何模型,麦克斯韦方程组迭代公式(3a)和(3b)不需要修改,因此,FDTD方法特别适合复杂结构的电磁场计算.
值得注意的是,传统的Yee算法采用矩形网格剖分计算空间,弯曲目标表面建模时阶梯近似带来的计算误差不可避免.为了克服这种误差,本文采用媒质参数线性加权平均的方法[11]对弯曲表面进行精确建模.如图1所示,如果某个网格跨越2种媒质,考虑立方体网格的其中1个面位于yoz平面,在电磁场的采样点处,等效媒质参数为
εeffyi,j,k=[Δy2i,j,k•ε2+Δyi,j,k-Δy2i,j,k•ε1]Δyi,j,k, (5a)
εeffzi,j,k=[Δz2i,j,k•ε2+Δzi,j,k-Δz2i,j,k•ε1]Δzi,j,k. (5b)
媒质其他参数μr、σe和σm的各个分量具有类似形式.在进行FDTD计算时,按照这个原理对计算目标的数值模型表面进行预处理,即可得到相对精确的建模,从而克服阶梯近似带来的计算误差.
2 吸波材料对目标RCS的影响
涂敷吸波材料是减小目标RCS的一种具有实用价值的技术.吸波材料发挥作用,需要具备2个条件[12].一个条件是雷达波进入材料内部,其能量损耗尽可能大;另一个是吸波材料与空气界面的波阻抗相匹配,波在通过2种媒质的界面,不发生反射.
设各向同性媒质同时具有电损耗和磁损耗,考虑一般情况下的电磁参数为ε=ε′-jε″,μ=μ′-jμ″,则电磁波在媒质中传播系数
k=2πfcμε=k′-jk″.(6)
横电磁波进入到吸波材料内部,其能量损失为
Q(x)=E2m•k″/z•cos(φ)•e-2k″x.(7)
其中z=z0μ/ε为媒质中的波阻抗.由(7)式可知,当ε″和μ″很大时, k″才能很大,波的能量很快衰减.此时,材料能够有效吸收电磁波.
FDTD采用统一的计算公式求解麦克斯韦方程组,不需要专门讨论单轴各向异性媒质中非寻常波入射时的反射系数问题,对于寻常波入射,其规律与各向同性媒质相同.考虑波在2种媒质分界面的反射情况,当电磁波入射到阻抗分别为z1和z22种媒质的界面时,反射系数为
R=1-z2/z11+z2/z1,(8)
其中z2=μ2/ε2,z1=μ1/ε1 ,若不发生反射,则:
μ2/ε2=μ1/ε1 .(9)
对于涂敷材料的使用条件,媒质1是空气,即ε1=μ1=1.因此,为了满足上述条件,则ε2=μ2.而ε2=ε2′-jε2″,μ2=μ2′-jμ2″,则需要ε2′=μ2′,ε2″=μ2″, 于是得出
μ2″/μ2′=ε2″/ε2′.(10)
当材料的ε″和μ″很大,且满足μ″/μ′=ε″/ε′时,即阻抗匹配.吸波材料同时满足上述条件,涂覆在目标表面时,对雷达波的吸收效果比较好.
3 数值结果
由于采用了等效媒质参数建模,必须对上述算法的FDTD程序进行验证.这里考虑二维目标的RCS(散射宽度),定义为
σRCSf=10 lg2πrEsfEif2(dBm). (11)
其中Es 和Ei分别为散射和入射的电场分量.当正弦波入射时,以媒质圆柱的二维电磁散射为例,设圆柱半径r=2λ,εr=3.5计算参数取λ=0.5m,网格尺寸δ=λ/40,计算区域取150×150的网格空间,用Mur吸收边界截断计算区域,运行1200时间步.图2分别给出了横磁(TM)波和横电(TE)波φ=0°入射时,媒质圆柱的双站RCS,结果与解析解完全吻合,验证了上述方法以及程序的正确性.
当有耗媒质涂敷在截面为矩形的金属导体柱表面时,设导体柱的边长分别为a=2.2λ,b=λ,涂敷媒质的相对介电常数εr=2-j2.在下面的算例中,均定义c=λ/δ.计算时的入射波长λ=1m,网格尺寸δ=λ/40计算区域取100×100的网格空间.图3给出平面波φ=0°入射,涂层厚度分别为0.25c、0.15c和0.05c时矩形截面导体柱的双站RCS,而此时,目标柱的外表面尺寸保持不变.从图中同样可以看出,随着厚度的增加,RCS明显减小.
当吸波材料涂敷在金属目标表面,用FDTD方法分析它的电磁散射特性.设金属椭圆柱的长短半轴分别为a=λ,b=λ/5,涂敷媒质的相对介电常数εr=2-j2.平面波以0°入射, λ=1m,FDTD的网格参数δ=λ/40,计算区域取100×100的网格空间.图4给出了保持目标表面轮廓尺寸不变,涂层厚度分别为0.25c,0.15c和0.05c时, 椭圆柱的双站RCS.结果表明,随着涂层厚度的增加,RCS明显减小,与解析结果相一致.
根据前面讨论可知,当所加涂层的媒质参数满足匹配条件μ″/μ′=ε″/ε′时,可以得到很好的吸波性能.为了验证在匹配条件下,涂敷吸波材料的吸收效果,我们来计算媒质涂敷金属椭圆柱的RCS.涂层的厚度取0.15c,媒质参数取εr=ε′-j ε″=1.6+j0.4,μ=μ′-j μ″=3.2+j0.8,此时μ″/μ′=ε″/ε′=1/4.椭圆柱目标轮廓的半轴长分别为a=λ,b=λ/5.平面波以φ=0°入射, λ=1m,FDTD的网格参数δ=λ/40,计算区域取100×100的网格空间,运行1200时间步.图5给出电磁参数匹配的媒质涂敷椭圆柱的双站RCS,与电磁参数不匹配(εr=2-j 2,μr=1.0)时的结果相比较,从图中可以看出当涂敷材料的电磁参数满足匹配条件时对电磁波的吸波效果更好.
在验证了简单几何结构的散射目标后,我们考虑一个流线型结构的二维机翼模型,如图6所示[10].机翼模型沿x和y方向最大尺寸分别为24.0cm和2.16cm,前端涂敷媒质,沿x方向长度3.6cm,厚度1mm.TM波φ=0°入射(迎头),频率为8.5GHz.分别考虑涂层为各向同性和各向异性媒质两种情况,用FDTD计算它的双站RCS,结果如图7所示.各向同性媒质ε=19.86+j2.18ε0, μ=1.96+j2.50μ0;各向异性媒质εzz=2ε0,μxx=2+jμ0,μzz=2-j2μ0, εxx=εyy=ε0, μyy=μ0.FDTD网格尺寸δ=0.25mm,时间步为6000.作为对比,图中还给出了没有涂层时金属机翼的双站RCS.图7表明,TM波在机翼前方迎头入射时,由于表面波的作用,在机翼尾端附近的小范围内,各向同性媒质涂敷机翼的RCS比全金属机翼大5dB左右.但对于各向异性有耗涂层,在360o观察范围内,RCS都比全金属机翼小8dB左右,可见各向异性涂层对目标RCS有明显的缩减作用.
4 结语
本文讨论了FDTD方法计算有耗媒质涂敷目标的散射,通过研究圆柱、方柱和椭圆柱等二维目标表面有涂敷材料时的电磁散射,验证了程序的准确性.对一个局部涂敷吸波材料的流线型机翼模型的仿真结果显示,当涂敷材料的厚度适当且媒质参数满足某些条件时,可以非常有效地缩减目标的RCS.由于三维结构的计算需要占用较多的计算机资源,关于它的高效计算需要进一步研究.
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收稿日期:2011-05-30.
基金项目:国家自然科学基金(60871026);天津职业技术师范大学青年教师基金(K909011) .
摘 要 本文介绍了福清核电生产准备阶段辐射防护领域开展的相关工作,其目的是建立比较完善的核电厂辐射防护管理体系,为机组装料后的稳定运行奠定辐射安全保障。同时总结了过程中容易忽视需加以关注的问题,为后续新建机组辐射防护生产准备工作提供借鉴。
关键词 福清核电 辐射防护 生产准备
对于核电厂来说,一台机组从FCD(浇灌核岛第一罐混凝土)至装料、并网运行,通常需要60个月左右周期,在此期间,主要工作重心在工程建设相关的设计、进度计划、工程管理、质量控制方面;与此同时,运行、维修、辐射防护等各专业均需同步开展生产准备工作,生产准备是否充分和完备,直接影响机组是否能够顺利装料,对后续机组的安全稳定运行更是影深远。核电厂的安全目标是建立对放射性的有效屏障,保证对公众、工作人员、环境的辐射照射合理可行尽量低,其核心是辐射安全,有效和完备的辐射防护管理和保障体系的建立是实现这一目标的重要保障之一。
一、福清核电辐射防护生产准备工作
福清核电1号机组于2008年FCD,为保证辐射防护领域生产准备工作有序进行,编制了《保健物理领域生产准备管理》程序,其中包含辐射防护生产准备的内容,对辐射防护领域的生产准备工作进行了规划。根据此程序规划,又编制了辐射防护生产准备的二级和三级进度计划,对辐射防护需开展的每一项工作内容、目标、责任人、完成时间进行了细化并实行动态的跟踪管理。具体开展工作主要包括以下几个方面:
(一)文件准备
辐射防护管理的基础和依据就是辐射防护的管理文件和技术规程。管理文件按福清核电文件体系规划,主要分为三个层次,大纲级程序、公司级程序、部门程序,福清核电综合本电厂的实际情况,参考了同行电厂辐射防护管理程序的情况,制订了福清核电辐射防护管理文件体系框架(简略见下图,包括23份管理程序)并依照计划开展了文件的编制工作。
除了管理文件外的技术规程也是辐射防护监督和执行的重要依据,福清核电辐射防护技术文件主要分为技术导则、操作规程、操作指令三类(共25份),内容主要涉及辐射防护所执行的技术标准、大修期间的执行控制、日常所管辖辐射相关系统/仪表的操作、异常处理响应等具体事务,在此就不一一列举。
(二)组织机构及人员准备
福清核电工程为6台百万核电机组连续建设,为满足6台机组运行后辐射安全管理需要,电厂逐步建立和完善了电厂辐射安全管理机构,具体如下图。电厂总经理是辐射安全第一责任人,下设核与辐与辐射安全委员会(包括电厂辐射防护、核安全、运行、化学、维修等领域专家)对电厂重大辐射风险工作进行审议,保健物理处是电厂具体负责辐射防护监督管理的部门,按机组单元分科室、班组对应管理相应的辐射防护领域各项工作。
根据组织机构框架,福清核电从2008年开始,通过逐步引进、招聘和培养了相应的辐射防护专业管理和技术人才。其中大部分为应届大学毕业生,如何将这些刚毕业的人培养成合格的辐射防护管理和技术人员是生产准备期间的一项重要任务。
对于最初的员工,新建核电厂可提供的培训资源较少,主要培养方式为送运行核电厂进行一段时间的学习。同时根据运行后辐射防护组织机构所承担的职责,在任务分析的基础上,逐步编制和完善辐射防护岗位培训大纲,建立岗位培训、授权制度。随着有经验人员的累积,后续的新人不再安排送同行电厂长时间学习,主要则以师带徒(建立职业导师制度)加岗位培训、岗位实践的形式进行。
(三)物资器材准备
核电厂辐射防护物资器材是现场放射性检修活动现场必不可少的物资,给现场工作人员予安全防护、警示和提示,主要包括:控制区内的个人防护用品、辐射安全标识、便携式仪表三大类。
以上物资,除了便携式辐射仪表在福清核电工程总承包合同范围内由总承包商采购外,其他的防护用品、辐射安全标识等物资均需由业主采购。而这两类物资也是种类较多,在生产准备阶段,首先要梳理其清单、型号,确保种类齐全,其次制订《辐射防护用品技术规范》及《辐射安全标识规范》等文件来确保物品标准。在机组首次装料前,应按照首次大修的需求量来考虑准备足够数量的辐射防护物资。
总的来说,必须建立辐射防护器材的采购、储存、领用、维修维护、报废方面的管理制度,确保有数量足够的标准有效的防护物资满足现场的实际使用需求。
(四)设计审查和评审参与
在生产准备阶段,辐射防护两个重要的任务就是对辐射防护相关的设计文件进行审查,同时协助执照申请部门对国家核安全局的有关评审问题回答。 电厂辐射防护设计文件包括电厂辐射监测系统(KRT)、控制区出入监测系统(KZC)、三废系统、放射源库、三废厂房、放射性检修厂房、放射性洗衣房及相关系统、核电厂辐射分区、屏蔽设计等方面。
参与评审方面,主要在PSAR、FSAR、职业卫生专篇、环境影响评价等阶段或专项工作时涉及,福清1、2号机组在与核安全当局的对话中,重点在辐射防护最优化、集体剂量目标管理、放射性固废最小化、流出物排放管理等问题进行了进一步的沟通,促进了核电厂装料及运行后辐射防护管理完善,也为更好地落实核安全当局辐射安全管理的要求打下了良好的基础。
(五)接产准备
生产准备期间,辐射防护人员参与工程现场的工作主要是相关设备现场安装、调试过程的监督和参与。比如辐射防护人员参与电厂辐射监测系统(KRT)的安装调试,重点需关注设备的安装位置(可能对监测效果的影响、后续检修便利性的影响)、设备自带自检源安装后的安全检查、设备系统的调试出现的问题,通过这些工作的参与,一方面为接产后系统设备的良好运行创造条件,另一方面,辐射防护人员也通过这些工作实践熟悉系统、设备的性能,为后续系统的运行管理积累经验。
接产除对设备的接收还包括放射性相关厂房设施的接收,并在这些区域建立辐射控制区。各厂房 (核岛、三废厂房、放射性检修厂房) 辐射控制区的建立,是机组装料的必要条件。在接产验收时,必须检查厂房的边界门密封、通风负压、辐射安全标识安装、高辐射区域的屏蔽封堵情况、核清洁状况等满足辐射防护的要求。
二、需关注的问题和对策
以上是福清核电厂在生产准备阶段辐射防护重点开展的工作,但同时,还有其他一些工作对运行后的辐射防护管理存在较大影响。在福清1号机组生产准备过程中,由于人员欠缺、经验不足、计划不周等因素,这些工作的准备并是是太充分,后续开展类似工作应加以关注。
(一)承包商人员准备和管理
对于核电厂辐射防护人员配置来说,通常电厂除了自身的辐射防护工程师之外,还需要一定技能知识满足的辐射防护技术工人,通常电厂采用对外项目承包的方式,引进合格的承包商。这些人员主要辐射电厂日常辐射控制区出入口的人员出入控制,辐射控制区日常巡检(场所状态、辐射监测和控制相关系统的巡检、操作)。
从目前国内具备资格的辐射防护承包商来说,也面临合格人员稀缺的问题,因此,电厂在生产准备阶段,必须提前一定的时间确定运行后的辐射防护支持承包商,并要求在生产准备末期提前入v现场,与辐射防护管理人员一同熟悉现场、熟悉管理要求、熟悉系统设备。对于辐射防护承包商,从合同、日常管理制度,必须考虑和制订相应的培训、考核、激励、后勤等措施,确保承包商人员素质的提高和队伍的稳定。
(二)全厂辐射防护培训及宣传
全员包括承包商辐射安全意识和技能的提高,是辐射安全管理的根本。对于新建核电厂来说,总是遇到一个从无辐射风险工作的环境进入到有辐射风险工作环境的转变。作为工作的主体,工作人员的辐射安全意识的提高或者说辐射安全文化意识的提高是尤为重要的。
核电厂必须在装料前开始对全员进行普及性的辐射防护知识培训。在培训方式上,除课堂理论知识外,可设置技能培训室应针对不同的专业设置相应的辐射防护技能性培训
除培训外,电厂应可能早的在各方面进行一些辐射防护知识的宣传,包括现场的宣传提示、员工中宣传资料的制作分发、开发宣传类的动画、视频,辐射防护知识答题小游戏等等,让辐射安全的文化在工作人员心中扎根。
(三)辐射防护监督能力、方式的提高和改进
核电厂的辐射安全监督要求辐射防护监督人员必须严格的辐射防护管理标准,能够发现问题,并在发现问题后有足够有效的措施去确保存在问题的部门、单位和个人及时去整改和纠正偏差。新建核电厂辐射防护人员往往存在实践经验缺乏、监督能力不够,纠偏措施偏弱的情况,电厂必须尽量从扩展技能培训、增加同行交流、提供外电厂实践机会等去提高辐射防护人员的监督能力,同时在制度和措施上不断完善,以严格的方式督促整改,以确保辐射防护管理存在的偏差和薄弱环节不断得到纠正和改进。
(四)辐射防护管理信息化
电子信息化是管理效率提高的重要工具。核电厂辐射防护的信息控制和管理系统中,其中最重要的两个是辐射工作许可证管理及个人剂量监测管理,其功能分别是对现场辐射风险的控制以及场工作人员的受照水平的监测控制。为了更好地对单项辐射工作的个人剂量和集体剂量进行统计和分析、控制,两者之间有必要实现相关数据库的交流,之间的接口和再开发工作在生产准备期间必须考虑好,或者从设计、采购源头即开始考虑。
此外,辐射防护管理还涉及现场防护物资的管理,放射源管理,RP(辐射控制区进出许可证)管理等,开发相应的管理软件,实现业务流程的信息化,有利于对后续管理工作的效率提高。
关键词:通信基站 电磁辐射 环境管理
中图分类号: TN91 文献标识码: A
一、基站电磁辐射
电磁辐射是电和磁交互产生的一种能量,电磁波可分为长波、中波、短波、超短波和微波。通信基站的电磁波属微波,移动通信GSM使用的是890MHz-954MHz,3G使用的是1920MHz-2170MHz,而日常使用的微波炉一般是2450MHz。
国内外相关研究表明,电磁辐射能够产生致畸效应、诱发白血病和癌症、影响生殖系统及心脑血管系统等。我国著名雷达专家、中国工程院院士王小谟认为,通信基站的电磁辐射对人体的影响是多方面的,且不是短期内可以发现的;中华医学会放射与防护学分会主任委员李开宝教授也指出,不排除通信基站天线对儿童造成危害的可能;然而,目前尚无数据表明通信基站的电磁辐射与疾病存在直接联系。
目前,我国通信基站周围环境中的磁辐射强度应符合国家《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)规定的“一级标准”(安全区),即,基站周围电磁辐射环境功率密度远低于10 w/cm2。与其它国家相比,我国的该标准相对严格,欧洲大部分国家现行标准为200 w/cm2。
二、意见和建议
2.1 严格执行环保审批验收制度
虽然电磁辐射污染防治法存在立法空白,但也是有法可依的。《中华人民共和国环境影响评价法》规定:可能产生电磁辐射污染的规划和项目都应当进行环境影响评价;《电磁辐射环境保护法》第七条明确提到,省级环保部门负责对豁免水平以上的电磁辐射项目和设备(通信基站属该范畴)申报登记、环评审批、验收,县级以上环保部门对本辖区电磁辐射环保工作实施统一监督管理;此法第二十条则要求在集中使用大型电磁辐射发射设施或高频设备的周围,不得修建居民住房和幼儿园等敏感建筑。
因此,环保执法部门要严格遵守法律法规,对未获得环保审批即进行建设或已投入使用的基站,尤其是建设在居民楼内的基站,应依法责令停止建设或使用。其次,要严格审查基站的建设地址、规模、类型、基站的频率、功率、天线高度、角度等与环评审批和验收的符合情况,发现问题,依法处理。
2.2 加大知识宣传,消除公众顾虑
电磁辐射因看不见、摸不着,其污染就会带有神秘性,也是人们谈“辐”色变的原因。加大对电磁辐射知识、国内外电磁辐射标准限值、我国基站建设的程序、通信基站环保技术要求等的宣传力度,疏堵结合,才能消除基站电磁辐射污染的隐蔽性,增强基站天线设备安装的透明性。
此外,应倡导企业负起相应的社会责任,加强电磁辐射污染防治,并采取措施打消公众对辐射安全的顾虑,减少投诉量。2013年3月中国移动首次在杭州西湖蒋村花园的小区绿化带里,树起了一个“基站辐射电子显示屏”,该屏显示了该区域国家电磁辐射标准限值和实时值,使看不见、摸不着的电磁辐射透明公开,放心存在。
2.3 加强对基站的监督管理
虽然,目前国际上尚无因通信基站电磁辐射造成人体危害的案例,但不排除基站电磁辐射污染对周围居民低剂量、长效应、潜在的暴露风险。市、区级环保执法部门应按照相关法律法规做好日常监督管理工作:基站天线电磁辐射区域设置警示标识以及验收合格标牌;定期对通信基站电磁辐射强度进行抽查监测,严格执行环境电磁波卫生标准;制定电磁辐射环境内部管理制度和突发事故应急预案;建立运行安全档案;督促基站项目建设前后向周围群众做好宣传和解释工作。
参考文献:
1、《中华人民共和国环境影响评价法》中华人民共和国主席令第77号
2、《电磁辐射环境保护管理办法》国家环保局第18号
3、《中华人民共和国电信条例》中华人民共和国国务院令第291号
4、《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)
5、电磁辐射污染对人体健康的危害与影响邱丽莉 UNDP妇女与环境国际研讨会 (2001年1月)
医用诊断X线机的放射防护做为设备防护管理的日常工作,正在受到医院、计量部门以及公众的关心。随着医院管理质量的不断提高,放射科对病人的放射防护工作也应加强。为减少病人的X线照射量,保护病人免受X线损伤,必须规范放射防护管理,为病人提供良好的候诊环境,落实各项防护措施。这是我们的责任。笔者结合多年的放射科工作实践,就如何加强对病人的X线防护谈些看法和建议。
1.医用诊断X射线装置是医疗单位的重要诊断设备之一,为保障其在临床工作过程中的应用达到规定的质量要求,并使其工作时的辐射输出量符合规定,不对患者、工作人员造成过量辐射,有必要对其进行辐射输出的计量检定。
(1)计量参数的检定:由于计量技术的发展,计量设备也在不断更新。省级计量单位已配备上了专用的X线辐射计量装置。这一检测装置的基本构成包括:一台分析主机(通常是带有专业分析软件的笔记本电脑),多功能探头,钳表式mAs探头和带蓝牙技术的掌上电脑。
该检测系统可用于检测所有类型的X线辐射源,包括:普通摄片机、乳腺机、胃肠机、齿科拍片机及全景齿科拍片机。测量的主要参数有:X线管电压(kVp)、曝光时间(ms)、剂量(mGy)、剂量率(mGy/s)、毫安秒(mAs)、管电流(mA)、半值层(HVL)等。
(2)通常检测时将多功能探头置于光野的十字交叉点位置,取焦点到探头的距离为60cm;将钳形表夹在X线管阳极端的高压电缆上,并注意标记箭头指向高压发生器。通电后建立起多功能探头,钳形表和掌上电脑的无线通信,在掌上电脑中选择所测机型的参数,通常有kVp、ms、mGy、mGy/s、mAs、mA,以上都是实时的测量模式。对X线机分别选择常用的高、中、低三种曝光条件,测量辐射输出的质(kVp)和量(mAs),了解设备输出的准确性和重复性。
2.设置X线检查候检室。X线候检室应设在两部X线机控制台室之间(若只有一台机时,设在控制台室一侧),候检室面积大小应根据每天做X线检查的病人数而定,一般不小于30m 2 。候检室内应整洁干净,通风透气,每天晚上用紫外线消毒。室内设多张座位,安装小型广播喇叭,以便呼叫病人。
3.加固X线机房防护墙和防护门,加强X线机房防护门的管理。X线机房的墙应加厚,厚度应达40cm以上,达到能防护X射线为准。X线机房门应加贴0.3cm厚的铅板,铅板大小与门面积大小一致,防护门以能完全密封门口为度。工作时,工作人员要注意将防护门关上。
4.设置放射工作场所警示标识,按国家规定医院放射科必须在每个岗位上(每部X线机房外门口)设置放射工作场所警示标识,提醒病人在此范围内有X线辐射污染。
5.改造X线机房外走廊通道。X线机房外走廊不应设置座位,以免病人在坐或逗留时受到X线辐射影响。
1 效果
病人全集中在X线候检室内等候检查,不再聚集在X线机房门口或涌入X线机房内等候,也不再在X线机房外走廊等候。病人避免了不必要的X线照射,避免了摄入不必要的X线照射量。同时,也使检查工作顺利进行,X线工作者也不再因病人要求尽快检查和场所嘈杂而手忙脚乱,有效地减少差错的发生。
关键词:FRID 图书馆安全
中图分类号:G25 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2012)O9-0157-01
RFID是一种利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID标签被形象地称为电子标签,它具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID新技术在图书馆中的运用,能够提高工作效率和服务质量,有可能成为图书馆未来发展的方向,但也存在一些问题需要解决。
一、FRID系统的安全隐患
1.1文献安全隐患
所谓文献安全隐患主要是指文献的被盗问题。文献是图书馆存在的基础和服务的重要媒介,文献的安全对图书馆至关重要。如果在文献安全无法保障的情况下,开展自助借还服务带有一定的冒险性。
电子标签具有高频和超高频之分。高频标签体积较大难以隐蔽,有待技术改进;目前有些公司研发超高频标签以解决这一问题。远望谷公司的超高频标签已经做到与防盗磁条大小差不多,可以贴在书脊内,比较隐蔽,不易被发现。但是两种标签都有被某些物质屏蔽的问题。RFID依靠天线接收和发射无线电波与电子标签进行联系。无线电波最怕金属干扰和屏蔽,如果电子标签被多层厚实的包裹物阻隔,或被金属物质(包括锡箔纸)阻挡,甚至把一张包裹口香糖用的锡箔纸夹在书里,就可以使标签因屏蔽而失效。由于人体体液含有大量盐分,所以人体对电子标签也有屏蔽作用,一个握在手掌中的RFID标签就无法被读取。
武汉市图书馆少儿阅览室使用高频RFID后发现,当有些小读者用衣服包裹未办理借阅手续的书籍,或用手紧紧压住标签,或用金属文具盒隔开书籍,经过安全门时系统都不会报警。贴有电子标签的厚壳书或金属封面、封底的书,在自助借还机上由于芯片信号的丧失都无法办理借阅手续,而且两个RFID芯片相向的书放在一起,两个芯片的信号会相互干扰,其中一个可能会覆盖另外一个的信号。遇见上述情况时仍旧要依靠工作人员手工办理借还手续。
1.2人体安全隐患及防护措施
所谓人体安全隐患是指RFID技术在应用中对读者和工作人员的健康影响问题。目前有很多人担心RFID技术在图书馆的应用,是否会对工作人员和读者的身体健康造成影响。因为RFID所使用的800~900MHz频率已经属于甚高频范围,图书馆是读者学习的场所,很多人担心长期在RFID包围中会受到高频射线影响,免疫力下降和导致急病的发生等问题。而且RFID所使用的频率也受到国际电信联合会频率资源的限制。
电磁辐射对人体造成危害主要有三种途径,即:热效应、非热效应和积累效应。热效应是指,由于人体含有大量的水分,电磁波辐射会导致水分子的磁性在短时间内反复改变,进而引起分子摩擦生热,这些热量会严重影响人体各部分的功能并且造成损害;非热效应是指,人体内部各器官都存在着微弱的生物电磁场,正常情况下稳定并且有序,而电磁辐射的磁场会严重干扰人体稳定和谐的生物电磁场,从而对人体机能造成损害;由于人体本身具有一定的自我修复功能,所以短时少量的热效应和非热效应造成的损害可以在一定程度上被修复,但是长期的超过修复能力的损害最终会积累成为永久病变。所以,我们应当清楚地认识到电磁波既是一种值得发展和利用的资源,也会因为缺乏科学管理的利用造成环境污染,因此应当采取积极地防护措施和科学的管理手段。根据RFID系统的工作原理,有源RFID的电子标签在读写器工作时都会有一些微弱的辐射(小于10mw),而且有源电子标签大多数时间处于无辐射的休眠状态,远小于常见的GSM网络移动通信手机的辐射功率(100mw~1w),因此,可以认为有源RFID系统对人体是安全无害的。
1.3信息安全隐患
由于RFID标签很容易被截获数据或跟踪,任何人只要有个同频率的便携式阅读器,便很容易截获数据或跟踪标签,窥探者就有可能获取读者的借阅信息,从而了解读者的借阅习惯和行为,甚至是位置跟踪。国内图书馆对读者隐私保护的意识现在还不是太强,但随着国民意识的进一步提高,RFID的安全与隐私性终将成为国内应用RFID的图书馆必须面对的问题。
二、防护措施
2.1标签加磁条。
标签加磁条就是用电子标签和磁条两种安全方式保障文献安全。每册图书文献中都贴有电子标签,也夹有磁条。当没有办理手续通过安检系统时,二者同时发挥作用形成互补,提高安全系数。缺点是提高了成本,既要加装磁条又要贴电子标签,材料费、人工费都比单一方式有所增加。
2.2标签加闭路监视系统。
该方式是:在书库安装监视系统,以监视不轨读者破坏文献中的电子标签,和办理借还手续的过程。在门口安装电子标签检测系统以保障文献的安全。为了减少人体对监测系统的屏蔽作用,建议在门口的多个方位安装多个电子标签阅读器,以达到对出馆读者多方位扫描的目的。
2.3注意防辐射
(1)减少电磁辐射强度。了解空中电磁辐射强度(功率密度)分布的情况,1mw/cm2是安全标准的参考限;尽可能离辐射源远一些;不需要时关闭电磁辐射或尽量采用间歇辐射工作方式;不要长时间在天线辐射的主波瓣内(一般为天线的正前方)停留。3)穿戴特殊防辐射服装降低电磁辐射危害。尽管金属可以有效阻挡微波辐射和多种射线,但是日常情况下沉重的金属防护服显然没有必要。如今的纺织技术已经可以将金属纤维与其他纤维进行混纺,既可以使用单纯的金属材料纤维,也可以将金属纤维包裹在化纤材料里面,或者将金属材料镀在化学纤维外面,然后织成具有防辐射效果的布料,裁剪成衣。相对于纯金属的防护服,这种材料制成的服装穿着轻便舒适,可以有效防护微波和屏蔽辐射,是一种值得广泛采用的防辐射面料。
2.4针对RFID所进行的安全攻击主要有三种防护方法:物理防护方法、密码防护方法以及二者结合的防护方法。
总之,对于RFID在图书馆应用中的安全隐患,除了上述防护方法之外,还有一些其他的方式,如加大对读者和工作人员宣传教育的力度、使大家提高对安全隐患的认识,提高防护的觉悟;采用立法的方式,加强信息保护的力度等。
参考文献:
关键词:输电线谐波辐射 磁层线辐射 近地空间环境
中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)10(c)-0079-01
大量地基观测和卫星探测实例已经表明,电力系统辐射的谐波不仅会影响公用电网和其他地面系统的运行,而且会传播到高空电离层和磁层,在一定条件下对其造成扰动,这种现象称为输电线谐波辐射(Power Line Harmonic Radiation,简称为PLHR)。
1 输电线谐波辐射的首次发现
输电线谐波辐射现象第一次被发现是在1975年,当时美国斯坦福大学的研究学者Helliwell等在分析Siple站(位于南极洲)和Roberval站(位于加拿大,与Siple站互为地磁共轭点)的电磁观测数据时,发现在时频图中2~5 kHz频率范围内存在一些平行谱线,有些平行谱线的频率间隔约为120 Hz。这些学者认为这可能是由加拿大电力系统(电网频率为60 Hz)中长输电线的谐波辐射到高空电离层和磁层引起[1]。
2 输电线谐波辐射与磁层线辐射
自从输电线谐波辐射现象被发现以来,很多国外学者都开展了深入研究。二十世纪八九十年代,已经有大量的类似事件被观测到,其中大多数是地基观测实例,少数几例为卫星探测实例。这些实例中的频率谱线很多都有偏移,并不是准确地以50/100Hz或60/120Hz为频率间隔,因此学者们称这些事件为磁层线辐射(Magnetospheric Line Radiation,简称为MLR)。随后,磁层线辐射是否就是输电线谐波辐射,或者是否是由输电线谐波辐射引起等问题成为学者们研究和争论的焦点。
2006年,法国学者Nemec等利用DEMETER卫星的探测数据观测到了72例典型的辐射事件。他们将这些事件分为两类,一类是输电线谐波辐射事件,共有49例。在时频图中,输电线谐波辐射事件表现为水平的几条频率谱线,谱线频率为50或60Hz的谐波频率,谱线频率间隔分为50/100 Hz和60/120 Hz,频率间隔为50/100Hz的辐射事件主要发生在欧洲上空,频率间隔为60/120 Hz的辐射事件主要出现在美国上空和日本东北上空。也就是说,输电线谐波辐射事件的谱线频率和频率间隔都与当地地面电网频率相对应。因此,他们认为输电线谐波辐射是由地面电力系统辐射的谐波直接传播到高空电离层引起。
另一类是磁层线辐射事件,共有23例。通过研究发现,磁层线辐射特性与输电线谐波辐射特性明显不同:(1)磁层线辐射的强度比输电线谐波辐射的大,输电线谐波辐射的强度通常比较微弱;(2)磁层线辐射持续的时间比输电线谐波辐射长,有的磁层线辐射事件甚至能持续2 h;(3)在时频图中,磁层线辐射事件形成的频率谱线带宽也比输电线谐波辐射的大,输电线谐波辐射事件的频率谱线带宽最大不超过3 Hz[2-3]。
通过Nemec等的研究可知,输电线谐波辐射与磁层线辐射是两种不同的现象,它们都存在于电离层和磁层中。
3 输电线谐波辐射的影响及研究意义
目前,国外多数学者认为,随着电力工业的飞速发展和电力电子设备应用的增加,输电线谐波辐射现象将变得愈加明显。输电线谐波辐射在一定条件下会影响电离层和磁层的状态,而且可能会与电离层中的带电粒子相互作用,触发强度更大、频带更宽的辐射,这会对电离层环境产生一定的影响。因此,研究输电线谐波辐射现象对于认识地球的近地空间环境,特别是电离层环境,具有重要科学价值[4]。
4 结论
输电线谐波辐射是一种存在于电离层、磁层中但与磁层线辐射不同的现象,该现象对电离层环境会产生一定影响,对其进行研究有助于我们认识地球的近地空间环境。
参考文献
[1] Helliwell R A,Katsufrakis J P, Bell T F, Raghuram R.VLF line radiation in the Earth’s magnetosphere and its association with power system radiation [J]. J.Geophys.Res.,1975,80(31):4249-4258.
[2] Nemec F,Santolik O,Parrot M, Berthelier J J.Power line harmonic radiation(PLHR)observed by the DEMETER spacecraft[J].J.Geophys.Res.,2006,111:A04308.
微波炉作为生活中常用的电器之一,常常遭到人们误解。那这些说法到底是真是假呢?
微波炉原理:让水分子起作用
要搞清这些问题是真是假,首先要明白微波炉的工作原理。
微波炉不仅在中国,在日本、美国等很多发达国家都在广泛使用。其工作原理是使水分子起作用。
微波炉是通过其产生的辐射电子形成有序的空间电子流,用磁场穿过电子流产生控制作用,在磁场控制和给定的几何环境下产生电子流的交变,再通过波导管使交变电子流进入食品加工区域,交变电子流会激发极化食物中的水分子产生交变运动从而发热,水再将产生的热传递给食物,将其烧熟。
微波炉的确会产生辐射,但对人体无害。由微波炉的工作原理得知,微波炉确实存在辐射。不过,微波炉中的电磁场只对食物中的水起作用,它在封闭环境下对外界的影响很小,正规厂家生产的、带有3C标志的微波炉都是安全的,不会对人体产生有害影响,更别说损伤大脑了。
微波炉加热不会使营养流失。相比其他加热方式,微波炉的加热效率是最高的,其热效率高达80%以上,加热速度很快,其他加热方式的热效率仅为30%-50%左右,因此微波对食物营养素的破坏反而小。也就是说,相比其他加热方式,用微波炉加热反而好。
微波加热的食物更不会产生癌物质。微波加热的主要介质是水,加热的原理是对食物中的水产生分子振荡,从而产生热。因此,它不可能产生新的东西。当然,如果用微波加热时把食物烧糊、烧焦,那是有可能产生有害物质的。不过这归咎于烧糊、烧焦,跟加热方式无关。
那么,正确使用微波炉的方法是什么呢?1.按照使用说明规范操作;2.微波炉运行时可与其保持半米以上的距离;3.在不使用时及时关闭电源;4.微波炉停止运行后再开门;5.尽管强行开门时微波炉会自动关闭微波发射,但也尽量不要这样做;6.保持炉内清洁,保证微波炉有良好的工作环境;7.不要过度或反复加热食物,避免因脱水过度造成食物焦干变质。
微波炉的常见产品问题
为了加强微波炉产品的质量监管,近些年国家质检总局数次组织开展了微波炉产品国家监督抽查工作。抽查中发现的主要问题包括:
1.产品存在锐边、毛刺和尖端。
由于微波炉都采用金属外壳,四周存在较多的通风口,工艺处理不当,很容易被刮伤。产品中的金属螺钉较多,一些自攻螺钉选用的长度不合理,造成尖端外露,在使用中容易被尖端刺伤。
2.电源线接地端子无防松措施。
电源线接地端子没有防松措施,在拆装端子的过程中,螺钉很容易出现滑牙的现象,导致接地端子无法拧紧或松脱,最后接地端子松脱。这样器具电击防护措施中就少了接地防护。如果其他的绝缘失效,金属外壳就可能带电,一旦这样的情况出现,产品就会有很大的安全隐患,消费者应该立即停止使用,并送到维修部给专业人员检查。
3.防触电问题。
微波炉腔体顶部的石英管没有任何防护罩,直接在外,使用时容易触及带电部件,影响安全。在选购带烧烤功能的微波炉时,要记得看看腔体内部的发热管是否有防护网罩,选择带有防护网罩的微波炉才是安全可靠的。
微波炉选木购注意事项
1.看标识和使用说明:⑴产品上是否有3C认证的标识。只有带3C认证标志的产品才是获得国家强制性认证的,才能够在市场上销售;⑵产品上是否有制造商名称、型号、规格的标识。这些有助于消费者了解产品,既方便上企业官方网站查询,又方便以后维修保养,同时也可以作为消费者维护合法权益的重要证据之一;⑶产品上是否有能效标识。能效标识是区分微波炉质量好坏的重要标志之一。消费者可以根据能效标识的参数选择效率高、耗能低的节能微波炉;⑷看说明书和保修卡是否配套齐全,如果配有烹调菜谱更好。消费者可以了解产品的使用方法,同时也作为消费者维修保养的重要证据之一。
关键词:锅炉压力容器;检验;事故预防
近年来,在我国出现的各种与锅炉压力容器相关的安全事故越来越多,给社会的稳定和人民的安全带来了严峻的考验。因此,诸如锅炉压力容器这样的特种设备,检验工作非常重要,在进行检查工作时一定要加强对事故的预防。
一 锅炉压力容器检验工作中的危险性
1.在设备设置上常见的缺陷主要有强度不足、刚度不够,以及稳定性相对较差等;诸如管道、漏蒸汽、化学介质等设备设施之间的密封性不好等;缺乏检验平台和手脚架等防护设施等;防护距离不合适,用材不对,支撑不当等;这样的危险因素造成的事故主要包括窒息、中毒、坠落,以及烫伤等。
2.电磁辐射危险,诸如一些带电的设备出现漏电现象,发生静电、雷电,以及非法用电等;与此同时,还有各种射线现场的辐射等,这样的危险因素主要导致的事故类型是爆炸、触电,以及人体的损伤等。
3.粉尘、有害有毒物质,以及高低温物质和腐蚀性物质等造成的危害,比如热水的运行设备、高温蒸汽设备,以及高温炉渣等;煤灰、煤粉,以及煤渣等,以及烟灰、烟垢,以及烟尘等;同时还有锅炉的炉膛油然气,锅炉尾部烟道等。以上这些危险的因素导致的事故主要有冻伤、烫伤、视力下降、呼吸道感染,以及爆燃、爆炸等。
4.环境因素导致的危险也是非常常见的,比如在不良的环境中作业、内部空间不足、通风系统不达标,以及通风方式不合适等,这样的环境因素导致的事故主要表现在对人体的损伤和缺氧窒息上。
5.人为因素。比如检验工作人员的听力不好,视力不佳,体力不支;或患有疾病、心理状态等;这些危险因素导致的事故主要包括对工作人员身体的伤害,以及一定程度的爆炸等。
二 锅炉压力容器检验工作中的事故预防策略
要想保证工业化的发展,促进工业生产的正常进行,就必须要保证相关设备的安全运行。锅炉压力容器检验工作中常见的事故主要由以上五个方面的危险因素导致的,要想有效预防这些事故,就必须要采取科学的事故预防措施,
1.设备与设施的缺陷预防策略。
要想对设备和设施的缺陷进行有效的预防,就必须要认真检测设备设施的每一个部件,保证每一个部件的稳定性和刚度要求,同时要对和相关设备相连的阀门、管道等进行全面的检查,保证其是封闭完好的,避免出现泄漏的现象。对于盲板的安全数量与安装位置进行科学的确定,并且要设立相关的标识来起到警示的作用。此外,还要按照相关要求来搭设脚手架和检验的平台。
2.电危害的预防策略。
对于电危害的预防要从以下几个方面着手:首先,要对设备的接零和接地的保护装置进行全面的检查和检验,对于漏电保护装置一定要科学安装;其次,必须要加强对诸如手套、靴鞋等绝缘用品的使用,认真细致地检查避雷装置的安装,以及雷雨电气的停电工作等;第三,要使用12V~24V的安全电压。
3.电磁辐射的预防策略。
对于电磁辐射的预防首先要对作业区和警戒区明确标识,最好要悬挂一些明显的警示标识;其次,要在设备的作业时间里加强工作人员的监督,没有关系的人员不得入内;第三,操作人员在进行工作时,要穿戴相关的防辐射产品,严格按照作业指导书来操作;第四,要对放射源派专人保护、保存,切不可流失。
4.高低温物质的预防策略。
对于高低温物质的预防策略,最常用的,也是最有效的方法就是对警示牌明确标识,而且要按照一定的周期进行全面的巡查。
5.运动物体的预防策略。
对于一些运动着的物体造成的伤害,采取的预防策略要从以下几个方面入手:首先,对于检测工具和拆装的部件,要做到轻拿轻放,切不可随意丢失、任意抛接,一些比较小的零件,可以系上保险绳;其次,如果低层正在进行检验活动,那么上部切不可施焊,如果需要进行施焊活动,一定要明确标识,避免出现火灾;第三,如果炉膛内部结焦材料,一定要全面检验外部的保温层,在危险品还没有得到全面的清除之前,切不可私自闯入。
6.粉尘预防策略。
针对粉尘造成的危害,主要的预防策略是彻底清扫沉降物,一定要人工清扫,切不可使用机械进行草略的吹扫,同时工作人员在进行检验时,一定要佩戴好防护工具,尤其是防护面具。
7.易燃易爆预防策略。
易燃易爆是锅炉压力容器检验中切不可出现的事故,一旦发生,后果不堪设想。因此,在进行了彻底的吹扫以后,一定要对抽样测试高度重视,尽量多点抽样。在没有经过批准的情况下,切不可动用明火和施焊。
8.有毒和腐蚀性物质的预防策略。
对于有毒物质和带有腐蚀性的物质,要进行彻底的吹扫和收集,甚至要中和置换。同时,要进行多点测试,和动物实验测试。此外,工作人员一定要佩戴防毒防腐蚀用具,要酸碱物质派专人保护。
9.压力试验预防策略。
对于压力试验可能造成的危害,要尽量配备压力等级与其相适用的设备和压力表,量程要为试验压力能达到的2倍~3倍最为合适。在进行试验介质的选择时,水压试验一定要用纯净水质,用于气压试验的气体一定不能使有毒和易燃易爆的气体,通常使用压缩空气,或者氮气即可。同时,要对区域进行清场和必要的标识,无关人员切不可入内。此外,要加强责任人员的任命,严格按照指导书进行科学的试验。
10.环境因素的预防策略。
对于环境因素造成的危害,要从三个方面如手,首先在进行机械通风的选用时,要明确通风方式,切不可用氧气瓶直接进行增氧;其次,要加强内外监控联络人员的设置;第三,要科学设置内部检验系统的实施状态的标识,不同的实施状态要有明显区别的标识。
11.人为因素的预防策略。
针对人为因素造成的危害,预防策略要从以下途径进行实施:首先要加强对工作人员体能的重视,选择身体健康的人上岗就业,同时要保证劳逸结合,切不可搞疲劳战术。此外,要对员工的培训工作正确操作,科学制定误操作的预防制度。
总之,锅炉压力容器的检验工作对于工业生产的正常性有着关键性的地位,直接关系着工业化的发展方向。在工业化飞速发展的今天,我们要加强对工业生产中锅炉压力容器检验工作的重视,研究分析事故发生的原因,采取行之有效的事故预防策略,进而促进工业生产的正常进行,提高我国工业化的发展水平。
参考文献
关键词:辐射换热;热阻;辐射减弱
中图分类号:TK124 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)30-0040-02
在各种炉膛传热计算模型中,300MW和600MW容量等级的锅炉1973年苏联热力计算标准计算出的炉膛出口烟温与实际值明显偏低,说明该方法过高地估计了炉内传热量。煤粉炉的燃烧空间内,除了高温烟气中的三原子气体参与辐射换热外,弥散在空间的悬浮粒子,如炭黑、炭粒和飞灰等通过对辐射能的吸收、发射和散射参与换热过程。参考文献[6]至参考文献[8]考虑了从火焰中心至水冷壁表面介质的吸收和固体颗粒的散射特性对辐射强度减弱的影响,提出了修正后的炉内辐射传热方程。本文在此基础上,应用辐射换热网络法,分析了辐射空间热阻的变化,绘制了辐射换热网络图。针对HG-220/100型锅炉进行了计算,并分析了介质的吸收和散射作用对辐射换热的影响。
1 考虑辐射强度减弱的炉膛传热计算方法
炉内辐射传热计算方法采用两个平行平板之间的辐射传热公式,把与水冷壁相切的假想平面看作是具有火焰平均温度的火焰辐射表面。这种处理方法,假想火焰平面与受热面(水冷壁平面)之间距离很小,符合光学密度很小的条件。
2 考虑辐射强度减弱的辐射换热网络分析
物体之间的辐射热交换问题和电网络问题相似,物体的黑体辐射力是有源节点,表面的有效辐射是无源节点。参照电学中的克希荷夫定律,列各无源节点的热流平衡方程,即可求解辐射换热问题。辐射换热网络分析法简单直观,小型网络的解可以写成参数形式,适用于零维模型的研究。
4 结语
(1)在辐射换热网络法基础上,引入一个辐射空间热阻,绘制了考虑辐射强度减弱体系的辐射换热网络图,便于零维辐射换热问题的研究。由于辐射空间热阻增大,使得火焰与水冷壁表面单元之间总辐射热阻增大,削弱了火焰与水冷壁表面之间的辐射热交换。
(2)计算结果表明,考虑介质的吸收和散射作用,应用辐射强度沿射线方向减弱的炉膛黑度替代标准中不考虑辐射强度减弱的炉膛黑度时,炉膛出口烟温升高,在炉膛的零维计算模型中,介质的吸收和固体微粒的散射作用不宜忽略。
参考文献
[1] 李伟,王雅勤.关于电站锅炉几种计算标准的研究[J].现代电力,2001,18(1):8-121.
[2] 邓广发.炉膛出口烟温计算方法的对比研究[J].热力发电,2004,(4):17-19.
[3] 周克毅,赵震,曹汉鼎.炉膛出口温度计算方法的分析与比较[J].动力工程,1999,19(5):363-366.
[4] 霍志红,张志学,唐必光,等.电站锅炉炉膛出口烟温算法改进与实现[J].能源工程,2003,(1):11-14.
[5] 李永兴.电站锅炉炉膛出口烟温计算方法的研究与改进[J].动力工程,1992,(6):34-39.
[6] 赵伶伶,泰.大容量超临界和超超临界压力锅炉炉膛传热公式[J].热能动力工程,2009,24(3):355-361.
[7] 泰,赵伶伶.考虑辐射强度沿截面方向减弱的炉内传热公式[J].东南大学学报,2008,38(6):1004-1010.
[8] 泰.锅炉原理[M].北京:中国电力出版社,2009.
[9] Siegel R,Howell J R.Thermal radiation heat transfer[M].2nd edition,Washington,Hemisphere and Mc Graw-Hill,1981.
提起X线,大家首先想到的肯定是医院。的确,X线在医学诊断和治疗上的应用十分广泛,是医生们的“好帮手”:发热、咳嗽了,可以拍张X线胸片,看看肺部有没有炎症;不慎摔伤,可以拍张片子,看看有没有骨折;B超发现肝脏有占位,可以做一次腹部CT,明确占位的性质;心绞痛频繁发作,可以做一次冠状动脉造影,了解冠状动脉的病变程度等。
不过,“看不见、摸不着”的X线对确实会对人体健康造成一定隐患,长时间、大剂量的X线辐射还会导致疲劳、食欲减退、骨髓抑制等放射性伤害,与某些癌症的发生也存在一定关系。
多少剂量的X线辐射会对人体造成危害?X线辐射与肿瘤的发生有关系吗?X线的辐射范围有多大,专门用于X线诊断和治疗的房间需要符合哪些要求?在接受放射诊断和治疗时,患者需要具备哪些放射防护意识,做好哪些防护工作,避免哪些误区?在日常生活中,如何减少辐射带来的伤害?让我们一起来听听专家的说法。
专家简介
刘士远
第二军医大学附属医院影像医学与核医学科主任、教授、主任医师、博士生导师,博士后,中华医学会放射学会副主任委员、心胸学组组长,上海医学会放射学会候任主任委员。从事医学影像临床工作26年,擅长胸部疾病,特别是肺癌的诊断与鉴别诊断、中晚期肺癌的综合介入治疗,以及功能影像学和分子影像学研究。
大众医学:X线的用途很广,尤其是医学领域。我们去医院拍片、做CT等,都需要接触到X射线。X射线会对人体健康产生哪些影响?
刘士远:X线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁波,由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。X线的用途很广,主要用于医用放射检查和治疗、民用消毒杀菌、工业探伤,以及胶片感光等。
从理论上说,X线对人体是轻度有害的。目前认为,当短时X线辐射量低于100毫西弗时,对人体健康没有危害;当短时X线辐射量超过100毫西弗时,就会对人体造成一定危害。比如,辐射量为100~500毫西弗时,没有疾病感觉,但血液中的白细胞数在减少;辐射量为1000~2000毫西弗时,会导致轻微的射线疾病,如疲劳、呕吐、食欲减退、暂时性脱发、红细胞减少等;辐射量达到2000~4000毫西弗时,骨髓和骨密度会遭到破坏,红细胞和白细胞数量极度减少,会出现内出血、呕吐等症状;辐射量大于4000毫西弗时,将危及生命。
值得注意的是,尽管辐射伤害是否会发生以及严重程度与辐射剂量、各人的耐受程度、对X线的敏感性,以及健康状况等多种因素有关,但从预防角度看,X线检查的次数还是越少越好。
问:常见的X线检查,如拍胸片、做CT等,辐射量大吗?
刘士远:在自然状态下,人每年接受的辐射量约为2.8毫西弗。其中,约85%为天然来源(如室内的氡衰变产物、宇宙射线等),14%为医疗照射(如X线检查、核医学检查),其他人工来源(如放射性粉尘、核工业排放物等)所占的比例不到1%。通常,一次标准的胸部X线摄影检查,患者接受的辐射量为0.01~0.02毫西弗,相当于人在10天左右的时间里受到的天然辐射量;做一次胸部CT检查接受的辐射量为1~8毫西弗,对人体健康的危害不大。
不过,由于X线辐射在短期内具有累积效应,即短期内连续接受多次照射,超过了人体细胞的修复速度时,辐射量会累积,容易导致放射性伤害。比如,偶尔做一次CT对健康没有影响,但如果在一个月内重复做好几次CT,就会发生辐射累积效应,危害人体健康。临床上,我们经常会碰到一些患者,辗转多家医院就医,往往去一家医院,就做一次CT,有的患者甚至在短短两三个月内做了数次CT和PET-CT,既浪费了医疗资源和金钱,也损害了自己的健康,实在令人感到惋惜。
在此提醒广大患者,尽量避免短期内重复照射,或短时间内高强度照射。
问:长期X线暴露与癌症,尤其是甲状腺癌的发生有关系吗?
刘士远:近年来,甲状腺癌的发病率逐年上升,病因尚不完全明了。目前认为,甲状腺癌的发生与放射性损伤、碘过量或缺碘、性激素、家族遗传等因素有关。甲状腺对X线较敏感,长期X线暴露与甲状腺癌的发生存在一定关系。据报道,70%~80%的儿童甲状腺癌,均有早年因颈部淋巴结炎、扁桃体炎或胸腺疾病而接受过放射治疗的历史。动物实验亦表明,小剂量放射照射足以使甲状腺细胞代谢发生变化,数年内不能恢复;大剂量的放射线照射会损伤,甚至破坏甲状腺细胞,导致甲状腺细胞异常分裂,或导致促甲状腺素(TSH)分泌增多,促进甲状腺细胞癌变。
当然,尽管X线辐射被认为是恶性肿瘤的诱发因素之一,但辐射量必须达到一定程度,才会对人体造成损伤。由于甲状腺、性腺等器官对X射线更敏感,故与其他组织器官相比,可能在更低剂量、更少时间地照射下,较早地发生癌变。日常生活中接受的自然辐射,或者一年中接受2~3次正常的放射性医学检查,并不会诱发白血病或恶性肿瘤,大家不必过分担心。从事辐射工作的人员由于所处工作环境中的基础辐射值较高,则应做好辐射防护工作,并定期接受辐射剂量测定和体检。
问:X线辐射和核辐射是一回事吗?
刘士远:不是一回事。X线主要由X射线管产生,作用时间短,射线品种单一,辐射能量较低,易于防护。核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流,包含阿尔法、贝塔、伽马等射线,辐射剂量较大,辐射时间较长(与放射性同位素半衰期有关)。不过,两者统称为电离辐射。
问:我国对医用X线设备的使用有哪些规定?使用X线设备的机房或手术室需要做好哪些特殊防护措施?
刘士远:应该说,我国对X线放射设备的监管还是很严格的。比如,放射科的大型X线设备都必须经过质监部门的检测;使用X线设备的机房或实施介入治疗的导管室必须有特殊的屏蔽措施,并经环保局评估达到放射防护要求,取得放射防护许可证。此外,卫生监督部门还会对X线设备的辐射量、安全性,放射标识是否完善,防护用具是否齐全等进行检查。简而言之,医用X线设备必须“三证齐全”,即拿到环保评估证明、放射防护许可证和设备使用许可证,方能开展工作。但在实际工作中,尤其是非放射专业的医生在使用移动X线设备时,往往缺乏必要的放射防护意识,他们不知道使用X线设备的房间需要防护,自身需要防护,病人也需要防护。
根据国家卫生行政部门的规定,介入治疗所用到的放射设备为Ⅱ类辐射装置,骨科手术中所用到的小型C型臂X线设备属于Ⅲ类辐射装置。使用这些设备的手术室除了要具备常规手术室必须有的净化层流系统外,还必须对手术室进行电离辐射屏蔽的施工,以及辐射防护用品的配备。比如,房间墙壁、上下楼板中应置入厚度不小于2毫米的铅板或按要求在建筑材料中加入硫酸钡,手术室的门应为铅门,并贴有电离辐射标识;医护人员和患者应配备铅防护用具,如铅帽、铅围脖、铅衣等;X线设备工作时,医护人员应注意尽量远离受照射部位,减少照射时间。
问:患者在医院接受X线检查或介入治疗时,应做好哪些防护措施?
刘士远:近年来,放射防护越来越受到重视。医院为X线受检者提供的防护措施包括:①配备经环保部门和卫生监督部门检测合格的X线设备和专用机房;②机房门口张贴电离辐射检查相关注意事项的告知书;③配备铅围脖、铅帽、三角巾、铅围栏等常规铅防护用品,对受检者的非检查部位,尤其是性腺、甲状腺等敏感部位,予以适当防护;④对陪护人员进行适当防护;⑤检查时尽量使用低剂量的投照方式,并尽量减少有效曝光时间;⑥发现有辐射超标或超剂量检查的患者,及时启动辐射安全应急预案,记录曝光条件,及时进行医学检查和观察,或给予及时治疗和处理,并将事件上报至上级卫生主管部门。
问:在儿童的放射防护问题上,有哪些注意事项?
刘士远:儿童的体表面积和器官体积都相对较小,组织细胞相对幼稚,故与成年人相比,电离辐射对儿童的负面影响会呈几何级数的上升。因此,儿童应尽量避免放射检查。若必须检查,应尽量降低照射剂量、缩短曝光时间,并对非检查部位予以重点防护。
需要补充的是,由于胚胎对辐射的影响更为敏感,故妊娠期妇女应避免放射性检查和治疗。研究表明:妊娠头三个月为胚胎形成期,接受辐射可能会导致流产,也可能造成胎儿肢体缺损或畸形;妊娠4~5个月为胎儿成形期,接受辐射可能会损伤胎儿的中枢神经系统,导致婴儿智力低下;妊娠6~10个月为胎儿成长期,接受辐射可能会导致婴儿免疫力低下。
问:由于胸透的X线辐射量较大,故儿童和青少年不宜做胸透,是这样吗?
刘士远:胸透的放射线量在X线检查中是最大的,做一次胸透相当于拍10次X线胸片。不过,胸透检查的时间一般为数十秒,对人体的危害十分有限。一般地说,成年人偶尔做一次胸透,对健康几乎没有明显危害。不过,儿童和青少年还是应该慎做胸透。因为儿童和青少年正处于生长发育高峰期,细胞分裂活跃,其组织细胞对放射线的敏感性比成年人高得多,且年龄越小越敏感,越容易导致放射损伤。因此,我国和国际的儿童放射卫生防护标准均有明确规定:不能把胸透作为幼儿和青少年的常规检查(如体检)项目。儿童和青少年应尽量用“拍片”代替“胸透”。
实际上,目前我国的许多大医院都已经取消了胸透检查。因为胸透时所采用的电压、电流都大大弱于拍片,经过人体的时间相对更长,被人体吸收的剂量更多,清晰度、准确性也不如拍片好,且无法留档(没有片子),日后无从对比。
问:日常生活中也有很多辐射源,比如家用电器、建筑材料等,这些辐射对人体健康有影响吗?该如何正确防护?
刘士远:日常生活中的辐射源可分为电离辐射和电磁辐射两类。一类是自然界中的放射性微粒、太阳黑子,以及大理石等材料产生的电离辐射;另一类是手机、电脑、微波炉等家用电器在工作过程中产生的电磁辐射。研究发现,在辐射源集中的环境中工作、学习和生活的人,容易出现失眠多梦、记忆力减退、体虚乏力、免疫力低下等问题。当然,不同的人或同一人在不同年龄段对辐射的承受能力是不一样的,即使在辐射超标环境中,也并非所有人都会得病,大家不必对辐射“草木皆兵”。
当然,对于广大民众而言,掌握一些科学、实用的辐射防护措施,尽量降低辐射对健康的危害,还是非常有必要的。具体措施包括:①使用电器时,尽量保持一定的安全距离,并尽量缩短与电器近距离接触的时间;②电器不用时,关闭电源,不要将许多电器设备集中放置在一处;③在进行家庭装潢时,尽量少用或避免使用大理石等含有辐射物质的材料;④房间内放置仙人球等绿色植物,以利于环境中辐射物质的吸收;⑤多吃胡萝卜、番茄、海带、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物;⑥增强体育锻炼,增强机体免疫力;⑦由于高空存在较多的宇宙辐射,故乘飞机时最好选择靠走道的座位,回家以后应立即洗澡,清除身上的辐射物质;⑧尽量避免长时间使用电脑,用完电脑后应及时用洗面奶清洗脸部。
延伸阅读:X线受检者须知
1. 怀孕妇女,尤其是怀孕头三个月的妇女应尽量避免放射影像学检查。
2. 受检者在接受医疗照射时,应对邻近照射野的敏感器官和组织进行屏蔽防护,如甲状腺、性腺等。
3. 非受检者禁止进入操作现场,若受检者需要陪护,陪检者必须做好防护措施,如穿上铅衣、戴上铅帽和铅围脖。
4. 放射机房红灯亮起时,说明房间内正在进行X线检查,等候人员不要在机房门口逗留,尤其不要从门缝处向内张望。
关键词:移动通信基站;电磁辐射;环境调查
中图分类号:X591 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)2-0059-02
1 引言
随着科学技术的快速发展,移动通讯技术已经完全融入人类生活的方方面面,移动通信基站是移动通信设备信息的交换中心,在其交换信息的同时存在着电磁辐射。人们在使用通信设备的同时也在担心着电磁辐射的污染。近几年来,南充市市民对移动通信基站的投诉逐年增加,市民要求通信公司拆除自己生活环境周围的移动通信基站,因此经常与通信公司产生各种纠纷。对南充市移动通信基站周围电磁环境现状的调查是开展南充市电磁辐射管理的基础工作,有助于环境管理部门对南充电磁辐射环境区域形势的正确判断,同时也有利于提高市民对移动通信基站所产生的电磁辐射的正确认识。
2 调查方法
2.1 调查对象
南充现有9个县、市、区,分别是顺庆区、高坪区、嘉陵区、营山县、蓬安县、西充县、仪陇县、南部县、阆中市,本次调查选择了9个县市区中82个移动通信基站,主要选定城区基站,并兼顾乡村基站。为更好的反应移动通信基站周围电磁环境现状,本次调查监测主要覆盖移动通信频段(700~3000 MHz)。
2.2 监测仪器
监测使用的仪器为PMM公司的PMM8053B型电磁辐射分析仪,采样EP33M型探头。仪器在检定有校期内。相关参数见表1所示。
2.3 监测布点及数据处理
监测时间选择在8:00~18:00通话最繁忙的时段,天气条件为无雪、无雨、无雾、无冰雹,环境温度为20.3~31.7℃,环境湿度为34.1%~75.1%,监测布点选择在以基站天线为中心半径50 m[1]的圆形区域内,主要考虑天线的主射方向与区域内敏感点的室内、室外进行布点。仪器探头距离监测平面1.7m,离操作人员大于0.5 m,每个测点连续测5次,每次测量时间应不小于15 s,并读取稳定状态的最大值。若测量读数起伏较大时,应适当延长测量时间。由于所用监测仪器只能读出电场强度,所以需要利用功率密度与电场强度换算的关系式[2]为:
P=E2η,
式中:P为功率密度,单位为W/cm2; E为电场强度,单位为V/m; η为电磁波在空气中的阻抗,η为377 Ω。
2.3 评价方法
《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中,对在30~3000 MHz频段内任意连续6 min内功率密度限值为0.4 W/m2。
《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/T 10.3-1996)对单个基站的环境管理限值执行功率密度的1/5,即0.08 W/m2。
3 移油ㄐ呕站周围电磁环境监测结果分析
本次监测82个移动通信基站,共383个监测点位,基站周围电磁辐射环境监测结果见表2。
由表2可知,在383个监测点位中,最大值是0.0792 W/m2,平均值是0.0101 W/m2,所有点位均低于0.08 W/m2的环境管理限值。
图1是对南充市移动通信基站监测结果的分段统计,小于0.05 W/m2的监测值占总监测点的66.6%,而小于0.04 W/m2的监测值占到了91.4%,大于0.04 W/m2只占8.6%。可见,南充市移动通信基站周围电磁辐射均小于0.08 W/m2的环境管理限值,且电磁辐射水平较低。
4 结语
本次监测南充82个移动通信基站周围电磁辐射均符合《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)与《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/T 10.3-1996)的规定和要求。南充市移动通信基站电磁辐射总体水平较低,因此没有必要对基站产生的电磁辐射过分担忧。
参考文献:
【中图分类号】 R 179 G 478.2 R 814.4
【文章编号】 1000-9817(2007)04-0382-01
【关键词】 X线透视检查;辐射损伤;学生保健服务
高校招生体检是学生进入高校的程序之一,其中X线胸部透视(以下简称胸透)检查是检测学生心肺状况的一项必测项目,但会给学生带来电离辐射危害效应。根据放射实践正当性的原则,结合某地近4 a来的体检结果,笔者认为,高校招生X线胸透检查项目的必要性值得探讨。
1 X射线胸透体检方式不科学,易导致学生电离辐射损伤
笔者对某地体检机构调查时发现,该机构每天安排体检任务在400人左右;在进行X线胸透项目时,每10人一批进入放射科,对考生无任何防护,经逐个胸透后才能出来。放射科医生只考虑工作方便,而忽视X线对学生带来的电离辐射损伤。X线属于电离辐射,电离辐射的危害有2种:确定性效应和随机性效应。确定性效应只有射线剂量在体内累积到一定程度后才会发生;而随机性效应则不然,很可能一次照射就会发生疾病,受照剂量越多,时间越长,诱发疾病的概率越大。射线诱发白血病等癌症就属于随机性效应。
国家规定,公众年剂量限值为1 mSv。据报道,1次胸透皮肤吸收剂量为0.60~4.85 mGy,即为辐射R的辐射权重因数为1,那么接受1次胸透的剂量当量为0.60~4.85 mSv[1-2]。按照规定,应当禁止非受查者进入操作现场[3]。但在许多高校招生体检时,往往是多人集中进去,受检者未加任何防护,完成后共同出来,接受的剂量当量就会增加。
2 X射线胸透体检成本效益低
笔者调查的某地近4 a共体检学生16 075人,累计检出结核病8人,检出率为0.498‰,成本效益极低。如此低的检出率,却使数万考生蒙受电离辐射随机性效应的风险。所以笔者认为,应该将X线胸透从体检项目中剔除。提倡放射实践正当化,目的是预防和减少随机性效应和确定性效应。说其为不正当的放射实践,是对社会公众带来的利益难以弥补其可能引起的辐射危害。
3 建议
3.1 对高危人群进行X线检查 在学生中加强结核病防治知识的宣传,会有80%~90%的活动性肺结核患者和90%以上的痰涂片阳性肺结核患者报告有可疑症状,再对可疑患者进行痰抗酸杆菌和肺部X射线检查[3],将会大大减少电离辐射受照人群。在高校招生中,中学应提供高危人群的登记资料,与体检医生配合做好病史的询问。
3.2 提倡采用X线摄片法 在结核病高发区,可对饮食业人员、教育工作者和学生做就职或入学前的胸部X射线检查,且应尽量以胸部X线摄片代替胸部荧光透视检查。X线摄片能使受检者接受的剂量大大减少,还可以永久保存记录。
3.3 放射实践的正当化 医疗机构使用放射影像技术进行健康普查的,应经过充分论证,制订周密的普查方案,采取严格的质量控制措施。产生电离辐射的任何实践要经过论证,或确认该项实践是值得进行的,其所致的电离辐射危害同社会和个人从中获得的利益相比是可以接受的。如果拟议中的实践不能带来超过代价(包括健康损害代价和防护费用的代价)的净利益,就不应采用该项实践。