Osnovno
Teorijski proračun
Teorijski proračun intenziteta EM polja predstavlja prvi korak u ispitivanju procene uticaja EM polja. On zahteva poznavanje značajnog skupa tehničkih karakteristika izvora, kako bi se što preciznije procenio nivo EM polja koje će izvor generisati u prostoru od interesa.
Na osnovu teorijskih proračuna moguće je proceniti i raspodelu EM polja u okolini izvora, odnosno vrednosti EM polja u proizvoljnim tačkama i na proizvoljnom rastojanju od izvora. Stoga, ova vrsta ispitivanja daje najveći stepen slobode i omogućava veoma detaljnu procenu intenziteta EM polja.
Ova vrsta ispitivanja je i najzahtevnija, kako u pogledu resursa, tako i u pogledu poznavanja karakteristika izvora i njegovog okruženja, koje ima znatan uticaj na prostiranje i raspodelu EM polja.
Uobičajeno se ova vrsta ispitivanja vrši pre konstruisanja izvora, ali i u slučajevima kada je neophodno posedovati izuzetno preciznu i detaljnu sliku o EM polju u svim relevantnim tačkama.
Merenja EM polja
Merenje nivoa EM polja pomoću odgovarajućih mernih instrumenata predstavlja relativno brz način ispitivanja, na osnovu kog se dobijaju vrednosti EM polja koje postoje u realnim uslovima, u kojima izvor emituje EM polje. U oblasti visokih frekvencija uvek se meri jačina električnog polja, čime se jednoznačno utvrđuje nivo EM polja.
U mnogim slučajevima, fizički nije moguće postaviti merni instrument na željenu poziciju, tako da ova vrsta ispitivanja daje nivoe samo za jedan ograničen deo prostora od interesa, što ujedno predstavlja i ograničenje ove tehnike.
Postojeći merni instrumenti se mogu svrstati u dve kategorije:
• instrumenti koji mere nivo EM polja po pojedinačnim frekvencijama ili frekvencijskim podopsezima (frekvencijski selektivno ispitivanje) i
• merni instrumenti za širokopojasno ispitivanje, kojima se određuje kumulativni doprinos svih okolnih izvora.
Frekvencijski selektivna ispitivanja se vrše u situacijama kada je na lokaciji ispitivanja neophodno detaljno poznavanje doprinosa pojedinačnih izvora. Ukoliko je dovoljno poznavanje kumulativnog nivoa EM polja, tada su širokopojasna merenja efikasnija, pošto se, pomoću njih, brže dolazi do rezultata.
Merenje nivoa EM polja je značajno jednostavniji postupak od teorijskog proračuna. Izmerene vrednosti daju stvarnu sliku raspodele EM polja na posmatranoj lokaciji, uzimajući u obzir uticaj svih prisutnih objekata u okolini. Ovi objekti mogu da prouzrokuju refleksije i apsorpcije EM polja, što dovodi do promena u raspodeli nivoa EM polja, u odnosu na slobodan prostor.
Dugotrajno praćenje EM polja
Ova tehnika predstavlja najnapredniji pristup ispitivanju EM polja, čiji je cilj dobijanje informacija o ponašanju izvora tokom dužeg perioda, odnosno određivanje vremenske promene nivoa EM polja.
Tehnikom dugotrajnog praćenja se dobija detaljan uvid u dnevne promene nivoa EM polja.
Sistem EMF RATEL predstavlja konkretnu implementaciju dugotrajnog praćenja nivoa EM polja, primenom mernih senzora uvezanih u jedinstvenu mrežu koja pokriva teritoriju Republike Srbije.
U okviru ovog pristupa se koristi širokopojasna merna oprema, kojom se meri kumulativni doprinos svih aktivnih izvora na datoj lokaciji. Po potrebi, širokopojasna merenja mogu da se zamene frekvencijski selektivnim merenjima.
Merenje električnog polja
O obavezi detaljnog merenja električnog polja pri puštanju u rad određenog izvora odlučuje nadležni organ za zaštitu životne sredine. Merenje polja u okolini izvora obavljaju firme koje su akreditovane za ovu vrstu posla i ovlašćene od strane ministarstva nadležnog za zaštitu životne sredine.
Postupak merenja nivoa električnog polja se uobičajeno sastoji od tri faze. U prvoj fazi se obavlja takozvano prostorno skeniranje nivoa, na odgovarajućoj mreži ispitnih tačaka, kako bi se odredila tačka u kojoj polje ima lokalni maksimum (takozvani “hot-spot”).
U drugoj fazi, u izabranoj tački se vrši merenje električnog polja u jednoj ili više tačaka na određenim visinama. Na osnovu izmerenih vrednosti se zatim određuje usrednjena vrednost električnog polja po visinama, koja je neophodna za procenu izloženosti čitavog ljudskog tela.
U trećoj fazi ispitivanja se vrši procena potencijalne izloženosti električnom polju.
Rezultati kontinuiranog praćenja polja koje obezbeđuje sistem EMF RATEL mogu da ukažu na potrebu za obavljanjem detaljnog merenja električnog polja u određenoj zoni.
Zone od interesa za kontinuirano praćenje EM polja
Projekat izgradnje sistema EMF RATEL predviđa postavljanje senzora za merenje EM polja u zonama povećane osetljivosti.
Zone povećane osetljivosti pokrivaju one prostore u kojima veći broj ljudi boravi u dužim vremenskim intervalima, a posebno zone u kojima se nalaze obdaništa, škole, fakulteti, bolnice.
Pojedinačni senzori se postavljaju na adekvatnim lokacijama, tako da izmerene vrednosti kumulativnog EM polja koje generišu izvori u okruženju reprezentuju maksimalnu očekivanu vrednost u datoj zoni.
Zašto se uobičajeno meri samo električno polje?
Najčešće su lokacije na kojima se vrše merenja, kao i zone od interesa, na većoj udaljenosti od izvora EM polja (nekoliko desetina ili stotina metara). Tada se uobičajeno kaže i da se ovakva mesta nalaze u dalekoj zoni emitovanja izvora.
U teoriji o EM poljima je poznato da u dalekoj zoni emitovanja postoji direktna veza između električnog (E) i magnetskog polja (opisanog sa vektorom jačine magnetskog polja - H), data formulom:
E = Z H,
gde se veličina Z naziva karakterističnom impedansom sredine. Ako se radi o vazduhu, ova impedansa ima brojnu vrednost Z = 377 Ω.
Pošto je u praksi jednostavnije realizovati uređaj za merenje električnog polja, i s obzirom na činjenicu da postoji direktna veza sa magnetskim poljem, uobičajeno je da se u dalekim zonama emitovanja vrši samo merenje električnog polja.
Merna nesigurnost senzora
Uređaji kojima se obavljaju merenja imaju odgovarajuće realne karakteristike, zbog čega se merena vrednost neke veličine razlikuje od njene stvarne vrednosti. Razlika merene i stvarne vrednosti se na odgovarajući matematički način izražava u procentima i tada se ona naziva merna nesigurnost uređaja.
Ova razlika može biti negativna, kada kažemo da merni uređaj pokazuje nižu vrednost od tačne, ili može biti pozitivna, kada merni uređaj pokazuje višu vrednost nego što je tačna vrednost.
Na osnovu poznavanja merne nesigurnosti, uobičajeno se kaže da mernim uređajem merimo vrednost, koja se nalazi u intervalu oko tačne vrednosti. Praktično, merena vrednost se nalazi u granicama ispod i iznad tačne vrednosti, pri čemu su granice određene mernom nesigurnošću uređaja za merenje.
Merna nesigurnost zavisi od parametara praktične realizacije mernog uređaja i svaki proizvođač je dužan da za svoj merni uređaj da mernu nesigurnost.
Merna nesigurnost senzorskih elemenata, koji se trenutno koriste u mreži EMF RATEL iznosi 22 %.
EMF RATEL naučni radovi
1. YUINFO 2018
Naučni rad “Kontinuirano praćenje nivoa elektromagnetnog polja” opisuje motive i razloge za implementaciju sistema za kontinuirano praćenje i merenje nivoa elektromagnetskog polja. Obezbeđuje pregled lokacija od interesa, konfiguraciju merne opreme kao i prikaz portala dostupnog stanovištvu za uvid u rezultate.
Rad je objavljen na konferenciji YUINFO 2020, Mart 2018, Kopaonik, Srbija (http://www.yuinfo.org) i može se preuzeti ovde.
Kao što je navedeno u radu, glavni cilj projekta je kontinuirano praćenje nivoa EM polja na lokaciji od interesa, koje predstavljaju lokacije povećane osetljivosti. Isto tako, namera je povećati svest građana o nivoima EM polja koja nas okružuju i pružiti edukaciju u ovoj oblasti. Od velikog značaja je javno dostupan portal koji je osmišljen na način da sve institucije koje su zainteresovane za ovaj projekat mogu implementirati senzore na EMF RATEL portal i na taj način mrežu senzora učiniti detaljnijom i ceo projekat društveno odgovornijim.
2. AFRICOMM 2020
Naučni rad “Širokopojasni pristup monitoringu 5G EM polja” predstavlja preliminarni monitoring EM polja od 5G tehnologije, pri čemu su objašnjeni: tehnički detalji korišćenog Narda AMS 8061 mernog senzora, proces prikupljanja, analize i predstavljanja rezultata merenja. EMF RATEL sistem je zamišljen kao podrška kontroli i upravljanju EM poljima u predstojećim ekosistemima pametnih gradova, za koje se očekuje da će biti praćeni intenzivnim EM zračenjem u životnom/radnom okruženju, u pogledu različitih telekomunikacionih servisa.
Rad je prijavljen na konferenciji 12th EAI International Conference on e‐Infrastructure and e‐Services for Developing Countries - AFRICOM 2020, decembar 2020, Mauricijus (https://africommconference2020.eai-conferences.org) i može se preuzeti ovde.
5G tehnologija, kao prirodna evolucija mobilne telefonije, nudi niz funkcionalnosti koje će radikalno poboljšati tehničke mogućnosti pristupa Internetu i prenosu podataka. Međutim, 5G tehnologiju prati dosad neviđena negativna kampanja u javnosti, koja insistira na visokim nivoima polja i opasnim zdravstvenim efektima njenog visokofrekventnog polja.
Shodno tome, razvijaju se odgovarajuće metodologije za merenje nivoa 5G EM polja, kako bi se razjasnile sumnje u realne nivoe 5G polja. Predloženo je nekoliko tehnika merenja, gde su neke od njih u skladu sa standardizovanim merenjima EM polja za 2G/3G/4G tehnologije.
Međutim, nacionalni EMF RATEL sistem nudi inovativni, kontinualni i širokopojasni pristup EM monitoringu, po telekomunikacionim servisima, uračunavajući doprinos svih izvora po frekvencijskim podopsezima. Takav pristup je zasnovan na servisima i može se koristiti za 5G, kao i za 2G/3G/4G tehnologije, pružajući istovremeno poređenje njihovih nivoa EM polja.
U ovom radu su predstavljeni preliminarni rezultati monitoringa polja za testiranje 5G tehnologije u Srbiji, korišćenjem funkcionalnosti AMS 8061 senzora. Preliminarna merenja, obavljena tokom perioda ispitivanja od pet meseci, na lokaciji „BG – Naučno-tehnološki park“, pokazuju da su nivoi 5G EM polja veoma slični postojećim nivoima polja 2G/3G/4G tehnologija.
Pored toga, svi ovi nivoi su daleko ispod propisanih nacionalnih referentnih nivoa, pri čemu se može videti da su za neke telekomunikacione servise dobijeni nivoi EM polja dvadeset i više puta manji od dozvoljenih. Međutim, u budućnosti su potrebne dodatne kampanje monitoringa, posebno nakon što se tehnologija 5G u potpunosti primeni u Republici Srbiji.
EMF RATEL monitoring EM polja po servisima može spremno da dočeka 5G u Republici Srbiji, pomažući u razjašnjavanju EM doprinosa ovog ili nekih drugih telekomunikacionih servisa, istovremeno pružajući validne tehničke podatke o merenjima za javnu raspravu o prisutnim nivoima EM polja i njihovom uticaju na zdravlje.
Ovaj sistem i takva funkcionalnost mogu poslužiti kao odgovarajući posrednik između sasvim normalnih zahteva opšte populacije, za sigurnim EM okruženjem u životnom i radnom prostoru i komercijalnih mobilnih operatera kojima je potrebna instalacija dodatnih izvora EM polja, u cilju poboljšanja njihove telekomunikacione infrastrukture.