Допустимі рівні напруженості ЕМП радіочастотного діапазону наведені в табл. 4.2.

Таблиця 4.2. Допустимі рівні напруженості ЕМП радіочастотного діапазону

Діапазон частот, Гц	Допустимі рівні напруженості ЕМП	Допустима поверхнева густина потоку енергії, Вт/м2
	За електричною складовою (Е), В/м	За магнітною складовою (H), A/м
6•104 ч3•106	50	5,0	-
3•106 ч3•107	20	-	-
3•107 ч5•107	10	0,3	-
5•107 ч3•108	5	-	-
3•108 ч3•1011	-	-	10

Дотримання допустимих значень ЕМП контролюють шляхом вимірювання напруженостей Е та H на робочих місцях і в місцях можливого перебування персоналу, в яких є джерела ЕМП. Контроль необхідно проводити періодично, однак не менше, ніж один раз на рік, а також при введенні в експлуатацію нових чи модернізованих установок з джерелами ЕМП, після їх ремонту, переналагодження, а також при організації нових робочих місць.

Дослідження показали, що опромінення ЕМП малої інтенсивності впливає на тварин практично так само, як і на людей.

В перший період опромінення спостерігаються зміни поведінки тварин, у них з'являються неспокій, збудження, рухова активність, прагнення втекти із зони випромінювання. Тривалий вплив електромагнітного випромінювання призводив до зниження збудження, зростання процесів гальмування. Вплив електромагнітного випромінювання на тварин у період вагітності призводив до зростання кількості мертвонароджених, викиднів, каліцтв. Спостерігалися аналогічні наслідки, які проявлялись у наступних поколіннях. Мікроскопічні дослідження внутрішніх органів тварин виявили дистрофічні зміни тканин головного мозку, печінки, нирок, легенів, міокарду. Було зафіксовано порушення на клітинному рівні. На підставі клінічних та експериментальних матеріалів виявлені основні симптоми уражень, які виникають при впливі електромагнітного випромінювання, їх можна класифікувати як радіохвильову хворобу. Ступінь патологій прямо залежить від напруженості ЕМП, тривалості впливу, фізичних особливостей, діапазонів частот, умов зовнішнього середовища, а також від функціонального стану організму, його стійкості до впливу різних факторів, можливостей адаптації.

Поряд з радіохвильовою хворобою як специфічним результатом дії ЕМП спостерігається, завдяки його впливу, загальне зростання захворюваності, а також захворювання окремими хворобами органів дихання, травлення і т. ін. Це відмічається також і при дуже малій інтенсивності електромагнітного випромінювання, яка незначно перевищує гігієнічні нормативи.

Є відомості про клінічні прояви дії НВЧ опромінення залежно від інтенсивності опромінення. При інтенсивності близько 20 мкВт/см² спостерігається зменшення частоти пульсу, зниження артеріального тиску, тобто здійснюється реакція на опромінення. Зі зростанням інтенсивності проявляються електрокардіологічні зміни, при хронічному впливі - тенденція до гіпотонії, до змін з боку нервової системи. Потім починається прискорення пульсу, коливання об'єму крові.

За інтенсивності 6 мВт/см² помічено зміни у статевих залозах, у складі крові, каламутність кришталика. Далі - зміни у згортанні крові, умовно-рефлекторній діяльності, вплив на клітини печінки, зміни у корі головного мозку. Потім - підвищення кров'яного тиску, розриви капілярів та крововиливи в легені та печінку.

За інтенсивності до 100 мВт/см² - стійка гіпотонія, стійкі зміни серцево-судинної системи, двостороння катаракта. Подальше опромінення помітно впливає на тканини, викликає больові відчуття, якщо інтенсивність перевищує 1 Вт/см², то це викликає дуже швидку втрату зору.

Одним із серйозних ефектів, зумовлених НВЧ опроміненням, є ушкодження органів зору. На нижчих частотах такі ефекти не спостерігаються і тому їх треба вважати специфічними для НВЧ діапазону. Ступінь ушкодження залежить в основному від інтенсивності та тривалості опромінення. Зі зростанням частоти, напруженість ЕМП, яка викликає ушкодження зору - зменшується. Гостре НВЧ опромінення викликає сльозотечу, подразнення, звуження зіниць. Потім після короткого (1ч2 доби) періоду, спостерігається погіршення зору, яке зростає під час повторного опромінення, що свідчить про кумулятивний характер ушкоджень. При впливі випромінювання на око спостерігається ушкодження роговиці. Але серед усіх тканин ока найбільшу чутливість має в діапазоні 1ч10 ГГц - кришталик. Сильне ушкодження кришталика зумовлене тепловим впливом НВЧ (при щільності понад 100 мВт/см²).

Люди, опромінені імпульсом НВЧ коливань, чують звук. Залежно від тривалості та частоти повторень імпульсів цей звук сприймається у якійсь точці (всередині чи позаду) голови. Частота відчуття звуку не залежить від частоти НВЧ сигналу. Існує наступне пояснення слухового ефекту: під впливом імпульсів НВЧ енергії збуджуються термопружні хвилі тиску в тканинах мозку, які діють за рахунок кісткової провідності на рецептори внутрішнього вуха.

У тварин слуховий ефект викликає неспокій, вони намагаються уникнути опромінення. Питання, наскільки слуховий ефект неприємний чи шкідливий для людини, перебуває у стадії дослідження, як і питання про можливі неслухові ефекти імпульсного НВЧ опромінення.

При дослідженні впливу НВЧ випромінювання невеликої (нетеплової) інтенсивності на комах спостерігалися тератогенні ефекти (вроджені каліцтва), які іноді мали мутагенний характер, тобто успадковувалися.

Виявлено значний вплив НВЧ на зміну фізико-хімічних властивостей та співвідношення клітинних структур. Особливо це призводить до затримки та припинення процесів розмноження бактерій та вірусів і знижує їх інфекційну активність.

4.4 Захист від впливу електромагнітних випромінювань

Для зменшення впливу ЕМП на персонал та населення, яке знаходиться в зоні дії радіоелектронних засобів, потрібно вжити ряд захисних заходів. Засоби та заходи захисту від електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону поділяються на індивідуальні та колективні. Останні можна поділити на організаційні, інженерно-технічні та лікувально-профілактичні.

Здійснення організаційних та інженерно-технічних заходів покладено передусім на органи санітарного нагляду. Разом з санітарними лабораторіями підприємств та установ, які використовують джерела електромагнітного випромінювання, вони повинні вживати заходи з гігієнічної оцінки нового будівництва та реконструкції об'єктів, котрі виробляють та використовують радіозасоби, а також нових технологічних процесів та обладнання з використанням ЕМП. Проводити поточний санітарний нагляд за об'єктами, які використовують джерела випромінювання, здійснювати організаційно-методичну роботу з підготовки спеціалістів та інженерно-технічний нагляд.

Ще на стадії проектування повинне бути забезпечене таке взаємне розташування опромінюючих та опромінюваних об'єктів, яке б зводило до мінімуму інтенсивність опромінення. Оскільки повністю уникнути опромінення неможливо, потрібно зменшити ймовірність проникнення людей в зони з високою інтенсивністю ЕМП, скоротити час перебування під впливом випромінювання. Потужність джерел випромінювання повинні бути мінімальними.

Виключно важливе значення мають інженерно-технічні методи та засоби захисту: колективний (група будинків, район, населений пункт), локальний (окремі будівлі, приміщення) та індивідуальний. Колективний захист спирається на розрахунок поширення радіохвиль в умовах конкретного рельєфу місцевості. Економічно найдоцільніше використовувати природні екрани - місцевості лісонасадження, нежитлові будівлі. Встановивши антену на горі, можна зменшити інтенсивність поля, яке опромінює населений пункт на багато разів. Аналогічний результат дає відповідна орієнтація діаграми направленості, особливо високо спрямованих антен, наприклад, шляхом збільшення висоти антени. Але висока антена складніша, дорожча, менш стійка. Крім того, ефективність такого захисту зменшується з відстанню.

При захисті від випромінювання екраном повинне враховуватися затухання хвилі при проходженні через екран (наприклад, через лісову смугу). Для екранування можна використовувати рослинність. Спеціальні екрани у вигляді відбивальних і радіопоглинальних щитів доріг, малоефективні і використовуються дуже рідко.

Локальний захист дуже ефективний і використовується досить часто. Він базується на використанні радіозахисних матеріалів, які забезпечують високе поглинання енергії випромінювання в матеріалі та віддзеркалення від його поверхні. Для екранування шляхом віддзеркалення використовують металеві листи та сітки з хорошою провідністю. Захист приміщень від зовнішніх випромінювань можна здійснити завдяки обклеюванню стін металізованими шпалерами, захисту вікон сітками, металізованими шторами. Опромінення у такому приміщенні зводиться до мінімуму, але віддзеркалене від екранів випромінювання перерозповсюджується в просторі та потрапляє на інші об'єкти.

До організаційних заходів колективного захисту належать:

– розміщення об'єктів, які випромінюють ЕМП таким чином, щоб звести до мінімуму можливе опромінення людей;

– "захист часом" - перебування персоналу в зоні дії ЕМП обмежується мінімально необхідним для проведення робіт часом;

– "захист відстанню" - віддалення робочих місць на максимально допустиму відстань від джерел ЕМП;

– "захист кількістю" - потужність джерел випромінювання повинна бути мінімально необхідною;

– виділення зон випромінювання ЕМП відповідними знаками безпеки;

– проведення дозиметричного контролю.

Інженерно-технічні засоби колективного захисту передбачають:

– екранування джерел випромінювання ЕМП;

– екранування робочих місць;

– дистанційне керування установками, до складу яких входять джерела ЕМП;

– застосування попереджувальної сигналізації.

Для персоналу, що обслуговує радіозасоби та знаходиться на невеликій відстані від ЕМП, потрібно забезпечити надійний захист шляхом екранування апаратури. Поряд із віддзеркалюючими широко розповсюджені екрани із матеріалів, що поглинають випромінювання.

Існує велика кількість радіопоглинальних матеріалів як однорідного складу, так і композиційних, котрі складаються з різнорідних діелектричних та магнітних речовин. З метою підвищення ефективності поглинача поверхня екрана виготовляється ребристою або у вигляді шипів.

Радіопоглинальні матеріали можуть використовуватися для захисту навколишнього середовища від ЕМП, яке генерується джерелом, що знаходиться в екранованому об'єкті. Крім того, радіопоглиначами для захисту від віддзеркалення облаштовуються стіни приміщень, де випробовуються випромінювальні пристрої. Для екранів використовуються, головним чином, матеріали з великою електричною провідністю (мідь, латунь, алюміній та його сплави, сталь). Екрани виготовляються із металевих листів або сіток у вигляді замкнутих камер, шаф чи кожухів, що під'єднуються до системи заземлення. Принцип дії захисних екранів базується на поглинанні енергії випромінювання матеріалом з наступним відведенням в землю, а також на відбиванні її від екрана.

Основною характеристикою екрана є його ефективність екранування, тобто ступінь послаблення ЕМП. Товщину екрана b із суцільного листового матеріалу, що забезпечує необхідне послаблення інтенсивності ЕМП, можна визначити за формулою:

, (4.2)

де Е_л - задане значення послаблення інтенсивності ЕМП, яке визначається шляхом ділення дійсної інтенсивності поля на гранично допустиму; f - частота ЕМП, Гц; - магнітна проникність матеріалу екрана, Гн/м; - питома провідність матеріалу екрана, Ом/м.

До лікувально-профілактичних заходів колективного захисту належать:

– попередній та періодичні медичні огляди;

– надання додаткової оплачуваної відпустки та скорочення тривалості робочої зміни;

– допуск до роботи з джерелами ЕМП осіб, вік яких становить не менше 18 років, а також таких, що не мають протипоказань за станом здоров'я.

Засоби індивідуального захисту використовують лише у тих випадках, коли інші захисні заходи неможливо застосувати або вони недостатньо ефективні, наприклад, при переході через зону збільшеної інтенсивності випромінювання, при ремонтних та налагоджувальних роботах в аварійних ситуаціях, під час короткочасного контролю та при зміні інтенсивності випромінювання. Такі засоби незручні в експлуатації, обмежують можливість виконання робочих операцій, погіршують гігієнічні умови.

Як засоби індивідуального захисту від електромагнітних випромінювань застосовуються халати, комбінезони, захисні окуляри і т. ін. Матеріалом для халатів та комбінезонів слугує спеціальна радіотехнічна тканина, в структурі якої тонкі металеві нитки утворюють сітку. Металізована тканина складається з бавовняних чи капронових ниток, спірально обвитих металевим дротом. Таким чином, ця тканина, мов металева сітка (при відстані між нитками 0,5 мм) послаблює випромінювання не менш, як на 20ч30 дБ. При зшиванні деталей захисного одягу потрібно забезпечити контакт ізольованих провідників. Тому електрогерметизація швів проводиться електропровідними розчинами чи клеями, які забезпечують гальванічний контакт або збільшують ємнісний зв'язок проводів, котрі не контактують.

Для захисту очей використовують спеціальні радіозахисні окуляри, на скло яких нанесено тонку прозору плівку напівпровідникового олова. Гумова оправа окулярів має запресовану металеву сітку. Цими окулярами випромінювання НВЧ послаблюється на 20ч30 дБ.

Раніше використовувані рукавички та бахіли зараз вважаються непотрібними, оскільки допустима величина щільності потоку енергії для рук та ніг набагато разів вища, ніж для тіла.

Висновок

На даний час широко використовуються штучні джерела електромагнітних випромінювань, тобто тих, що створила людина і тепер сама ж потерпає від них, які негативного впливають на здоров'я організму. Тому основною задачею при створенні таких джерел є зменшення до мінімуму впливу електромагнітних випромінювань на організм.

Радіорелейні станції працюють в діапазоні НВЧ. Вплив випромінювання цього діапазону при невеликій інтенсивності призводить до зменшення частоти пульсу, зниження артеріального тиску, головного болю, серцево-судинних захворювань. Інтенсивне випромінювання НВЧ діапазону при дії на організм людини, призводить до серйозного ефекту - швидкої втрати зору. Ступінь пошкодження залежить, в основному, від інтенсивності та тривалості опромінення. Такий ефект є специфічним, лише для НВЧ діапазону. Тому при побудові РРС, особлива увага повинна приділятися зменшенню впливу випромінювання на організм людини.

Засоби захисту від впливу електромагнітного випромінювання повинні передбачати таке розташування джерел випромінювання, яке б зводило до мінімуму їх вплив на працюючих, використання в умовах виробництва дистанційного керування апаратурою, що є джерелом випромінювання, екранування джерел випромінювання, застосування засобів індивідуального захисту (халатів, комбінезонів із металізованої тканини, з виводом на заземлюючий пристрій). Для захисту очей доцільно використовувати захисні окуляри, скло яких вкрито напівпровідниковим оловом, що послаблює інтенсивність електромагнітної енергії.

Колективні та індивідуальні засоби захисту можуть забезпечити тривалу безпечну роботу персоналу на радіотехнічних об'єктах.

Висновки

Динамічний розвиток мереж SDH призвів до створення РРЛ SDH-ієрархії, що стали широко застосовуватись для резервування кабельних ліній зв'язку. На сьогодні існує велика номенклатура обладнання для організації радіорелейного зв'язку. Організація радіорелейного зв'язку на основі обладнання ф. ALCOMA дозволяє здійснювати резервування обладнання РРС, проводити централізований моніторинг стану всіх РРС в лінії з видачою аварійної сигналізації на диспетчерський пункт, в короткий термін здійснювати розгортання РРЛ, швидко відновлювати обладнання, що відмовило.

З метою автоматизації процесу проектування РРЛ застосувалось безкоштовне програмне забезпечення "Radio Mobile", що дає змогу вдало вирішити задачу визначення кількості та розташування ПРС РРЛ, при заданих кінцевих пунктах, а можливість наочно побачити рельєф місцевості, дозволяє підібрати оптимальні висоти підвісу антен РРС. Траса РРЛ була обрана найбільш оптимальною з дотриманням вимог та рекомендацій щодо її вибору.

Проектована РРЛ на базі обладнанням ф. ALCOMA містить 4 ПРС, що встановлені в населених пунктах з наявністю під'їзних доріг та лініями електропередачі. Всі інтервали РРЛ, згідно завдання є відкритими (1-го типу).

Розрахунок впливу гідрометеорів показав, що найгірший рівень прийому на окремих інтервалах РРЛ складає не менш 17 дБ.

Оскільки на всій РРЛ використовується однотипне обладнання, то конфігурація сайтів є однаковою для різних інтервалів РРЛ. Різниця в обладнанні між КРС і ПРС є лише кількісною, на ПРС його в 2 рази більше, оскільки ПРС виконує функції ретранслятора.

Запропонована РРЛ дозволяє виконати резервування для мережі SDH на рівні 2хSTM-1. Використовуючи додаткове обладнання та варіанти поляризаційного ущільнення того ж виробника, можливо підвищити надійність РРЛ або її пропускну здатність в цілому.

Запропонована система управління забезпечує детальну діагностику та управління обладнанням, як одноінтервальної РРЛ, так й багатоінтервальної лінії зв'язку. Система управління в режимі реального часу відслідковує всі параметри зв'язку та станів вузлів і блоків РРС, дозволяє керувати всією РРЛ з відображенням параметрів як на місцевій, так і на віддаленій РРС.

Економічний розрахунок показує, що найбільші затрати пов'язані з придбанням обладнання та складають 85% від загальних витрат на побудову РРЛ м. Полтава - м. Гребінка. Також економічно вигідніше розміщати обладнання РРС на вже існуючих орендованих антенних опорах, ніж будувати нові.

Особливості, які відрізняють радіорелейну систему передачі від традиційних кабельних, роблять її все більш популярною для використання в глобальних, регіональних і місцевих мережах передачі даних. Радіорелейній системі передачі важко знайти заміну, при необхідності здійснити швидке розгортання мережі передачі даних у важкодоступних районах місцевості (водна, гірська місцевість), в умовах густонаселених міських районів, в яких прокладка оптичного кабелю неможлива чи досить ускладнена.

Швидкість розгортання, простота та економічний розрахунок дозволяють з упевненістю сказати, що застосування радіорелейної системи передачі є досить вигідним рішенням при організації протяжних магістралей зв'язку.

Робота РРС в діапазоні НВЧ вимагає біологічного захисту обслуговуючого персоналу та навколишнього середовища від впливу електромагнітного випромінювання на організм людини. Вплив випромінювання цього діапазону при невеликій інтенсивності призводить до зменшення частоти пульсу, зниження артеріального тиску, головного болю, серцево-судинних захворювань, а при високій інтенсивності випромінювання НВЧ діапазону, призводить до швидкої втрати зору. При проектуванні РРС, повинна приділятися особлива увага зменшенню впливу випромінювання на організм людини, розташування джерел випромінювання так, щоб звести до мінімуму інтенсивність опромінення, екранування джерел випромінювання, застосування засобів індивідуального захисту (халати із металізованої тканини, окуляри, скло яких вкрито напівпровідниковим оловом). Засоби захисту можуть забезпечити тривалу безпечну роботу персоналу на радіотехнічних об'єктах.

Результатами роботи є: модель РРЛ на базі обладнання ALCOMA, система управління РРЛ, пропозиції щодо розташування кінцевих і проміжних станцій, комплектації сайтів КРС і ПРС, результати розрахунків енергетичних параметрів РРЛ, ослаблення сигналу при впливі гідрометеорів та економічні витрати на побудову РРЛ.

Результати дипломної роботи можуть бути використані для подальших досліджень за даною тематикою та при побудові мереж з використанням резервних РРЛ на базі обладнання ALCOMA.

Список використаних джерел

1. Слепов Н.Н. Синхронне цифрове сети SDH.4-е изд. - М.: Эко-Трендз, 1999.

2. Немировский А.С., Данилович О.С. Радиорелейные и спутниковые системы передачи. - М.: Радио и связь, 1986. - 392 с.

3. Немировский А.С., Рыжков Е.В. Системы связи и радиорелейные линии: Учебник для электротехнических институтов связи. - М.: Связь, 1980. - 432 с.

4. Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование: Учебное пособие. - М.: Радио и связь, 1987. - 192 с.

5. Маковеева М.М. Радиорелейные линии связи. - М.: Радио и связь, 1988. - 312 с.

6. Гепка И.А., Олейник В.Ф., Чайка Ю.Д., Бондаренко А.В. Современные беспроводные сети: состояние и перспективы развития. - К.: ЕКМО, 2009. - 672 с.

7. Брусиловский Л.И. Опыт строительства отечественных радиорелейных систем связи. - М.: Электросвязь, 2004. - 94 с.

8. ITU-T Recommendation G.708.network Node Interface for the Synchronous Digital Hierarchy (1988, 91.93).

9. ITU-T Recommendation G.702. Digital Hierarchy Bit Rates (1984.88).

10. ITU-R Recommendation F.751-1. Transmission characteristics and performance requirements of radio-relay systems for SDH-based networks. 1997.

11. Наритник Т.М., Волков В.В., Уткін Ю.В. Радіорелейні та тропосферні системи передачі. Навч. посіб. - Полтава: ПНТУ, 2009 р. - 331 с.

12. Шахгилдян В.В., Козырев В.Б., Ляховкин А.А. и др. Радиопередающие устройства. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 2003. - 560 с.

13. Каменский Н.Н., Модель А.М., под ред. Бородича С.В. Справочник по радиорелейной связи. - М.: Радио и связь, 1981. - 416 с.

14. Носов В.И. Радиорелейные линии синхронной цифровой иерархии. - Новосибирск: СибГУТИ, 2003. - 159 с.

15. Фролов О.П. Антенны и фидерные тракты для радиорелейных линий связи. - М.: Радио и связь, 2001. - 416 с.

16. Методика расчета трасс цифровых РРЛ прямой видимости в диапазоне частот 2-20 ГГц. - М.: ЗАО "Инженерный Центр", 1998. - 56 с.

17. Alcoma [електронний ресурс] - Режим доступу: http://alcoma.com.ua.

18. Watson Telecom [електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.watson-tele.com.

19. Ian D Brown. Radio Mobile Иллюстрированное руководство пользователя; пер. с англ. Сергей Фетисов, Евгений Курьянов. [електронний ресурс] - http://narod.ru/disk/7774961000/RM_help. zip.html.

20. Український державний центр радіочастот [електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.ucrf.gov.ua.

21. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. - Л.: Афіша, 2005. - 349 с.

22. ГОСТ ССБТ 12.1.006-84. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.

Размещено на Allbest.ru