文/ 黎麗華 陳凱 李小偉 張志華

一、引言

在沿海區(qū)域，傳統(tǒng)的陸上通信工程（如無(wú)線通信基站工程）建設(shè)只能覆蓋島嶼周邊海域，覆蓋范圍固定，且具有投資大、建設(shè)難度高等特點(diǎn)，對(duì)于海上應(yīng)急處置、遠(yuǎn)海漁業(yè)捕撈及漁政執(zhí)法的通信難以保障。因此，為了有效提升遠(yuǎn)海覆蓋能力，增強(qiáng)海域通信能力，建設(shè)海上船載通信系統(tǒng)是十分必要的[1]。由于海上船載通信系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)尚屬首次，因此，其相應(yīng)的電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)亦屬首例，并無(wú)先行經(jīng)驗(yàn)可借鑒。為此，本文通過(guò)海南通信指揮試驗(yàn)船工程的電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)的實(shí)際案例，總結(jié)了海上船載衛(wèi)星通信工程在電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍、環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與監(jiān)測(cè)、污染防治措施等方面的特點(diǎn)，其中針對(duì)目前海上船載衛(wèi)星通信工程電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作中實(shí)際遇到的一些問(wèn)題提出了一些粗淺認(rèn)識(shí)與建議供大家參考。

二、海上船載通信工程主要建設(shè)內(nèi)容及運(yùn)行方式

為滿足海上指揮通信需求，船載指揮通信系統(tǒng)需要構(gòu)建的軟硬件包括船只、衛(wèi)星通信設(shè)備、地面?zhèn)鬏斣O(shè)備、監(jiān)控管理設(shè)備及軟件、視頻監(jiān)控設(shè)備、VoIP設(shè)備、2/3/4G移動(dòng)通信設(shè)備及相關(guān)的電源設(shè)備等。

本文案例海南通信指揮試驗(yàn)船工程具體建設(shè)內(nèi)容為：在現(xiàn)有船只上新建船載動(dòng)中通衛(wèi)星站，與陸地已有的固定站一起構(gòu)建起連接船載系統(tǒng)與陸地通信網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急指揮中心之間的衛(wèi)星鏈路。并在船上新部署電話調(diào)度系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng)等。此外，還需在現(xiàn)有船只上新建移動(dòng)通信基站，可選用現(xiàn)有電信、聯(lián)通、移動(dòng)2/3/4G制式移動(dòng)通信系統(tǒng)中的一種或幾種。衛(wèi)星天線安裝在通信試驗(yàn)船上，?？吭诖a頭時(shí)不使用，只有在海域上（無(wú)通信信號(hào)區(qū)域，離岸至少20km以外）才運(yùn)行使用[1]。

三、海上船載衛(wèi)星通信工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)類型的確定

海上船載衛(wèi)星通信工程主要在已有船只上安裝衛(wèi)星天線提供傳輸信道使用，不涉及土建工程，也不涉及固定無(wú)線通信臺(tái)站的新建。根據(jù)《防治海洋工程建設(shè)項(xiàng)目污染損害海洋環(huán)境管理?xiàng)l例》以及《海洋工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則（GB/T19485-2004）》，海上船載衛(wèi)星通信工程不屬于海洋工程建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)分類管理名錄》（環(huán)保部令第44號(hào)）中的“W核與輻射中的189條、衛(wèi)星地球上行站規(guī)定：一站多臺(tái)的編制環(huán)境影響報(bào)告書(shū)，一站單臺(tái)的編制環(huán)境影響報(bào)告表”[2]，本項(xiàng)目為一站單臺(tái)，需要編制環(huán)境影響報(bào)告表。

四、海上船載衛(wèi)星通信工程電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)特點(diǎn)

（一）電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍的特點(diǎn)

1.衛(wèi)星天線評(píng)價(jià)范圍：海上船載衛(wèi)星通信工程的衛(wèi)星天線發(fā)射機(jī)功率為100kW；船載天線與衛(wèi)星進(jìn)行通信，為有方向性天線，天線指向衛(wèi)星。

根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則——電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T 10.3-1996）[3]第3.1.2款規(guī)定，當(dāng)發(fā)射機(jī)功率小于等于100kW時(shí)，評(píng)價(jià)范圍為以天線中心、半徑0.5km。此外，如果發(fā)射天線具有方向性，則只需評(píng)價(jià)天線輻射主瓣半功率角內(nèi)0.5km的范圍。

由于衛(wèi)星天線安裝在通信試驗(yàn)船上，其特點(diǎn)是?？吭诖a頭時(shí)不使用，只有在海域上（無(wú)通信信號(hào)區(qū)域，離岸至少20km以外）才使用，且使用時(shí)為航行狀態(tài)。因此，衛(wèi)星天線電磁輻射評(píng)價(jià)范圍為通信試驗(yàn)船使用時(shí)實(shí)際服務(wù)的海域范圍，無(wú)固定而明確的范圍。但在使用時(shí)的瞬時(shí)位置上，其評(píng)價(jià)范圍仍為：以天線為中心，評(píng)價(jià)到天線輻射主瓣的半功率角內(nèi)0.5km范圍。

2.基站天線評(píng)價(jià)范圍：基站天線為定向天線時(shí)，根據(jù)《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》（HJ972-2018）[4]第5.3條規(guī)定，優(yōu)先在基站定向天線主瓣內(nèi)、天線地面投影點(diǎn)為中心半徑50m的空間內(nèi)，選取有代表性的電磁環(huán)境敏感點(diǎn)進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測(cè)。因此，海上船載衛(wèi)星通信工程瞬時(shí)位置上基站定向天線評(píng)價(jià)范圍為，以發(fā)射天線在船面上的投影點(diǎn)為中心，半徑為50m，夾角為天線水平半功率角的扇形柱體空間。

綜上，海上船載衛(wèi)星通信工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍的特點(diǎn)是：評(píng)價(jià)范圍不是固定不變的，而是隨著船只的航行而實(shí)時(shí)變動(dòng)的，但在船只航行的瞬時(shí)位置上其評(píng)價(jià)范圍是可以確定的。

（二）電磁環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的特點(diǎn)

與上述評(píng)價(jià)范圍的特點(diǎn)一樣，海上船載衛(wèi)星通信工程環(huán)境保護(hù)目標(biāo)也不是固定不變的，而是隨著船只的航行而實(shí)時(shí)變動(dòng)的。

根據(jù)海上船舶避碰規(guī)則，一般開(kāi)闊水域兩船相距為2海里（約3.7km），狹窄水域?yàn)?.5海里（約0.93km）[5]，該距離已超過(guò)海上船載衛(wèi)星通信工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍，即正常情況下通信試驗(yàn)船瞬時(shí)位置評(píng)價(jià)范圍內(nèi)無(wú)其他船只。因此，通信試驗(yàn)船上衛(wèi)星天線、基站天線評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的保護(hù)目標(biāo)主要為船上的人員。

（三）海上電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)

《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則——電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法》（HJ/T10.2-1996）[6]規(guī)定，在測(cè)量某個(gè)區(qū)域的電磁環(huán)境時(shí)，可將待測(cè)區(qū)域劃分為1×1km2或2×2km2的網(wǎng)格，在網(wǎng)格中心布點(diǎn)監(jiān)測(cè)。實(shí)際監(jiān)測(cè)時(shí)可根據(jù)情況在網(wǎng)格的非中心點(diǎn)處監(jiān)測(cè)。

由于海上船載衛(wèi)星通信工程為移動(dòng)式衛(wèi)星地球站和基站，主要應(yīng)用于海洋上（距離海岸大于20km），活動(dòng)范圍廣闊，運(yùn)行范圍內(nèi)的海洋環(huán)境單一，運(yùn)行時(shí)周邊無(wú)固定環(huán)境敏感保護(hù)目標(biāo)，而且環(huán)境影響評(píng)價(jià)單位或監(jiān)測(cè)單位乘坐的船只一般較小，考慮安全問(wèn)題，也無(wú)法深入遠(yuǎn)海區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由此可見(jiàn)，海上船載衛(wèi)星通信工程涉及的環(huán)境狀況、監(jiān)測(cè)條件與HJ/T10.2-1996中所規(guī)定的情況存在較大差異。因此，海上船載衛(wèi)星通信工程的環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)無(wú)法完全按《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則——電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法》HJ/T10.2-1996中的規(guī)定進(jìn)行布點(diǎn)。

綜合考慮上述環(huán)境特征及安全因素，并參考《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則——電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法》HJ/T10.2-1996中的布點(diǎn)原則后，最終確定本文案例海上船載衛(wèi)星通信工程在離岸20km以外（無(wú)通信信號(hào)區(qū)域）約10×10km2的通信試驗(yàn)船擬活動(dòng)海域范圍內(nèi)，選取了6個(gè)點(diǎn)位（2#～7#，近似于網(wǎng)格布點(diǎn)）進(jìn)行海上電磁環(huán)境的現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)，見(jiàn)圖1。由于目前國(guó)家尚無(wú)海上移動(dòng)式項(xiàng)目電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)規(guī)范，因此建議類似項(xiàng)目的實(shí)際監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置和數(shù)量可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況調(diào)整。

（四）電磁污染防治措施的特點(diǎn)

針對(duì)通信試驗(yàn)船上衛(wèi)星天線、基站天線的電磁污染防治，主要通過(guò)劃定電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域及采取相關(guān)的管理手段來(lái)進(jìn)行。

1.劃定電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域

與其它陸上衛(wèi)星地球站或陸上通信基站項(xiàng)目不同，海上船載衛(wèi)星通信工程的電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域劃定需要綜合考慮衛(wèi)星天線和基站天線的磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域。

圖1 電磁環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)布點(diǎn)示意圖

衛(wèi)星天線的電磁波為管狀波束，根據(jù)《衛(wèi)星通信地球站設(shè)備維護(hù)手冊(cè)》中管狀波束外離軸功率密度的計(jì)算公式，以及項(xiàng)目的電磁環(huán)境管理目標(biāo)限值，按最不利情況計(jì)算出衛(wèi)星天線功率密度達(dá)到單個(gè)項(xiàng)目控制限值時(shí)的距離（r），即天線電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)控制距離（考慮級(jí)差0.05m），然后將船載衛(wèi)星通信天線前方距離管狀波束邊緣達(dá)標(biāo)控制距離外的區(qū)域劃定為電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域。如本文案例海上船載衛(wèi)星通信工程的最大電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域?yàn)樾l(wèi)星通信天線前方離開(kāi)管狀波束邊緣6.05m外的區(qū)域。

根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)分類管理名錄》（環(huán)保部令第44號(hào)），無(wú)線通訊只需填寫(xiě)環(huán)境影響等級(jí)表即可。但根據(jù)該名錄第五條，復(fù)合型建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)評(píng)類別需按其中單項(xiàng)的最高等級(jí)確定。因此，本文案例海上船載衛(wèi)星通信工程中的基站環(huán)境影響評(píng)價(jià)按環(huán)境影響報(bào)告表要求進(jìn)行。

同樣，計(jì)算最不利情況下基站天線的電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)控制距離后，劃定基站天線的電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域。由于本文案例海上船載衛(wèi)星通信工程的基站天線均安裝于船頭、船側(cè)邊緣處，且天線主射方向朝向船體外的海域，因此通信試驗(yàn)船上的人員實(shí)際均處于基站天線的電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域內(nèi)，符合環(huán)境保護(hù)要求。

圖2 海南通信指揮試驗(yàn)船工程電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)控制區(qū)域示意圖

如果衛(wèi)星天線與基站天線的電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)控制區(qū)域出現(xiàn)重疊情況，則需要按疊加區(qū)域的最外緣來(lái)劃定電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)控制區(qū)域。根據(jù)計(jì)算，本文案例海上船載衛(wèi)星通信工程衛(wèi)星天線與基站天線的電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)控制區(qū)域不發(fā)生重疊，其電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)控制區(qū)域示意圖如圖2所示。

2.相關(guān)管理措施

（1）建設(shè)單位和通信試驗(yàn)船運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)設(shè)置專門(mén)人員或者兼職人員負(fù)責(zé)通信試驗(yàn)船的環(huán)境保護(hù)管理工作，制定環(huán)境管理制度并組織實(shí)施，并應(yīng)符合《地球站電磁環(huán)境保護(hù)要求》（GB13615-2009）、《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》等相關(guān)規(guī)定。

（2）衛(wèi)星天線基座周?chē)欢ㄋ?、高度范圍?nèi)電磁輻射強(qiáng)度較大，需加強(qiáng)對(duì)無(wú)關(guān)人員的管理和控制，防止其長(zhǎng)時(shí)間在基座周?chē)毫簦痪S修和工作人員因工作需要靠近衛(wèi)星天線時(shí)，應(yīng)采取輻射防護(hù)措施。

（3）對(duì)通信試驗(yàn)船環(huán)保工作人員、系統(tǒng)操作人員和維修人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)時(shí)，應(yīng)包括電磁輻射基礎(chǔ)知識(shí)及相關(guān)法律法規(guī)知識(shí)，并經(jīng)考核合格后方能上崗。

（4）正確設(shè)置發(fā)射機(jī)設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)，改進(jìn)發(fā)射機(jī)屏蔽的效果，避免造成屏蔽體輻射泄漏。

（5）建設(shè)單位和通信試驗(yàn)船運(yùn)營(yíng)單位平時(shí)應(yīng)定期檢查船載衛(wèi)星天線等設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和性能，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)，防止饋線因老化、人為或其他原因造成破損而發(fā)生電磁輻射泄漏。

五、結(jié)束語(yǔ)

海上船載衛(wèi)星通信工程在有效提升遠(yuǎn)海覆蓋能力、增強(qiáng)海域通信保障水平方面具有十分重要的意義。本文僅通過(guò)國(guó)內(nèi)首例海上船載衛(wèi)星通信工程的電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作，概括了此類項(xiàng)目電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)與其它陸上或海上固定項(xiàng)目不同的一些特點(diǎn)，以期為此類項(xiàng)目的電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的逐步完善提供一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。