[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

说明书

本发明涉及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，属于环境暴露剂量评估技术领域。根据仿真计算结果，分别拟合建立室外、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，根据手机定位信号确定距人体最近的直流输电线路和人体位置状态(室外、室内或汽车内)，计算公众电场暴露剂量。无需采用电场剂量计就可确定特高压直流输电线引起的公众电场暴露剂量，更便捷、普适性更高。

技术领域

本发明涉及环境暴露剂量评估技术领域，具体地说，涉及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。

背景技术

发展特高压输电工程能有效促进能源互联互通。相较于特高压交流输电，特高压直流输电在经济和技术方面具有一定优势，与相同电压等级特高压交流输电线路相比，直流输电线容量更高，且当输电距离大于1000km，直流输电的经济效益更好。目前特高压直流输电的电压等级已达1100kV，输电线下最大地面合成场强可达30kV/m。当人体在电场强度较大区域活动时，皮肤会感觉到轻微刺痛，有些敏感人群甚至会感受到明显的电击感。我国人口密度较大，随着特高压直流输电干线网络的建设，跨越农田、公路、山地甚至直接邻近居民住宅的直流线路里程越来越大，线路附近公众可能的电场暴露强度和剂量也随之增大。长期暴露于特高压直流输电线附近电场所产生的健康风险备受公众关注。

特高压输电线附近电场的人体健康风险取决于电场的频率、强度和暴露时间。直流线路附近电场强度可采用场强测量仪进行测定，如公告号为CN110794225A的专利申请文献公开的一种高压直流电场检测装置，以及公告号为CN111579889A的专利申请文献公开的一种检测特高压直流输电线下电场强度的装置及方法。然而，上述专利申请测得的均是人体未在测点处的场强，由于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，有无人体在测点处所测得电场是完全不同的，即场强测量仪测得的输电线下电场强度与人体实际暴露场强差距较大。有文献指出，输电线附近电场暴露剂量可采用电场剂量计进行测定。电场剂量计可采用头戴式、臂戴式、口袋式等方式佩戴于人体各部位。然而，电场剂量计成本较高且日常佩戴不便，公众一般不会购买并佩带用于测定日常生活中的电场暴露剂量。

发明内容

本发明的目的是提供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，无需采用电场剂量计就可确定特高压直流输电线引起的公众电场暴露剂量，更便捷、普适性更高。

为了实现上述目的，本发明提供的确定特高压直流输电线附近公众电场暴露剂量的方法包括以下步骤：

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；