Volumetrici nel planner: dal settore pieno ai fasci reali

Il problema: il settore pieno dà un'illusione di protezione

In quasi tutti i software di progettazione un sensore volumetrico è un settore circolare: un angolo, un raggio, un colore semitrasparente. È comodo da disegnare e rassicurante da guardare, ma è una bugia per eccesso. Un rilevatore a infrarossi passivo non «vede» un settore pieno: vede un insieme di fasci distinti, separati da zone cieche, ognuno con la propria portata, e la geometria cambia con l'altezza di installazione e con l'inclinazione. Davanti al cliente, su una planimetria, quel settore pieno dice «qui è coperto» anche dove, a un metro da terra, tra un fascio e l'altro non c'è nulla. La CEI 79-3:2024 chiede al progettista di verificare che le aree da proteggere siano effettivamente sorvegliate, e un disegno che nasconde le lacune non aiuta né chi progetta né chi collauda. Per questo nel planner di SecurityLayout abbiamo deciso di non fermarci al settore: l'obiettivo è mostrare sulla mappa quello che il sensore guarda davvero, con i suoi muri davanti, dichiarando quanto di quel disegno proviene dal costruttore e quanto è una nostra stima.

Com'è fatto un volumetrico: piani, fasci, coppie

Il modello che abbiamo adottato è quello che si ricava dai diagrammi di copertura dei costruttori. La lente di Fresnel divide lo spazio in piani e fasci. I piani sono intervalli di angolo sotto l'orizzontale: il piano lontano guarda quasi in orizzontale e arriva alla portata massima, quelli successivi guardano via via più in basso e toccano il pavimento a distanze minori. I fasci sono le fette in azimut: ciascuno ha una direzione, un'ampiezza angolare e, se serve, un gruppo di appartenenza e una portata massima propria. Un profilo di lente è quindi una griglia piani × fasci, più l'altezza di riferimento a cui il costruttore dichiara la portata. Dal profilo e dall'altezza di installazione il planner ricava, per ogni cella, l’intervallo di distanze in cui una persona in piedi (1,8 m) attraversa il piano: da qui nascono le lame, le zone cieche vicino al sensore e quelle tra un piano e il successivo: da qui nascono le lame, le zone cieche vicino al sensore e quelle tra un piano e il successivo. Due dettagli che contano. Primo, i sensori a doppio elemento lavorano in coppia: ogni sfaccettatura proietta una coppia di semifasci affiancati, e il segnale nasce quando il corpo passa dall’uno all’altro, quindi il significato di «apertura» cambia a seconda che si misuri dai centri dei fasci (doppio elemento) o dai bordi (elemento singolo). Il confronto con la scheda tecnica deve tenerne conto, altrimenti un profilo corretto sembra sbagliato. Secondo, il bersaglio è una persona, non il pavimento: un piano alto intercetta la testa molto prima di toccare terra, uno basso prende le gambe solo da vicino. Nei modelli pet immune i fasci sono anche tagliati alla quota minima di rilevazione., così non si disegna copertura dove il fascio non può ancora essere uscito dalla lente.

L'editor della copertura: ricostruire il diagramma del costruttore

Il profilo di una lente non si inventa: si ricostruisce. L'editor della copertura permette di caricare il diagramma del costruttore come sfondo e di calibrarlo con due clic (un punto noto e una distanza nota), sia nella vista dall'alto sia in quella laterale. Le maniglie trascinabili fissano gli estremi dei piani e le aperture dei fasci; l'editor ricalcola in tempo reale la geometria e mostra le misure risultanti, così l'errore di ricalco si vede subito invece che al collaudo. Un pannello di coerenza confronta il profilo con i dati dichiarati nella scheda del prodotto: apertura, portata, portata minima, altezza di riferimento, altezze di installazione, estensione della microonda. Ogni riga segnala se il disegno e il dato concordano. Le discrepanze producono proposte, mai scritture automatiche: il tecnico decide se ha sbagliato il profilo o se la scheda riporta un valore che il diagramma non conferma. In questo modo anche le incoerenze interne alla documentazione, quando ci sono, vengono a galla. L'editor non salva immagini: salva numeri. Lo schema del costruttore resta solo a video, come traccia da ricalcare, e non entra mai nel profilo, non viene salvato e non viene esportato. Il profilo è un oggetto strutturato, validato e normalizzato al salvataggio, che vive sul prodotto del catalogo. e tutto ciò che il planner disegna nasce da questi numeri.

La microonda: un lobo che si ricalca col pennello

Nei sensori a doppia tecnologia la parte a microonde non ha fasci: ha un lobo, spesso una forma a uovo o a pera, che i costruttori disegnano sul diagramma accanto ai fasci PIR. Un ovale parametrico non basta: i lobi reali non sono simmetrici e a volte sono più larghi del campo del PIR, ed è proprio la larghezza che manca nella rappresentazione semplificata. Per questo il lobo è un oggetto a sé nel profilo, memorizzato come una griglia di righe a passo di 25 cm: per ogni riga, un intervallo laterale. L'editor offre gli strumenti di un programma di ritocco: pennello per aggiungere, gomma per togliere, sfumino per smussare, più comandi per partire da un ovale, simmetrizzare e leggere le misure (profondità, semilarghezza massima). Si ricalca il lobo sull'immagine di sfondo come si ricalcherebbe un contorno a mano, e il risultato resta modificabile. Questo lobo entra nella logica di rilevazione come un AND: la zona utile di un doppia tecnologia è l'intersezione tra ciò che copre il PIR e ciò che copre la microonda. Il pannello di coerenza segnala quando dei fasci PIR cadono fuori dal lobo, perché quella parte del disegno non va letta come protetta.

Livelli di sensibilità e soglie fisse

Molti sensori permettono di regolare la portata, ma in due modi diversi. Alcuni la variano con continuità, altri solo a soglie prefissate: alcuni modelli, per esempio, offrono tre posizioni di portata, altri quattro. Un planner che lascia scrivere «13 metri» per un sensore che può farne 11,5, 14 o 15 rappresenta una configurazione che non esiste. Il profilo può quindi dichiarare i livelli del sensore, e il livello predefinito. Se ci sono, nel planner la portata si sceglie solo tra quei valori e la maniglia di puntamento «scatta» sulla soglia più vicina; se non ci sono, la regolazione resta continua. Lo stesso vale per i sensori che permettono di regolare PIR e microonda in modo indipendente: sulla mappa le due maniglie sono distinte, una per la direzione e la portata del PIR e una per la portata della microonda, con la taratura che scala il lobo in proporzione. Un limite che dichiariamo: la riduzione della portata del PIR è applicata a tutti i fasci in modo uniforme. Non sappiamo se, a sensibilità ridotta, i singoli fasci si comportino in modo diverso, e il modello oggi non lo distingue: è uno dei dati che speriamo di ricevere dai costruttori.

Sulla mappa: fasci reali e muri

Il profilo serve a poco se resta nell'editor. Sulla planimetria, per ogni sensore che ha un profilo, l'opzione «Fasci reali» sostituisce il settore con le celle calcolate: ogni fascio parte dalla posizione del sensore con l'orientamento dato, e viene tagliato dai muri che incontra. Il calcolo per fascio è volutamente semplice: pochi raggi per cella, distanza di visibilità calcolata una volta per fascio, celle poi raggruppate in pochi poligoni per sensore, distinguendo la parte dentro il lobo della microonda da quella fuori. La preoccupazione ovvia è la fluidità: più muri e più sensori significano più calcoli. Nei nostri banchi di prova venti sensori contro duecento muri costano circa un millisecondo o poco più, e un test su una trentina di sensori con fasci accesi e vari muri ha mantenuto prestazioni accettabili. Se il calcolo fallisce per qualunque motivo, la mappa torna al vecchio settore senza interrompere il lavoro. Anche qui ci sono limiti che vanno detti: i muri bloccano il fascio a prescindere dalla loro altezza (un arredo basso non è modellato), e per i sensori con due PIR il modello non rappresenta la logica AND tra i due. Sono semplificazioni dichiarate, non dimenticanze, e sono nell'elenco di quello che vogliamo migliorare.

Cosa dichiariamo e cosa no

Ogni dato del profilo ha una provenienza: costruttore se viene da una tabella o da un diagramma ufficiale, stima se l'abbiamo ricostruito. In più, l'assegnazione di un piano a un certo fascio può essere dichiarata o ipotizzata: i diagrammi mostrano la forma complessiva e non sempre dicono quale piano corrisponda a quale fascio. Dove abbiamo ipotizzato, lo scriviamo, e l'interfaccia lo mostra. Non affermiamo che il disegno garantisca la conformità a una norma: la CEI 79-3:2024 è il contesto che ci ha spinto a questo lavoro, non un bollino che il planner può assegnare. Non riproduciamo i diagrammi dei costruttori: il profilo è un insieme di numeri, e ogni esportazione rigenera il disegno nel nostro stile. E non ci presentiamo come gli unici: nelle ricerche che abbiamo fatto non abbiamo trovato altri strumenti di progettazione che mostrino sulla planimetria la copertura al livello del singolo fascio, ma non pretendiamo di conoscere tutto il mercato, e se ne conoscete uno ci farebbe piacere confrontarci.

Ai produttori: come validare i profili e quali dati servono

Questa parte è rivolta direttamente ai costruttori di rilevatori. I profili che pubblichiamo sono ricostruzioni dai vostri manuali e diagrammi, e nessuno conosce le vostre lenti meglio di voi. Vi invitiamo a verificarli e, se vi va, a darci i dati di origine, così che possano passare da «stima» a «costruttore». Concretamente ci servirebbero:

• la tabella dei piani della lente: angoli di inizio e fine sotto l'orizzontale e portata a terra di ciascun piano, per le altezze di installazione che dichiarate;
• la mappa dei fasci in azimut: direzione e ampiezza di ciascuno, con l'indicazione di quale piano appartiene a quale fascio, e se il sensore lavora a doppio elemento;
• le soglie di sensibilità, quando la portata si regola a livelli fissi, e che cosa cambia nella lente a ciascun livello;
• il lobo della microonda in forma numerica (profondità e semilarghezza, o meglio il contorno), con l'effetto della taratura;
• le condizioni a cui i dati sono riferiti: altezza di riferimento, inclinazione, eventuali accessori come snodi o lenti alternative.

In cambio, ogni profilo validato riporta nel planner la provenienza «costruttore» e la fonte, e il lavoro di correzione è già pronto: l'editor mostra subito dove un profilo e la scheda tecnica non si accordano. Per mandarci correzioni, dati o semplici osservazioni basta scrivere a SecurityLayout; ogni segnalazione verrà verificata e applicata al profilo del vostro prodotto.