Исследование принципов построения сотовых сетей стандарта GSM

- выбор необходимых  мер и средств защиты, обеспечивающих  степень защищенности в заданных  условиях;

- организацию  системы контроля над функционирующей  защитой. 

По своему назначению защита может быть коллективной, предусматривающей  мероприятия для групп персонала, и индивидуальной - для каждого специалиста в отдельности. В основе каждой из них лежат организационные и инженерно-технические мероприятия.

Организационные меры защиты  направлены на обеспечение  оптимальных вариантов расположения объектов, являющихся источниками излучения, и объектов, оказывающихся в зоне воздействия, организацию труда и отдыха персонала с целью снизить до минимума время пребывания в условиях воздействия, предупредить возможность попадания в зоны с интенсивностями, превышающими предельно допустимый уровень (ПДУ), т. е. осуществить защиту «временем». Внедрение в практику этих защитных мер начинается в период предупредительного и уточняется в период текущего санитарного надзора.

К организационным  мерам защиты следует отнести и проведение ряда лечебно-профилактических мероприятий.

 

В каждом конкретном случае оценка риска здоровью работающих должна базироваться на качественной и количественной характеристике факторов. Существенным с позиции влияния  на организм является характер профессиональной деятельности и стаж работы. Важную роль играют индивидуальные особенности организма, его функциональное состояние.

К организационным  мерам следует отнести также  применение средств наглядного предупреждения о наличии того или иного излучения, вывешивание плакатов с перечнем основных мер предосторожности, проведение инструктажей, лекций по безопасности труда при работе с источниками излучений и профилактике их неблагоприятного и вредного воздействия. Большую роль в организации защиты играют объективная информация об уровнях интенсивностей на рабочих местах и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья работающих (профилактика «радиофобии») (Давыдов Б.И. и др., 1984).

Защита «временем» предусматривает нахождение в контакте с излучением только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий; автоматизацию работ; уменьшение времени настроечных работ и т. д. В зависимости от воздействующих уровней (инструментальный и расчетный методы оценки) время контакта с ними определяется в соответствии с действующими нормативными документами.

Защита рациональным (оптимальным) размещением подразумевает  определение санитарно-защитных зон, зон недопустимого пребывания на этапах проектирования. В этих случаях для определения степени снижения воздействия в каком-то пространственном объеме используют специальные расчетные, графоаналитические, инструментальные (стадия экспериментальной эксплуатации) методы.

Организационные меры коллективной и индивидуальной защиты основаны на одних и тех же принципах и в некоторых случаях относятся к обеим группам. Разница лишь в том, что первые направлены на нормализацию электромагнитной обстановки для целых коллективов, на больших производственных площадях, а вторые уменьшают излучения при индивидуальной регламентации труда.

Инженерно-технические  меры защиты  применяются в тех  случаях, когда исчерпана эффективность  организационных мер.

Коллективная  защита  по сравнению с индивидуальной предпочтительней вследствие простоты обслуживания и проведения контроля над эффективностью защиты. Однако ее внедрение часто осложняется высокой стоимостью, сложностью защиты больших пространств. Нецелесообразно, например, ее использование при проведении кратковременных работ в полях с интенсивностью выше предельно допустимых уровней. Это ремонтные работы в аварийных ситуациях, настройка и измерение в условиях открытого излучения, при проходе через опасные зоны и т.д. В таких случаях показано применение индивидуальных средств защиты.

Индивидуальные  средства защиты  предназначены  для предотвращения воздействия  на организм человека ЭМИ с уровнями, превышающими предельно допустимые, когда применение иных средств невозможно или нецелесообразно. Они могут  обеспечить общую защиту, либо защиту отдельных частей тела (локальная защита). Обобщенные сведения об индивидуальных средствах защиты от действия ЭМИ представлены в табл. 5.1.

 

Таблица 5.1- Специальные средства защиты от действия ЭМИ

 

Наименование  средства	Электромагнитные излучения РЧ	Электромагнитные  излучения СВЧ
Одежда	Не применяются	Радиозащитные костюмы, комбинезоны, халаты, фартуки, куртки из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289 СТУ-36-12-169-63, арт.4381
Обувь	Не применяются	Бахилы из ткани  х/б с микропроводом, арт. 7289 СТУ-36-12-169-63, арт.4381
Средства защиты рук	Не применяются	Рукавицы из ткани х/б с микропроводом,  арт. 7289, СТУ-36-12-169-бЗ;  арт. 4381
Средства защиты головы, лица, глаз	Не применяются	Очки защитные закрытые с прямой вентиляцией, ОРЗ-5, ТУ 64-1-2717-81; шлемы, капюшоны, маски из радиоотражающих материалов
Инструменты, приспособления, устройства	Дистанционное управление	Дистанционное управление
Индивидуальное  заземление	Применяется	Применяется

Тактика применения методов коллективной защиты от электромагнитных излучений (ЭМИ) зависит от нахождения источника облучения по отношению к производственному помещению: внутри или снаружи.

 

 

5.2 Защита от действия ЭМИ РЧ и СВЧ 

 

5.2.1 Защита от действия ЭМИ РЧ и СВЧ на промышленных объектах

 

 

При организации инженерно-технических мер защиты от ЭМИ РЧ и СВЧ всегда надо учитывать принципы, на основе которых действуют те или иные защитные средства, устройства, конструкции. В этих случаях основными принципами являются сквозное и дифракционное затухание и радиопоглощение. Общая структура мер защиты от воздействия электромагнитных излучений радиочастот и СВЧ представлены в табл. 5.2.

Наряду с  проведением защитных мероприятий, имеющих общий характер, существует ряд специальных мероприятий. Так, в ряде случаев защитные меры от ЭМИ РЧ и СВЧ включают ограничение работы источников по углу места и азимуту, а также необходимость подъема диаграммы направленности или антенны. После предварительного определения степени необходимого ослабления излучения до уровней, не превышающих предельно допустимые, проводится соответствующий подъем антенны или угла наклона. Этот метод не является чисто организационным. Он предполагает проведение дополнительных строительных и инженерных работ: создание насыпей и т. д., а вследствие подъема антенны или угла наклона диаграммы направленности многие характеристики радиоизлучающего объекта могут измениться. К этой же группе защитных мероприятий следует отнести и защиту расстоянием. Она достигается максимально возможным удалением облучаемых объектов от источника излучений, дистанционным его управлением и т. д. В основе такой защиты лежит принцип уменьшения интенсивности излучения обратно пропорционально квадрату расстояния между источником и объектом облучения. После проведения защитных мер для снижения уровня интенсивности при рациональном размещении объектов обязателен инструментальный контроль над уровнем излучения.

Сквозное затухание  обусловлено проникновением электромагнитной энергии через какой-либо материал или изделие из этого материала и определяет кратность защиты. Наибольшим сквозным затуханием обладают сплошные металлические экраны.

Однако для  конкретных гигиенических целей  выбор толщины материала защиты не имеет принципиального значения и диктуется только экономическими соображениями. Поэтому предпочтение отдается тонкой металлической фольге в несколько сотых миллиметра либо сетчатым экранам.

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.2- Структура мер защиты от действия электромагнитных

излучений радиочастот  и СВЧ

Наименование  мер защиты	Коллективная защита	Индивидуальная защита
	Лечебно-профилактические	мероприятия
Организационные  меры  защиты	применение  средств наглядного  предупреждения о наличии ЭМП  вывешивание  плакатов, памяток  с перечнем основных мер  предосторожности проведение  лекций по безопасности труда при работе с источниками ЭМП и профилактике переоблучений от  их воздействия снижение уровня  воздействия сопутствующих производственных факторов	проведение  медицинского  освидетельствования  при приеме на работу периодические   медицинские обследования и врачебные наблюдения за персоналом объективная информация об уровне интенсивностей на рабочем месте и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья  работающих проведение  инструктажа по правилам  техники безопасности при работе в условиях воздействия ЭМИ
	Мероприятия по защите	«временем»
	разработка  оптимального  режима труда и  отдыха коллектива с организацией рабочего времени с минимально возможным  контактом по времени с ЭМИ	нахождение  в контакте с ЭМИ   только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий
	Мероприятия по защите за счет	рационального размещения объектов
	рациональное  размещение облучающих и облучаемых объектов: увеличение  расстояний  между ними,  подъем антенн  или диаграмм направленности  и т.д.	организация рабочего места с   целью создания  условий с   минимальными  уровнями   воздействующих  ЭМИ
	Секторное блокирование направлений излучений	экранирование отдельных  рабочих мест радиоотражающими  или радиопоглощающими материалами
инженерно-технические  меры защиты	экранирование объемов облучения, радиоотражающие  материалы радиопоглощающие материалы  строительные материалы  лесонасаждения	индивидуальные  средства тотальной защиты в комплекте  со средствами локальной защиты, костюмы комбинезоны

 

Оценку кратности  защиты материалов можно проводить  по номограммам 1 и 2. Номограмма 1 построена  для случаев, когда направление  падающей волны перпендикулярно  к поверхности защитной сетки, состоящей  из проволочных линий, а вектор электрической составляющей параллелен им. Эта номограмма позволяет проводить оценку эффективности сеток независимо от материала изготовления. На величину сквозного затухания влияет ориентация электромагнитной волны по отношению к направленности проводов и плоскости сетки. Так, при параллельной поляризации с уменьшением угла падения электромагнитного луча от 90 до 30° происходит усиление сквозного затухания на 3-10 дБ, при перпендикулярной поляризации - ослабление на 3-10 дБ в зависимости от частоты излучения и характеристики сетки.

 

 

5.2.2. Экранирующие свойства строительных материалов

 

 

Определенными защитными свойствами, оцениваемыми по степени сквозного затухания, обладают строительные материалы и  конструкции из них, сравнительная характеристика которых представлена в табл. 5.3 (Кошелев Н.Ф., Карелин О.Н., 1974; Шандала М.Г. и др. 1996) Для конструкций из различных экранирующих материалов оценку степени сквозного затухания дают только по результатам инструментального метода.

 

Таблица 5.3- Характеристика защитных свойств строительных материалов и изделий из них при действии микроволн

Наименование материала  или конструкции	Толщина, см	Сквозное затухание (дБ) на частоте 3,0 ГГц	Сквозное затухание (дБ) на частоте 10,0 ГГц	Сквозное затухание (дБ) на частоте 37,5 ГГц
Кирпич	12	15	15	15
Металлизированный стеклянный кирпич	-	25	25	25
Штукатурка	1,8	-	8	12
Стекло	0,28	-	2	2
Доска	5,0	8,4	-	-
Доска	3,5	5,0	-	-
Доска	1,6	2,8	-	-
Фанера	0,4	-	1	2
Древесностружечная плита	1,8	3,2	20,5	-
Шлакобетонная стена	46	14,5	21	-
Оштукатуренная стена	15	8	22	-
Капитальная стена здания	70	16	12	-
Межэтажная перегородка	80	20	13	-
Окно с двойными рамами	-	7	-	-
Окно с одинарной  рамой	-	4,5	-	-

 

В случаях, когда  фронт падающей волны сталкивается с кромкой каких-либо экранирующих средств, приходится оценивать дифракционное затухание. При этом эффективность защитных мероприятий будет определяться превышением уровня защитного экрана по отношению к источнику и объекту облучения (Минин Б.А., 1974).

При проведении защитных мероприятий обычно приходится сталкиваться и с влиянием на электромагнитную обстановку отдельно расположенных  радиоотражающих поверхностей, что  на практике вызывает большие трудности  в оценке эффективности мер защиты. Так, если имеется отражающая поверхность, расчет затухания нужно производить с учетом коэффициента отражения по диаграмме направленности до и после отражающей поверхности. Если расчетная точка находится точно в отраженном луче, то затухание рассчитывается по формуле (Минин Б. А., 1974).