Preliminary Study on the Chinese Version of Soil Sample Spectrum Analysis System

An imported energy spectrum analyzer is powerful, but English operation interface is not easy to use. According to actual work needs, preliminary design of the Chinese energy spectrum analysis system is introduced in the paper.

基于车载巡测的北京市局部区域电磁环境解析

为推进全面监测与评估区域电磁环境质量,利用车载巡测技术开展了北京市800 km^(2)局部区域0.1 MHz~6 GHz的电磁环境水平监测,获取了90万个点位的巡测数据,包括全频段、射频和长中短波的电场强度总值,基站、5G基站等的选频数据,通过SPSS统计软件和ArcGIS制图软件进行了大数据分析,了解区域电磁环境总体水平、空间分布规律、不同环境功能区电磁环境特点、电磁环境贡献源、时间变化趋势及热点集中区域的电磁辐射源溯源。发现巡测区域全频段电场强度总值为(1.08±0.59)V/m,84.00%点位测值<1.5 V/m,射频总值与长中短波总值分别占全频段总值的68.2%和31.8%,而基站电场强度为0.63 V/m,占射频总值的76.70%,因此区域内环境中电磁辐射最大的贡献源为基站;全频段总值和射频总值空间分布特征基本一致,与人口密度、基站建设分布呈显著正相关,长中短波电磁辐射值受大中型长中短波发射源影响较大,但范围较小;基站全天电场强度均值总体上居民区>工业区,说明居民区基站分布相对密集,昼间7:00—18:00工作时段5G基站电场强度值工业区>居民区,而休息时段居民区>工业区;利用热点图可解析发现多家运营商移动基站共址等的电磁辐射设施集中区域,通过频谱解析溯源了除大型广电设施之外的长中短波电磁辐射源及周围受影响区域。

基于超声-微纳米气泡辅助技术的可变光程水质多参数检测方法研究

针对目前国家标准分析检测水质多参数方法存在的科学与技术问题,提出了一种基于超声-微纳米气泡(US-MNB)辅助技术、连续光谱法和顺序注射分析法(SIA)的可变光程水质多参数检测新方法。设计水质多参数检测系统,通过检测总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)和六价铬(Cr^(6+))四种水质参数,验证了新方法的可行性。系统设计的核心是基于超声与微纳米气泡相结合的消解室以及具有可变光程功能的光谱扫描检测室,可达到快速消解和稳定检测的目的。同时系统基于国家水质检测标准,优化了水质多参数联合检测流程,并利用分光光度法和顺序注射分析技术对四种水质参数的含量进行连续光谱检测。首先,在常温常压下采用US-MNB辅助技术结合强氧化剂对TP进行消解,同时对检测室中NH_(3)-N参数显色反应后的化合物直接进行光谱扫描测定,消解后,再进行TP的测定。同理,消解COD的同时,对检测室中的Cr^(6+)参数显色反应后的化合物直接进行光谱扫描测定,消解后,再进行COD的测定。整个检测过程所用时间大幅降低,可在短时间内自动完成水质多参数的测定,显著地提高了检测的效率。以上述四种水质参数为测定对象,利用最小二乘法构建回归模型,拟合回归方程并计算相关系数,并绘制各参数的浓度-吸光度标准工作曲线。结果表明:TP标准工作曲线拟合系数≥0.9845,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.05%~3.62%,加标回收率为97.8%~103.6%;COD标准工作曲线拟合系数≥0.9987,且浓度与吸光度成负相关,重复性(RSD)为2.12%~2.74%,加标回收率为98.7%~104.7%;NH_(3)-N标准工作曲线拟合系数≥0.9953,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.41%~3.59%,加标回收率为99.2%~102.4%;Cr^(6+)标准工作曲线拟合系数≥0.9938,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.51%~3.92%,加标回收率为98.9%~109.3%。系统可准确测定水样中TP、COD、NH_(3)-N和Cr^(6+)的含量,且具有良好的稳定性与可靠性。基于超声-微纳米气泡辅助技术的可变光程水质多参数检测方法研究,对于拓宽光谱法在水质多参数快速检测领域的应用以及提升检测效率等方面的研究具有重要作用。

5G通信基站周围电磁辐射水平影响因素研究

随着5G通信基站的大规模建设,5G通信基站的电磁辐射安全成为居民日渐担忧的问题,所以了解各因素对周围电磁辐射水平的影响是环境现场监测的关键之一,该文通过现场监测所得数据进行分析和研究,以期分析结果能为相关监测工作者提供一些帮助和参考。

静电放电人体电磁暴露安全评估的数值模拟

基于电磁剂量学数值计算方法和国际电工委员会(IEC)规定的典型静电放电(ESD)电流波形,将经傅里叶变换后频域中能量最强的一次谐波分量和全部谐波分量分别作为电磁辐射源,仿真分析了位于辐射源不同位置处人体生物组织的电磁效应,并将COMSOL Multiphysics软件数值仿真的结果与国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)推荐的公众暴露限值进行对比。结果表明:离辐射源越远感应电场强度(E)、磁场强度(H)、比吸收率(SAR)越小,体内电场线分布越均匀;电场强度进入头部后迅速衰减,脑部对空间电磁场有一定的屏蔽作用;不同位置处人体头部冠状面和矢状面SAR峰值和分布几乎相同,矢状面和冠状面SAR峰值为轴状面的15.7倍;不同位置处头部SAR峰值均出现在颅骨处,大脑中的SAR最小且关于x轴和y轴成对称分布;多频率暴露条件下,辐射源位于人体右侧面1 m(位置A)时全身SAR值超过了ICNIRP基本限值,而辐射源位于人体右侧面5 m(位置B)及更远位置时人体全身SAR均未超过ICNIRP基本限值。总之,离辐射源越远,安全裕度越大,人体需位于辐射源5 m以外,以降低暴露风险。此研究结果可为人体ESD电磁暴露防护提供数值参考,为ESD电磁暴露相关标准制定提供理论依据。

基于Hilbert分形天线的弓网电弧电磁辐射研究

弓网(PC)电弧带来的电磁干扰会影响到车载数字设备的正常工作。因此,有必要研究弓网电弧的电磁辐射特性。首先,基于ANSOFTHFSS仿真软件建立仿真工程,设计了一种用于监测电弧电磁辐射的4阶Hilbert分形天线。其次,搭建了弓网电磁辐射信号测量实验装置,以铜合金接触导线-纯碳滑板为研究对象,在不同试验电流及不同电极间距下,分别开展多组弓网电弧辐射电磁实验。对采集到的电磁辐射时域脉冲信号进行快速傅立叶变换,提取频谱分布范围及典型频率值。研究结果表明:弓网电弧电磁辐射频段主要分布在0～160 MHz,特别是在0～40、60～100 MHz频段内强度较大。改变试验电流和电极间隙,电弧电磁辐射频谱分布整体相似,且频域峰值都出现在18MHz。通过对电磁辐射的实时监测,可获得电弧发生时刻和持续时间等信息,提供了一种有效的弓网电弧监测方法,有助于对弓网系统受流水平进行评价。

矿井冲击危险电磁辐射连续监测及预测研究

煤岩电磁辐射监测技术可以预测、预报矿井冲击地压和煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害。利用中国矿业大学自行研制和开发的KBD7煤岩电磁辐射连续监测系统及数据处理软件,在鹤岗矿业集团南山、峻德等有冲击危险的矿井成功地连续监测了煤矿煤岩电磁辐射。根据监测现场的实际情况,结合监测数据,分析了有冲击危险监测区域的电磁辐射连续监测规律,并提取了其中蕴含的冲击危险前兆信息,用于冲击地压的监测、预报。

电子设备高功率电磁辐照效应

用GW级超宽带电磁脉冲辐射装置实验研究了某电子系统的辐照效应,分析了开、关门状态下设备内04、08号分系统各检测点及接收天线在不同方位时02号分系统检测点上的响应特性,结果表明:在场强E=20kV/m的超宽带源(上升时间0.3ns,脉宽3～4ns)辐照时,开门时电路上及天线最佳耦合状态下设备02分系统电路上的响应的电压均可达1.6kV;开、关门时设备响应的带宽均为0～500MHz,主频约70MHz。

900MHz电磁辐射对淋巴细胞作用的显微激光共焦拉曼光谱研究

目的:探讨900MHz电磁波对淋巴细胞的影响.方法:利用显微激光共焦拉曼光谱技术获得功率密度为5mW/cm2的900MHz电磁波照射不同时间的淋巴细胞的拉曼光谱.结果:照射20min后,部分淋巴细胞拉曼光谱出现了微小变化;照射40min后,包含类胡萝卜素信息的细胞核拉曼光谱出现明显变化,细胞核的拉曼光谱的一些谱带也发生了变化;照射60min后,淋巴细胞拉曼光谱位于787cm-1的谱线移动了8cm-1,显示细胞核受到电磁辐射后产生明显的损伤.结论:长时间处于5mW/cm2电磁波作用下(≥40min),淋巴细胞出现损伤,损伤主要表现在蛋白构象变化和DNA的碱基受到损伤,从而影响其功能.

瓦斯流动对电磁辐射频谱的影响

制造了大直径密封缸体,建立了瓦斯气体流动及电磁辐射测试的实验系统,用傅里叶变换对不同压力梯度和不同种类瓦斯气体在煤体中流动时电磁辐射的频谱进行了分析。结果表明,瓦斯气体流动产生的电磁辐射频带一般在较低频带,瓦斯流动时电磁辐射的主频带基本随压力梯度的升高而增大。压力梯度越大,瓦斯流动速度越高,对煤体的破坏作用越强,动电效应也越明显,裂隙振荡的频率也越高,从而产生的电磁辐射也越强,频率也越高。

冲击地压电磁辐射连续监测预警软件系统

针对冲击地压监测过程中电磁辐射等信号数据量大、缺少深度分析及预警功能等问题,根据冲击地压的特点及前兆信息特征开发了冲击地压电磁辐射射连续监测预警软件系统,包括数据转发软件、服务器软件及终端软件。软件系统可对电磁辐射、瓦斯等信号进行监测与分析,具有数据存储、实时显示、历史数据查询、数据趋势分析、统计分析、预警和报表等功能,采用临界值法和动态趋势法预警,实现了对冲击地压的实时监测和预警。软件系统的应用结果表明:软件系统界面直观,功能实用性强,易于操作,运行稳定,在冲击地压和煤与瓦斯突出监测预警、矿压观测等方面具有广泛的应用前景。

不同含水岩石蠕变试验电磁辐射频谱分析

通过研究饱水、自然、干燥状态的岩石在荷载作用下与电磁辐射强度频谱之间的关系、加载环境下岩石蠕变变形破坏孕育、发生、发展过程中的电磁辐射效应及规律，获得岩石蠕变断裂的电磁辐射信息特征，确定不同含水状态及应力变化与电磁辐射强度频谱间的关系。可有效预测岩体的状态，对预测预报岩体的动力灾害提供有效的预测手段。

盈江5.8级和缅甸7.2级地震前电磁异常

本文分析了2010年10月—2011年3月云南通海ELF地震台站观测的电磁场资料,研究发现该资料变化与2011年发生在中国大陆"3.10"盈江5.8级及"3.24"缅甸7.2级地震存在以下关系,(1)470～1Hz的磁场自功率密度谱(PSD)在2011年盈江5.8和缅甸7.2级地震前出现了脉冲丛集异常,异常幅度分别比正常月份变化约1～3个数量级.异常的幅度与观测点的电极方位和信号的频率有密切的关系.(2)2011年3月10日盈江地震的异常变化是先从地壳的深部向浅部发展,在震前25天2.6km处的电阻率开始发生变化,震前10天400m处的电阻率变化,出现了勺形的变化形态,阻抗相位同步变化.3月24日的缅甸7.2级地震,震前10天深部、浅部的电阻率同步发生了大幅度变化,阻抗相位发生转折,这可能是强震的变化特性.

我国空间电力线谐波辐射现象分析

研究了利用DEMETER卫星电磁场探测数据辨识电力线谐波辐射(PLHR,Power Line Harmonic Radiation)事件的方法,探讨了我国空间中PLHR事件的特点.通过采用时频分析和Welch功率谱估计法分析了2005—2010年6年我国空间中的全部卫星电场强度探测数据,共发现151例PLHR事件,给出了PLHR事件的统计分析和典型实例.结果表明我国空间PLHR事件的频率分布在1 000~4 500 Hz之间,多为50 Hz的奇数倍,间隔为50/100 Hz.PLHR事件与我国电网发展和变化有密切关系,与地磁活动水平无关,呈现出昼夜差异和季节差异.最后给出了影响PLHR事件探测的可能因素.

数字信息技术设备电磁泄漏频谱的测试与分析

分析了以计算机为核心的信息技术设备的电磁辐射机理,模拟出了矩型脉冲信号的差模辐射频谱和三角脉冲信号的共模辐射频谱。测试了PⅢ800计算机主机及显示器的电磁发射电场强度,并对结果进行了分析。

北京市环境电磁辐射自动站数据分析及网络建设

选取北京市环境电磁辐射自动监测站点2年多的数据,利用SPSS统计软件,对各站点数据进行了主要电磁辐射源、长期数据趋势、各站点时间代表性分析;并结合网格法监测数据,对自动站点空间代表性进行分析。结果表明,5个环境电磁辐射自动站周围主要电磁辐射源均为移动通信基站;其总体电磁辐射水平为0.69~0.97 V/m,低于北京市1 V/m的电磁辐射环境本底水平,且单站点连续12个月的监测数据可以描述该点位电磁辐射平均水平和变化趋势;经分析,连续5年全市网格法电磁辐射射频电场的监测数据总体具有较好的一致性,但单站点的电磁辐射水平不能代表所在行政区的电磁辐射总体水平。提出了电磁辐射自动监测网络建设建议。

北京奥运场馆变电站的电磁辐射环境监测系统

详细说明了北京奥运场馆变电站电磁辐射(40Hz～26GHz)环境自动监测系统的建立。简要介绍其硬件部分的频谱测量系统组成和已有的环境自动监测系统,并重点阐述其软件控制部分。软件部分根据所使用仪器的功能特性,用VB界面控制各器件间的通信,进行自动采集测试,从而达到自动监测环境的目的。

空中场强测量误差计算方法

空中场强是描绘空中电磁频谱态势的基本要素,是评估辐射源工作效能和空域覆盖的关键参数,是用频分配、用频台站规划和部署、干扰查处等频谱管理业务的重要依据。高精度的空中场强测量具有重要意义。首次对空中场强测量的误差来源进行分析,提出减小误差的方法,统计误差理论值,并给出误差测量的建议方法,对开展高精度空中场强测量设备的研制具有较高的参考价值。

基于频谱分析识别电磁波信号干扰与地震异常

处理北京地区2009—2012年5个高采样率数字CNEM08-Ⅰ型电扰动台站数据,通过频谱分析,研究数字电磁波正常本底信号,地铁、地电供电、电磁感应等干扰信号,以及地震异常信号的频谱特征。结果表明:在时间域,数字电磁波的持续型干扰信号与震前电磁波信号表现相似,为连续高值脉冲信号;而在频域,数字电磁波干扰信号往往影响频带较窄,优势频率能量突出,优势频率频带窄到近乎以谱线的形式出现,谱线具有离散性、谐波性、衰减性特征;而震前信号具有连续的较宽频带,衰减较慢。

电子系统电磁辐照效应实验研究

以某复杂电子系统为研究对象，利用千兆瓦级超宽带（UWB）电磁脉冲辐射装置进行辐照效应实验，研究了在系统开门和关门状态下，系统内04、08号组合各检测点的响应以及接收天线在不同方位时02号组合检测点上的响应特性，并对响应波形进行了频谱分析。结果表明：在场强为2．0×10^4 Vim的超宽带源（上升时间0．3ns，脉宽3～4ns）辐照时，开门的情况下系统内部电路上响应的电压有的达到1．6kV，天线最佳耦合状态下系统02组合电路上响应的电压有的也达到1．6kV，可能对电磁敏感器件造成损伤；系统开门和关门两种状态下，系统响应的带宽都在0—500MHz左右，主频为70MHz左右，远离系统的工作频率。所以，该频率电磁场并不是影响系统的主要因素，但是，过高的响应电压有时会形成带外耦合，干扰系统或造成硬损伤。