CN110267297A - 一种防电磁干扰的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防电磁干扰的方法和系统，包括：收集需进行无线通信的房间内所有设备的各个抗扰度值，并选取各个抗扰度值中的最小抗扰度值；测量在正常工作条件下，手机终端发射功率由高到低时各个发射功率值对应的各个场强最高值；判断各个场强最高值是否均大于最小抗扰度值，若否，则将各个场强最高值中小于最小抗扰度值中的任一场强最高值对应的发射功率作为预设的发射功率，并将手机终端发射功率调节至预设的发射功率；若是，则将发射功率调节至最小发射功率，并在最小发射功率对应的场强最高值大于所述最小抗扰度值的手机终端位置处加装隔离装置。本发明实现了在不对核电厂重要系统设备产生电磁干扰的情况下，用户能够使用手机终端进行双向通信。

Description

一种防电磁干扰的方法和系统

技术领域

本技术发明属于核电厂安全领域，具体涉及一种防电磁干扰的方法和系统。

背景技术

为满足生产调度指挥和应急响应的需要，核电厂须设有一套无线通信系统，用干呼叫寻人和发布核应急信息，以及提供移动数据传输服务。一般情况下，无线通信系统为双向通信模式，基于无线电波会与金属导体发生电磁感应的物理原理，手机终端发射的无线信号可能对核电厂重要系统设备造成电磁干扰，从而威胁到核电厂的安全生产运行。

在现有技术中，在重要系统设备周围划警示线，规定手机用户不得进入线内使用手机。

现有技术中存在如下缺陷：用户可能在非主观故意情况下将手机携带进入警示线内，引发人因失效事件。

因此，为了确保在手机不对核电厂重要系统设备产生电磁干扰，急需寻求一种防电磁干扰的方法和系统，在不对核电厂重要系统设备产生电磁干扰的情况下，用户能够使用手机终端进行双向通信。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的用户可能在非主观故意情况下将手机携带进入警示线内，引发人因失效事件等技术问题，提供了一种防电磁干扰的方法，包括：步骤S1、收集需进行无线通信的房间内所有设备的各个抗扰度值，并选取所述各个抗扰度值中的最小抗扰度值；步骤S2、将场强测量装置紧贴手机终端表面，测量在正常工作条件下，手机终端发射功率由高到低时各个发射功率值对应的各个场强最高值；步骤S3、判断所述各个场强最高值是否均大于所述最小抗扰度值，若否，则将所述各个场强最高值中小于所述最小抗扰度值中的任一场强最高值对应的手机终端发射功率值作为预设的发射功率值，并将手机终端的发射功率调节至预设的发射功率值；若是，则将所述手机终端的发射功率调节至最小发射功率值，并在所述手机终端最小发射功率值对应的场强最高值大于所述最小抗扰度值的手机终端位置处加装隔离装置。

进一步地，所述方法还包括：步骤S4、判断加装隔离装置后的手机终端在正常工作条件下，手机终端最小发射功率值对应的场强最高值是否大于所述最小抗扰度值；若是，则增加所述隔离装置的厚度，若否，则结束。

进一步地，所述加装隔离装置的厚度应满足加装隔离装置后的手机终端的最小发射功率对应的场强最高值小于所述最小抗扰度值。

进一步地，与所述手机终端通信的基站的安装位置与需进行无线通信的房间内的所有设备的直线距离大于理论最小距离。

进一步地，所述理论最小距离通过理论计算获得，满足房间内的所有设备的抗扰度要求。

进一步地，所述步骤S2还包括：将场强测量装置沿手机终端表面360度旋转，测量手机终端发射功率由高到低时各个方向对应的各个场强最高值。

另一方面，本发明还提供了一种防电磁干扰的系统，包括：抗扰度值收集模块，用于收集需进行无线通信的房间内所有设备的各个抗扰度值，并选取所述各个抗扰度值中的最小抗扰度值；场强最高值测量模块，将场强测量装置紧贴手机终端表面，用于测量在正常工作条件下，手机终端发射功率由高到低时各个发射功率值对应的各个场强最高值；第一次判断模块，连接所述抗扰度值采集模块和场强最高值测量模块，用于判断所述各个场强最高值是否均大于所述最小抗扰度值，若否，则将所述各个场强最高值中小于所述最小抗扰度值中的任一场强最高值对应的手机终端发射功率值作为预设的发射功率值，并将手机终端的发射功率调节至预设的发射功率值；若是，则将所述手机终端的发射功率调节至最小发射功率值，并在所述手机终端最小发射功率值对应的场强最高值大于所述最小抗扰度值的手机终端位置处加装隔离装置。

进一步地，所述系统还包括：第二次判断模块，连接所述第一次判断模块，用于判断加装隔离装置后的手机终端在正常工作条件下，手机终端最小发射功率对应的场强最高值是否大于所述最小抗扰度值；若是，则增加所述隔离装置的厚度。

进一步地，所述加装隔离装置的厚度应满足加装隔离装置后的手机终端的最小发射功率对应的场强最高值小于所述最小抗扰度值。

进一步地，与所述手机终端通信的基站的安装位置与需进行无线通信的房间内的所有设备的直线距离大于理论最小距离。

进一步地，所述理论最小距离满足房间内的所有设备的抗扰度要求，通过理论计算获得。

进一步地，所述场强最高值测量模块还包括：自动旋转装置，连接场强测量装置，用于将场强测量装置沿手机终端表面360度旋转，测量手机终端发射功率由高到低时各个方向对应的各个场强最高值。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明针对现有技术中所存在的用户可能在非主观故意情况下将手机携带进入警示线内，引发人因失效事件等技术问题，提供了一种防电磁干扰的方法和系统，首先对基站的安装位置进行选取，使其大于满足房间内各设备抗扰度要求的最小距离，确保基站在进行通信时，不对房间内的各设备产生电磁干扰，其次，对手机终端的发射功率进行调整，确保其以合适的发射功率进行通信时，也不会对房间内各设备产生电磁干扰，由此实现在充分满足核电厂重要设备的电磁兼容要求下，用户可在对应房间内各处使用手机终端进行双向通信。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种防电磁干扰的方法流程图；

图2是本发明实施例一提供的自动旋转装置的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的手机终端最高场强值大于最小抗扰度值的位置示意图；

图4是本发明实施例一提供的隔离装置的一种增设方式；

图5是本发明实施例一提供的隔离装置的另一种增设方式；

图6是本发明实施例二提供的一种防电磁干扰的系统的功能模块示意图。

具体实施方式

为了解决有技术中所存在的用户可能在非主观故意情况下将手机携带进入警示线内，引发人因失效事件等技术问题，本发明旨在提供一种防电磁干扰的方法和系统，实现在充分满足核电厂重要设备的电磁兼容要求下，用户可在对应房间内各处使用手机终端进行双向通信。其核心思想是：本发明首先通过理论计算得出基站设置的位置，以实现基站向手机终端发射信号时，满足房间内各设备抗扰度要求；其次，通过调整手机终端向基站发射信号时的发射功率，确保发射功率满足各设备的抗扰度要求，若无法满足要求，则通过降低满足正常使用条件下的发射功率或者通过加设隔离设备是其满足抗扰度要求，从而实现确保在不对核电厂重要系统设备产生电磁干扰的情况下，用户能够使用手机终端进行双向通信的技术效果。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施提供了一种防电磁干扰的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S1、收集需进行无线通信的房间内所有设备的各个抗扰度值，并选取各个抗扰度值中的最小抗扰度值；最小抗扰度值代表了房间内对电磁兼容最敏感设备的抗扰度，抗扰度值表征了设备在面临电磁骚扰不降低运行性能的能力，代表了设备能承受的在正常运行情况下的最大电磁骚扰，电磁骚扰指的是任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对生物或非生物产生不良影响的电磁现象；其中，抗扰度值可通过设备出厂参数获取；房间内的所有设备均满足电磁兼容要求，电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力；

步骤S2、测量手机终端在正常工作条件下，手机终端发射功率由高到低时各个发射功率值对应的各个场强最高值；在进行测量时，将场强测量装置紧贴手机终端表面沿360度方向进行测量，确保测量的充分性；保证测量的结果是手机终端朝各个方向发射信号对应的场强最高值；为保证测量的准确性以及避免人为测量导致的误差，可通过设置自动旋转装置，实现场强测量装置沿手机终端表面360度方向进行测量；具体地，如图2所示，自动旋转装置包括基座101，用于固定手机终端；拾取部件102，用于拾取并固定场强测量装置，并将其放置于手机终端表面；驱动部件103，连接拾取部件102，用于为拾取部件提供动力；控制部件104，分别与拾取部件102、驱动部件103和手机终端连接，用于接收拾取部件102放置在手机终端表面后，手机终端表面发出的位置信息，控制部件104根据位置信息，向驱动部件103发出指令，驱动拾取部件102沿设定路线移动，直至手机终端表面各个位置的场强最高值均被测量；

步骤S3、判断各个场强最高值是否均大于最小抗扰度值，若否，则将各个场强最高值中小于最小抗扰度值中的任一场强最高值对应的手机终端发射功率作为预设的发射功率，并将手机终端的发射功率调节至预设的发射功率值；具体地：通过与手机终端通信的控制器对手机终端的发射功率值进行调节，手机终端在此预设的发射功率值下工作，可保证其对应的场强最高值小于最小抗扰度值，可保证设备的安全运行；若是，则将手机终端的发射功率调节至最小发射功率，并在手机终端最小发射功率对应的场强最高值大于最小抗扰度值的位置处加装隔离装置。需要说明的是：若各个场强最高值均大于最小抗扰度值，则表明若在此房间使用手机终端，房间内的设备会因为手机终端发射信号导致性能的下降，威胁到核电厂的安全生产运行；

进一步需要说明的是：步骤S1获取的最小抗扰度值，步骤2测得的各个场强最高值，均发送至控制器，控制器执行步骤S3，即：在控制器中自动判断各个场强最高值是否均大于最小抗扰度值，若否，则控制器将各个场强最高值中小于最小抗扰度值中的任一场强最高值对应的手机终端发射功率作为预设的发射功率，并向基站发出指令，基站接收控制器发出的指令并向手机终端发出功率调节指令，使得工作在该基站下的手机终端的发射功率均按功率调节指令调节至预设的发射功率值；若是，则控制器通过基站向手机终端发出指令，使手机终端的发射功率调节至最小发射功率，并发出预警信号，提醒用户在手机终端最小发射功率对应的场强最高值大于最小抗扰度值的位置处加装隔离装置。

进一步地，在加装隔离装置后，还包括：步骤S4、判断加装隔离装置后的手机终端在正常工作条件下，手机终端最小发射功率值对应的场强最高值是否大于最小抗扰度值；其中，可预先设置一个隔离装置的基本厚度；若是，则增加隔离装置的厚度，每次增加的厚度可为预先设定的厚度，如“5mm”等，可根据不同的需求进行设定；若否，则结束。其中，隔离装置可以为塑料、橡胶等材料制成的具备隔离功能的部件。

具体地，如图3所示，将手机终端发射功率调节至最小发射功率值，场强测量装置紧贴手机终端表面沿360度方向进行测量后，并将测量的结果发送至控制器，控制器自动判断，当判断结果为：手机终端有若干个位置处的场强最高值大于最小抗扰度值，则控制器发出指令，在手机终端的若干个位置处增设隔离装置，其中，增设的隔离装置有两种方案，其中一种如图4所示，在每个位置处分别增设对应的隔离装置，每一个隔离装置与每个位置处同心，且隔离装置的直径大于手机终端的若干个位置处的直径，另一种如图5所示，在若干个位置形成的区域外整体增设一个隔离装置，若干个手机终端的位置处均包含在增设的隔离装置形成的区域内，其中，增设的隔离装置可为任一形状，如圆形或正方形。具体选用何种方式和何种形状，可根据实际需求进行选取，且隔离装置可粘贴在手机终端表面，方便快捷。

其中，加装隔离装置的最终厚度应满足加装隔离装置后的手机终端的最小发射功率对应的场强最高值小于最小抗扰度值。

其中，与手机终端通信的基站的安装位置应满足其与需进行无线通信的房间内的所有设备的直线距离大于理论最小距离，用于满足由基站向手机终端发射信号时，房间内的设备运行性能不受干扰。

进一步地，基站与房间内设备的理论最小距离满足房间内的所有设备的抗扰度要求，通过场强计算公式获得，场强计算公式如下：

其中，E为各个设备的抗扰度值，单位为伏每米(V/m)；k为常数，在远场自由空间传播时其数值等于7，P为实际发射功率值，单位为瓦(W)，d为设备到基站的距离。在实际应用过程中，E、P、k已知，通过上述公式可求得所有设备到基站的距离d；基站的安装位置应满足所有设备的距离要求。

实施例二

本发明实施例提供了一种防电磁干扰的系统，适用于实施例一所示的一种防电磁干扰的方法，图6是本发明实施例二提供的一种防电磁干扰的系统功能模块示意图，该系统包括：

抗扰度值收集模块100，用于收集需进行无线通信的房间内所有设备的各个抗扰度值，并选取各个抗扰度值中的最小抗扰度值；抗扰度值表征了设备在面临电磁骚扰不降低运行性能的能力，代表了设备能承受的在正常运行情况下的最大电磁骚扰；且房间内的所有设备均满足电磁兼容要求，电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力；最小抗扰度值代表了房间内对电磁兼容最敏感设备的抗扰度，若满足对电磁兼容最敏感设备的抗扰度，则房间内所有的设备均满足抗扰度要求；

场强最高值测量模块200，用于测量手机终端在正常工作条件下，手机终端发射功率由高到低时各个发射功率值对应的各个场强最高值；在进行测量时，将场强测量装置紧贴手机终端表面沿360度方向进行测量，确保测量的充分性；保证测量的结果是手机终端朝各个方向发射信号对应的场强；为保证测量的准确性以及避免人为测量导致的误差，可通过设置自动旋转装置，实现场强测量装置沿手机终端表面360度方向进行测量；

第一次判断模块300，连接抗扰度值收集模块100和场强最高值测量模块200，用于判断各个场强最高值是否均大于最小抗扰度值，若否，则将各个场强最高值中小于最小抗扰度值中的任一场强最高值对应的手机终端发射功率作为预设的发射功率，并将手机终端的发射功率调节至预设的发射功率；手机终端在此预设的发射功率下工作，可保证其对应的场强最高值小于最小抗扰度值，可保证设备的安全运行；若是，则将手机终端的发射功率调节至最小发射功率，并在手机终端最小发射功率对应的场强最高值大于最小抗扰度值的手机终端位置处加装隔离装置。需要说明的是：若各个场强最高值均大于最小抗扰度值，则表明若在此房间使用手机终端，房间内的设备会因为手机终端发射信号导致性能的下降，威胁到核电厂的安全生产运行；需要说明的是：在实际应用过程中，通过与手机终端通信的控制器对手机终端进行控制，将手机终端的发射功率调节至预设的发射功率；

第二次判断模块400，连接第一次判断模块300，用于判断加装隔离装置后的手机终端在正常工作条件下，手机终端最小发射功率对应的场强最高值是否大于最小抗扰度值；其中，可预先设置一个隔离装置的基本厚度；若是，则增加隔离装置的厚度，每次增加的厚度可为预先设定的厚度，如“5mm”等，可根据不同的需求进行设定；若否，则结束。其中，隔离装置可以为塑料、橡胶等材料制成的具备隔离功能的部件。

其中，加装隔离装置的最终厚度应满足加装隔离装置后的手机终端的最小发射功率对应的场强最高值小于最小抗扰度值。

其中，与手机终端通信的基站的安装位置应满足其与需进行无线通信的房间内的所有设备的直线距离大于理论最小距离，用于满足由基站向手机终端发射信号时，房间内的设备运行性能不受干扰。

进一步地，基站与房间内设备的理论最小距离满足房间内的所有设备的抗扰度要求，通过场强计算公式获得，场强计算公式如下：

其中，E为各个设备的抗扰度值，单位为伏每米(V/m)；k为常数，在远场自由空间传播时其数值等于7，P为实际发射功率值，单位为瓦(W)，d为设备到基站的距离。在实际应用过程中，E、P、k已知，通过上述公式可求得设备到基站的距离d。

综上所述，本发明提供了一种防电磁干扰的方法和系统，实现在充分满足核电厂重要设备的电磁兼容要求下，用户可在对应房间内各处使用手机终端进行双向通信；首先通过理论计算得出基站设置的位置，以实现基站向手机终端发射信号时，满足房间内各设备抗扰度要求；其次，通过调整手机终端向基站发射信号时的发射功率，确保发射功率满足各设备的抗扰度要求，若无法满足要求，则通过降低满足正常使用条件下的发射功率或者通过架设隔离设备是其满足抗扰度要求，从而实现确保在不对核电厂重要系统设备产生电磁干扰的情况下，用户能够在对应房间内各处使用手机终端进行双向通信的技术效果。

需要说明的是：上述实施例提供系统在方法实现时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的系统和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例的描述，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种防电磁干扰的方法，其特征在于，包括：

步骤S1、收集需进行无线通信的房间内所有设备的各个抗扰度值，并选取所述各个抗扰度值中的最小抗扰度值；

步骤S2、将场强测量装置紧贴手机终端表面，测量在正常工作条件下，手机终端发射功率由高到低时各个发射功率值对应的各个场强最高值；

步骤S3、判断所述各个场强最高值是否均大于所述最小抗扰度值，若否，则将所述各个场强最高值中小于所述最小抗扰度值中的任一场强最高值对应的手机终端发射功率值作为预设的发射功率值，并将手机终端的发射功率调节至预设的发射功率值；若是，则将所述手机终端的发射功率调节至最小发射功率值，并在所述手机终端最小发射功率值对应的场强最高值大于所述最小抗扰度值的手机终端位置处加装隔离装置。

2.根据权利要求1所述的防电磁干扰的方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S4、判断加装隔离装置后的手机终端在正常工作条件下，手机终端最小发射功率值对应的场强最高值是否大于所述最小抗扰度值；若是，则增加所述隔离装置的厚度，若否，则结束。

3.根据权利要求2所述的防电磁干扰的方法，其特征在于，所述加装隔离装置的厚度应满足加装隔离装置后的手机终端的最小发射功率值对应的场强最高值小于所述最小抗扰度值。

4.根据权利要求3所述的防电磁干扰的方法，其特征在于，与所述手机终端通信的基站的安装位置与需进行无线通信的房间内的所有设备的直线距离大于理论最小距离。

5.根据权利要求4所述的防电磁干扰的方法，其特征在于，所述理论最小距离通过理论计算获得，满足房间内的所有设备的抗扰度要求。

6.根据权利要求1所述的防电磁干扰的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：将场强测量装置沿手机终端表面360度旋转，测量手机终端发射功率由高到低时各个方向对应的各个场强最高值。

7.一种防电磁干扰的系统，其特征在于，包括：

抗扰度值收集模块，用于收集需进行无线通信的房间内所有设备的各个抗扰度值，并选取所述各个抗扰度值中的最小抗扰度值；

场强最高值测量模块，将场强测量装置紧贴手机终端表面，用于测量在正常工作条件下，手机终端发射功率由高到低时各个发射功率值对应的各个场强最高值；

第一次判断模块，连接所述抗扰度值采集模块和场强最高值测量模块，用于判断所述各个场强最高值是否均大于所述最小抗扰度值，若否，则将所述各个场强最高值中小于所述最小抗扰度值中的任一场强最高值对应的手机终端发射功率值作为预设的发射功率值，并将手机终端的发射功率调节至预设的发射功率值；若是，则将所述手机终端的发射功率调节至最小发射功率值，并在所述手机终端最小发射功率值对应的场强最高值大于所述最小抗扰度值的手机终端位置处加装隔离装置。

8.根据权利要求7所述的防电磁干扰的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二次判断模块，连接所述第一次判断模块，用于判断加装隔离装置后的手机终端在正常工作条件下，手机终端最小发射功率值对应的场强最高值是否大于所述最小抗扰度值；若是，则增加所述隔离装置的厚度。

9.根据权利要求8所述的防电磁干扰的系统，其特征在于，所述加装隔离装置的厚度应满足加装隔离装置后的手机终端的最小发射功率值对应的场强最高值小于所述最小抗扰度值。

10.根据权利要求9所述的防电磁干扰的系统，其特征在于，与所述手机终端通信的基站的安装位置与需进行无线通信的房间内的所有设备的直线距离大于理论最小距离。

11.根据权利要求10所述的防电磁干扰的系统，其特征在于，所述理论最小距离满足房间内的所有设备的抗扰度要求，通过理论计算获得。

12.根据权利要求7所述的防电磁干扰的系统，其特征在于，所述场强最高值测量模块还包括：自动旋转装置，连接场强测量装置，用于将场强测量装置沿手机终端表面360度旋转，测量手机终端发射功率由高到低时各个方向对应的各个场强最高值。