МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР ГЛАВНОЕ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО НОРМАЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ В МЕСТАХ РАЗМЕЩЕНИЯ ДВУХКАНАЛЬНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ РЛС
Москва
Микястерсрво адравро.трздекзя СССР (Гдавнов саттарно-мшдэиаологическое удрагсекие
утаывдлс
Заместитель Глазного государствоиного врача
СОГЛАСОВАН}
ВРИО начальника Управления •1вдрометврроло1нчйл«)# ОетИ5 д информация Тосхоигидромета
f * i '' UXAflJTcL, 1988 г
шододдаш указания
по-'Нормализации ысктромагнятиоД «хпявовх* в модтал размещения двухканалышх метеорологических РЛС
Москва-1388
3. Метедяса расчета ГШ электромагнитного
поля создаваемо* двухканальной метеорологической РЛС
3.1. Настоящая методика предназначена для расчета значения ППЗ ЭШ, создаваемого двухканальной метеорологической РЛС. Расчет ЕГО производится с целью прогнозирования и оценки уровней ЗЫП при выборе мест размещения РЛС» а также при построении санитарно-защитной зоны и эош ограничения застройки и в других случаях обеспечения санитарного надзора.
3.2. Расчет ГШ с достаточной для гигиенической практики точностью производится с помощью соотношений» действительное в дальней зоне. Дальняя вона определяется удалением ее границы от источника излучения Яул
а) для круглой апертуры антенны с равномерным возбуждением
б) для круглой апертуры антенн* со спадающим к краям возбуждением R* ■
fJ - диаметр апертуры антенн*, м;
^ - длина волны, м.
3.3. Плотность потока энергии канала рассчитывается по фор-
ПП5[=^]
я*
С — 2 Pep G Ф> Q =* А + (
Pcf^PuFn г}9
где Рср - средняя мощность канала, вт;
Ри - импульсная мощность канала, вт; Рг\ - частота повторения импульсов Л»
VL
'С - ддителъность импульса. С;
Ь - потери в антенно-фидерном тракте на п \ ( в долях единиц);
r\Q)— нормированная диаграмм направленности антенны (в вертикальной плоскости);
G R й
- коэффициент усиления антенж;
- дальность до точки облучения (до расчетной точки);
- угол, образуемой линией горизонта, проведенной через центр излучения антенш, и направлением на объект облучения ш на расчетную точку (вниз со знаком "плюс" и вверх со знаком "минус”);
- угол места максимума излучения;
- множитель, учитывающий влияние земля*
3*4» Значение угла А определяется из выражения (см.рас.3.1)
д = олс iy
высота антекни (центра излучения антенны); высота точки облучения;
- горизонтальная дальность от основания алтеяш до основания расчетной точки*
3.5. Учет влияния ввили при расчете ППЗ производится по приближенному значению Ф. Его значение принимается равным:
для восъмкмшшшетрового канала Ф-1,1; для трехсантиметрового канала Ф*1,7, для десятисантиметрового канала Ф-1,5.
3.6. При расчете ППЗ используются диаграммы направленности антенн каналов. В случае их отсутствия проводят аппроксишцию е использованием известного значения их пирита по половинной мощности* Для аппроксимации главного луча диаграммы направленности до уровня бокового лепестка обычно используют кривую Гаусса
F\9) « exp [- 0.69( ~ )г]
к5р
• подовика нирига дяагрвшы направленности»
О
где
13
В качестве уровней боковых лепестков ДНА принимается: для 8 мм канала CLg • -9,2 дБ (0,12), для 3 см канала « -23 дБ (5Л0~*), для 10 см канала 0*i0* -25дБ (ЗДб.КГ*).
Угловое отклонение от максимума ДНА, начиная с которого её описание принимается по уровню бокового лепестка, определяется
Отсюда получим:
* «1.82*0,09*0,164°,
з «2,77*0;75*2,08°(рехиы градозащиты МРД-б)
9&А.З ■ 2.77*0,25 « 0,7°(рв*им штормового оповещения 1CH-5) 0<Jaio - 2,89*0,75 « 2,17°.
Пример. Требуется рассчитать ППЗ, создаваемую каналами МРЛ-5 в зависимости от дальности (в режиме градозащиты). Исходные параметры для р&ссчета ППЗ
Таблица 3.1.
Параметра 1Ри,^ Р,ГЧ1Г, С 1 f I М Ф Ьл, |
|
Расчет проводим для В-2м. Средняя мощность определяется по формуле (3.3) •
Для канала 3 см: 1^*250.10s.250.2.10^.0,59*73,75вт, ддя канала Ю см: - 800Л09.250.2 Л0б.0,645 i 258 и.
По формуле (3.4) для Г * 250 м получим:
14.
При 8о*0° было бы необходимо ППЗ рассчитывать по уровни боковых лепестков, так кькв = А>0$А , а именно 2.29°>2.0в°.
В этом случае подставив параметры на дальности Л «250 м, получили
ш8. 0,8 мкВт/сы2
шг §i?5§i2§43*3aI§iIQ-?*it§ » 0,83 мкВт/см2 2502
В условиях примера So=-0,5°, т.е. вначение 9 =* Л < Фг.л а именно g . 2,29 + (-0,5) - 1,79°
Тогда по формуле (3.5) имеем
Р*<в) = <xp[~Q69 (~§-Д] =
Подставим значения параметров для канала 3 см в формулу (3.1):
ппз * lj?iSI§§«I*!L- —. 31 мкВт/см^,
э 250 . 250
для канала 10 см:
ППЗТ0 - ш 7,7 mxBt/cW*.
10 250.250
Аналогично полученные результаты по исходным даншм таблицы
3.1. представлены в таблице 3.2*
Результаты расчета ППЗ, создаваемой МРЛ-5
Таблица 3.2 |
г, - |
250 |
500 |
750 |
1000 |
1250 Т |
1500 |
Д .град. |
2,29 |
1,146 |
0,764 |
0,573 |
0,458 |
0,382 |
# град |
1,79 |
0,646 |
0,264 |
0,073 |
-0,042 |
-0,618 |
ППа.мк^т/см2 |
0,0196
3,1 |
0.599
24 |
0.918
i6,4 |
0.993
§,96 |
0,990
6,3 |
0,626
2,8 |
J
V
1
“к |
7,7 |
59 |
40,1 |
24,4 |
15,7 |
6,8 |
|
15
Из дандах расчета (табл.3.2) следует, что на даль нос та Г ■ 1000м уровень ППЗ практически равен W8/jo соответственно, что позволяет для рассматриваемого режима градозащиты я этого варианта размещения принят^ удаление границы санитарно-защитной зоны равным Г[,88«100й<.
В ближней примыкающей к РЛС воне расчетные значения определяются с ошибкой, которая увеличивается с уменьшением дальности.
4. Методика измерений ППЗ, создаваемой двухханалаьной РЛС,
4.1. Инструментальные измерения проводятся с целью уточнения расчетных распределений ППЗ 'на местности с учетом реальное условий расположения местных предметов и размещения РЛС, а также при оценке электромагнитной обстановки и в других случаях.
4.2. Из-за непредсказуемого характера влияния на распространение радиоволн различной длины,свойств подстилающей поверхности измерения проводят раздельно ППЗ, создаваемой каждым из каналов.
ппз<
При этом возможно нарушение постоянства отношения Я »-*• по
ППэ-.
сравнению с расчетным. «
4.3. Измерения производятся:
на этапе предупредительного санитарного надзора - при приемке радиотехнического объекта (РГО) в эксплуатацию;
на этапе текущего санитарного надзора - при изменении технических характеристик или режимов работы РЛС (мощности излучения, антенно-фидерного тракта, антенны, секторов излучения и т.п.);
при изменении ситуационных условий размещения РТО (перенос антенны на другое место, изменение её высоты, угла места максимума излучения, застройки прилегающей территории и т.п.);
после проведения защитных мероприятий, направленных на снижение уровней ЗИП;
Методические указания р&эработеяы: Киевским научно-исследовательским институтов общей- и- коммунальной гигиены иы.А.Н.Марзеева;
ссЬжлолнигеяи:- Главная геофквическая Обсерватория им.А.И.Воейкова:; Главное санитарно-впкдемиологическое управление Минздрава
СССР., Госкомгидроме* СССР.
.Иеуодичееии* указания составили: д.м,и.,проф. П.Д'.Думанский, к.м.н., Н.Г,Ники тина, к.т.н. ДО.Иванов, ст.икж.Биткин, Г. Г. Щукин, И.А.Фогель, В .К. Устинов, ТГ.Т. Абваев, РтВ. Брмяев, А.С.Пе-роцкая^
Рецензентг к.б.н. .И.П.Лось.
Председатель экспертной комиссии: академик АМН СССР, проф. М.Г.Шандала.
Методические указания предназначены для врачей санитарно-эпи-двшологичевкйх-станом* (СЭС):, осуществляющих предупредительны* и текущий надзор эа Метеорологическими комплексами и аэрологическими станциями, а также служб: метеорологической, аэрологической, связи и электронавигации, техники безопасности.
Настоящие "Методические указания..." распространяются на метеорологические РЛС системы Госкомгидромета.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1. Общие ...........................................4.6
2. Вредодьмо-додустише уровни ЭШ, совдаваеных двух, вмиаыщпа метеорологическими РАС дхд наседали* ... 5 _ g
3. Нв*с«жва расчета ДЮ вделроыагнитного поди, со»,
дшмно! дохванвАыюВ ыатеородбгжчесДой РАС.......10 - 19
4. Методика и»и«рений ППЭ, еоадаваено! двухжанадвной
РХС................................................ 15-19
5» Ветодик» расчета н построении с«нхт»рно-едщитно| воны и воны ограничения вастройхи дед двуххакадь-них РАС............................................ 19-27
6. Санитарно-гигиенические рекомендации к раяуецешв
двуххашдькых метеорологических РАС................ 27-29
4
1. Общие положения.
1.1. Среди широко распространенных радиолокационных средств, приыеняешх в метеорологии, важная роль отводится двухханальньщ метеорологическим радиолокаторам типа ИРЛ-5. Отличительной особенностью этих радиолокаторов является то, что они производят излучение электромагнитной энергии о одновременным использованием двух несущих частот, т.е, каждый ив двух каналов работает на своей частоте.
1.2. Степень воздействия электромагнитного поля (ЭШ) на организм зависит от частоты, уровня « режима облучения. В настоящих 'Методических указаниях..." рассматривается регламентация двухха-налъных двухчастотных радиолокационных станций (РЛС) различной модификации и режима излучения. Модификация обусловливается используемыми частотами, а режим - выполняемый задачами и технологией использования радиолокационных средств.
Особенностью режимов является то, что диаграммы направленности антенн (ДНА) каналов РЛС могут быть одинаковыми и совпадающими • пространстве или неодинаковыми, несовпадающими в пространстве; другой характерной особенностью метеорологических РЛС является цикличность работы на излучение ( в среднем 30 мин. излучение,
30 мин. пауза, время наработки в сутки, как правило, не более 12 часов из них на излучение не превышает б часов.
1.3. Облучение объекта происходит в тот момент, когда на него направлена лучи РЛС. Вращение антенны или её сканирование в секторе обусловливает пространственную прерывистость облучения. Количественно пространственная прерывистость характеризуют коэффициент том пространственной прерывистости
) - ширина диаграммы направленности антенн'* по половинной мощности в горизонтальной плоскости, град.
Цикличность излучения принято характеризовать коэффициентом временной прерывистости
К|р «
Zp
где: tp - время наработки РЛС в сутки, час;
iuiA.~ длительность работы РЛС на излучение в сутки, час.
1.4. Прерывистость уменьшает суммарное время облучения, чем ослабляет биологическое действие ЭЫП, одновременно она является дополнительным фактором воздействия. В комбинированном двухчастотном ЭЫП энергия облучения обоих каналов накладывается, что ведет
к неравноценному по сравнению с одночастотдам излучением биологическому эффекту. Это потребовало разработки новых подходов к регламентации таких полей и их источников. В настоящих Методических указаниях регламентация комбинированных двухчастотных полей рассматривается впервые.
1.5. Уровень интенсивности ЭЫП двухканяльшх РЛС оценивается также, как и однокан&лъшх РЛС, поверхностной платностью потока энергии (ППЭ). Единицей измерения ППЗ имеет размерность ватт деленный на квадратный метр - Вт/м^(1 Вт/м^=0,1 мВт/см^*100мкВт/см^)»
В. Предельно допустимые уровни ЭЫП, создававши двухханалъними метеорологическими РЛС для населения.
2.1. Значения предельно допустимых уровней ППЭ, создаваемые.: двухчастотными (двухканальныыи) РЛС для от дичащихся режимов излучения, т.е. при совпадающих, равных и несовпадаюух, неравных диаграммах направленности антенн каналов будут различными. Креме того
значения ПДУ будут изменяться с изменением отношения энергетических потенциалов CL., для IА -го оцениваемых каналов РЛС:
V * г
q. e Qqo G j Fj (9) . •
rep - средняя мощность излучения по данному каналу;
(г - коэффициент усиления антенны;
^ - потери в антенно-фидерном тракте на передачу;
(О) - нормированная ДНА;
в - угол облучения, образуемый направлением максимума излучения и направлением на расечетную точку,
2.2. Во всех случаях ППЭ, создаваемые каждым из каналов двух-
канальной РЛС одновременно не должны превышать ПДУ, установленных для этих каналов и режимов работы при их совместном излучении; значения ПДУ приведены в таблице 2.1.
Предельно допустимые уровни ППЭ, создаваемых двухканальными метеорологическими РЛС, для населения, мкВт/см*
Таблица 2.1
Характерно-:Используем-: На волне, см :Скорость
тика режима :ые волны в :-: вращения
:каналах, : 0,8 : 3 : 10 :антенны не
: см : : : :более об/
. : : : : мин.
Совпадающие (3*15%) ♦
$£*0,4* +<I0iI5*)
(режим градозащиты РЛС типа МРЛ-5)
Несовпадающие (0,8+15%) сл 0с *
ДНА. -+(1о+15%) 50 25 6
<?»/Я|ж0’4' в максимуме’ излучения
* Индексы у указывают длину волны канала при вычислении энергетических потенциалов
2.3. В случаях, когда отношение энергетических потенциалов оцениваемых каналов, значительно отличается от приведенное в таблице 2.1, ПДУ следует определять по графикам (рис.2Л) тан рассчетным путем по следующим зависимостям: для используемых волн (0,8+10 см)
Woe/io -140 -3.767 цду10/ое*о.ооб7(пду1С(/ое)2 - lfiq.ce, г.ее-ю-8
1,34 . 1(Г* для используемых волн (3+10)см
ЦЦУ3/Ю= 30 - 0,883 ДДУ10/з + 0,0033 (ЦЦУю/З^
WI0/3 - 0.883 -/ 0|383 * °-0132 ВДУ 3/10 \
0,0066
Индексы у ЩРL/j указывают в числителе (слева) с -длину волны электромагнитного излучения, к которому относится значение норматива, в знаменателе (справа) j - длину волны сопутствующего излучения»
2.4. При совпадающих ДНА, т.е. при неизменности в пространстве отношения энергетических потенциалов (9 ^const) состояние электромагнитной обстановки (ЗЫО) определяется путем одновременной оценки неравенств: если
ПП33 ^ W3/10 * Ю
HHBjq ^ ПДУю/з * 25 , то ЭМО благополучная,
где ППЗ ^ - плотность потока энергии на I волне; во всех иных
случаях ЗМО не благополучная.
В случае несовпадающих ДНА, т.е. при несоблюдении постоянства отношения потенциалов (^ ФCOnbi ) в пространстве состояние
Взаимозависимость ПДУ двухианальшх метеорологических РЛС
Рис. 2.1
2U0 определяется по одновременной оценке неравенств: если
ШВ од ^ ОДУое/ю-50
IHKjo < Д^Ю/Ов"25 * то благополучная;
ми по измеренному значению уровня ЭМЛ^, создаваемого восылоол-лиметровым канал см IHBqq, приняв его за ПДУ(£До (ПД)'ое/10“ППгсе^ • по граф иду (рис.2.1) находят ЦД^ю/Ов’ Бсли ПРИ 87011 намеренное значение ППЗ^ ^ ДД^Ю/ов’ илаАвтюго 00 графику, то 2U0 благополучная; во всех тале случаях SU0 не благополучная.
Оценка электромагнитной обстановки ыожет бить проведена путем расчета коэффициента регламента
При этом, если <Г1, то SU0 благополучная, если
Крвгд > I - не благополучная. Санитарно-защитная вона устанавливается по значение Крвгд>-1, в пределах санитарно-аащитной вот Крегл. > It »не ее Кр^д, <!•
В отделы*» случаях при те куцем санитарном надзоре допускается щенку уровней ЗИП, создаваемого двухканальмжи РЛС, проводить по одному из значений ПДУ:
при совпадающих ДНА по Wb/w «и ЦДУ^до , при несовпадающих ДНА по ДДУро/Ов*