[发明专利]一种确定特高压直流输电线附近公众电场暴露剂量的方法

权利要求书

1.一种确定特高压直流输电线附近公众电场暴露剂量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建特高压直流输电线-建筑或交通工具-大地-人体电磁仿真模型，通过仿真计算分别建立室外、室内及汽车内的人体暴露场强E与特高压直流输电线电压等级U、导线离地高度H、回路数g、线路中心距人体水平距离x间的关系模型，分别为E_out＝f_out(U，H，g，x)、E_in-b＝f_in-b(U，H，g，x)和E_in-c＝f_in-c(U，H，g，x)；E_out为室外人体暴露场强；E_in-b为室内人体暴露场强；E_in-c为汽车内人体暴露场强；

2)获取国内所有特高压直流输电线路电压等级、回路数及线路上各铁塔的位置、铁塔处架线高度信息，建立特高压直流输电工程信息库；

3)根据特高压直流输电线的铁塔位置，将铁塔从南至北依次用1，2，3，...，n-1，n编号；

4)按等采样时间间隔ΔT，通过手机定位系统依次获取人体位置，其中ΔT＝t_i+1-t_i，i＝1，2，3，...，m，i为人体位置采样点序号，t_i为第i次获取人体位置的时刻；

5)在t_i时刻，采用二分法搜索距人体位置最近的铁塔编号j(j∈[1，n])，根据铁塔j所在线路，在此基础上进一步找到该线路上与铁塔j相邻的两个铁塔，并将与铁塔j相邻的两个铁塔记为j’、j”；

6)建立三维坐标系，分别确定人体及编号为j、j’、j”的铁塔坐标，并用连接相邻铁塔上架线高度点的直线段模拟两基铁塔间的直流线路，计算确定距人体最近的直流输电线路及其与人体的最近水平距离x；

7)搜索特高压直流输电工程信息库，获取t_i时刻距人体最近的特高压直流输电线路的电压等级、回路数及导线离地高度；

8)通过手机定位系统获取GPS或北斗卫星信号强度和人体定位位置，据此确定人体移动速度和加速度，并判定t_i时刻的人体位置状态，所述人体位置状态包括室外、室内或汽车内，并保存t_i时刻的这些信息；

9)根据步骤8)判定的人体位置状态，将实际人体距最近特高压直流线路中心的水平距离、线路上与人体最近点的离地高度、线路电压等级和回路数代入步骤1)中所建立的相应电场暴露强度计算模型，计算得到采样时刻t_i的人体暴露场强E_i；

10)根据D_i＝E_i·ΔT计算得到t_i至t_i+1时刻之间的电场暴露剂量D_i；根据计算得到时间T内的人体电场暴露剂量D_T，其中m为时间T内的采样点数。

2.根据权利要求1所述的确定特高压直流输电线附近公众电场暴露剂量的方法，其特征在于，步骤1)中，人体暴露场强E与特高压直流输电线路间关系模型通过以下方法建立：

1-1)运用软件对实际特高压直流输电线、大地、建筑、汽车和人体进行简化，构建几何模型，设定模型参数，所述模型参数包括直流线路电压等级、回路数及大地、建筑、汽车和人体的相对介电常数、电导率，构建特高压直流输电线-建筑或汽车-大地-人体电磁仿真模型；

1-2)考虑到电磁场的分布与边界条件密切相关，人体的存在会引起电场畸变，将位于空旷地面上、建筑模型内地面中心点处以及汽车模型内底面中心点处的人体模型，分别置于距电压等级、导线离地高度、导线回路数均不同的直流输电线路不同水平距离处，基于无限大地面上直流导线附近电场计算模型仿真计算人体表面场强；

1-3)根据人体模型在不同位置的人体表面最大电场拟合建立相应模型。

3.根据权利要求2所述的确定特高压直流输电线附近公众电场暴露剂量的方法，其特征在于，步骤1-1)中，简化后构建的建筑模型为空心平行六面体，其顶面和四个侧面厚度均相同，底面为大地，在建筑模型各侧面上开设多个矩形孔，用于模拟敞开的窗户。