Projecto monit: Monitorização e Informação sobre Radiação Electromagnética

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1 Projecto monit: Monitorização e Informação sobre Radiação Electromagnética Luís M. Correia (membro efectivo nº 20953) 1, Carlos Fernandes (membro efectivo nº ) 1, Carla Oliveira (membro estagiário nº 9753) 1, Cristina Reis (membro efectivo nº 23993) 1, Gonçalo Carpinteiro (membro estagiário nº 9752) 1, Lúcio Ferreira 1, Afonso Serralha 2, Nuno Marques 2 Resumo 1 Instituto de Telecomunicações / Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa Av. Rovisco Pais Lisboa, Portugal Telef.: , Fax: {luis.correia, carlos.fernandes, carla.oliveira, goncalo.carpinteiro}@lx.it.pt 2 Magnete Lda. Pr. Dr. Nuno Pinheiro Torres, Lisboa, Portugal {afonso_serralha, nuno_marques}@yahoo.com O Projecto monit tem como objectivo principal produzir e difundir publicamente através do seu website na Internet informação técnica sobre a exposição à radiação electromagnética associada essencialmente a sistemas de comunicações móveis. Incluem-se textos informativos em linguagem acessível, resultados de campanhas de medida de radiação electromagnética, e ainda outra informação mais avançada. Neste artigo apresentam-se a motivação, os objectivos e a descrição do projecto. 1. Introdução A expansão dos sistemas de comunicações móveis, motivada pelo crescimento contínuo do número de utilizadores e pelo surgimento de novas tecnologias, tem conduzido ao aumento do número de estações base (EBs) e terminais móveis (TMs). Apesar de todos os benefícios provenientes destes sistemas, tem-se verificado uma crescente preocupação pública com os possíveis efeitos nocivos para a saúde, provocados pela radiação electromagnética emitida pelas suas antenas. A consciencialização pública para este problema, acompanhada na maior parte dos casos pelo desconhecimento das questões tecnológicas envolvidas, bem como a ausência de fontes de informação fidedignas acessíveis ao público em geral, sugere a necessidade de facultar o acesso a informação avalizada e independente sobre todas as questões relacionadas com a exposição à radiação electromagnética. É no sentido de colmatar estas necessidades que aparece o Projecto monit, desenvolvido por uma equipa do Instituto de Telecomunicações (IT), pólo de Lisboa, no Instituto Superior Técnico (IST). O IT é uma instituição de utilidade pública e sem fins lucrativos que reúne cerca de 300 investigadores. Apesar de o projecto ter o patrocínio dos operadores de telecomunicações Vodafone Portugal, TMN e Optimus, a equipa que o desenvolve rege-se pela independência e rigor que norteiam toda a actividade académica e de investigação científica no IT. O Projecto monit surge na sequência de um outro, o Projecto ITEM, desenvolvido pela mesma equipa e com características idênticas, patrocinado pela Vodafone Portugal. O Projecto monit aborda o problema da exposição à radiação electromagnética segundo a perspectiva da engenharia, que é complementar de uma perspectiva médica sobre o tópico, e que excede o âmbito do projecto. Uma das componentes do projecto é o programa de medidas sistemáticas do nível de radiação electromagnética junto de antenas de EBs de sistemas de comunicações móveis, que são aquelas que suscitam um maior número de dúvidas junto da população. Estes resultados são comparados com os limites estabelecidos por organizações internacionais, e são publicados no website do projecto. Um outro objectivo do projecto é a produção de informação sobre diversos aspectos relacionados com a radiação electromagnética. O projecto serve também de suporte à investigação activa e à participação da sua equipa em fóruns nacionais e internacionais de discussão científica sobre o tema. Na Secção 2 apresentam-se em linhas gerais os vectores de difusão de informação adoptados. Na Secção 3, são descritos os procedimentos utilizados na realização de medidas de radiação electromagnética, bem como os sistemas de tratamento de dados desenvolvidos. Os resultados destas medidas são discutidos na Secção 4 e, finalmente, apresentam-se algumas conclusões na Secção Disponibilização de Informação Como já foi referido, um dos principais objectivos do Projecto monit é a difusão de informação genérica sobre radiação electromagnética, tendo como alvo o público em geral. No entanto, as actividades

2 desenvolvidas pela equipa envolvem também a produção de informação específica para sustentar uma participação activa na investigação a nível nacional e internacional sobre este tema. O veículo principal de divulgação da informação do projecto é um website que foi desenvolvido especialmente para este efeito. Paralelamente foi editada uma brochura informativa para ser distribuída em mão ao público em geral, ou a entidades interessadas. A definição da estrutura do website assentou nas especificações seguintes: Adopção de uma estrutura organizativa do website, compatível com a necessidade de actualização permanente de conteúdos. Conjugação de páginas estáticas com páginas dinâmicas suportadas em aplicações de back-office para permitir a actualização automática ou semi-automática de conteúdos. Apresentação da informação segundo duas perspectivas: por um lado, informação escrita em linguagem acessível para o público em geral, e por outro, informação avançada destinada à comunidade técnica interessada. Optimização do sistema em termos de autonomia e minimização da intervenção manual durante os processos de manutenção e gestão do website. O acesso ao website é efectuado através do endereço A partir da página de entrada é possível aceder às quatro principais páginas que o estruturam: Informação Básica Sobre Ondas Electromagnéticas (OEM). Resultados de Medidas. Informação Avançada Sobre OEM. Links. As duas secções sobre OEM apresentam conceitos básicos sobre a radiação electromagnética, ou documentos com conteúdos mais avançados sobre o tema. Na secção das medidas, apresentam-se resultados detalhados das campanhas de medida efectuadas em dezenas de locais públicos, e comparam-se esses valores com os limites aceites internacionalmente. Finalmente, na secção dos links apontam-se outros websites nacionais e internacionais sobre o tema. 3. Medidas de Radiação Electromagnética Uma das actividades essenciais deste projecto é a realização de campanhas sistemáticas de medida dos níveis de radiação electromagnética em locais públicos junto de antenas de comunicações móveis, que são posteriormente comparadas com os limites aceites internacionalmente [1]. Nesta secção, descrevem-se as principais características dos dois tipos de medidas que são efectuadas: na Subsecção 3.1 descreve-se a monitorização contínua; na Subsecção 3.2 aborda-se a monitorização localizada; e na Subsecção 3.3 faz-se referência aos erros inerentes às medidas Monitorização Contínua A monitorização contínua é efectuada de forma autónoma e continuada por um conjunto de equipamentos de medição remota, que se encontram instalados em locais previamente escolhidos de um determinado concelho. Estes equipamentos dialogam e partilham os dados adquiridos com uma central de controlo situada no IT/IST, constituindo assim uma rede de monitorização remota. Esta infra-estrutura permite monitorizar e estudar a variação dos níveis de radiação electromagnética ao longo do dia nos locais de instalação e, ao mesmo tempo, avaliar a conformidade dos valores medidos com os limites aceites de exposição à radiação. Na Figura 1 representa-se o equipamento usado para este efeito no âmbito do Projecto monit: inclui, entre outros, uma sonda da intensidade de campo eléctrico, E, de banda larga (500 khz a 3 GHz), um modem GSM para o envio automático dos dados, e dois painéis solares para o carregamento da bateria que garantem o funcionamento autónomo da unidade [2]. O valor de campo medido contabiliza todas as fontes que radiam dentro da banda de frequências da sonda, como por exemplo televisão, radiodifusão, sistemas de comunicações móveis, radares, etc. Na Figura 2 representa-se esquematicamente o sistema de processamento automático da informação recolhida, desde a medição dos níveis de radiação até à publicação dos resultados no website. Os dados das medidas contínuas são armazenados numa memória interna do equipamento remoto, e enviados via GSM para o centro de controlo localizado no IT/IST a horas previamente programadas. A informação recebida é transferida automaticamente para um servidor dedicado à análise e armazenamento dos dados. Neste servidor correm aplicações para validação dos dados, que incluem a eliminação de duplicações ou de outros erros provenientes do processo de transmissão. Depois de devidamente filtrada, a informação é armazenada numa

3 base de dados construída para o efeito, constituindo-se assim um histórico organizado de todas as leituras efectuadas pelo equipamento remoto durante todo o seu período de actividade no local de medida. É possível interrogar de várias formas esta base de dados, para produzir automaticamente e em tempo real representações gráficas do campo medido para locais e períodos de observação definidos pelo visitante do website. Figura 1 Equipamento de monitorização remota. Figura 2 Processo de monitorização contínua Monitorização Localizada no Tempo No essencial, as medidas localizadas diferem das anteriores pelo facto de abrangerem intervalos de observação curtos (da ordem de minutos), e serem efectuados por uma equipa do projecto usando um equipamento de medida portátil, Figura 3 [3]. É assim possível avaliar rapidamente os níveis de exposição num número elevado de locais públicos por todo o território nacional. Tal como as estações remotas descritas anteriormente, o medidor de campo portátil possui uma sonda preparada para medir a intensidade do campo eléctrico numa banda larga de frequências (100 khz a 3 GHz), e por isso o valor medido de E contabiliza diversas fontes de radiação.

4 Figura 3 Equipamento de medida portátil. Para garantir a reproducibilidade das medidas e a uniformidade de critérios, a monitorização do campo eléctrico é feita com base num procedimento de medida estabelecido, [4], que define um conjunto de passos a seguir em cada ponto de medida no local em análise. No entanto, o critério para a escolha destes pontos de medida não está especificado em [4], pelo que a equipa do Projecto monit optou por estabelecer um conjunto de critérios com vista a uniformizar a escolha desses pontos, mas tendo em atenção as características específicas de cada local [5]. O primeiro passo do procedimento de medida adoptado, e que condiciona as restantes etapas, é a classificação do cenário e topologia de instalação em causa (e.g., meio urbano, meio rural, ambiente interior, instalação em torre, no topo de edifício, e em fachada de edifício). De acordo com o cenário identificado, percorrem-se exaustivamente áreas diferentes em redor da EB com o medidor portátil para identificar os pontos em que o campo apresenta os valores mais elevados. O medidor de campo é colocado em pelo menos 3 dos pontos identificados, e o valor de E é registado ao longo de 6 minutos. Adicionalmente, podem escolher-se outros pontos que se considerem relevantes para a avaliação da conformidade dos níveis de radiação com os limites de referência. A escolha dos pontos de medida é um factor crítico para uma avaliação correcta da conformidade com os limites de segurança. Trata-se, no entanto, de um processo delicado onde é necessário ter em conta a complexidade dos cenários reais. A existência de fenómenos como o multi-percurso, a reflexão, a difracção e a dispersão podem provocar variações significativas nos níveis de campo electromagnético no tempo e no espaço. Os resultados e os detalhes das medidas são introduzidos numa base de dados integrada no servidor do projecto, onde corre uma aplicação que gera automaticamente um relatório de medida detalhado para cada local monitorizado, que fica disponível no website. O processo de monitorização localizada está esquematizado na Figura Erro associado às Medidas A realização de medidas de radiação electromagnética em cenários reais, fora de ambientes controlados, está sujeita à incerteza do equipamento de medida e a diversos factores externos (e.g., complexidade dos cenários, e condições atmosféricas) que inevitavelmente contribuem para a existência de erros de medida. A avaliação da incerteza da medida é efectuada de acordo com as regras definidas em [6] e tem em consideração aspectos apenas relacionados com o equipamento de medida. Nesta avaliação, têm-se em conta as seguintes fontes de incerteza: isotropia, linearidade, e uniformidade da resposta em frequência. São usadas as expressões (1) e (2) para o cálculo da incerteza expandida, u e, com um intervalo de confiança de 95 %, através da incerteza combinada padrão, u c. Os valores típicos para o equipamento utilizado, quer nas medidas contínuas quer nas medidas localizadas, conduzem a uma incerteza expandida que ronda os 2 db. u c = n ( c u( x )) i= 1 i i 2 (1)

5 onde: u(x i ) Incerteza padrão de cada uma das quantidades consideradas. c i Coeficiente de sensibilidade. n Número de fontes de incerteza considerado. ue = u c (2) Figura 4 Processo de monitorização localizada. 4. Resultados de Medidas Nesta secção, apresentam-se e discutem-se os resultados obtidos para os dois tipos de medidas anteriormente identificados. Os resultados da monitorização contínua são apresentados sob a forma gráfica, consistindo na representação da intensidade de E relativamente ao limite de exposição mais restritivo na banda de frequências analisada (500 khz 3 GHz), 28 V/m, Figura 5. No decorrer do Projecto ITEM foram monitorizados 19 locais, 4 no concelho de Lisboa, 5 no concelho de Sintra, 5 no concelho de Cascais e 5 no concelho de Loures. Em todos os pontos monitorizados verifica-se que E tem estado sempre abaixo do limite de exposição à radiação mais restritivo independentemente da hora e do dia considerado. O projecto pretende cobrir todo o território nacional com as campanhas de medida localizadas no tempo. Até ao momento foram já monitorizados 166 locais nos 13 distritos do País representados na Figura 6, estando os respectivos relatórios individuais disponíveis no website. É interessante observar na Figura 7 o resultado cumulativo de todas as medidas efectuadas no país até ao presente; cada barra horizontal representa a percentagem dos valores medidos que caem no intervalo entre os dois níveis indicados nas ordenadas. Estes níveis estão referidos ao limite mais restritivo na banda de frequências analisada (100 khz 3 GHz), isto é, 28 V/m. Verifica-se que na maioria dos pontos medidos (49.6 %), E está entre 3.2 e 10 vezes abaixo do limite de exposição mais restritivo, e que não foram registados quaisquer valores acima desse limite.

6 Figura 5 Intensidade de campo eléctrico ao longo do dia, relativamente ao limite de exposição mais restritivo. Figura 6 Indicação dos distritos onde já foram efectuadas campanhas de medidas. 5. Conclusões O Projecto monit surge com o objectivo de disponibilizar informação acerca da exposição à radiação electromagnética. Trata-se de um projecto inovador, quer ao nível da informação fornecida, quer ao nível da forma como os resultados de medidas são disponibilizados publicamente no website do projecto. Apesar do Projecto monit ser completamente dedicado ao público português, a equipa está atenta e participa activamente na investigação levada a cabo pela comunidade científica internacional. Uma das componentes mais importantes do projecto é a realização de medidas de radiação electromagnética. São efectuados dois tipos distintos de medida, as medidas localizadas no tempo e as medidas contínuas. O sistema desenvolvido para o tratamento dos resultados das medidas contínuas é completamente automático. Os dados são enviados pelas estações remotas instaladas nos locais em monitorização e são actualizados diariamente no website sem a necessidade de qualquer intervenção manual. Os resultados destas

7 medidas mostram também que os níveis de radiação em todos os pontos analisados estão abaixo dos limites de exposição aceites internacionalmente. Outra conclusão importante é que as amplitudes das variações dos níveis de radiação ao longo do tempo não são significativas, quando comparadas com a diferença entre os valores medidos e os limites de exposição à radiação electromagnética. Limite mais restritivo 0.0% 7.9% 28 V/m 3.2 x abaixo 49.6% 10 x abaixo 37.4% 32 x abaixo 4.1% 100 x abaixo 1.0% Figura 7 Estatísticas globais. Os resultados nos 166 locais onde foram realizadas medidas localizadas no tempo mostram que os níveis de radiação electromagnética em todos os pontos analisados estão abaixo dos limites de exposição estabelecidos para o público em geral, estando 49.6 % desses pontos entre 3.2 e 10 vezes abaixo do limite mais restritivo. As medidas contínuas e localizadas, no âmbito do Projecto monit, prosseguem por todo o País, actualizando-se constantemente a informação disponibilizada no website ( 6. Referências [1] Conselho da União Europeia, "Recomendação do Conselho de 12 de Julho de 1999, relativa à limitação da exposição da população aos campos electromagnéticos (0 Hz GHz)", Jornal Oficial das Comunidades Europeias, L 199/59, Bruxelas, Bélgica, Jul [2] Remote Monitoring of Electromagnetic Fields, Narda Area Monitor System 2600, Catalogue, Narda Safety Test Solutions, Pfullingen, Germany, ( [3] PMM 8053A The Solutions for Every Electrosmog Problem, Catalogue, PMM Safety Products, Segrate, Italy, ( [4] Electronic Communications Committee (ECC) European Conference of Postal and Telecommunications Administrations (CEPT), Measuring Non-Ionizing Electromagnetic Radiation (9 khz 300 GHz), ECC Recommendation (02)04, Sep [5] Escolha dos Pontos de Medida, Procedimento de Medida, Resultados de Medidas, IT, Lisboa, Portugal, ( [6] International Electrotechnical Commission (IEC), Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, Geneva, Switzerland, 1995.