IT202000006313A1 - Sistema di monitoraggio e predizione delle concentrazioni di attività di gas radioattivi e relativo metodo. - Google Patents

Description

Sistema di monitoraggio e predizione delle concentrazioni di attivit? di gas radioattivi e relativo metodo

La presente invenzione riguarda un sistema per il monitoraggio e la predizione di gas radioattivi in ambiente, ed un relativo metodo per tale monitoraggio e predizione.

Campo dell?invenzione

Pi? dettagliatamente, l?invenzione concerne un sistema e un metodo per il monitoraggio e la predizione di concentrazioni di attivit? di gas radioattivi, quali il Radon ed il Toron, negli ambienti naturali ed antropizzati, e in particolare negli ambienti chiusi.

Nel seguito la descrizione sar? rivolta al monitoraggio e alla predizione di concentrazioni di attivit? di gas radioattivi in ambienti chiusi. Tuttavia, ? ben evidente come la stessa descrizione non debba essere considerata limitata a questo impiego specifico.

Tecnica nota

Come ? noto, esistono diversi dispositivi digitali per la rilevazione del Radon e Toron, che sono in grado di fornire misurazioni continue, mostrando attraverso un display letture medie a breve e lungo termine (giornaliere, settimanali, mensili ecc.) di tali misurazioni.

Il Radon ? infatti un gas inerte e radioattivo di origine naturale, prodotto dal decadimento nucleare del Radio, presente, con concentrazioni variabili, nei materiali da costruzione. Analogamente, la presenza di Torio pu? essere responsabile della produzione di Toron, uno degli altri radioisotopi del Radon, che pu? costituire un pericolo per la salute umana.

? noto che il Radon ? la seconda causa di tumore ai polmoni dopo il tabacco. Solamente in Italia, l'esposizione al Radon ? responsabile (secondo la stima del 2013 dell'Istituto Superiore di Sanit?) di circa 3.300 casi di tumore polmonare all?anno.

La pi? recente Direttiva Europea (ED59/2013/Euratom) ha fissato come limite di esposizione un valore medio annuo di concentrazione di attivit? di Radon pari a 300Bq/m3.

Nella domanda di brevetto US2013/0331021 A1 ? descritto un sistema di rilevamento Radon che prevede l?attuazione di interventi di mitigazione. In particolare, tale sistema noto ? installabile all?interno di un ?Building Automation System?. Tale sistema pu? rilevare le concentrazioni di Radon, visualizzarle, monitorarle da remoto, e attuare interventi di mitigazione automatici solamente al superamento di un valore soglia prefissata dall?utente.

Inoltre, sono noti diversi modelli descrittivi delle dinamiche globali, di generazione, trasporto ed accumulo del gas Radon all?interno di un luogo chiuso.

Tuttavia, tali modelli, risultano complessi, di difficile implementazione e di scarsa applicabilit? pratica

Scopo dell?invenzione

Alla luce di quanto sopra, ? pertanto scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo e un sistema in grado di monitorare e predire le concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi, quali ad esempio le stanze di una casa o gli ambienti di lavoro, in maniera sicura e affidabile.

Inoltre, scopo della presente invenzione ? di prevedere le concentrazioni di Radon in un ambiente chiuso, sia esso di vita che di lavoro, ed identificare il possibile superamento di valori soglia potenzialmente dannosi per la salute.

? ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo e un sistema per il monitoraggio e la predizione delle concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi che sia di facile implementazione e abbia costi contenuti.

Inoltre, ? scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo per il monitoraggio e la predizione delle concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi che lavori in tempo reale.

Ulteriormente, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un metodo per la misurazione, previsione, e controllo delle concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi che possa essere gestito da remoto e fornisca dati di facile lettura.

Oggetto dell?invenzione

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un sistema per il monitoraggio e la predizione di concentrazioni di attivit? di gas radioattivi, in particolare Radon, in un ambiente chiuso caratterizzato almeno dai parametri ambientali di temperatura all?interno di detto ambiente e portata di aria che ventila detto ambiente, in cui detto sistema comprende:

mezzi sensori per la misura delle concentrazioni di attivit? di gas radioattivi e di detti parametri ambientali, in cui detti mezzi sensori comprendono almeno un sensore di gas, per misurare dette concentrazioni di attivit? di gas radioattivi in detto ambiente,

almeno un sensore di temperatura interna, per misurare detta temperatura all?interno di detto ambiente, e

almeno un sensore di flusso, per misurare detta portata di aria che ventila detto ambiente;

uno o pi? attuatori, disposti, quando attivati, per avvisare e/o per variare detti parametri ambientali di detto ambiente; e

almeno un?unit? logica di controllo collegata a detti sensori e a detti uno o pi? attuatori, in cui detta unit? logica di controllo comprende mezzi di archiviazione, per memorizzare uno o pi? parametri statici relativi a detto ambiente, in cui detta unit? logica di controllo ? configurata per determinare la concentrazione di attivit? di gas radioattivi all?interno di detto ambiente mediante un algoritmo predittivo basato su polinomi aventi come variabili indipendenti detti parametri ambientali di detto ambiente e come coefficienti detti uno o pi? parametri statici relativi a detto ambiente e sulla base di detta concentrazione rilevata e/o di detta concentrazioni di attivit? determinata, detta unit? logica di controllo attiva detti uno o pi? attuatori.

In particolare, secondo l?invenzione, detta unit? logica di controllo pu? essere configurata in modo tale <c>he, se il valore di detta concentrazione di attivit? determinata mediante detto algoritmo predittivo e/o i valori di detta concentrazione di attivit?

rilevata da detto sensore di gas ? maggiore di una predeterminata soglia,

detto algoritmo predittivo pu? simulare detta concentrazione di attivit? al variare di detti parametri ambientali di detto ambiente e, sulla base di tali simulazioni, detta unit? logica di controllo pu? attivare detti uno o pi? attuatori.

Ulteriormente, secondo l?invenzione, detta unit? logica di controllo pu? essere configurata in modo tale da verificate se il valore di detta concentrazione di attivit? determinata da detto algoritmo predittivo ? simile a detta concentrazione di attivit?

rilevata da detto sensore di gas.

Sempre secondo l?invenzione, detta unit? logica di controllo pu? essere configurata per ricevere detta concentrazione di attivit? e/o per determinare detta concentrazione di attivit? almeno due volte al giorno.

Inoltre, secondo l?invenzione, detto algoritmo predittivo pu? essere realizzato mediante un modello dinamico di integrazione di equazioni alle differenze finite costruito con mappe multi-compartimentali relative alle possibili diverse sorgenti di gas radioattivi rilevate in detto ambiente.

Ancora, secondo l?invenzione, detti parametri ambientali possono comprendere:

l?umidit? relativa interna a detto ambiente; e/o

la pressione interna a detto ambiente; e/o la temperatura all?esterno di detto ambiente; e/o

la pressione all?esterno di detto ambiente; e detto sistema pu? comprendere:

almeno un sensore di umidit? per misurare detta umidit? relativa e/o

almeno un primo sensore di pressione per misurare detta pressione interna a detto ambiente; e/o almeno un sensore di temperatura esterna per misurare detta temperatura all?esterno di detto ambiente e/o

almeno un secondo sensore di pressione per misurare detta pressione all?esterno di detto ambiente.

Ulteriormente, secondo l?invenzione, detto almeno un sensore di gas pu? essere posto su una parete di detto ambiente, ad una altezza compresa tra 1,2m ed 1,6m.

Sempre secondo l?invenzione, detto almeno un sensore di temperatura interna pu? essere un sensore di temperatura interna posto su una parete di detto ambiente, ad una altezza pari a circa 1,5m; oppure detto almeno un sensore di temperatura interna pu? essere una coppia di sensori di temperatura interna posti su una parete di detto ambiente distando rispettivamente circa 50cm dal pavimento di detto ambiente e dal soffitto di detto ambiente.

Infine, secondo l?invenzione, detta unit? di controllo pu? comprendere una unit? logica locale, posta all?interno di detto ambiente e una unit? logica esterne posta all?esterno di detto ambiente, per il controllo da remoto di detto sistema.

Forma ulteriore oggetto della presente invenzione un metodo per il monitoraggio e la predizione di concentrazioni di attivit? di gas radioattivi, in particolare Radon all?interno di un ambiente chiuso, eseguibile mediante un sistema secondo la presente invenzione, in cui detto metodo comprende le seguenti fasi:

A. ricevere la concentrazione di attivit? di detti gas radioattivi rilevata mediante un sensore di gas all?interno di detto ambiente;

B. determinare la concentrazione di attivit?

di gas radioattivi all?interno di detto ambiente mediante un algoritmo predittivo basato su polinomi aventi come variabili indipendenti dei predefiniti parametri ambientali rilevati all?interno di detto ambiente e come coefficienti uno o pi? parametri statici relativi a detto ambiente, in cui detti predefiniti parametri ambientali comprendono almeno una temperatura ll?interno di detto ambiente e una portata di a che ventila detto ambiente;e

C. sulla base di detta concentrazione di attivit? rilevata in detta fase A. e/o della concentrazione di attivit? determinata in detta fase B., attivare uno o pi? attuatori, per variare detti predefiniti parametri ambientali all?interno di detto ambiente.

Secondo l?invenzione, detto metodo pu? comprendere la seguente fase:

D. nel caso in cui la concentrazione di attivit? determinata da detto algoritmo e/o la concentrazione di attivit? rilevata da detto sensore di gas (S1) siano superiori a una predeterminata soglia, simulare la concentrazione di attivit? di gas radioattivi all?interno di detto ambiente mediante detto algoritmo predittivo variando detti predefiniti parametri ambientali.

Ulteriormente, secondo l?invenzione, detto metodo pu? comprendere la seguente fase:

E. verificare che la concentrazione di attivit? determinata da detto algoritmo predittivo sia simile a detta concentrazione di attivit? rilevata da detto sensore di gas (S1).

In particolare, se la concentrazione di attivit? determinata da detto algoritmo predittivo non ? simile a detta concentrazione di attivit? rilevata da detto sensore di gas, detto algoritmo predittivo pu? essere ricalibrato.

Inoltre, il metodo secondo l?invenzione pu? essere eseguito almeno due volte al giorno.

Infine, secondo l?invenzione, detto algoritmo predittivo pu? essere realizzato mediante un modello dinamico di integrazione di equazioni alle differenze finite costruito con mappe multi-compartimentali relative alle possibili diverse sorgenti di gas radioattivi rilevate in detto ambiente.

Breve descrizione delle figure

La presente invenzione sar? ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo le sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: la figura 1 mostra una vista schematica di un sistema per il monitoraggio e la predizione delle concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi, secondo la presente invenzione;

la figura 2 mostra una vista prospettica di un ambiente chiuso comprendente un sensore di concentrazione di attivit? del Radon e un sensore di temperatura per un sistema di monitoraggio e predizione del Radon secondo la presente invenzione;

la figura 3A mostra una vista prospettica di un ambiente chiuso comprendente un sensore di concentrazione di attivit? del Radon e un sensore di temperatura per un sistema di monitoraggio e predizione del Radon secondo la presente invenzione;

le figure 3B e 3C mostrano l?andamento della concentrazione di attivit? del Radon e della temperatura misurati nell?ambiente chiuso di figura 3A, in tempi diversi;

le figure 4A -4C mostrano un esempio di visualizzazione dei risultati del modello predittivo della concentrazione di attivit? del Radon in un ambiente chiuso, rispettivamente nel caso di alto rischio, medio rischio e basso rischio;

la figura 5 mostra un diagramma di flusso di un metodo per il monitoraggio e la predizione delle concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi secondo la presente invenzione;

la figura 6 mostra un primo diagramma di flusso esplicativo del blocco di monitoraggio di un metodo per il monitoraggio e la predizione delle concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi secondo la presente invenzione;

la figura 7 mostra un secondo diagramma di flusso esplicativo del blocco di predizione di un metodo per il monitoraggio e la predizione delle concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi secondo la presente invenzione;

la figura 8 mostra un esempio di grafo di mappe multi-comportamentali di un metodo per il monitoraggio e la predizione delle concentrazioni di attivit? del Radon in ambienti chiusi secondo la presente invenzione;

la figura 9 mostra una concentrazione di Radon predetta mediante un metodo di monitoraggio e predizione della concentrazione di attivit? del Radon in ambienti chiusi secondo la presente invenzione, al variare della ventilazione di tale ambiente chiuso;

la figura 10 mostra l?andamento della concentrazione di Radon simulato mediante un metodo di monitoraggio e predizione della concentrazione di attivit? del Radon secondo la presente invenzione in funzione del coefficiente di diffusione effettivo dell?ambiente e del tipo di materiale utilizzato; la figura 11 mostra un esempio di misurazioni variabili nel tempo di un sensore esterno per la temperatura da utilizzare in un sistema e in un metodo di monitoraggio e predizione della concentrazione di attivit? del Radon secondo la presente invenzione;

la figura 12 mostra esempio di misurazioni della concentrazione di attivit? del Radon esterna da utilizzare in un sistema e in un metodo di monitoraggio e predizione della concentrazione di attivit? del Radon secondo la presente invenzione;

la figura 13 mostra un esempio di misurazioni della concentrazione di Radon in tre distinti materiali da costruzione da utilizzare in un sistema e in un metodo di monitoraggio e predizione della concentrazione di attivit? del Radon secondo la presente invenzione;

la figura 14 mostra un esempio di misurazioni della concentrazione di attivit? del Radon all?interno di tre distinti ambienti chiusi con diverse tipologie di ventilazione in un sistema di monitoraggio e predizione secondo la presente invenzione;

la figura 15 mostra un esempio di andamento di concentrazione di attivit? di Radon nel suolo da utilizzare in un sistema e in un metodo di monitoraggio e predizione della concentrazione di Radon secondo la presente invenzione; e

la figura 16 mostra un esempio di andamento di concentrazione di attivit? di Radon in aria da utilizzare in un sistema e in un metodo di monitoraggio e predizione della concentrazione di Radon secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata

Facendo riferimento alla figura 1 si osserva un sistema secondo la presente invenzione, indicato con il riferimento numerico 1.

Il sistema 1 comprende una pluralit? di sensori S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, un?unit? di controllo U, collegata a tali sensori S1 - S8, una pluralit? di attuatori A1, A2, A3, A4, collegati a loro volta all?unit? di controllo U, essendo controllati da essa, e mezzi di archiviazione dati D, collegati con l?unit? di controllo U.

Specificatamente, l?unit? controllo U comprende due unit? logiche U1 e U2, ed ? configurata per ricevere le misurazioni provenienti dai sensori S1 -S8, e utilizzare tali misurazioni per attivare o meno gli attuatori A1 - A4.

Sia i sensori S1, S2, S3, S4, S5, S6 che gli attuatori A1, A2, A3, A4 sono configurati per essere installati all?interno di un unico ambiente R1 chiuso.

Almeno un ulteriore sensore S7, S8 ? configurato per essere installato all?esterno dell?ambiente R1.

In particolare, i sensori S1 - S6 sono predisposti per la raccolta di dati associati alla presenza di gas Radon nell?ambiente R1, che verranno illustrati in seguito.

Inoltre, il sistema di controllo U ? configurato per eseguire un algoritmo che utilizzi, in combinazione, i dati raccolti dai sensori S1 - S7 e i dati presenti nel sistema di archiviazione dati D, nel modo illustrato in seguito.

In particolare, l?algoritmo di predizione, o modello, ? in grado di predire i valori di gas Radon futuri e di usare le misurazioni dei sensori S1 - S8 e i valori di predizione per applicare contromisure di sicurezza e prevenzione per mezzo degli attuatori A1, A2, A3, A4.

I sensori S1 ? S8 comprendono nella forma di realizzazione in esame:

un sensore di gas S1 per misurare le concentrazioni di attivit? del Radon nell?ambiente R1;

almeno un sensore di temperatura S2 per misurare la temperatura nell?ambiente R1;

un sensore di umidit? S3 per misurare l?umidit? relativa interna nell?ambiente R1;

un primo sensore di pressione S4 per misurare la pressione all?interno dell?ambiente R1;

un sensore di flusso S5 per misurare la portata di aria che ventila l?ambiente R1;

un sensore per rilevazione di persone S6, ad esempio un sensore di movimento S6, per rilevare l?eventuale presenza di persone RP nell?ambiente R1; in particolare, tale sensore di movimento S6 ? opzionale e da utilizzare, ad esempio, nei casi in cui la presenza di personale nell?ambiente R1 sia discontinua;

- un secondo sensore di pressione S7 per misurare la pressione all?esterno dell?ambiente R1.

Infine, pu? essere previsto un sensore di temperatura esterna S8 per misurare la temperatura

esterna all?ambiente R1.

I sensori S1 ? S6 sono opportunamente posizionati all?interno dell?ambiente R1 da monitorare al fine di poter lavorare al meglio con i parametri di esercizio tipiche dell?ambiente.

In particolare, il sensore di gas S1 ? preferibilmente posizionato su una parete dell?ambiente R1, ad una altezza compresa tra 1,2m ed 1,6m, tale altezza essendo pari all?altezza media di inspirazione di un uomo.

Per quanto concerne detto almeno un sensore di temperatura S2, nel caso sia presente un solo sensore di temperatura S2, esso sar? posto su una delle pareti dell?ambiente R1, ad una altezza media pari a circa 1,5m, ovverosia in corrispondenza dell?altezza media del tronco del corpo umano, in modo tale da garantire una valutazione di comfort corporeo all?interno dell?ambiente R1.

In alternativa, quando sono presenti due sensori di temperatura S2, essi sono posizionati preferibilmente su una parete dell?ambiente R1, rispettivamente a circa 50 cm da terra e a 50 cm dal soffitto, in quanto ? stato scoperto che tali posizioni permettono di tenere traccia delle variazioni che determinano i flussi termici all?interno dell?ambiente R1 in maniera particolarmente affidabile.

In ogni caso, i sensori di temperatura S2 devono essere lontani da aperture o fonti di riscaldamento/raffrescamento della stanza o ambiente da monitorare. Infatti, le posizioni dei sensori di temperatura S2 devono poter garantire una misurazione corretta della temperatura media a cui saranno esposte le persone all?interno dell?ambiente.

Il sensore di umidit? S3 ? preferibilmente posizionato alla stessa altezza del sensore di gas S1, in quanto in tal modo anch?esso ? legato ad una valutazione del comfort corporeo all?interno dell?ambiente R1.

Non vi sono posizioni preferite per i restanti sensori.

Come detto, l?unit? di controllo U comprende due unit? logiche U1, U2, che sono una unit? logica locale U1, posta all?interno dell?ambiente R1, per la rilevazione dei parametri locali rilevati mediante i sensori S1 ? S8 e per l?attuazione di detti attuatori A1 ? A4, e un?unit? logica esterna U2, che interagisce da remoto con l?unit? logica locale U1, ed esegue l?algoritmo di predizione dei valori di concentrazione di attivit? del Radon nell?ambiente R1.

Un esempio di algoritmo gestito da detta unit? di controllo U ? mostrato nelle figure 5 ? 7.

L?unit? logica locale U1 ? configurata per verificare in tempo reale l?eventuale superamento di CRn rispetto al valore soglia per l?esposizione al gas Radon, e inviare i parametri provenienti dai sensori S1 ? S7 almeno due volte al giorno verso l?unit? logica di controllo esterna U2.

L?unit? logica esterna U2 ? configurata per processare tali dati mediante l?algoritmo di predizione esposto nel seguito. I dati sono preferibilmente inviati almeno due volte al giorno in modo tale da risultare conformi alla normativa che prevede delle misure medie giornaliere. In particolare, sono state individuati due momenti limite da monitorare all?interno della giornata, ovverosia il giorno e la notte, tali momenti essendo esemplificativi di due stati in cui i parametri possono cambiare notevolmente.

In forme alternative di realizzazione, pu? essere presente solamente l?unit? logica di controllo locale U1, configurata per eseguire l?algoritmo localmente, essendo collegata a, oppure comprendendo i mezzi di archiviazione dati D, ad esempio una scheda SD e simili. In questo caso, l?unit? logica locale U1 pu? lavorare a livello locale sia in maniera completa (eseguendo l?algoritmo) che in modalit? ridotta, fornendo una reportistica riassuntiva dei dati immagazzinati, che possono essere trasferiti in un secondo momento a una unit? logica esterna U2, per una elaborazione pi? dettagliata.

Infine, gli attuatori A1 ? A4 comprendono:

- un primo attuatore A1, configurato per azionare un sistema di allarme;

- un secondo attuare A2, configurato per azionare un sistema di apertura e chiusura delle finestre;

- un terzo attuatore A3, configurato per azionare o spegnere un impianto di ventilazione; e

- un quarto attuatore A4, configurato per azionare o spegnere un impianto di pressurizzazione. Facendo particolare riferimento alla figura 5, si nota che un metodo per il funzionamento di un sistema 1 secondo la presente invenzione pu? comprendere le seguenti fasi: - una prima fase 10, in cui sono rilevati e archiviati all?interno dei mezzi di archiviazione dati D, uno o pi? parametri statici relativi all?ambiente R1; in particolare, tali parametri statici possono essere relativi alla concentrazione di attivit? di Radon nel suolo, nell?aria e/o nei materiali da costruzione; inoltre, tali parametri statici possono essere relativi anche alla geometria dell?ambiente R1 e possono inoltre essere misurati da un operatore sul campo;

- una seconda fase 11, in cui detti sensori S1 ? S5 e/o S7-S8 rilevano i parametri ambientali relativi all?ambiente R1, quali la concentrazione di attivit? di Radon la temperatura e/o il flusso di aria l?umidit? relativa interna e la pressione

e/o

- una terza fase 12, l?unit? di controllo U, in particolare l?unit? logica locale U1 e successivamente l?unit? logica esterna U2, riceve i parametri rilevati in detta seconda fase 11 e pu? inviarli a mezzi di archiviazione dati D;

- una quarta fase 13, in cui l?unit? di controllo U, e in particolare l?unit? logica esterna U2, esegue un algoritmo predittivo per predire la concentrazione di attivit? ???? nell?ambiente R1 variando i valori dei parametri rilevati durante detta seconda fase 11; tale algoritmo predittivo ?, infatti, un algoritmo predittivo basato su polinomi aventi come variabili indipendenti detti predefiniti parametri ambientali ???, e/o rilevabili durante detta seconda fase 11 e come coefficienti uno o pi? di detti parametri statici rilevati durante detta prima fase 10, in cui i parametri ambientali

e/o rilevati durante detta seconda fase 11 sono utilizzati come valori iniziali di detto algoritmo; i risultati di tale algoritmo predittivo possono essere inviati e salvati all?interno di detti mezzi di archiviazione dati D;

- una quinta fase 14, in cui l?unit? di controllo U invia la concentrazione di attivit? di Radon rilevata da detto sensore di gas S1 a mezzi di visualizzazione, per la sua visualizzazione da remoto (come mostrato ad esempio in figura 4);

- una sesta fase 15, in cui l?unit? di controllo U invia i risultati di detto algoritmo predittivo a mezzi di visualizzazione, per la loro visualizzazione, e in cui detta unit? di controllo U individua l?intervento di mitigazione pi? appropriato per mitigare la concentrazione di attivit? di Radon, nel caso in cui la concentrazione di attivit? Radon rilevata e/o la concentrazione di attivi di Radon simulata inizialmente, presentino valori superiori a un predeterminato valore soglia, in particolare al valore soglia fissato dalla normativa vigente;

- una settima fase 16, in cui l?unit? di controllo U invia a detti attuatori A1 ? A5 l?intervento di mitigazione individuato in detta sesta fase 15, e, se il sensore di movimento S6 rileva la presenza di persone, aziona un allarme mediante detto primo attuatore A1; e

- una ottava fase 17, di certificazione dell?avvenuto monitoraggio delle concentrazioni di Radon nell?ambiente R1.

Facendo particolare riferimento alla figura 6, la terza fase 12 pu? comprendere le seguenti sotto-fasi:

- una sotto-fase di lettura 120, in cui detta unit? di controllo U legge all?interno dei mezzi di archiviazione D i parametri ambientali

e/o rilevati e salvati in tempi precedenti;

- una sotto-fase di ricezione 121, in cui l?unit? di controllo U riceve detti predefiniti parametri ambientali e/o rilevati da detti sensori S1 ? S5; S7, S8 in tempo reale durante detta seconda fase 11;

- una sotto-fase di aggiornamento 122, in cui l?unit? di controllo U aggiorna una variabile temporale che indica il tempo di acquisizione dati; e

- una sotto-fase di scrittura 123, in cui l?unit? di controllo U invia a detti mezzi di archiviazione dati D i dati ricevuti in detta sotto-fase di ricezione 121, assegnandogli detta variabile temporale aggiornata in detta sotto-fase di aggiornamento 122.

Inoltre, la sesta fase 15 pu? comprendere le seguenti sotto-fasi:

- una sotto-fase di verifica 150 in cui detta unit? di controllo U verifica che la concentrazione di attivit? di Radon ricevuta in detta sotto-fase di ricezione 121 sia inferiore a detto predeterminato valore di soglia; e

- una sotto-fase di reportistica 151, in cui detta unit? di controllo U, sulla base dei dati letti in detta sotto-fase di lettura 120 e dei dati e aggiornati in detta sotto-fase di scrittura 123, crea dei report temporali.

Infine, detta settima fase 16 pu? comprendere le seguenti sotto-fasi:

- una sotto-fase di allarme 160, in cui l?unit? logica di controllo U, una volta verificato in detta sotto-fase di verifica 150 che ? stato superato detto predeterminato valore di soglia, lancia un allarme mediante detto primo attuatore A1; e

- una sotto-fase di intervento 161, in cui detta unit? logica di controllo U pu? inviare a detti ulteriori attuatori A2 ? A5 comandi per la mitigazione della concentrazione di attivit? di Radon.

Infine, facendo particolare riferimento alla figura 7, detta quarta fase 13 pu? comprendere le seguenti sotto-fasi:

- una prima sotto-fase di elaborazione 130, in cui detta unit? di controllo U calcola la concentrazione di attivit? di Radon mediante detto algoritmo predittivo, sulla base dei parametri ambientali

e/o ricevuti in detta sotto-fase di ricezione 121;

- una sotto-fase di comparazione 131, in cui l?unit? di controllo U compara il valore della concentrazione di attivit? di Radon calcolata mediante detto algoritmo predittivo con la concentrazione di attivit? di Radon ricevuta in detta sotto-fase di ricezione 121 e verifica che tali valori abbiano una differenza percentuale inferiore a un predeterminato valore percentuale, nel caso in esempio pari al 10%;

- nel caso in cui detta sotto-fase di comparazione 131 verifichi che la differenza percentuale tra i valori e sia superiore a detto predeterminato valore percentuale, in una sotto-fase di ricalibrazione 132, l?unit? di controllo U aggiorna detto algoritmo ricalibrandone i parametri, potendo anche segnalare ad un operatore l?esigenza di ri-misurare almeno uno di detti parametri statici;

- una volta verificato che la differenza percentuale tra i valori e sia inferiore a detto predeterminato valore percentuale, in una o pi? sotto-fasi di simulazione 133 ? 135, l?unit? di controllo U calcola la concentrazione di attivit?

di Radon variando almeno uno di detti parametri ambientali e/o per volta;

- in una seconda sotto-fase di elaborazione 135, l?unit? di controllo U confronta i risultati di dette sotto-fasi di simulazione 133 ? 135 e individua il possibile miglior intervento di mitigazione.

Durante tale quarta fase 13, l?unit? di controllo U pu? inviare i risultati delle sotto-fasi di simulazione 133 ? 135 a mezzi di visualizzazione, che, durante detta sesta fase 15, mostrano tali risultati a un operatore esterno.

Inoltre, l?unit? di controllo U, a partire dai risultati di detta sotto-fase di elaborazione 136, pu? inviare a detti attuatori A1 ? A5 le istruzioni per attuare detto miglior intervento di mitigazione durante detta sotto-fase di intervento 161.

Come detto, i mezzi di archiviazione dati D contengono, memorizzati al proprio interno, parametri statici relativi all?ambiente R1, ovverosia che non cambiano nel tempo, quali:

- : contenuto di Radio di un primo materiale da costruzione (?Building Material?) dell?ambiente R1;

- : contenuto di Radio in un i-esimo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- contenuto di Radio nel suolo in condizioni disturbate, ovverosia con suolo rimaneggiato da scavi e non originario;

- concentrazione di attivit? di Radon esterna (outdoor);

- concentrazione di attivit? di Radon nel suolo in condizioni indisturbate, ovverosia su suolo originario non ancora stato oggetto a rimaneggiamenti quali scavi, re-interri con materiali di risulta, etc.;

- coefficiente di diffusione effettivo del Radon, in particolare in aria; tuttavia tale coefficiente pu? essere misurato in qualsiasi altro mezzo, se ritenuto necessario;

- coefficiente di diffusione effettivo del Radon all?interno di detto primo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- coefficiente di diffusione effettivo del Radon all?interno di detto i-esimo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- porosit? del mezzo, in particolare del terreno; -

porosit? interstiziale del terreno

- porosit? del primo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- porosit? dell?i-esimo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- coefficiente di emanazione del mezzo, definito come il rapporto tra la concentrazione di Radon emanato e la concentrazione di Radon totale prodotto da una matrice porosa, con riferimento al terreno;

- coefficiente di emanazione del mezzo, all?interno del primo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- coefficiente di emanazione del mezzo, all?interno dell?i-esimo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- fattore di ricoprimento della sorgente per il primo materiale da costruzione dell?ambiente R1, in cui il fattore di ricoprimento ? un parametro adimensionale che tiene conto di quanto il ?ricoprimento? fisico del materiale con ad es. intonaco, boiserie ecc, abbatta l?emanazione di Radon e/o Toron dal materiale dalle pareti;

- fattore di ricoprimento della sorgente per l?i-esimo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- permeabilit? del suolo al gas Radon;

- costante di decadimento del gas Radon;

- tasso di ventilazione dell?ambiente R1, tale parametro dipende dalle misurazioni effettuate mediante il sensore di flusso S5, e pu? essere pari al valore misurato da tale sensore di flusso S5;

- frazione di saturazione del suolo, ovverosia il rapporto tra volume saturo e volume totale del campione;

- viscosit? dinamica del suolo;

- densit? dei grani che compongono il suolo, ovverosia il rapporto tra massa e volume dei grani di un campione di terreno (espressa in kg/m<3>);

- densit? dei grani del primo materiale da costruzione dell?ambiente R1, ovverosia il rapporto tra massa e volume dei grani di un campione di detto materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- : densit? dei grani dell?i-esimo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- : superficie totale del primo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- superficie totale dell?i-esimo materiale da costruzione dell?ambiente R1;

- superficie di suolo disturbato (pari almeno alla superficie di impronta dell?edificio);

- frazione di area aperta, ovverosia il rapporto tra aree fratturate, area delle crepe, fessure ecc. - ed area totale. E? un parametro quindi adimensionale)

- superficie totale dell?ambiente R1 a diretto contatto col suolo;

- volume della fondazione dell?ambiente; - volume totale dell?ambiente R1;

- spessore della fondazione;

- spessore della superficie del primo materiale da costruzione dell?ambiente R1; e

- spessore della superficie dell?i-esimo materiale da costruzione dell?ambiente R1.

In particolare, il primo materiale da costruzione dell?ambiente R1 ? solitamente calcestruzzo, mentre i restanti i materiali possono essere anche solo un materiale, come ad esempio il materiale dei mattoni con cui ? stato costruito l?edificio dell?ambiente R1.

Tuttavia, altre soluzioni sono possibili. A titolo esemplificativo, un negozio a piano terra con pareti in tufo, solaio in laterocemento, e pavimento controterra in cemento pozzolanico, avr? tre tipi diversi di materiale comprendenti Radio, in cui il primo materiale da costruzione ? il tufo, mentre il secondo e terzo materiale da costruzione potranno essere rispettivamente il laterocemento e il cemento pozzolanico.

I parametri sopra descritti devono essere raccolti da personale adeguatamente formato, in quanto il metodo oggetto dell?invenzione ? sensibile a tali parametri.

I parametri statici possono ad esempio essere acquisiti mediante sopralluoghi, in almeno una campagna per fase di ante-operam, o, in un?ottica pi? ampia di sviluppo del metodo, tali parametri possono anche essere calcolati mediante modelli di tipo ?Building Information Modeling? (BIM).

Anche il posizionamento dei sensori, in fase di installazione, ? strategico secondo le indicazioni date in precedenza.

Come detto, l?algoritmo predittivo, eseguito dall?unit? logica esterna U2, utilizza sia i parametri statici dell?ambiente R1, che le misurazioni dei sensori S1 ? S8 relative all?ambiente R1. Tale algoritmo permette di stimare i valori medi attesi di concentrazione di attivit? del Radon negli ambienti R1.

In particolare, come detto, l?algoritmo predittivo ? stato realizzato mediante un modello dinamico di integrazione di equazioni alle differenze finite costruito con mappe multi-compartimentali relative alle possibili diverse sorgenti di Radon rilevate nell?ambiente.

Un esempio di tali mappe multi-comportamentali ? mostrato in figura 8.

Le mappe multi-compartimentali consistono di una serie successiva di blocchi, ovverosia di gruppi di elementi in relazione fra loro.

Un modello per l?algoritmo predittivo pu? essere costruito per mezzo del software di simulazione, STELLA II<?>.

Durante la fase di esecuzione dell?algoritmo predittivo, la simulazione pu? riguardare un singolo settore del modello, o un selezionato gruppo di settori o l?intero modello.

In particolare, le equazioni di riferimento per predire l?andamento delle concentrazioni di Radon in un ambiente chiuso, sono state risolte in regime stazionario, ottenendo il seguente sistema polinomiale:

in cui:

In cui ? la differenza di pressione tra aria esterna ed aria interna dell?edificio, la quale pu? essere misurata con i sensori di pressione S4 e S7 e/o pu? dipendere dalle misurazioni effettuate con il sensore di temperatura S2 e opzionalmente da almeno una delle seguenti misurazioni:

- le misurazioni effettuate mediante il sensore di temperatura esterna S8; e/o

- le misurazioni effettuate mediante il sensore di umidit? S3; e/o

le misurazioni effettuate mediante il primo sensore di pressione S4; e/o

le misurazioni effettuate mediante il sensore di

flusso S5.

In particolare, nel caso in cui dipenda dalle misurazioni effettuate mediante il sensore di temperatura S1, questa potr? essere calcolata con la seguente formula:

in cui ? la temperatura esterna, espressa in gradi Kelvin, che pu? essere misurata tramite il sensore di temperatura S8 o imposta come parametro esterno, ? la temperatura interna, espressa in gradi Kelvin e misurata mediante detto sensore di temperatura S2, e ? un coefficiente pari a

Come detto, la concentr ottenuta mediante l?equazione 1 serve a predire l?andamento della concentrazione di attivit? di Radon e viene periodicamente confrontata con la concentrazione di attivit? di Radon rilevata da detto sensore di gas S1, rilevazione che pu? avvenire almeno due volte al giorno.

Infatti, nel caso in cui la concentrazione

ottenuta mediante il modello predittivo presenti una variazione superiore del 10% rispetto alla concentrazione rilevata da detto sensore di gas S1, il modello predittivo pu? essere ricalibrato. Inoltre, se la concentrazione calcolata sulla base del nuovo modello predittivo, supera una predeterminata soglia, ? possibile predire la concentrazione di attivit? di Radon futura, al variare dei diversi parametri di ambiente modificabili per mezzo di detti attuatori A2 - A4, ad esempio variando la ventilazione dell?ambiente, come mostrato in figura 9.

Pertanto, a partire da prefissati parametri relativi all?ambiente e dalle sole misurazioni effettuate rispettivamente dal sensore di temperatura S1 e dal sensore di flusso S5, ? possibile verificare la soluzione del modello predittivo calcolando e confrontando tale soluzione con la concentrazione di attivit? di Radon rilevata da detto sensore di gas S1. Una volta verificata tale soluzione, ? possibile predire l?andamento della concentrazione di attivit? di Radon in un ambiente chiuso R1 al variare del flusso di aria in ingresso in tale ambiente chiuso R1, facendo ad esempio variare come mostrato in figura 9. Similarmente, ? possibile costruire un modello predittivo che tenga conto anche dei parametri rilevati dai restanti sensori S2-S4, S6- S8 e che simuli la variazione di in base agli interventi possibili degli attuatori A2 ? A4.

In particolare, come mostrato nella figura 7, quando il modello dipende da pi? parametri, ? possibile valutare l?efficienza degli interventi dei singoli attuatori A2 ? A4, variando solamente uno o un sottogruppo dei parametri rilevati per volta.

Inoltre, come mostrato nelle figure 10 ? 15, alcuni dei parametri statici utilizzati nel modello possono variare nel tempo a causa di fattori esterni o dell?invecchiamento dei materiali utilizzati e pertanto possono essere ricalibrati periodicamente mediante apposite misurazioni.

Come evidente, i dati rilevato dal sensore di movimento S6 non fanno parte del modello numerico, in quanto servono unicamente a inviare segnali di allarme nel caso in cui siano presenti persone in un ambiente in cui il valore di Radon misurato e/o predetto superi una predeterminata soglia. Pertanto, la presenza del sensore S6 non ? sempre necessaria.

Neanche il primo attuatore A1, che serve solamente ad azionare un sistema di allarme, fa parte di tale modello numerico, in quanto serve solamente ad avvertire eventuali persone all?interno dell?ambiente chiuso R1 della possibilit? o dell?avvenuto superamento di detta predeterminata soglia.

? da notare che il modello pu? essere ridotto considerando solamente il compartimento all?interno dell?ambiente R1, ovverosia le equazioni concernenti il primo materiale da costruzione ed il terreno.

I termini relativi ai materiali da costruzione iesimi saranno infatti rilevanti solamente se tali materiali rappresentano possibili sorgenti di Radon per l?ambiente R1 stesso.

Ad esempio, nel caso di un appartamento posto a un piano alto di un grattacielo, quale il ventesimo piano, ? possibile eliminare il compartimento ?suolo? dalla mappa multi-compartimentale del modello, giacch? non ? presente alcun contatto diretto tra il pavimento dell?appartamento ed il terreno, n? vi ? presenza di scale o ascensori che portino direttamente dal piano interrato o terreno all?appartamento in esame, che potrebbero contribuire a propagare Radon dal terreno Infatti, tali scale e/o ascensori costituirebbero una ulteriore via di accesso del Radon ed il contributo dato dal suolo potrebbe non pi? essere trascurato.

In particolare, nel caso di un ambiente R1, avente un numero di materiali di costruzione pari a i, che presentano elevato contenuto di Radio, e in cui pavimento ? a diretto contatto con il suolo, ? possibile costruire 2+i mappe multi-compartimentali.

Specificatamente, i materiali i-esimi da costruzione comprendono detto primo materiale da costruzione dell?ambiente R1, ad esempio il calcestruzzo.

In particolare, di dette 2+i mappe, 1+i sono mappe relative alle dinamiche di formazione e trasporto del Radon dalle due principali sorgenti (il suolo e gli i materiali da costruzione aventi elevato contenuto di Radio che costituiscono la struttura, quali ad esempio il tufo e il calcestruzzo, nel qual caso i=2) e una ulteriore mappa viene impiegata per modellare le dinamiche di accumulo all?interno dell?ambiente R1, comprensive del contributo di esalazione di Radon alla concentrazione totale, proveniente da altre sorgenti, quando presenti (quali ad esempio acqua o gas).

Vantaggi

Lo specifico algoritmo ? stato sviluppato in quanto presenta i seguenti vantaggi:

- la possibilit? di dividere la struttura in comparti; ogni comparto ? infatti rappresentativo dei singoli fenomeni fisici (formazione o esalazione, trasporto e accumulo) che ?sommati? descrivono la dinamica completa del fenomeno totale;

- modellare staticamente e dinamicamente il problema; in quanto il modello ? basato su equazioni stazionarie descrittive della concentrazione di Radon attesa in quel determinato istante di tempo t. La risposta dinamica ? intesa non in senso temporale stretto, come funzione di t, ma come modifica delle condizioni al contorno, e si ottiene facendo variare i valori dei parametri di input, come ad esempio la variazione del valore del parametro

- essere integrabile, flessibile, adattabile ai diversi casi;

- sviluppare una semplice e adeguata interfaccia grafica di gestione per l?utente;

- ottenere una risoluzione spaziale del modello; e - restituire dati numerici e grafici di elaborazione/rilevamento in tempo reale.

Per ci? che riguarda le contromisure di sicurezza e prevenzione attuate dall?algoritmo per mezzo degli attuatori A1, A2, A3, A4, questo ? programmato per attuare le azioni di seguito illustrate.

Nel caso in cui il valore predetto di concentrazione di attivit? del Radon superi valori di soglia prestabiliti, quali ad esempio i valori di riferimento previsti dalla legge, il modello ? in grado di simulare gli effetti di diverse soluzioni di mitigazione, quali la variazione del flusso d?aria giornaliero per la ventilazione di detto ambiente chiuso R1 la variazione di flussi introdotti dall?impianto di aerazione forzata, la pressurizzazione degli ambienti e l?inserimento di membrane anti radon superficiali.

Le diverse soluzioni potranno essere visualizzate e gestite tramite apposito software di gestione.

In particolare, alcune soluzioni potranno essere messe in atto direttamente attraverso appositi sistemi di interfaccia collegati agli attuatori A1 ? A4 e ai relativi impianti di mitigazione (finestre, condizionatori etc.).

Il primo attuatore A1 configurato per azionare un sistema di allarme, pu? essere collegato ad un sistema di messaggistica di prossimit? e di allarme per livelli massimi di Radon definiti da un utente.

Inoltre, nel caso in cui il sensore di gas S1 rilevi concentrazioni di attivit? del Radon nell?ambiente R1 superiori a predeterminati valori soglia o gli attuatori A1 ? A4 sono in grado di attivare, in tempo reale , le contromisure presenti nell?ambiente R1 per la riduzione di tale valore, ad esempio su richiesta di un operatore, oppure in maniera automatica, nel caso in cui il sistema sia installato all?interno di complessi che prevedono il ?building automation?.

In tal modo, i livelli di Radon negli ambienti possono essere controllati in maniera continua e potranno essere al di sotto dei livelli massimi previsti dalla legge.

In sintesi, l?algoritmo di predizione dell?unit? logica di controllo esterna U2 riceve in ingresso:

- parametri meteo-climatici e di concentrazione di attivit? del Radon, acquisiti almeno 2 volte al giorno dai sensori S1 ? S8;

- parametri geometrici e sperimentali (definiti ?statici?, quali la concentrazione preliminare di Radon nel suolo, la concentrazione preliminare di Radon in atmosfera, la concentrazione preliminare di Radon nel materiale costruttivo, rilievo geometrico e strutturale dell?ambiente costruito) da acquisire in sito in fase di sopralluogo e da archiviare nel sistema di archiviazione D.

In particolare, l?affidabilit? del modello predittivo ? legata all?accuratezza dei dati statici acquisiti.

Inoltre, come detto, l?algoritmo di simulazione, a partire dai risultati di predizione, pu? riprodurre, graficamente e numericamente, i possibili effetti relativi all?accumulo della concentrazione di attivit? di Radon nell?ambiente R1, e i relativi possibili scenari di mitigazione. Le diverse soluzioni potranno essere visualizzate, gestite e messe in atto per mezzo degli attuatori A1 ? A4.

Inoltre, i dati raccolti dai sensori S1 ? S8 possono essere trasmessi pi? volte al giorno verso un sistema di archiviazione dati, ad esempio accessibile da remoto al fine di:

- visualizzarli tramite interfacce software;

- processarli ed elaborarli in report che mostrino la concentrazione media annua di attivit? di Radon registrata; ci? risulta particolarmente vantaggioso ai fini della certificazione di avvenuto controllo degli ambienti pubblici e di lavoro secondo le modalit? previste dalle normative in materia di salute e sicurezza;

- utilizzare tali dati archiviati assieme ai parametri statici relativi all?ambiente R1, all?interno dell?algoritmo predittivo.

In quel che precede, sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma ? da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ci? uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Riassumendo, il metodo e il sistema di predizione della concentrazione di Radon in ambiente proposti presentano i seguenti vantaggi:

- la possibilit? di archiviare ed estrarre ogni tipo di dato misurato per periodo temporale, per tipologia o per classe di appartenenza;

- la possibilit? di generare automaticamente report in formati diversi;

- la possibilit? di definire e controllare situazioni di allarme o

inviando una o pi? mail e/o uno o pi? SMS a personale preposto con indicazione dell?allarme e possibilit? di avvio immediati attuatori A1 ? A4 collegati agli impianti di mitigazione (optional);

- la possibilit? per il singolo utente di creare macro per esportare dati personalizzati dal sistema di archiviazione;

- la possibilit? di visualizzare i dati in formato grafico dinamico, interagendo (ad esempio mediante zoom, selezione, visualizzazione valore puntuale della misura);

- la possibilit? di rappresentare su pianta la posizione di una molteplicit? di sistemi installati in diverse stazioni di rilevamento e visualizzare i dati rilevati e/o di predizione direttamente su tale mappa;

- la possibilit? di visualizzare tabelle dinamiche dei dati e di interagire con essi per calcolare medie, minimi, massimi, o accumulo, oppure effettuare selezioni tramite appositi filtri;

- la possibilit? di creare report di dati a scadenza fissata dall?operatore;

- la possibilit? di visualizzare gli allarmi generati;

- la possibilit? di gestire la validazione dei dati.

Per quanto concerne l?ultimo punto, a volte la validazione dei dati acquisiti da normativa richiede la dimostrazione di aver effettuato calibrazioni periodiche. Se richiesto, la calibrazione dei sensori S1 ? S8 pu? essere verificata facilmente con periodiche misure comparative per mezzo di altri strumenti esterni alla rete.

Inoltre, la valutazione della bont? del dato monitorato pu? essere effettuata tramite il monitoraggio e la segnalazione di improvvisi scostamenti tra il dato acquisito rispetto a quello previsto.

Nel caso in cui il sistema secondo la presente invenzione comprenda almeno un sensore di movimento, tale sistema di rilevamento presenta l?ulteriore vantaggio di poter lavorare solamente nel caso siano presenti persone all?interno dell?ambiente controllato.

Tale funzione ? particolarmente vantaggiosa nel caso di ambienti interrati, all?interno dei quali pu? essere difficile e/o costoso garantire il mantenimento di valori di radiazione inferiori a valori soglia stabiliti dalla legge in ogni istante di tempo.

Infatti, i limiti di legge sono intrinsecamente legati all?avvenuta esposizione della persona. Pertanto, se non ci sono persone nell?ambiente, potrebbe non essere necessario mantenere le concentrazioni di Radon al di sotto della soglia massima stabilita, e gli interventi di riduzione di concentrazione, come ad esempio la ventilazione forzata o l?aspirazione dell?aria, che invece possono essere attivati solo quando ? rilevata la presenza di persone nell?ambiente.

Mantenere costantemente attivo un impianto di ventilazione e condizionamento pu?, infatti, avere un costo economico ed energetico elevato. Pertanto, gestire il sistema in base alla presenza di persone e al loro tempo di permanenza, pu? garantire una gestione ottimale dei costi energetici.

Inoltre, tale soluzione pu? presentare un ulteriore vantaggio nel caso in cui si vogliano monitorare i luoghi di lavoro. Infatti, la presenza di un sensore di movimento, oltre che di un dispositivo di registrazione dei dati rilevati, pu? tutelare il datore di lavoro nei confronti del lavoratore, oltre a ridurre i costi di gestione. Sar? infatti possibile dimostrare che quando il lavoratore/il pubblico era all?interno dell?ambiente monitorato, i limiti di esposizione a Radon non sono stati superati, oppure che sebbene sia stato esposto a concentrazioni oltre soglia, tale esposizione ? avvenuta per un periodo di tempo limitato e quindi non dannoso per la salute.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma ? da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ci? uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema (1) per il monitoraggio e la predizione di concentrazioni di attivit? di gas radioattivi, in particolare Radon, in un ambiente (R1) chiuso caratterizzato almeno dai parametri ambientali di temperatura all?interno di detto ambiente (R1) e portata di aria che ventila detto ambiente (R1), in cui detto sistema (1) comprende: mezzi sensori (S1?S8) per la misura delle concentrazioni di attivit? di gas radioattivi e di detti parametri ambientali, in cui detti mezzi sensori (S1?S8) comprendono almeno un sensore di gas (S1), per misurare dette concentrazioni di attivit? di gas radioattivi in detto ambiente (R1), almeno un sensore di temperatura interna (S2), per misurare detta temperatura

   all?interno di detto ambiente (R1), e almeno un sensore di flusso (S5), per misurare detta portata di aria che ventila detto ambiente (R1); uno o pi? attuatori (A1,?,A4), disposti, quando attivati, per avvisare e/o per variare detti parametri ambientali di detto ambiente (R1); e almeno un?unit? logica di controllo (U; U1, U2) collegata a detti sensori (S1-S8) e a detti uno o pi? attuatori (A1,?,A4), in cui detta unit? logica di controllo (U) comprende mezzi di archiviazione (D), per memorizzare uno o pi? parametri statici relativi a detto ambiente (R1), in cui detta unit? logica di controllo (U) ? configurata per determinare la concentrazione di attivit? di gas radioattivi all?interno di detto ambiente (R1) mediante un algoritmo predittivo basato su polinomi aventi come variabili indipendenti detti parametri ambientali di detto ambiente (R1) e come coefficienti detti uno o pi? parametri statici relativi a detto ambiente (R1) e sulla base di detta concentrazione rilevata e/o di dei detta concentrazioni di attivit? determinata, detta unit? logica di controllo (U; U1, U2) attiva detti uno o pi? attuatori (A1,?,A4).
2. 2. Sistema (1), secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato da fatto che detta unit? logica di controllo (U) ? configurata in modo tale che, se il valore di detta concentrazione di attivit? determinata mediante detto algoritmo predittivo e/o il valore di detta concentrazione di attivit?

   rilevata da detto sensore di gas (S1) ? maggiore di una predeterminata soglia, detto algoritmo predittivo simula detta concentrazione di attivit? al variare di detti parametri ambientali di detto ambiente (R1) e, sulla base di tali simulazioni, detta unit? logica di controllo (U; U1, U2) attiva detti uno o pi? attuatori (A1,?,A4).
3. 3. Sistema (1), secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da fatto che detta unit? logica di controllo (U) ? configurata in modo tale da verificate se il valore di detta concentrazione di attivit? determinata da detto algoritmo predittivo ? simile a detta concentrazione di attivit? rilevata da detto sensore di gas (S1).
4. 4. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unit? logica di controllo (U) ? configurata per ricevere detta concentrazione di attivit? e/o per determinare detta concentrazione di attivit?

   almeno due volte al giorno.
5. 5. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto algoritmo predittivo ? realizzato mediante un modello dinamico di integrazione di equazioni alle differenze finite costruito con mappe multicompartimentali relative alle possibili diverse sorgenti di gas radioattivi rilevate in detto ambiente (R1).
6. 6. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti parametri ambientali comprendono: l?umidit? relativa interna a detto ambiente (R1); e/o la pressione erna a detto ambiente (R1); e/o la temperatu all?esterno di detto ambiente (R1); e/o la pressione all?esterno di detto ambiente (R1); e dal fatto che detto sistema (1) comprende: - almeno un sensore di umidit? (S3) per misurare detta umidit? relativa e/o - almeno un primo sensore di pressione (S4) per misurare detta pressione interna a detto ambiente (R1); e/o - almeno un sensore di temperatura esterna (S8) per misurare detta temperatura all?esterno di detto ambiente (R1) e/o - almeno un secondo sensore di pressione (S7) per misurare detta pressione all?esterno di detto ambiente (R1).
7. 7. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un sensore di gas (S1) ? posto su una parete di detto ambiente (R1), ad una altezza compresa tra 1,2m ed 1,6m.
8. 8. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un sensore di temperatura interna (S2) ? un sensore di temperatura interna (S2) posto su una parete di detto ambiente (R1), ad una altezza pari a circa 1,5m; oppure dal fatto che detto almeno un sensore di temperatura interna (S2) ? una coppia di sensori di temperatura interna (S2) posti su una parete di detto ambiente (R1) distando rispettivamente circa 50cm dal pavimento di detto ambiente (R1) e dal soffitto di detto ambiente (R1).
9. 9. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unit? di controllo (U) comprende una unit? logica locale (U1), posta all?interno di detto ambiente (R1) e una unit? logica esterne (U2) posta all?esterno di detto ambiente, per il controllo da remoto di detto sistema (1).
10. 10. Metodo per il monitoraggio e la predizione di concentrazioni di attivit? di gas radioattivi, in particolare Radon all?interno di un ambiente (R1) chiuso, eseguibile mediante un sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: A. ricevere la concentrazione di attivit? di detti gas radioattivi rilevata mediante un sensore di gas (S1) all?interno di detto ambiente (R1); B. determinare la concentrazione di attivit?

    di gas radioattivi all?interno di detto ambiente (R1) mediante un algoritmo predittivo basato su polinomi aventi come variabili indipendenti dei predefiniti parametri ambientali rilevati all?interno di detto ambiente (R1) e come coefficienti uno o pi? parametri statici relativi a detto ambiente (R1), in cui detti predefiniti parametri ambientali comprendono almeno una temperatura all?interno di detto ambiente (R1) e una portata di aria che ventila detto ambiente (R1);e C. sulla base di detta concentrazione di attivit? rilevata in detta fase A. e/o della concentrazione di attivit? determinata in detta fase B., attivare uno o pi? attuatori (A1,?, A4), per variare detti predefiniti parametri ambientali all?interno di detto ambiente (R1).
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere la seguente fase: D. nel caso in cui la concentrazione di attivit? determinata da detto algoritmo e/o la concentrazione di attivit? rilevata da detto sensore di gas (S1) siano superiori a una predeterminata soglia, simulare la concentrazione di attivit? di gas radioattivi all?interno di detto ambiente (R1) mediante detto algoritmo predittivo variando detti predefiniti parametri ambientali.
12. 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10 o 11, caratterizzato dal fatto di comprendere la seguente fase: E. verificare che la concentrazione di attivit? determinata da detto algoritmo predittivo sia simile a detta concentrazione di attivit? rilevata da detto sensore di gas (S1).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che se la concentrazione di attivit? determinata da detto algoritmo predittivo non ? simile a detta concentrazione di attivit?

    rilevata da detto sensore di gas (S1), detto algoritmo predittivo viene ricalibrato.
14. 14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10 - 13, caratterizzato dal fatto di essere eseguito almeno due volte al giorno.
15. 15. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10 - 14, caratterizzato dal fatto che detto algoritmo predittivo ? realizzato mediante un modello dinamico di integrazione di equazioni alle differenze finite costruito con mappe multicompartimentali relative alle possibili diverse sorgenti di gas radioattivi rilevate in detto ambiente (R1).