占地面积
近年来，在广东省开展工频电场、工频磁场环境检测服务的检测机构越来越多，一些省外检测机构也在广东开展检测活动。由于工频电场、工频磁场环境检测门槛不高，一定范围存在检测不够规范、监测数据失真的情况，造成检测结果的真实性、公正性存疑。并且各检测机构使用的仪器设备生产厂商、型号等不同，公众也想知道各厂商仪器设备出具数据的准确性。
为了解广东省工频电场、工频磁场检测能力状况，考察检测机构对于工频电场、工频磁场的检测能力，并评估检测结果的一致性，掌握各机构检测结果之间的差异，提高工频电场、工频磁场检测结果的可比性和可信度，提升我省电磁环境检测能力，为生态环境主管部门决策提供可靠的技术支撑，向公众提供可信的环境公共产品，广东省辐射防护协会组织开展了“2023工频电磁环境监测仪器能力验证”工作。
1.比对概况
1.1 比对机构
参加本次能力验证的检测机构报名18个，实际参加共17个，全都持有资质认定证书，认定的能力范围都包含工频电场强度和工频磁感应强度。
参比机构从属性上划分，地级以上市生态环境局所属环境监测机构2个，社会化检测机构15个，见图1-1；从地域上划分，广东省境内机构13个，广东省境外机构4个，见图1-2。
从保密的角度，参加本次能力验证的机构被赋予唯一性代码，涉及其检测结果和能力评价时，均以唯一性代码表示。各机构所对应的唯一性代码单独发送。
1.2比对项目
根据比对方案，本次能力验证的项目为工频电场、工频磁场，两个项目独立开展能力验证，分别进行评价。
1.3比对仪器
参加本次能力验证的每个机构提供1台/套以上设备，共20台/套，全都经过检定或校准，各机构设备信息见附件1。这些设备为4个生产厂家，4种设备型号，其中以北京森馥科技股份有限公司生产的SEM-600最多，共15台，占参加本次能力验证设备的75%。其中三维仪器19台，占比95%。
1.4比对场地
本次能力验证场地选在500kV罗北乙线92号、93号杆塔之间输电导线下方开阔地(位于广州白云区江高镇双岗村)，该处最低输电导线离地高度约26.5m。现场比对检测具体位置由组织单位统一选定，测量距地1.5m高处的工频电场强度、工频磁感应强度。比对场地位置示意见图1-5、图1-6。
2.比对实施
能力验证活动现场检测于2023年11月6日上午9时45分至12时30分在选定位置开展。
2.1现场环境
《交流输变电工程电磁环境监测方法》(HJ681-2013)要求，监测工作应在无雨、无雾、无雪的天气下进行，监测时环境湿度应在80%以下。活动现场的环境状态由组织单位测量，提供给参加能力验证的所有机构。上述时段比对现场晴好，环境温度28C-32℃，环境湿度55%-65%。比对现场环境状态满足《交流输变电工程电磁环境监测方法》(HJ681-2013)的要求。
2.2线路负荷
根据广州供电局有限公司提供的500kV罗北乙线运行工况，比对期间线路运行较稳定，具体工况见表3-1。
2.3 检测与报数
《交流输变电工程电磁环境监测方法》(HJ681-2013)要求，监测工频电场时，监测人员与监测仪器探头的距离应不小于2.5m。采用一维探头监测工频磁场时，应调整探头使其位置在监测最大值的方向。
因此，①工频电场检测时，监测人员与监测仪器探头的距离必须满足要求，一般采取光纤传输数据；②为了尽量减小支架对检测结果的影响，应将三脚架中心杆升至最高；③采用一维探头检测时，应保证同一位置的三个方向相互正交。
各机构根据相关技术规范进行检测，读数稳定状态下的最大值，每组读取10个数。
《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)规定，环境中电场、磁场、电磁场场量参数的方均根值应满足要求。该值应为三维的综合值，不是一维值或某一个方向的值。《工频电场测量》(GB/T 12720-91)规定，工频电场强度测量的总不确定度不应超过±10%。
因此，①一维检测设备应将三个正交方向的检测结果进行矢量叠加，计算公式见式3-1；②检测结果应根据设备的检定/校准情况进行修正，修正方法见式3-2；③机构的最终检测结果应为均方根值；④为了便于判别，检测结果需要给出偏差。
E综合=√EX²+Ey²+Ez²∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(式3-1，矢量叠加公式)
E结果=E测量×检定/校准系数∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(式3-2，检定/校准修正)
各机构根据相关技术规范进行数据处理，需要清晰给出由原始数据到最终结果的处理过程，最终报送一组带偏差的检测结果，即工频电场强度和工频磁感应强度。
3.评价方法
工频电场、工频磁场检测结果一般表达为X±σ，其中X为工频电场或工频磁场确定值，σ为其标准偏差。确定值和标准偏差分别进行评价。
针对工频电场和工频磁场检测结果的确定值X，在参比机构之间采用Z比分数判定、评价。对于检测结果的标准偏差σ，根据《工频电场测量》的规定，同该机构检测确定值比较后再进行判定、评价，本报告称之为相对标准偏差法，简称相对偏差法。
对于机构的某一检测结果，需要兼顾确定值和标准偏差的准确性，本次能力验证(室间比对)对机构能力评价时，上述两种判定方法分别进行，最终判定结果顺次依据：任一评价结果为“不满意”的，最终结果均为“不满意”；评价结果含“有问题”的，最终结果为“有问题”；两种判定方法下评价结果均为“满意”的，最终结果才为“满意”。
3.1 Z比分数法
本次能力验证结果按《利用实验室间比对的能力验证 第1部分能力验证计划的建立和运作》(GB15483.1-1999)和《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》(CNAS-GL02:2014)，采用稳健(Robust)统计技术处理，给出每台/套比对仪器工频电场强度和工频磁感应强度测量结果的Z比分数。工频电场强度、工频磁感应强度的指定值取各机构仪器测量结果的稳健平均值。稳健平均值及其不确定度的计算参照《利用实验室间比对进行能力验证的统计方法》(GB/T 28043-2019)。
以下是工频电场强度检测结果指定值的确认方法 (工频磁感应强度方法类似)：工频电场强度检测结果总个数为p，按递增顺序排列表示为E1，E2，E3，∙∙∙，Ei，∙∙∙，Ep，这些数据的稳健平均值和稳健标准差记为E*和s*。
E*=medEi (i=1,2 ,∙∙∙)∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(式4-1)
s*=1.483×med |Ei-E*| (i =1,2,∙∙∙,p)∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(式4-2)
Z比分数的计算方法为:
z= (Ei-E)∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(式4-3)
式4-3中，σ为评价标准偏差，本次比对取值为稳健标准差s*。
根据Z比分数判断能力验证结果，依据如下:
|Z|≤2，满意；2<|Z|<3，有问题；|Z|≥3，不满意。
3.2相对偏差法
《工频电场测量》(GB/T 12720-91)对电场强测量的不确定度要求，应考虑探头与产生电扬的电极之间的相互作用引起的不确定度，校准和测量程序引起的不确定度，以及手柄泄漏、湿度、温度、谐波成分、周围磁场、仪器倾角、电场的不均匀性等因素引起的不确定度。上述各种不确定度应进行叠加，并作为测量的总不确定度估计值。在任何情况下此不确定度不应超过±10%。工频磁感应强度测量的不确定度要求参照此要求执行。
某机构的工频电场强度检测结果为Ei±△，则其不确定度8按照式4-4计算:
δ =△/Ei×100%∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(式4-4)
根据《工频电场测量》中对检测结果相对偏差的要求判断能力验证结果，依据如下:
δ≤10%，满意；δ>10%，不满意。
4.比对结果评定
4.1比对规范性
比对时，有一家检测机构使用仪器时，没有用连接线，监测工频电场和磁场时，全程直接手持主机与探头，与《交流输变电工程电磁环境监测方法》(HJ 681-2013)要求的“监测工频电场时，监测人员与监测仪器探头的距离应不小于2.5m”不符，因此不符合监测技术规范，该仪器监测的数据不纳入统计。
4.2 比对项目统计的选取
由于本次监测时段电流变化较大，各检测机构测得的工频磁感应强度值差异较大，故对工频磁感应强度进行评价意义不大。因此，本次只对工频电场进行评价。由图4-1和图4-2可以看出各检测机构测得的磁感应强度变化和电流的变化是相吻合的，因此各机构检测数据还是可信的。
4.3比对结果
将参加本次能力验证(室间比对)各机构的检测结果汇总)组织单位对各机构报送的检测结果不做任何修正、调整)，再根据能力验证评价方法计算Z值与相对偏差，给出最终结果。检测数据。将各机构检测工频电场强度相对偏差的结果见图4-3，工频电场强度Z比分数绝对值的结果见图4-4。
5.分析与建议
5.1结果分析
总体来说，本次比对的结果较满意。参与比对的20台仪器中，除1台仪器不符合监测技术规范，监测数据不纳入统计外，其余19台仪器中，有16台评价结果为满意，3台评价结果为有问题，没有评价结果为不满意的。
本次能力验证活动结果反映出检测机构水平较前几年有了大幅度的提升，希望各检测机构能继续保持，不断持续改进，向社会出具公正、客观、有效的数据和结果。
5.2建议
经过本次比对，提出以下2个建议：
1、工频电场、工频磁场检测宜采用三维检测仪器；
2、对从事工频电场、工频磁场检测的技术人员开展相关知识培训，熟练掌握相关检测技术，满足开展此类检测的基本需要，杜绝不规范的操作，保证检测结果公正、客观、有效。
