手机信号屏蔽系统解决方案

手机信号屏蔽系统解决方案 监狱手机信号屏蔽系统 解 决 方 案 (一) 监狱手机屏蔽系统需求分析 1. 安装手机信号屏蔽器的根据 根据司法部 2009 年十一月下发的《关于加强监狱安全工作的若干规定》 简 称 35 条)中第三章第三条中“监狱应当安装手机信号屏蔽装置”的明确要求。 2. 屏蔽手机信号范围及作用 作用于目前国内所有公众通讯手机 CDMA、GSM、DCS、PHS、3G (CDMA2000/TD-SCDMA/WCDMA)，且不得影响监狱内其他电子设备系统正 常运行。 杜绝一切人员通过手机(包括移动、联通、电信)在监狱范围内的非法通讯， 为监狱管理及安全提供科技保障。 3. 屏蔽区域 二大门以内，服刑人员生活和工作场所，如:监舍、习艺场、禁闭室、家属 会见区等;独立建筑单体内或单体间隐蔽空间。 4. 屏蔽效果 1) 监舍范围内(包括但不限于监房、走道、楼道、窗口等)，有效屏蔽率应 达到 99.9 %以上。 2) 生产区域内，有效屏蔽率应达到 99 %以上。 3) 密闭狭小空间(包括但不限于谈话室、储藏室、厕所等)及违规可能性 较大的更加隐蔽的场所，有效屏蔽率应达到 99.9 %以上。 4) 非屏蔽区域(包括但不限于行政楼、武警楼及周边单位或居民生活场所 等)，确保可以顺畅通讯。 5) 电磁辐射强度不得超过国家相关标准(GB 8702-88 中华人民共和国辐射 防护规定、GB 9175-88 中华人民共和国环境电波卫生标准)。 6) 系统必须集中供电或分区域集中供电，必须 专设带锁装置开关箱，防止 人为断电。 7) 系统必须安全可靠，具有相当的防破坏和连续运行能力。 8) 充分保留设备输出冗余，提高使用寿命并适应日后发展要求。 (二) 监狱手机屏蔽系统解决方案 监狱手机屏蔽系统必须以频谱分析仪现场勘测数据为设计依据，定量分析整 个监狱内具体有哪些通信频段、手机信号强度和分布等情况，以便根据现场实际 情况配置各区域屏蔽设备型号和参数。 根据监狱手机屏蔽系统设计原则和监狱复杂的现实环境，监狱手机屏蔽系统 建设做如下考虑: 1. 正确处理屏蔽强信号和减小对外干扰问 由于监狱环境复杂，为了准确屏蔽监狱内手机信号并避免对监外居民、办公 区域等场所造成影响，应对多频段、多频点屏蔽信号经过系统搭配混合后，采用 多分布天线合理地分别屏蔽各个区域。 2. 采用时隙同步跟踪 TD 导频信号进行屏蔽 由于移动 3G(TD-SCDMA)采用时分双工，上行和下行同频，我们知道若 干扰了基站的上行信号则会对基站产生有害干扰。 移动 3G 制式(TD-SCDMA)必须采用同步装置，严禁采用干扰其上行时隙 的方法，以免基站受到强烈干扰甚至瘫痪。 3. 频域点面结合覆盖技术，扫频与点频相结合 对于来自基站方向的特强信号，采用点频跳频技术，跟踪其特强信号的频点 以及信道的导频信号进行有效屏蔽，使手机与基站无法建立联系。由于点频跳频 技术频点跟踪准确，不存在频点以外的电磁功率浪费，所以对于特强信号的屏蔽 效率极高，而电磁辐射只有扫频方式的几十或几百分之一。 由于特强信号已被点频跳频技术所屏蔽，剩下其它较远基站过来的信号，虽 然频点很多，但功率相对较弱，利用扫频方法， 即可轻松屏蔽。 4. 室外大面积屏蔽为主，室内只作屏蔽薄弱处的补充 一般手机信号均来自室外基站，所以未被其 它建筑所阻挡的室外或窗口，手机信号较强，手 机信号由室外传入室内时，受到建筑结构墙体等 阻挡后开始大幅度衰减(单墙一般为 10,15dB)， 如果以室内中间走道为屏蔽中心时，经过建筑内 墙到达临近窗内或临近窗口外(这些都是一般屏 蔽后犯罪分子容易找到的屏蔽薄弱点)，势必造成 中间屏蔽信号超过实际需要屏蔽信号强度的几十 倍，造成中间电磁辐射较大和浪费屏蔽效率。 采用室外在可尽可能与基站方向大体一致 时，屏蔽信号与基站信号传入室内的路径相当， 则传输损耗也相当，能做到手机信号强的区域屏 蔽信号相应强，手机信号弱的区域屏蔽信号相应 弱。 采用室外大面积屏蔽，屏蔽信号穿过建筑物 墙体传到室内，以一层墙衰减 10dB 计算，则室 内信号强度只有室外信号的十分之一，而混凝土 墙衰减高达 20dB 以上，室外信号经过穿墙衰减 后只有百分之一的功率传到室内，这就大大降低 了电磁辐射可能对人体造成的影响。 5. 充分控制各种天线水平、垂直角度和距离 根据不同环境要求，选择相应的天线、增益、方向，同等技术指标，同时结 合现场建筑环境条件，合理选择架设位置、高度、方向，必要时增加相应的反射 隔离板，控制天线投射方向和天线左右后的电磁 功率，优于或达到国家环境电波 卫生标准。 例:天线前后比指标 25dB,以 20dB 计算， 则后向功率是前向功率的 1/100， 这个功率是微乎其微的。 20dB=10log(前向功率/后向功率) 则，前向功率/后向功率=100 6. 系统供电 系统必须集中供电或分区域集中供电 ， 必须专设带锁装置开关箱，阻止人为 断电。 7. 利用联网报警模块实现故障联网监测 (可选功能) 各主机设备均添加故障报警模块 ， 联网后在中心机房实时监测系统工作情 况。 三、 手机屏蔽系统简介 手机屏蔽系统工程项目流程图 (二) 手机屏蔽系统相关组件组成示意图 、 、 (三) 手机屏蔽系统拓扑图 - 13 - 四、 选型设备性能及参数 (一) BLS-350I 型屏蔽主机 控制范围:直径 60M 左右(-60dB 空旷环境下) 信号输出:50Ω N 座(通讯系统工业标准) 工作方式:连续 发射功率:33dBm 环境温度:-40,55? 相对湿度:30-95% 主机电源:AC 160-250V 耗电量:功率为 40W 模块安装位:5 个 配套模块频段: 870-880MHz CDMA、CDMA2000 930-960MHz GSM 1805-1850MHz DCS 2010-2025MHz TD-SCDMA 2130-2145MHz WCDMA(可根据当地频点调配) 配套模块功率:2W (二) 外形尺寸:500×400×190(mm) 重量:20kg 交流输入电压范围:AC 170,264V 交流输入频率:40,63Hz 直流输入电压范围:DC 210,370V 输出电压:DC 28V?10% 最大输出电流:DC 16A 输出过流保护:105,120%，恒流限流，自动恢复 工作环境:-40?,+40? 模块安装位:3 个 配套模块频段: 870-880MHz CDMA、CDMA2000 930-960MHz GSM 1805-1850MHz DCS 2010-2025MHz TD-SCDMA 2130-2145MHz WCDMA(可根据当地频点调配) 配套模块功率:20W,100W 可选 BLS-350II 型屏蔽主机 (三) 合路器 CDMA、GSM、DCS、TD-SCDMA、WCDMA 合路 技术特性 端口 频率范围 (MHz) 插入损耗 波动范围 驻波比 最大输入 功率 互调产物 接口阻抗 连接器 尺寸(mm) 颜色 重量(g) PORT1 PORT2 PORT3 PORT4 PORT5 2110,2170 ?0.7 dB ?0.5 dB 2010-2025 ?0.7 dB ?0.5 dB 870,880 ?0.7 dB ?0.5 dB 930,960 ?0.7 dB ?0.5 dB 1805,1880 ?0.7 dB ?0.5 dB ?1.3 ?100 W ?1.3 ?100 W ?1.3 ?100 W ?1.3 ?100 W ?1.3 ?100 W ?-120dBc@2×43dBm 50Ω SMA-F 198×120×40 黑色或灰色 2400 5,95% 工作湿度 工作温度 (?) 腔体材料 -25,+60 铝 银 内腔 (四) 频率 800-2500MHz 插损 ?0.4dB 耦合度 3?0.4dB 相 位平衡 5? 驻波 ?1.2:1 隔离度 ?20dB 阻抗 50Ω 接头 N-50K 承受功率 100W 工作温度 -40? , +70? 电桥 3dB 电桥主要是采 用在同网多信号合路的情况下,用与提高输出信号的利用 率的合路器件,广泛应用室内覆盖系统中对基站信号的合路。 主要特点:插损小、抑制高、带内波动小、隔离度大、驻波比小。 (五) 功分器 900,2400MHz FL10-75ZY(输入，输出) 频率范围: 连接端口: 输入/输出: 隔 离 度: 接入损耗: 回波损耗: 平 坦 度: 1 入/2 出、4 出、6 出(路路供电) ?20dB ?4.0B(2 功分)、 ?8dB(4 功分)、?12.0.0dB(6 功分) ?17dB(输入口和输出口) ??0.5dB(整个频带) (六) 耦合器 -7dB -10dB -15dB -20dB -30dB -40dB 指标型号 频率范围 -5dB 800-2500MHz 耦合度 驻波比 5?0.6dB 7?0.6dB 10?1.0dB 15?1.0dB 20?1.0dB 30?1.0dB 40?1.5dB ?1.25 耦合插损 插 入 损 耗 (Max) ( 不含耦合损 耗) 1.65dB 0.97dB 0.46dB 0.14dB 0.044dB 0.004dB 0.004dB ?0.5dB ?0,3dB 隔离度(Min) 三阶互调 承载功率 25dB 27dB 30dB 35dB 40dB 50DB 60dB ?-120dBc(+43dBm×2) 200W 接头类型 N-K(Female) 工作温度 -25?,+55? 工作湿度 5,95% 重 量 230g 外形尺寸 120mm×40mm×16.5mm(不含接头) (七) 50 欧姆同轴电缆 (八) 室内平板天线 室内壁挂天线同样必须具有结构轻巧、外 型美观、安装方便等优点。 室 内壁挂天线具有一定的增益，约为 G = 7 dB 。 室外全频对数天线 频率范围-MHz: 800,2500 增益-dBi: 9.5 水平面波瓣宽度-?: 80 垂直面波瓣宽度-?:60 前后比-dB: ?20 驻波比: ?1.5 输入阻抗-Ω: 50 极化方式: 垂直 最大功率-W: 100 接头型号: N 型或用户指定 (九) 室外高增益板状天线 工作频率范围: 1710 , 1990MHz 带 宽: 170 MHz 增 益: 14 dBi 水平面波瓣宽度-?: 65 垂直面波瓣宽度-?:30 前后比-dB: ?25 驻波比: ?1.5 输入阻抗-Ω: 50 极化方式: 垂直 最大功率-W: 100 接头型号: N 型 (十) (十一) 八木定向天线 八木定向天线，具有增益较高、结构轻巧、架设方便等优点。因此，它 特别适用于点对点的通信，例如它是室内分布系统的室外接收天线的首选天 线类型。 八木定向天线的单元数越多，其增益越高，通常采用 6 ~ 12 单元的八 木定向天线，其增益可调。 (十二) 玻璃钢全向天线 产品型号:1800-1900MHz 工作频率范围: 1710 , 1990MHz 带 宽: 170 MHz 增 益: 10 dBi 水平面波瓣宽度: 360 ? 垂直面波瓣宽度: 10.5 ? 驻波比: ? 1.5 输入阻抗: 50 Ω 极化方式: 垂直 最大功率: 100W 接头型号: N 座 天线长度: 1.4 M 五、手机屏蔽系统智能监控平台简介 结合当前网络的普及度建议:使用 TCP/IP 配置 此平台是结合本公司手机屏蔽系统精心研发的自主产 品，平台性能成熟稳 定，功能强大，操作简单，客户使用方便，进一步提高手机屏蔽系统的管理。系 统管理人员可实时远程全局监控屏蔽区域的屏蔽主机及内部模块的当前运行状 况，为故障准确定位及技术沟通提供方便，及时发现异常，争取时间处理。平台 兼备远程实时控制机器开关及按照预设程序规划屏蔽区域，硬件部分支持就近连 接讯响器。 本平台较当前市面的相关平台的最大优点: (1) 不是简单的监控每台屏蔽器的电源部分(是否掉电或断电)，而是实时监 控每台设备的内部各模块的工作状态，如功率是否降低或损坏等。 (2) 实时监控自身系统的工作状态是否正常，如:监控网络中断、屏蔽监控 节点是否停止或故障等，及时上报监控中心并有声光电提示，让相关人 员及时处理。 2. 平台分为硬件部分 2010H 和软件部分 2010S (1) 硬件部分 2010H 2010H 模块是精心研发的多组联动控制板，包括 16 组联动输 入，8 组联动输出任意组合，最多支持 128 组联动。 联网方式采用开放的国际标准协议，支持:TCP/IP、RS485、RS232。 技术参数及模块图形 技术参数 CPU: 工作电源: 32 位微处理器，双向看门狗 额定电压 15VDC (?5%)和 12V DC (50/60HZ) 额定电流<0.8A 输入: 16 路 输入参数: 输出: 开关量输入 8 路 输出负载参数:DC12V?1A 通信协议: TCP/IP，RS485，RS232 支持控制数量:128 个 LED 指示灯: 3 个(红、绿、黄)电源:红色， 通信指示灯:绿、黄 工作环境: PCB 板: 温度-30?~70?，湿度 0~90% 165mm× 105mm × 25mm (2) 软件部分 J&K2010S: 基本功能简介: a) 软件登陆界面 b) 操作员权限配置; 系统管理员可根据实际情况，合理限制不同终端用户的操作权限，实现分 层有序管理。 c) 控制点工作状态 直观显示设备位置的工作状态，方便故障定位和合理。 d) 统计设备报警明细 记录所有报警事件，有益于管理人员直观设备性能和可加强两方沟通。 e) 辅助功能—设备单元组工作计划安排 平台具有这个功能，鉴于设备安装于监狱方面，屏蔽设备工作时间为 24 小 时工作，本公司建议监狱方不要启动此项功能。 f) 电子地图功能 故障提示方式: ? 报警时监控机房报警标志提示(安装相关声光电提示); ? 中心机房电子地图异常单元，异常内容显示: 红灯熄灭:正常; 红灯闪亮:异常; 红灯闪亮且叉叉:报警箱掉线。 附一、简介 (一) 产品定位 监狱、看守所、军警等高端领域; (二) 集科核心竞争力 不是单一的销售机器设备，而是为客户提供最适合的系统解决方案，在确 保最终屏蔽效果的前提下最大限度地降低客户端运营成本。 (三) 产品优势 ? ? ? 产品”; ? ? ? ? ? 自身独立品牌、自主研发生产、专门针对监狱看守所制定的设计标准; 精湛的设计理念、设计方案、小范围可制作精细工程; 为客户量身定做屏蔽系统方案，销售“J&K 项目方案”，而非“单一的 结合科学技术的发展，超前采用封闭模块化腔体结构便于升级换代; 屏蔽效果好，屏蔽区域精准，对非屏蔽区域的干扰控制能力强; 内置直流电源、无外置调节开关，防止人为性破坏; 铝材机身，独特的多槽散热模式，设备经久耐用且散热性好; 专业的设计与制造，避免维护保养。 附二、手机屏蔽系统介绍 ? 先进性:在系统设计中，我们充分考虑现阶段手机信号屏蔽的发展水 平，在设备选用上，根据大楼的实际情况选用最优性价比以及通用的、成熟的设 备，以确保系统在国内同行业处于一定的领先地位。 ? 可靠性:系统设计、设备选型、调试、安装等环节都将严格贯彻质量 保障条例，完全符合国家、行业的有关标准、规定和公安部门有关安全技术防范 要求。 ? 实用性:方案设计满足监狱实际需要，充分考虑使用要求，设备不需 (一) 手机屏蔽系统设计原则 要维护，通电可 24 小时连续工作，由于设备采用模块式结构使系统功能完善并 充分利用。 ? 扩展性:无论任何一个工程，我们都本着长远发展的观点，使系统可 扩展，日后可升级。 ? 方便性:使用过程中系统采用分区域统一供电方式。 (二) 手机屏蔽系统设计依据 即 公 众 通 信 系 统 频 段 CDMA870-880MHz 、 GSM930-960MHz 、 DCS1805-1850MHz 和 TD-SCDMA2010-2025MHz、WCDMA2130-2145MHz 确定 屏蔽频率范围。 本手机信号屏蔽系统的设计完全符合如下中华人民共和国之条例、规范和要 求，包括: ? 中华人民共和国辐射防护规定 ? 中华人民共和国环境电 波卫生标准 ? 安全防范工程程序与要求 ? 民用建筑电气 ? 防盗报警控制器通用技术条件 ? 安全防范工程费用概预算编制办法 ? 手机信号屏蔽系统设计依据 ?监所手机屏蔽系统标准 (三) 手机屏蔽系统特点 本公司自主研发的 BLS 系列手机信号屏蔽器能精确、高效地阻断手机信号 与国内外同类产品相比，BLS-350 系列手机信号屏蔽器有自己的鲜明特点: ? 屏蔽技术:采用数码调制技术对 CDMA(CDMA2000)、GSM、DCS、 3G(TD-SCDMA、WCDMA)手机进行更高效地全面屏蔽，均匀控制频率密度，在 屏蔽半径内有效阻断各种手机信号，不产生漏点;采用计算机控制技术控制屏蔽 带宽，严格落在下-行信道;采用伪码调制技术，同时对带外谐波采取特殊的抑 制措施，不对其他电子设备产生信号干扰，提高屏蔽效果，减小幅射; ? 工艺结构:生产过程严格遵循 ISO9001 质量体系，采取特殊结构设计， 散热均匀、抗震防潮，采用 CDMA(CDMA2000)、GSM、DCS、3G(TD-SCDMA、 WCDMA)每频独立模块，标准化、系列化生产，质量容易控制;我司所以采用 全封闭模块化结构，有效控制对内对外干扰，有效保证和提高性能的稳定。同时 模块化结构具有良好的散热、防潮、防尘、提高运行可靠性，延长使用寿命; ? 设计调试:针对不同客户在不同地点使用要求、全国不同区域无线移动 通讯网络及场强环境的不同，在原有机箱准许的条件下控制模块自由组合，控制 可靠的目的; 调试阶段: ??信号场强测试:详细记载、分析确定主机安装位置后,进行模拟试验, 落实各频段天线安装位置; ??区域调试:区域主机及附件安装结束后，应对确定的区域范围进行屏 蔽效果测试，确定屏蔽区域完全屏蔽; ??整体调试:在分区域施 工结束后,应对整体环境进行测试,结合频谱仪 对模块输出功率做相应调整，使屏蔽区域屏蔽效果最佳; ? 辅助性材料采用各种类型的发射天线(如:增益大小、水平、垂直极化 方向)，根据现场实际环境进行调整; 由于实际使用环境中各基站方向不同、功率大小不同、距离远近不同、同 一环境中可能有几十个信道供用户手机自动选择，同时室内、室外存在空间的场 强差异、地面及金属物品对手机信号非常复杂的不利影响等因素，需屏蔽环境中 的 每 个 位 置 CDMA2000/CDMA 870-880MHz 、 GSM 930-960Mhz 、 DCS 1805-1850MHz、TD-SCDMA 2010-2025MHz、WCDMA 2130-2145MHz 都有较大 的差别。 ? 在确保设备无内部幅射的条件下，配备工业级开关电源，给设备提供稳 定可靠的基本电路保障，避免人为影响造成设备的非正常运行; ? 采用封闭式系统，不设非专业人员控制装置; ? 配备设备运行状态监测接口、监测模块及监测总线，实现监测功能; ? 采用 CDMA/CDMA2000、GSM、DCS、TD-SCDMA、WCDMA 每频独 立模块，便于设备升级、维护、标准化、系列化生产和质量控制，特别适应当前 3G 手机信号屏蔽的实际要求; ? 高频设备一般都采用全封闭屏蔽结构才能确保其性能指标，有效控制对 内对外干扰，有效保证和提高性能的稳定; ? 系统采用分区域统一供电方式，主机机箱可根据现在和以后实际信号合 理调整配置，节省日后运行成本，从而达到最终效果。 附三、监所手机屏蔽系统部分成功案例 (一) 党政机关案例 1. 毛主席纪念堂 毛主席纪念堂是一个比较严肃庄重的地方，可随着现 代通讯技术的发展， 先有传呼，后有手机，呼机声， 手机通话常常会破坏纪念堂的肃穆氛围。于是纪念堂 管理部门开始公开招标无线电通信信号屏蔽 单位。在与多家行业机构的公开竞争中，集科电子以 精湛的技术优势脱颖而出。毛主席纪念堂的施工设计 要求格外严格，即便是安置一个插头都要经过严格报审。但一向不怕困难的集科人凭借先进 的经验及锐意进取的创新精神，在对设备的多次改良后,终于圆满的解决了问题。并赢得了 毛主席纪念堂管理部门高度肯定。 2. 浙江省宁波日报社会议厅 宁波日报是国家新闻出版总署于 2002 年 6 月 20 日正式发文批准组建的，各媒体坚持正确舆 论导向，突出宣传"三个代表"重要思想，努力 实现"三贴近"，创作内容丰富、新鲜活泼、鼓 舞人心的新闻佳作，多篇新闻作品荣获中国新 闻奖和"飘萍新闻奖"等，图书《中国藏书通史》 等荣获中国图书奖;《宁波日报》连续三年荣获全国彩报印刷质量前六名。 3. 上海市 716 项目指挥中心、会议厅(保密单位) 4. 山东省公安厅 (二) 监狱案例 1. 上海市周浦监狱 上海市周浦监狱位于浦东周浦镇康沈路 2077 号，占 地面积 57700 平方米，建筑面积 54065 平方米。监 狱周围移动运营商基站天线林立，高处大部分区域 可直视基站覆盖天线，经测试仪器测试整个监狱内 所有手机信号很强，信号强度整体趋势是高处强， 地面相对低。 2. 上海市女子监狱 上海市女子监狱地处上海市松江区泗泾镇南首，占 地 47 亩，建筑面积为 21751 平方米。监狱围墙外 东北方向就有大功率移动、联通基站天线，整个监 狱内所有手机信号都很强，特别是来自东北方向基 站集中的 CDMA、GSM、DCS、WCDMA 信号最 高，可达 -15dBm 以上，围墙外居民点密集。 3. 上海市青浦监狱 上海市位于青浦区外青松公路 7405 号，占地面积 175330 平方米(约合 263 亩)，建筑面积 5 万多平 方米。分为办公行政区、罪犯生活区、监区、劳动 生产区。监狱西南方向、东南方向、东北角围墙外 就有大功率移动、联通基站天线，整个监狱内所有 手机信号很强，基本上呈西南、东南、东北方向最强。特别是来自西南方向、东南方向、东 北方向的 CDMA、GSM、WCDMA 信号均很强，GSM 信号最高可达-20dBm。 4. 上海市宝山监狱 上海市宝山监狱位于宝山区沪太路 6178 号，占 外居民点密集。 最高，可达-30dBm 以上。 高，现场频谱仪测试可达-28dBm 以上。 地面积 122 亩，建筑面积 4.9 万平方米，由行政 管理区、监舍、教学区、习艺车间、武警营 房、停车场等六个区域组成。监狱东北方向 300 米左右就是大功率移动基站，西面 800 米左右 是联通基站，整个监狱内所有手机信号很强。 特别是来自东北方向移动基站的 GSM 信号最 5. 上海市五角场监狱 上海市五角场监狱，位于杨浦区嫩江路 199 号，地处上海东北角的杨浦区，占地面积 158000 平方米(约合 238 亩)，建筑面积 10600 平方米。监狱西南方向围墙外有大量基站天 线，整个监狱内所有手机信号很强，基本上呈 西南方向最强，东北方向偏弱。特别是来自西 南方向基站集中的 CDMA、GSM、DCS、PHS、CDMA2000、TD-SCDMA、WCDMA 信号 6. 上海市新收犯监狱 上海市新收犯监狱，位于青浦区外青松公路 7935 号，地处上海西区的青浦松江交界处(近 佘山)，占地面积 112 亩。监狱围墙外西北方 向就有大功率移动、联通基站天线，整个监 狱内所有手机信号都很强，特别是来自东北 方 向 基 站 集 中 的 CDMA 、 GSM 、 DCS 、 WCDMA 信号最高，可达-30dBm 以上，围墙 站一侧室内信号强度相对较高。 7. 上海市白茅岭监狱 上海市白茅岭监狱，位于皖南郎溪、广德两县交 界的丘陵地带，面积 40.5 平方公里。监狱西北方 向围墙外就有大功率基站天线，由于整个监狱场 地比较开阔，整个监狱内所有手机信号很强，西 北方向最强。特别是来自西北方向基站集中的 GSM 信号最高，可达-18dBm 以上。 8. 上海市北新泾监狱 上海市北新泾监狱位于本市西郊闵行区境内，毗 邻虹桥机场，地址为北翟路 1551 号，占地面积 200 亩。监狱围墙外 3 层建筑上就是移动基站， 天线正对监狱区域，西北 300 米左右是联通、电 信基站，大部分区域可直视基站覆盖天线，经测 试仪器测试整个监狱内所有手机信号均很强，室 外信号强度-20dBm 可达以上，室内信号强度最高可达-35dBm。整体趋势是靠近运营商基 9. 上海市提篮桥监狱 上海市提篮桥监狱位于长阳路 147 号，建筑面积 78000 平方米。本次手机屏蔽系统设计覆盖区域: 监狱二大门以内所有围墙内域，服刑人员生活和 工场场所，包括:九个监区、新综合楼、教育接 见大楼(新岸礼堂)、炊场、大工场、十字楼，共 计 14 个建筑单体和一切密闭狭小空间及违规可能 性较大的更加隐蔽的场所。监狱围墙西面是联通基站、电信基站、东北面是移动基站，距 离均在 300 米左右，整个监狱内所有手机信号很强，整体上西面联通、电信信号强度测试 数据相对更高，北面及东面移动信号强度测试数据相对更高。运营商手机信号强度最高可 达-20dB。提篮桥监狱地处繁华地段，围墙外 8 米就是密集的居民区。 10. 上海市军天湖监狱 上海市军天湖监狱位于安徽省宣州市西南 20 公里 左右金坝、寒亭、杨柳一乡两镇交界处，318 国道 从北侧穿过，距离上海 318 公里。监狱总面积为 14 平方公里。监狱西南方向围墙外就有大功率移 动、联通基站天线，由于整个监狱场地比较开阔， 整个监狱内所有手机信号很强，西南方向最强。特 别是来自西南方向基站集中的 CDMA、GSM 信号最高，可达-19dBm 以上。 11. 上海市未成年犯管教所 上海市未成年犯管教所位于上海市松江区泗泾 镇，张泾公路旁，占地 100 余亩，建筑面积 2.1 万平方米。监狱围墙外东南方向就有大功率移 动、联通基站，特别是来自东南方向基站集中的 CDMA 信号最高，可达-28dBm 以上，大墙外学 校、居民点很近而密集。 12. 上海市监狱总医院 上海市监狱总医院，位于浦东新区(南汇区) 周浦镇里仁村 1236 号，建筑面积 22358 平方 米。本次手机屏蔽系统的设计覆盖区域为总医 院所属区域内，包括:总医院病房大楼、感染 科病房大楼、洗衣房(晒衣场)、营养食堂、 四个仓库楼。监狱总医院所在南汇监狱围墙外 西边短距离内就有大功率移动运营商基站天线，整个监狱内所有手机信号都很强，特别是来 自东北方向基站集中的 CDMA、GSM、DCS、WCDMA 信号最高，可达-30dBm 以上，围 墙外居民点密集。 13. 山西省阳泉二监 山西阳泉第二监狱位于山西固庄煤矿，占地面积非 常大。半年多前先后曾有两家做手机屏蔽器厂家进 行系统建立，但在教育楼进行屏蔽尝试的过程中均 不能达到预期的效果。集科公司到现场实地调研， 特别在监狱相关领导监视下对教育楼进行现场模拟 演示，达到了非常理想的效果，并得到监狱领导的 一致认同。 14. 广西省中渡 监狱 该监狱监区总面积 9.2 万平方米，东西长 460 米， 南北宽 200 米，东边围墙外有一个小山，其山顶 建有移动 GSM 900MHz、联通 GSM 900MHZ、 CDMA 800MHz 基站，基站距离围墙直线距离约 500 米，其它基站相对而言距离监狱较远，信号 较弱。系统设计以室外大功率 BLS-350II 单频段 主机配合相应定向天线，全向天线进行大面积屏蔽覆盖为主;在上述大功率屏蔽以内的某 些屏蔽漏点不良处用小功率多频点设备 BLS-350I 进行补充后强化。 15. 吉林省白城监狱 吉林省白城市监狱近年来多次安装手机屏蔽器，每次安 装后监内均做不到有效屏蔽，而且对外干扰十分严重， 尤其是四公里范围内对移动信号干扰甚为强烈。此次在 我司对现场实际环境勘测后，为白城市监狱精心设计、 量身定做了一套手机屏蔽系统方案，达到了监内屏蔽严 密无漏点，监外无干扰的效果，彻底解决了白城市监狱 的手机隐患，获得了白城市监狱各位领导的一致好评。 (三) 看守所案例 1. 上海市静安看守所 上海市静安看守所位于上海市静安区南京路上，一方 面，看守所与居民聚集区仅是一墙之隔。另一方面， 监狱的一至二层是狱所，三楼以上是警察办公区，如 何在屏蔽底层狱区信号的同时保证高层办公区以及监 狱高墙之外民用区信号的通畅，成为难题。此次工程， 集科无线电信号屏蔽系统采用不同功率主机的组合矩阵，加上各种增益天线的有机结合，达 到了分区治理、准确屏蔽的效果。 2. 上海浦东看守所 上海浦东新区看守所是一个特大型看守所，容纳在押 犯 5000 多人，在看守所的西面不足 200 米 处，有 一个中国移动通信基站，移动 信号非常强。如屏蔽设 备功率过小，移动信号屏蔽就会不严;反之移动信号 是屏蔽干净了，但是监狱高墙之外的民用通讯又会受 到影响。基于此，集科项目组通过专业体系化的解决方案:彻底分析 (对当地信号分布、 地形地貌及建筑结构进行彻底分析)设备定位(经过系列仪器测定，确定设备安装最佳位置) 参数设计(利用不同参数、不同配置，化解细节难题) 复合天线(不同频段的天线，分布 于不同位置，有效呼应主机系统)模拟试验(初步落成后，进行模拟试验，同机运行指数) 精心调试。 3. 上海市金山看守所 金山看守所老监区和扩建监区安装手机信号屏蔽系 统，为达到屏蔽效果，分别在不同的位置安装了手机 信号屏蔽器、天线、功分器，新敷设了电源线、通讯 线路。所有设备的电源线均被引入监区总值班室交流 配电箱内，电源采用分控式，大功率和小功率分别控制，由值班控制中心实施控制主机的开 机与关断。所有设备全部安装、调试、开通完毕。在屏蔽区域内，阻断效果达 99%以上(面 积)。 4. 江西省贵溪市看守所 贵溪看守所处于强信号覆盖区域，在其西北角武 警楼上建有联通公司大功率基站，监区内实测最 高 GSM 信号达-15DB，WCDMA(联通 3G) -26DB，东南方向在移动和电信基站 GSM、 CDMA、CDMA2000 信号强度分别达到-25DB、 -20DB 左右。根据所里要求、现场需求，经现场 实地勘测、精密设计成功安装调试 J&k 手机屏蔽系统后，看守所监区、提审区、家属会见 区均达到严格屏蔽。 5. 江西省上饶市看守所 (四) 高端民用场所案例 1. 上海音乐厅 上海音乐厅是现存最老的由华人建筑 师设计的欧洲古典主义风格音乐建筑， 上海音乐厅一流的声学 效果，为所有曾 经在此演出的音乐家所称道，连续十多 年成为“上海之春”音乐节的主办地，是 上海欣赏和演奏古典音乐的第一选择。上海 16 米，可使用面音乐厅共有观众席 1243 座，镜框舞台深 8.35 米、 宽 积约 100 平方米。其建筑属上海少有的欧洲传统风格，一走进休息大厅， 映入眼帘的是十六根合抱的赭色大理石圆柱，气度不凡。观众厅的构图明确规范，复杂而不 零乱，变化而又富有层次，色彩淡雅庄重，自然音响之佳，得到建筑学专家及众多的中外艺 术家认同。 2. 江苏省常州大剧院 常州大剧院是一处高档剧院，然而手机偶尔响 起的铃声时常会在剧院演出的时候打破优美 和谐的意境，因此为剧院维持一个和谐宁静的 环境是十分必要的，这就需要不仅仅要做到杜 绝剧院内个人通讯设备对剧院演出带来的负 面影响，而且还要注重剧院内设备安装的美观 精巧化。本项目技术亮点在于成功实现台上台下不同屏蔽要求的精确定位。尽管目前 3G 标 准还没有确定，但是我们在工程方案的设计上充分考虑了系统今后的升级问题。采用现代化 技术手段对剧院内手机通讯信号进行阻断，确保剧院内安静和谐的演出环境。 附六、手机屏蔽器的电磁辐射对人体的影响探讨 随着通讯技术的飞速发展，移动通讯技术得到了长足的发展，如今手机已 成了人们生活中不可缺少的通讯工具，在它给人们带来方便的同时，也给某些特 殊场所造成了影响，例如监狱、看守所等，为了安全起见，需要限制人们的无线 通讯。针对这一特殊要求，社会上出现了很多研制手机屏蔽器的厂家。手机屏蔽 器，顾名思义就是屏蔽手机对外通信的功能，其工作原理是屏蔽器发射与手机 通讯信号相同频率的电磁波,从而使手机无法识别干扰电磁波和有用电磁波,在 一定范围内使手机不能与基站建立连接,从而达到禁止手机使用的目的。所以说 给人们的生活造成了一定的不良影响，随之就产生了谈“手机屏蔽器”色变的现 量的烟肯定是没有什么害处的，但经常性地吸入很多烟肯定害处不少。所以说, 判定电磁辐射是否会对人体产生不利影响,应从电磁波辐射强度、主要辐射方位 和与辐射源的距离等几方面综合考虑。我们知道手机屏蔽器的电磁波辐射是通过 天线来实现的，所以在安装手机屏蔽器时，天线的选取和设计直接关系到整个屏 蔽系统的质量。下面我们就天线的增益及方向图等方面对天线进行一个初步了 解。 象，认为手机屏蔽器发射的电磁波就是对人体有害的。其实笼统地问电磁辐射对 人体有没有害处是很不科学，这跟问人吸烟有没有害处一样，大家都知道吸入少 手机屏蔽器在工作时是向外辐射电磁波的。 大家知道，宇宙空间存在着纷繁复杂的电磁波，有些电磁波对人体是有益 的，有些电磁波对人体是有害的。由于手机屏蔽器现在还属于一种新兴产品，大 家对它的工作原理还不甚了解，加上某些厂家生产的手机屏蔽器质量低下，确实 一、天线增益 增益是天线的最重要的参数之一，天线增益的定义与全向天线或半波振 子天线有关。全向辐射器是假设在所有方向上都辐射 相同功率的辐射器。在 某一方向的天线增益是该方向上的场强与定向辐射器在该方向产生辐射强 度之比，如图 1 所示。 图中 dBi 表示天线增益是方向天线相对于全向辐射器的参考值，dBd 是相 对于半波振子天线参考值，两者之间的关系是:dBi=dBd+2.15。 相反方向上的旁瓣叫后瓣，如图 2 所示全向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其 天线外形为图柱形;如图 3 所示为定向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线 面和水平面作为主平面。在方向图中，包含所需最大辐射方向的辐射波瓣叫 天线主波瓣，也称天线波束。主瓣之外的波瓣叫副瓣、旁瓣或边瓣，与主瓣 天线方向图是空间立体图形，但是通常应用的是两个垂直的主平面内的 方向图，称为平面方向图。在线性天线中，由于地面影响较大，都采用垂直 二、方向图 天线的辐射电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向图。用辐 射场强表示的称为场强方向图，用功率密度表示的称为功率方向图。 外形为板状。 全向天线水平波瓣图 瓣图 图 2 全向天线波瓣示意图 全向天线垂直波 在分析天线方向图时通常会用到以下几个参数: ?零功率波瓣宽度，指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。 ?半功率点波瓣宽度，指最大值下降到 0.707(即下降 3dB)点的夹角。?副瓣 电平，指副瓣最大值和主瓣最大值之比。?前后比等。 定向天线水平波瓣图 定向天线垂直波瓣图 图 3 定向天线波瓣示意图 为了控制电磁波对人体的影响,保护人民身体健康,各个国家都制定了自己的 电磁波防护标准。我国卫生部于 1988 年颁布了 GB8702-88《电磁辐射防护规定》 (以下简称防护规定)和 GB9175-88《中华人民共和国环境电波卫生标准》(以 下简称卫生标准),这两个标准很详细地规定了电磁波对人体影响的定义、计算 方法、安全值等内容,应该指出达到这两个标准就应认为电磁波环境对人体是绝 对安全的。而不应像某些媒体宣传的那样，好像只要是电磁波就对人体有害。 下面我们根据上述的两个标准探讨一下安装手机屏蔽器后的电磁波环境。 手 机 屏 蔽 器 的 工 作 频 率 是 :CDMA:870-880MHz, 移 动 :930-960 MHz ，通:1805-1850MHz,小灵通:1900-1920 MHz，3G 手机:2100-2170MHz 这些频率范 围都是针对 CDMA，GSM、小灵通以及刚刚上市的 3G 的工作频率范围而设定 的。依据《卫生标准》中的“频率为 300MHz,300GHz，相应波长为 1m,1mm 范围内的电磁波为微波”的定义，这些频率都属于微波波段。 《卫生标准》中以电磁波辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在性不良 影响的阈下值为界，将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级，并制定了一级标 准和二级标准。分别对波长(频率)、强度、距离、计算方式作了详细的规定。 (备注:一级标准为安全区，指在该环境电磁波 强度下长期居住、工作、生活 的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)，均不会受到任何有害影响的区域; 特别指出新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线，在其居民覆盖 区内，必须符合“一级标准”的要求。二级标准为中间区，指在该环境电磁波强 度下长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)可能 引起潜在性不良反应的区域;在此区内可建造工厂和机关，但不许建造居民住 宅、学较、医院和疗养院等，已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标 准地区，对人体可带来有害影响;在此区内可作绿化或种植农作物，但禁止建 造居民住宅及人群经常活动的一切公共设施，如机关、工厂、商店和影剧院等; 如在此区内已有这些建筑，则应采取措施，或限制辐射时间。) 这里，我们应采用《卫生标准》中规定的符合一级标准安全区的电磁波防 护标准。通过《卫生标准》中的环境电磁波容许辐射强度分级标准(见下表) 可看出一级标准安全区的微波允许辐射场强为 10μW/cm2，这就是说当手机屏蔽 联 监狱手机屏蔽系统解决方案 另外说明一下根据 CENELEC 欧洲标准中规定的一级标准安全区的允许辐 射强度 900MHZ 频段为 450μW/cm2,1800MHZ 频段为 900μW/cm2;IEEE 美国标准 中规定的一级标准安全区的允许辐射强度 900MHZ 频段为 600μW/cm2,1800MHZ 频段为 1200μW/cm2。中国的标准远远严格于国外标准～ 下面我们根据上述限值，结合 GB9175-88《中华人民共和国环境电波卫生标 准》中 A.2.5.4 微波功率密度计算公式: 其中: P 为发射机平均功率(w) G 为天线增益(dB) r 为天线辐射最强点与被测点的距离(m) 来计算各国标准在不同输出功率和天线增益的情况下对人体的安全距离(单位米)，具体数据见下表: 安 为了让大家更形象地理解以上列表，我们设计了以下示意图供大家参考。 例如某 900MHZ 手机屏蔽器发射功率为 2W，天线增益为 1dBm，则该屏蔽 器对应于人体的安全距离如以下示意图: 欧 洲 标 准 美国标准 0.16m 中国标准 0.19m 欧洲标准 1.26m 在此值得提醒大家的是:我们计算的安全距离对应的是天线最大辐射方向 与被测点之间的最小距离，也就是指天线主瓣辐射点与被测点之间的最小距离。 以上图美国标准为例，天线最大辐射点与被测人体之间超过 0.16 米后即为安全 距离。由于天线的辐射方向角决定了其辐射强度，在其轴线部位辐射强度最大， 若偏离主瓣后，辐射功率会大幅度下降，相应的对人体的影响也会大幅度降低。 再加上要求屏蔽的区域会有墙壁(一般电磁波穿透砖墙时会有 10dB 以上的衰减) 或各种设施，它们都会不同程度的对屏蔽信号产生衰减，所以在安装手机屏蔽器 时，只要合理利用天线，把天线主瓣偏离人经常停留的区域， 安装手机屏蔽器后 的电磁波环境对人体是不会造成危害的。