1
Jornada sobre sensors de baix cost
Usos i limitacions en l’aplicació de la
sensorització en la mesura del soroll
12 de juny 2018
Eduard Puig, epuigs@gencat.cat
Servei de Prevenció i Control de la Contaminació Acústica i Lumínica
22
Sensors de baix cost
La instrumentació acústica ha evolucionat en el temps, a mesura que
l’electrònica dels equips millorava, però sempre seguint tota una sèrie de
normes internacionals, que fixen els estàndards de precisió i de
funcionament: normes CEI, i que a Espanya es transposen a les UNE.
Instrumentació acústica
Evolució dels equips Brüel & Kjaer. Del 1960 al 2010. Models 2203, 2230, 2231, 2236 i 2250.
33
Sensors de baix cost
IEC 60651 - UNE-EN 60651: Sonòmetres(*)
IEC 60804 - UNE-EN 60804: Sonòmetres integradors(*)
IEC 61672 - UNE-EN 61672: Sonòmetres
IEC 61260 - UNE-EN 61260: Filtres de banda d’octava i de bandes d’una
fracció d’octava
(*) La sèrie de normes UNE-EN 61672 -1/2/3, ha substituït a les normes
UNE-EN 60651 y UNE-EN 60804.
Normes
Límits de tolerància en dB d’alguns assaigs, segons UNE-EN 61672
Tipus
Freqüència
50 Hz
Freqüència
1 KHz
Canvis de nivell del senyal
d’entrada entre 1 i 10 dB
Tren d’ones de
4 KHz de 1 s
1 ± 1,5 ± 1,1 ± 0,6 ± 0,8
2 ± 2,5 ± 1,4 ± 0,8 ± 1,3
44
Sensors de baix cost
Decret 176/2009. Annex 8: Exigències dels mètodes de
càlcul i dels equips de mesurament
a) Mètode de càlcul: els recomanats per la UE (directiva) – excepció
ferrocarril
b) Mètodes de mesurament: ISO 1996 (parts 1 i 2)
c) Instruments de mesurament:
• Sonòmetres i calibradors de classe 1
• Equips de vibració han de complir amb
la UNE-EN ISO 8041 i complementar-se
amb un calibrador de vibracions
Disposició transitòria: Durant un període de 5 anys, es poden utilitzar els
sonòmetres de tipus 2, excepte en aquells casos, en que l’avaluació
serveixi de base per a la imposició de sancions administratives o en
processos judicials.
55
Sensors de baix cost
Decret 176/2009. Annex 8: Exigències dels mètodes de
càlcul i dels equips de mesurament
Els equips de mesurament han
de complir amb l’Ordre de 25 de
setembre de 2007, pel qual es
regula el control metrològic.
(ORDEN ITC/2845/2007)
Instruments verificats anualment
en una entitat reconeguda. A
Catalunya hi ha LGAI (Applus) i
Tradelab.
En cas de necessitar filtres
d’octava o 1/3 d’octava, aquests
han de complir amb la UNE-EN
61260.
Placa de característiques
normativa que compleix
Símbol d’aprovació de
model
Marca de verificació
primitiva
Etiqueta de verificació
periòdica – període de
validesa de la verificació
66
Sensors de baix cost
 Ordre ITC/2845/2007, de 25 de setembre,
per al que es regula el control metrològic de
l’estat dels instruments destinats a mesurar
so audible i dels calibradors acústics.
 Fases de control:
 Aprovació de model
 Verificació primitiva
 Verificació periòdica
 Verificació després de reparació o
modificació
 Aparells als que aplica:
 Sonòmetres /sonòmetres integradors
 Dosímetres
 Calibradors sonors
Metrologia legal
77
Sensors de baix cost
Instrumentació acústica - paràmetres necessaris a registrar
• Activitats i relacions de veïnat:
Mesurament simultani
ponderacions LAeq i LCeq, filtres en
1/3 d’octava (important que sigui en
temps real). Mesurament simultani
ponderacions LAIeq i LAeq
• Infraestructures: LAeq
• Objectius de qualitat: LAeq
88
Sensors de baix cost
Aquests nous equips han sorgit, amb el concepte de les Smart cities.
Aparició de nous equips
Ciutat Tecnologia Ciutadans
Smart city ≡ ciutat intel·ligent
99
Sensors de baix cost
Les TIC, han permès desenvolupar i fer viables un tipus d’equips, basats en la
mesura en temps real, la mesura massiva, i el creuament de dades amb l’objectiu
de prendre decisions i actuar.
Captació de dades:
sensors
Xarxes i sistemes
de TX
Processat i
emmagatzematge
Aplicacions de
gestió
La tecnologia
1010
Sensors de baix cost
Els sensors
De sensors en trobem de molts diferents tipus
1111
Sensors de baix cost
Els sensors de soroll
Les noves empreses que han desenvolupat aquesta tecnologia no son
empreses acústiques i per tant, aquesta industria pensada més per la gestió de
les ciutat a nivell d’estalvi de llum, estalvi d’aigua, optimització de recorreguts de
flotes de transport públic, gestió dels aparcaments,.... i finalment en la
parametrització de diferents indicadors: contaminació atmosfèrica, contaminació
acústica, radiació, contaminació lumínica,...
1212
Sensors de baix cost
Característiques tècniques dels sensors
Sonòmetres exteriors Sensors acústics
Temps integració
Seleccionable a partir
1 sg – 125 msg
Temps fixe: instantanis, T= 1 min, T=10
min,...
Paràmetres
LAT
LCT
LZT
LAIT
LAFMAX
Espectre en 1/3 octava 10Hz-20kHz
LAT
Tolerància
sonòmetre classe 1
LAeq ± 0,7 dB(A)
Equip sense classe
desviació màxima acceptada
LAeq ± 2 dB(A). Algun de tipus 2
Rangs dinàmics 23-137 dB(A) 40-100 dB(A)
Emmagatzematge
Memòria interna (capacitat variable) i
comunicació amb o sense fils.
Comunicació dades a temps real (no hi ha
memòria)
Verificació acústica equip
Verificació equip “in situ” mitjançant un
calibrador acústic o verificació elèctrica
remota
Depèn tipus micròfon. Alguns permeten
verificació equip “in situ” mitjançant un
calibrador acústic
Funcionament amb condicions
meteo adverses
Resistent a les inclemències
meteorològiques (Temperatura, pluja i vent)
Resistent a les inclemències
meteorològiques (Temperatura, pluja i
vent). Rangs de temperatura/humitat
inferiors.
1313
Sensors de baix cost
L’ajuntament de Barcelona, ha realitzat proves comparatives de diferents
sensors acústics, de cara a homologar-los per la seva instal·lació en la xarxa de
sensors SENTILO.
Precisió dels equips
A partir d’aquestes proves, s’ha desenvolupat un document sobre els criteris que
han de complir aquests, a nivell acústic, d’alimentació, de protocols de
comunicació,...
1414
Sensors de baix cost
Requisits acústics Aj. Barcelona
1515
Sensors de baix cost
 Mesures de soroll ambiental per la realització de mapes
de soroll, mapes estratègics de soroll, mapes de
capacitat acústica.
 Valoració de mesures correctores (eficiència) o
diferents escenaris acústics., p.e. Valorar la pacificació
d’un carrer, la disminució de carrils d’una via, o el canvi
d’asfalt, de cara a la documentació en un pla d’acció.
 Control d’activitats i obra pública, quan hi ha un
funcionament continu, i un cert desconeixement de les
fases de soroll. Aquesta informació ajudarà a prendre
decisions de si és necessària una mesura
reglamentaria i quan caldrà efectuar-la.
 Informar a la ciutadania dels nivells de soroll ambiental
existents. Compliment de directives.
 Activitats de sensibilització i divulgació. Ciència i
participació ciutadana.
Usos recomanats
1616
Sensors de baix cost
L’ajuntament de Girona disposa d’una petita xarxa de sensors en punts crítics o
estratègics de la ciutat, a temps real es poden consultar els nivells.
Exemples: visors del soroll ambiental existent
Girona
http://visoracustic.girona.cat/VisorAcustic/
1717
Sensors de baix cost
Plataforma oberta de sensors. Alguns municipis treballen amb ella com
Barcelona, Terrassa, Sant Feliu de Llobregat, Reus, ...
http://www.sentilo.io/wordpress/
Exemples: visors del soroll ambiental existent
Barcelona
http://connecta.bcn.cat/connecta-catalog-
web/component/map
1818
Sensors de baix cost
Exemples: visors del soroll ambiental existent
Dublin
Dades consultables
a temps real.
Equips de mesura
de precisió
(sonòmetres).
http://dublincitynoise.sonitussystems.com/
1919
Sensors de baix cost
Xarxa d’equips de mesura instal·lats a la ciutat, especialment en zones
afectades de l’oci nocturn
Control de zones amb un nivell alt de contaminació
acústica (zones oci) - Màlaga
http://ruidomalaga.vatia.es/proyecto/puntos-de-medida/
Dades consultables a temps
real.
Opcions de consulta
d’indicadors i històrics.
2020
Sensors de baix cost
Davant de situacions complexes, obtenir
informació addicional, permet prendre
decisions de si cal realitzar mesures
normatives, i quin tipus de mesuraments cal
fer.
Avaluació industria / fonts de soroll complexes
Es poden detectar
diferències de
funcionament de
la fàbrica, que
poden explicar les
queixes veïnals
2121
Sensors de baix cost
Obtenció dels nivells Ldia, Lvespre, Lnit i Lden
durant vairs dies per valorar la variació acústica
d’un determinat punt.
Mesures per l’elaboració de mapes de soroll /
actualització del mapa estratègic de soroll
2222
Sensors de baix cost
El ciutadà és el que controla el
sensor.
Té el sensor i puja les dades al
núvol.
El ciutadà com a sensor
Utilitzat per fer partícip al
ciutadà del problema de la
contaminació acústica:
informació i sensibilització.
http://making-sense.eu/campaigns/placa-del-sol/
https://fablabbcn.org/0000/01/06/smart-citizen.html
2323
Sensors de baix cost
App mòbil per a que el ciutadà sigui el sensor.
El ciutadà com a sensor – apps mòbils
El ciutadà fa el mesurament
i dona informació de la
posició i la font de soroll
2424
Sensors de baix cost
 Els sensors acústics han aparegut al mercat i se n’està explotant
el seu ús.
 Disposen d’avantatges clars: baix cost, facilitat instal·lació, baix
consum.
 Però també tenen certs desavantatges que en limita el seu ús:
precisió, no sotmès a metrologia legal, prestacions inferiors,
paràmetres limitats, sense memòria interna.
 Cal ser conscient d’aquestes limitacions i tenir en compte que
caldrà validar els resultats i que possiblement caldrà realitzar un
processat de les dades.
Conclusions
25
Gràcies per la vostra atenció.
Eduard Puig, epuigs@gencat.cat
Servei de Prevenció i Control de la Contaminació Acústica i Lumínica

Sensors de baix cost - Eduard Puig

  • 1.
    1 Jornada sobre sensorsde baix cost Usos i limitacions en l’aplicació de la sensorització en la mesura del soroll 12 de juny 2018 Eduard Puig, epuigs@gencat.cat Servei de Prevenció i Control de la Contaminació Acústica i Lumínica
  • 2.
    22 Sensors de baixcost La instrumentació acústica ha evolucionat en el temps, a mesura que l’electrònica dels equips millorava, però sempre seguint tota una sèrie de normes internacionals, que fixen els estàndards de precisió i de funcionament: normes CEI, i que a Espanya es transposen a les UNE. Instrumentació acústica Evolució dels equips Brüel & Kjaer. Del 1960 al 2010. Models 2203, 2230, 2231, 2236 i 2250.
  • 3.
    33 Sensors de baixcost IEC 60651 - UNE-EN 60651: Sonòmetres(*) IEC 60804 - UNE-EN 60804: Sonòmetres integradors(*) IEC 61672 - UNE-EN 61672: Sonòmetres IEC 61260 - UNE-EN 61260: Filtres de banda d’octava i de bandes d’una fracció d’octava (*) La sèrie de normes UNE-EN 61672 -1/2/3, ha substituït a les normes UNE-EN 60651 y UNE-EN 60804. Normes Límits de tolerància en dB d’alguns assaigs, segons UNE-EN 61672 Tipus Freqüència 50 Hz Freqüència 1 KHz Canvis de nivell del senyal d’entrada entre 1 i 10 dB Tren d’ones de 4 KHz de 1 s 1 ± 1,5 ± 1,1 ± 0,6 ± 0,8 2 ± 2,5 ± 1,4 ± 0,8 ± 1,3
  • 4.
    44 Sensors de baixcost Decret 176/2009. Annex 8: Exigències dels mètodes de càlcul i dels equips de mesurament a) Mètode de càlcul: els recomanats per la UE (directiva) – excepció ferrocarril b) Mètodes de mesurament: ISO 1996 (parts 1 i 2) c) Instruments de mesurament: • Sonòmetres i calibradors de classe 1 • Equips de vibració han de complir amb la UNE-EN ISO 8041 i complementar-se amb un calibrador de vibracions Disposició transitòria: Durant un període de 5 anys, es poden utilitzar els sonòmetres de tipus 2, excepte en aquells casos, en que l’avaluació serveixi de base per a la imposició de sancions administratives o en processos judicials.
  • 5.
    55 Sensors de baixcost Decret 176/2009. Annex 8: Exigències dels mètodes de càlcul i dels equips de mesurament Els equips de mesurament han de complir amb l’Ordre de 25 de setembre de 2007, pel qual es regula el control metrològic. (ORDEN ITC/2845/2007) Instruments verificats anualment en una entitat reconeguda. A Catalunya hi ha LGAI (Applus) i Tradelab. En cas de necessitar filtres d’octava o 1/3 d’octava, aquests han de complir amb la UNE-EN 61260. Placa de característiques normativa que compleix Símbol d’aprovació de model Marca de verificació primitiva Etiqueta de verificació periòdica – període de validesa de la verificació
  • 6.
    66 Sensors de baixcost  Ordre ITC/2845/2007, de 25 de setembre, per al que es regula el control metrològic de l’estat dels instruments destinats a mesurar so audible i dels calibradors acústics.  Fases de control:  Aprovació de model  Verificació primitiva  Verificació periòdica  Verificació després de reparació o modificació  Aparells als que aplica:  Sonòmetres /sonòmetres integradors  Dosímetres  Calibradors sonors Metrologia legal
  • 7.
    77 Sensors de baixcost Instrumentació acústica - paràmetres necessaris a registrar • Activitats i relacions de veïnat: Mesurament simultani ponderacions LAeq i LCeq, filtres en 1/3 d’octava (important que sigui en temps real). Mesurament simultani ponderacions LAIeq i LAeq • Infraestructures: LAeq • Objectius de qualitat: LAeq
  • 8.
    88 Sensors de baixcost Aquests nous equips han sorgit, amb el concepte de les Smart cities. Aparició de nous equips Ciutat Tecnologia Ciutadans Smart city ≡ ciutat intel·ligent
  • 9.
    99 Sensors de baixcost Les TIC, han permès desenvolupar i fer viables un tipus d’equips, basats en la mesura en temps real, la mesura massiva, i el creuament de dades amb l’objectiu de prendre decisions i actuar. Captació de dades: sensors Xarxes i sistemes de TX Processat i emmagatzematge Aplicacions de gestió La tecnologia
  • 10.
    1010 Sensors de baixcost Els sensors De sensors en trobem de molts diferents tipus
  • 11.
    1111 Sensors de baixcost Els sensors de soroll Les noves empreses que han desenvolupat aquesta tecnologia no son empreses acústiques i per tant, aquesta industria pensada més per la gestió de les ciutat a nivell d’estalvi de llum, estalvi d’aigua, optimització de recorreguts de flotes de transport públic, gestió dels aparcaments,.... i finalment en la parametrització de diferents indicadors: contaminació atmosfèrica, contaminació acústica, radiació, contaminació lumínica,...
  • 12.
    1212 Sensors de baixcost Característiques tècniques dels sensors Sonòmetres exteriors Sensors acústics Temps integració Seleccionable a partir 1 sg – 125 msg Temps fixe: instantanis, T= 1 min, T=10 min,... Paràmetres LAT LCT LZT LAIT LAFMAX Espectre en 1/3 octava 10Hz-20kHz LAT Tolerància sonòmetre classe 1 LAeq ± 0,7 dB(A) Equip sense classe desviació màxima acceptada LAeq ± 2 dB(A). Algun de tipus 2 Rangs dinàmics 23-137 dB(A) 40-100 dB(A) Emmagatzematge Memòria interna (capacitat variable) i comunicació amb o sense fils. Comunicació dades a temps real (no hi ha memòria) Verificació acústica equip Verificació equip “in situ” mitjançant un calibrador acústic o verificació elèctrica remota Depèn tipus micròfon. Alguns permeten verificació equip “in situ” mitjançant un calibrador acústic Funcionament amb condicions meteo adverses Resistent a les inclemències meteorològiques (Temperatura, pluja i vent) Resistent a les inclemències meteorològiques (Temperatura, pluja i vent). Rangs de temperatura/humitat inferiors.
  • 13.
    1313 Sensors de baixcost L’ajuntament de Barcelona, ha realitzat proves comparatives de diferents sensors acústics, de cara a homologar-los per la seva instal·lació en la xarxa de sensors SENTILO. Precisió dels equips A partir d’aquestes proves, s’ha desenvolupat un document sobre els criteris que han de complir aquests, a nivell acústic, d’alimentació, de protocols de comunicació,...
  • 14.
    1414 Sensors de baixcost Requisits acústics Aj. Barcelona
  • 15.
    1515 Sensors de baixcost  Mesures de soroll ambiental per la realització de mapes de soroll, mapes estratègics de soroll, mapes de capacitat acústica.  Valoració de mesures correctores (eficiència) o diferents escenaris acústics., p.e. Valorar la pacificació d’un carrer, la disminució de carrils d’una via, o el canvi d’asfalt, de cara a la documentació en un pla d’acció.  Control d’activitats i obra pública, quan hi ha un funcionament continu, i un cert desconeixement de les fases de soroll. Aquesta informació ajudarà a prendre decisions de si és necessària una mesura reglamentaria i quan caldrà efectuar-la.  Informar a la ciutadania dels nivells de soroll ambiental existents. Compliment de directives.  Activitats de sensibilització i divulgació. Ciència i participació ciutadana. Usos recomanats
  • 16.
    1616 Sensors de baixcost L’ajuntament de Girona disposa d’una petita xarxa de sensors en punts crítics o estratègics de la ciutat, a temps real es poden consultar els nivells. Exemples: visors del soroll ambiental existent Girona http://visoracustic.girona.cat/VisorAcustic/
  • 17.
    1717 Sensors de baixcost Plataforma oberta de sensors. Alguns municipis treballen amb ella com Barcelona, Terrassa, Sant Feliu de Llobregat, Reus, ... http://www.sentilo.io/wordpress/ Exemples: visors del soroll ambiental existent Barcelona http://connecta.bcn.cat/connecta-catalog- web/component/map
  • 18.
    1818 Sensors de baixcost Exemples: visors del soroll ambiental existent Dublin Dades consultables a temps real. Equips de mesura de precisió (sonòmetres). http://dublincitynoise.sonitussystems.com/
  • 19.
    1919 Sensors de baixcost Xarxa d’equips de mesura instal·lats a la ciutat, especialment en zones afectades de l’oci nocturn Control de zones amb un nivell alt de contaminació acústica (zones oci) - Màlaga http://ruidomalaga.vatia.es/proyecto/puntos-de-medida/ Dades consultables a temps real. Opcions de consulta d’indicadors i històrics.
  • 20.
    2020 Sensors de baixcost Davant de situacions complexes, obtenir informació addicional, permet prendre decisions de si cal realitzar mesures normatives, i quin tipus de mesuraments cal fer. Avaluació industria / fonts de soroll complexes Es poden detectar diferències de funcionament de la fàbrica, que poden explicar les queixes veïnals
  • 21.
    2121 Sensors de baixcost Obtenció dels nivells Ldia, Lvespre, Lnit i Lden durant vairs dies per valorar la variació acústica d’un determinat punt. Mesures per l’elaboració de mapes de soroll / actualització del mapa estratègic de soroll
  • 22.
    2222 Sensors de baixcost El ciutadà és el que controla el sensor. Té el sensor i puja les dades al núvol. El ciutadà com a sensor Utilitzat per fer partícip al ciutadà del problema de la contaminació acústica: informació i sensibilització. http://making-sense.eu/campaigns/placa-del-sol/ https://fablabbcn.org/0000/01/06/smart-citizen.html
  • 23.
    2323 Sensors de baixcost App mòbil per a que el ciutadà sigui el sensor. El ciutadà com a sensor – apps mòbils El ciutadà fa el mesurament i dona informació de la posició i la font de soroll
  • 24.
    2424 Sensors de baixcost  Els sensors acústics han aparegut al mercat i se n’està explotant el seu ús.  Disposen d’avantatges clars: baix cost, facilitat instal·lació, baix consum.  Però també tenen certs desavantatges que en limita el seu ús: precisió, no sotmès a metrologia legal, prestacions inferiors, paràmetres limitats, sense memòria interna.  Cal ser conscient d’aquestes limitacions i tenir en compte que caldrà validar els resultats i que possiblement caldrà realitzar un processat de les dades. Conclusions
  • 25.
    25 Gràcies per lavostra atenció. Eduard Puig, epuigs@gencat.cat Servei de Prevenció i Control de la Contaminació Acústica i Lumínica