近日，安标国家中心有关科研团队在《煤炭学报》发表论文《煤矿井下 5G 电磁波瓦斯引燃机理及功率安全阈值》，首次公开5G射频防爆研究部分成果。研究表明，煤矿井下 700 MHz 频段 5G 基站的功率安全阈值不低于 43.3 W，为在复杂井下环境中更加精准地评估电磁波引燃易燃气体的风险作出了卓有成效的探索，对推动相关标准的修订、助力煤矿行业的智能化转型与安全生产具有实质性作用。

相关标准发展历史

本次发表的论文，分析了现有射频防爆标准的技术依据与适用性，明确其历史贡献与技术局限；揭示了多物理场耦合下射频电磁波引燃瓦斯的宏/微观机理，建立了适用于煤矿井下设备的射频安全阈值评估体系，指出该体系下无需考虑天线增益影响；基于低温等离子体动力学与电磁波传播理论建立了射频功率安全阈值通用计算模型，证明700 MHz频段5G信号安全阈值不低于43.3 W；提出了适用于高频段的射频电磁能防爆试验装置设计原则与设计方法，实现了试验结果与理论模型相互验证；明确对满足天线分集条件或相关性系数小于0.1的多天线系统，安全评估中可忽略多源叠加效应。

理论研究技术路线

试验装置

安标国家中心防爆与电气安全技术标准研究院自2021年起针对射频电磁能防爆展开专项研究，成功克服了5G通信、电磁波与电磁场、等离子体、防爆等多个学科领域交叉的理论与实践难题，在射频电磁能防爆领域取得重大突破。本次研究，为大功率5G基站在煤矿井下安全应用提供了科学依据，对推动大功率5G技术的安全应用，进而助力煤矿智能化建设有十分重要的作用。下一步，安标国家中心有关科研团队将继续围绕射频电磁能防爆，开展多频段、多调制方式、多场景的安全阈值研究，进一步完善射频电磁能防爆装置研究与检验方法，针对无线充电等新兴技术，探索瓦斯引燃机理与射频设备工作特性的关联机制，系统性制定安全标准与评估方法，推动IEC 60079及GB 3836系列标准修订，助力增强我国在国际防爆标准方面的话语权与影响力。