Cappelle Medicee di Firenze: il sistema RCC Oxygen Control Care per la cripta inertizzata in Argon

Il locale cripta (~6,0 × 4,5 × 2,30 m, interrato, privo di ventilazione forzata) ospita due teche a tenuta inertizzate con Argon, gas inerte, incolore, inodore e più pesante dell'aria (densità ≈ 1,38).

Le tubazioni di alimentazione passano ad altezza occhi (~1,50 m): il rischio primario è una fuoriuscita dai raccordi con conseguente spiazzamento dell'ossigeno ambientale — Oxygen Deficiency Hazard (ODH).

Punto critico: l'Argon, essendo più pesante dell'aria, si stratifica e riempie l'ambiente dal basso verso l'alto, rendendo invisibile il rischio fino al livello respiro.

Stanza superiore (sopra la botola): grande volume diluisce i valori, ma la migrazione dalla botola può creare zone povere di O₂ in basso vicino all'apertura, pericolose per chi opera ai piani superiori.

Sensori O₂ (5 punti di rilevazione):

_Cripta:_
• Sensore O₂ 1 — pozzo (20 cm dal pavimento, zona più bassa lontano dalla scala): intercetta la stratificazione iniziale dell'Argon.
• Sensore O₂ 2 — livello respiro (140 cm, 1-2 m dentro la stanza dall'ingresso): tutela l'operatore appena entra.
• Sensore O₂ 3 — sentinella tubi (60-80 cm, in prossimità del percorso tubazioni): rileva una discesa di O₂ prima che arrivi al livello respiro.
• Sensore T/UR: temperatura e umidità relativa ambiente.

_Stanza superiore (sopra la botola):_
• Sensore O₂ 4 — basso vicino botola (20-40 cm, a 1-2 m dalla botola): primo segnale di ristagno.
• Sensore O₂ 5 — livello respiro vicino botola (140 cm, 1-3 m dalla botola): sicurezza diretta delle persone.

Specifiche tecniche sensori:
• Calibrazione di fabbrica · t63 < 2 sec
• Deriva tipica < 1% O₂/anno al 21% O₂
• Durata utile > 5 anni · Intervallo 0-2000 hPa pO₂
• Tecnologia testata e integrata da NASA sul Mars Rover 2020
• Superficie idrofobica (le gocce d'acqua non disturbano)
• Conformità RoHS / REACH · interfaccia UART · 3,3 V / 8 mA

Centralina di controllo: Raspberry Pi 5 quad-core 64 bit, HAT di espansione, microSD A2 32-512 GB (-25 → +85 °C), alimentatore USB-C PD 27 W certificato (5,1 V / 5 A, protezioni cortocircuito + sovracarico + sovratensione).

Output: torre di segnalazione 4 colori + allarme sonoro · notifica push su dispositivi mobili · archiviazione cloud Hygiene Care con dati firmati · elettrovalvola di sicurezza sulla linea Argon che blocca automaticamente il gas in emergenza.

Soglie di allarme (multilivello, con torre luminosa a 4 colori + sonora + notifica push):

• 🟢 VERDE — OK: O₂ ≥ 19,5%, sistema operativo, pressione teche nominale.
• 🟡 GIALLO — Preallarme: O₂ < 19,5%. Verifica visiva, ispezione dei raccordi.
• 🔴 ROSSO — Allarme: O₂ < 18%. Accesso vietato. Ventilazione forzata d'emergenza.
• ⚫ EMERGENZA: O₂ < 17%. Stop totale: chiusura automatica dell'elettrovalvola Argon + segnale a Vigili del Fuoco.
• 🔵 BLU: indicatore separato della pressione di lavoro delle teche (sub-allarme tecnico per perdite minute).

Procedura di accesso obbligatoria:
1. Misurazione preventiva della concentrazione O₂ tramite display all'ingresso scala (eredita la lettura del sensore alto interrato).
2. Verifica torre di segnalazione in cima alla scala: se non VERDE, non accedere.
3. Mantenimento del cellulare aziendale attivo con app Hygiene Care RCC: ricezione allarmi in tempo reale durante la permanenza.
4. Tempo massimo di permanenza in cripta: registrato dal sistema; oltre soglia, notifica al supervisore.

Archiviazione e tracciabilità: ogni rilevazione viene scritta su microSD locale e replicata su cloud Hygiene Care cifrato. Dati firmati digitalmente, conservati minimo 12 mesi, esportabili in PDF firmato per Ministero, ASL e Vigili del Fuoco.

Funzionamento del sistema (automatico, continuo, senza intervento dell'operatore):

1. I sensori rilevano O₂, temperatura e umidità relativa nei punti strategici.
2. I dati sono acquisiti dalla centralina Raspberry Pi 5, filtrati (algoritmo proprietario di rigetto rumore) ed elaborati ogni 2 secondi.
3. Trasmissione in tempo reale via Ethernet/Wi-Fi al cloud Hygiene Care crittografato AES-256.
4. Le rilevazioni vengono confrontate con le soglie configurate; se superate, attivazione torre + sirena + push.
5. In condizione di emergenza, la centralina invia il comando di chiusura elettrovalvola sulla linea Argon (latenza < 1 sec).
6. Notifica simultanea a: operatore di turno, responsabile tecnico Hygiene Care, referente del Ministero.
7. Dati consultabili da: dashboard web e app mobile.

Manutenzione:
• Verifica funzionale trimestrale in loco.
• Calibrazione utente a 1 punto (in aria) annuale.
• Monitoraggio remoto continuo dello stato dei sensori con allarme fault separato (segnala guasti hardware indipendentemente dal valore di O₂).
• Sostituzione preventiva dei sensori dopo 5 anni o al raggiungimento di una deriva > 1,5%.

Conclusione tecnica: il monitoraggio della concentrazione di ossigeno come indicatore indiretto di fuga di Argon è tecnicamente corretto e coerente con le pratiche internazionali di sicurezza per gas inerti (norme EIGA, IGC Doc 44, EN 50104). La scelta del Raspberry Pi 5 industrial-grade, dei sensori NASA-tested e dell'elettrovalvola di blocco automatico configura il sistema RCC come una soluzione di sicurezza fail-safe dedicata al patrimonio storico-culturale italiano.

*Vedi lo schema funzionale qui sopra per visualizzare il flusso completo dati → centralina → output → app operatore.*