Inzicht in complexe geluidssituaties door monitoring

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Inzicht in complexe geluidssituaties door monitoring"

Koenraad de Veer
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Inzicht in complexe geluidssituaties door monitoring 1 2 Inhoud Inleiding Akoestische sensor netwerken Vier categorieën van akoestische sensornetwerken Vergelijking TNO aanpak (categorie 2) Toepassingen 1. Erasmusbrug (trams) 2. Vught (weg- en railverkeer) Vooruitblik & Conclusies 2 1&

2 3 Inleiding 3 Toenemende bewustwording voor geluidoverlast en mogelijk impact daarvan; Toenemende vraag om inzicht, bijv. via geluidkaarten; Behoefte aan akoestische monitoring; Continue geluidmetingen; Werkelijk inzicht, ook in complexe situaties; Directe informatie over geluidbronnen; Draagt bij aan effectievere maatregelen en beoordelen daarvan; Instrument voor communicatie en beleidsvorming 4 Inleiding Nauwkeurig meten van omgevingsgeluid op veel locaties gedurende lange periode onder verschillende omstandigheden is niet eenvoudig; Traditioneel: Professionals met speciale apparatuur op locatie; Door ontwikkelingen in hardware en ICT infrastructuur wordt het mogelijk om op groter schaal onbemand te monitoren. Kleiner, goedkoper 4 2&

3 5 Categorieën Veel ontwikkelingen gaande, verschillende architecturen beschikbaar van sensornetwerken met grote variaties in hardware en mogelijkheden. We onderscheiden vier categorieën: 5 Categorie 1: Netwerken gebaseerd op speciaal ontwikkelde monitoring apparatuur; Categorie 2: Betaalbare netwerken met balans tussen schaalbaarheid, flexibiliteit, nauwkeurigheid, en betrouwbaarheid; Categorie 3: Akoestische sensor netwerken voor grootschalige inzet; Categorie 4: Akoestische sensor netwerken gebaseerd op smartphones 6 Categorie 1 Categorie 1: Netwerken gebaseerd op speciaal ontwikkelde monitoring apparatuur Ontwikkeld voor betrouwbaarheid, nauwkeurigheid, lage ruisvloer, weersbestendigheid, robuustheid Meestal uitgerust met IEC Klasse 1 microfoons Relatief duur Geaccepteerd voor geluidmonitoring Soft- en hardware zijn niet gemakkelijk aan te passen 3&

4 7 Categorie 2 Categorie 2: Betaalbare netwerken met balans tussen schaalbaarheid, flexibiliteit, nauwkeurigheid, en betrouwbaarheid Balans tussen de verschillende aspecten; Gebaseerd op commerciële geluidsmeters en/of programmeerbare processor. 8 Categorie 3 Categorie 3: Akoestische sensornetworken voor grootschalige inzet Custom built sensor networken ontworpen voor lage kosten, laag energieverbruik, autonoom; Relatief goedkope hardware; Geschikt voor grootschalige toepassingen; Weinig geheugen/processorcapaciteit; Zeer geschikt voor enkele (eenvoudige ) taak. 4&

5 9 Categorie 4 Categorie 4: Akoestische sensornetwerken gebaseerd op smartphones Zeer geschikt voor participatory sensing ; Lage nauwkeurigheid/betrouwbaarheid; Calibratie en plaatsing/inzet van sensoren vereisen aandacht!! 10 Vergelijking 5&

6 11 Akoestisch sensor netwerk TNO Netwerk bestaande uit basic nodes en advanced nodes Basic node Advanced node Central database on Internet Advanced node Basic nodes Basic nodes Advanced node 12 Basis nodes Kleine draadloze nodes, gebaseerd op geluidmeter, sensorboard, processor, radio en batterijen Data overdracht via multi-hopping Advanced node Central database on Internet 12 6&

7 13 Geavanceerde sensor node 13 Gebaseerd op kleine pc; Linux operating system; Draadloze communicatie met basis sensor nodes; 3G/4G verbinding met centrale server; Microfoon verbonden met kabel; Geschikt om hoge kwaliteit audio op te nemen en op te slaan; Verwerken audio data: Signaal analysis, bijv. (derde) octaaf band spectra Detectie en classificatie (herkenning) GPS en nauwkeurige tijdsynchronisatie; Gevoed door 220 V kabel/accu s. 14 Toepassingen 1. Erasmusbrug (trams) 2. Vught (weg- en railverkeer) 7&

8 15 Toepassing 1: Erasmusbrug Gebruik: wegverkeer en trams Gebouw De Rotterdam in 2014 geopend (hotel, appartementen en kantoren); Dichtstbijzijnde gevel op ongeveer 120 m vanaf brug; Meer dan 600 tram passages per dag, inclusief nachtelijke uren; Sterk variërend stoot- en rolgeluid; Stedelijke situatie met variërend achtergrondgeluid; Spoorrenovatie Vragen Wat zijn de huidige geluidniveaus? Welke voegovergangen dragen het meest bij? Wat is de oorzaak vaan de hoge excitatieniveaus en welke onderdelen van de brug stralen het meest af? Welke reductiemaatregelen zijn haalbaar en effectief; wat is de mogelijke bijdrage? Wat is de werkelijke reductie na implementatie? Monitoring!! 8&

9 17 Track joints 5 voegen, ter compensatie voor uitzetting en beweging basculebrug Voeg 5 Voeg 4 Voeg 3 Voeg 2 Voeg 1 18 Brug en spoor Bascule brug met verstijfd brugdek Doorlopend rails op bascule brug Rail ondersteuning bij bascule bridge 9&

10 19 Monitoring met meetposten Meetpositie Voeg 3 op brug Meetpositie Voeg 5 onder de brug Meetpositie Voeg 4 op en onder de brug Meetpositie De Rotterdam Meetpositie luifel KPN-gebouw 20 Meetposten 10&

11 21 Overzicht 24 uurs verloop gevel De Rotterdam 22 Spectrogrammen op gevel gebouw (A-gewogen) 1h 15min 2min 11&

12 23 Referentiemeting en eindresultaat (monitoring) Level history, A-gewogen SPL bij het gebouw Vóór ingreep: Ná ingreep: 24 Sound level history op gevel geschaald naar voegposities vóór en ná ingreep Vóór ingreep Ná ingreep Voegpositie Voegpositie Zwarte lijnen: gemiddelde level history en plus/min standard deviatie 12&

13 25 Geluidniveaus per voeg Geschatte normaalverdeling van gemeten L pafmax niveaus per voeg Vóór ingreep Ná ingreep Reducties: +/- 5 db in L pafmax en +/- 3 db in L DEN 26 Toepassing 2: Vught (verkeersgeluid in stedelijke omgeving) Doel: Beter inzicht in real-time verkeersgeluid en tussen lokale geluidniveaus en lokale hinder in complexe omgeving Door: Noise monitoring in combinatie met modellering en hinder enquêtes Vught: Akoestisch complexe omgeving 13&

14 27 Verkeersgeluid in stedelijke omgeving 28 Vught: verkeersgeluid in stedelijke omgeving 35 microfoons [3] 14&

15 29 Acoustic model based monitoring (AMBM) 30 Geluidkaarten op basis van L den L den maatgevend gebruikt voor hinderbepaling Vergelijk initiële resultaten met metingen (op basis van 8 dagen): rail ~8 db lager, wegverkeer ~3 db hoger, dan op basis van standaard input data L den using standard traffic data input L den using monitoring data 15&

16 31 Geluidkaarten op basis van L eq voor kortere periodes Bijv. L eq, 5 minuten 32 Koppeling met geluidhinder Lokale afwijkingen van standaard dosis-effect relaties 16&

17 33 Vooruitblik Noodzaak en toepassing voor geluidsmonitoring zullen ongetwijfeld toenemen: paradigma-shift; Ontwikkeling richting stedelijke sensornetwerken met monitoring van verschillende grootheden, leidend tot Smart Cities ; Autonomie van sensorsystemen zal toenemen; Veel uitdagingen voor het koppelen met modellen (data assimilatie), data management en de relatie met (real time) maatregelen voor geluidreductie. 34 Conclusies/discussie Overzicht van sensornetwerken voor omgevingsgeluid, inclusief vier categorieën; Vergelijking met betrekking tot hardware kosten, schaalbaarheid, flexibiliteit, betrouwbaarheid en nauwkeurigheid; Koppeling met modellen; Meten van dynamica van het geluid biedt meer inzicht dan L den ; Verschillende applicaties: Erasmusbrug & Vught Met dank aan Gemeente Vught, RET, TNO collega s Peter Wessels, Michael Dittrich, Arno Eisses, Frits van der Eerden, Freek Graafland, Bas Binnerts, Erik Salomons, Sabine Janssen 17&

18 35 Dank voor uw aandacht 35 18&

Vergelijkbare documenten

Laag frequent geluid: van bron naar ontvanger. Frits van der Eerden TNO Den Haag

1 Laag frequent geluid: van bron naar ontvanger Frits van der Eerden TNO Den Haag 2 Overzicht Geluidvoortplanting over grote afstanden (combinatie meteorologie en akoestiek) LF industriegeluid: Oostvoorne