消防泵控制系统及控制方法

消防泵控制系统及控制方法
【专利摘要】一种消防泵控制系统和方法，系统包括：控制器。控制器可被配置控制消防泵以提供第一水平的水压与控制管道补压泵的运行，被配置与消防泵并联以提供第二水平的水压，第二水平的水压低于第一水平的水压。所述控制器还被配置以从与消防系统连接的压力感测器接收代表消防系统水压输出。控制器还被配置基于与低于第一值的所述输出相关的所述压力值提供指令以启动所述管道补压泵；以及基于与低于第二值的所述输出相关的所述压力值提供指令以启动所述消防泵，第二值小于第一值。
【专利说明】消防泵控制系统及控制方法

【技术领域】
[0001]本申请涉及消防领域，尤其涉及一种消防泵控制系统及控制方法。

【背景技术】
[0002]消防系统可以包括洒水系统和/或竖管系统。洒水系统是向连接有多个喷洒灭火器的配水管道系统提供足够压力和流量的主动(active)消防措施。一旦洒水器周围的环境温度达到单个洒水喷头的设计激活温度，则能够触发每一个喷头闭合的洒水器。在标准的湿管洒水系统中，当达到预定热等级(heat level)时，独立地激活每一个洒水器。为此，运行的洒水器的数目仅限于火灾附近的那些，进而使得起火点上方的可用水压最大化。
[0003]竖管系统是另一种类型的消防措施，其由安装在多层建筑内规划的位置处的竖向管道网组成。竖管系统可以将大量的水传送至该建筑的任意一层以例如供给消防员的水带线(hose line)。
[0004]图1示出了现有技术消防泵装置50的框图。消防泵52通过向水传递能量以提升水源54的水压。水压的上升将水移动至消防系统56。消防泵控制器58用于以一些预定的方式自动地管理启动或停止消防泵52，以及监控并标志消防泵52 (包含泵与驱动器)、消防泵控制器58与多数个配件的状态与状况。当消防泵52没洒水时，压力维持泵或管道补压泵60可用以将维持消防系统56的压力介于预设的界限。压力维持泵控制器(或管道补压泵控制器)62用于以一些预设的方式来自动地管理启动或停止管道补压泵60，以及去监控与标志管道补压泵60 (包含泵与驱动器)、管道补压泵62件的状态与状况。止回阀，例如止回阀64，被用于消防泵装置50，以允许水的流向在同一方向，以在消防系统56中建立压力。止回阀被安装在每个泵的出口与消防系统56之间。闸式阀，例如闸式阀66，为了维持的目的，被安装于每个泵的入口与出口，且被用于从消防系统56隔离两个泵的任意一个。
[0005]在一典型的消防泵装置中，管道补压泵60的输出与止回阀的系统侧连接。管道补压泵60的主要的功能为通过在压力设定点之间自动循环而维持系统水压。即，通过在预设的独立的START与STOP压力设定之间自动循环开启与关闭，管道补压泵60将维持消防系统56的水压。以这样的方式，管道补压泵60用于弥补系统小的泄漏，且因此有助于防止大型消防泵有害的循环。通常，之后，管道补压泵60的START与STOP设定被设定优于上述那些的消防泵52，因此，管道补压泵60是循环以维持压力抵抗正常的泄漏。
[0006]消防泵装置50包括通过闸式阀66与水源54连接的消防泵52。水源54在压力下提供水流至自动洒水系统竖板与橡皮软管竖管。一般，当水供应器无法提供足够压力满足自动洒水系统的水压设计需求设计时，需要消防泵。这经常发生于高的建筑物，例如，超高层的建筑物，或这发生于在自动洒水系统处须要相对高终端压力以提供较大水量的系统中，例如，储存仓库。
[0007]当消防系统56中的压力下降低于某个预设定的起始压力(低压力)，消防泵52启动。当一个或多个自动洒水器是曝露于高于其设计温度的热并开启释放水时，消防系统56中的此压力可能大大地降低。可选地，消防水管连接竖管系统可通过消防队员打开，将导致在消防系统56的压力下降。消防泵52可具有介于3与3500马力之间的额定值。
[0008]管道补压泵60旨在维持消防系统56压力，因此，大型的消防泵52不须不断地运作。举例来说，管道补压泵60维持压力在人工水平，因此，单一消防洒水器的运作将造成压力降，这将被消防控制器58所感测，以导致消防泵52启动。管道补压泵60可具有介于1/4与100马力之间的额定值。
[0009]管道补压泵60可保持压力在大型的消防泵52的压力设定之上，为了去防止主要消防泵52间歇地启动。举例来说，管道补压泵60为系统中的正常的泄漏提供提供弥补水压(例如，阀门包装，接合处泄漏，消防给水栓泄漏，或系统内的泄漏，例如，经由止回阀64，从系统58向低压源54的逆流)，以及为从水供应器水的疏忽使用提供弥补水压。当消防泵52启动，信号可以被传送至建筑物的报警系统以触发消防警报。消防泵52的有害运作最终导致消防部门介入。有害运作也增加主要消防泵52磨损。因此，通常期望既减少和/或避免任何伤害或非计划中的消防泵52运作。
[0010]在美国，消防系统中管道补压泵60的应用由NFPA20提供:固定消防泵的安装标准，此禁止主要消防泵或辅助消防泵被使用当作压力维持泵。
[0011]每个消防泵52与管道补压泵60包括泵控制器，泵控制器可包括可被用于调整开启或停止设定点的基于微处理器的控制器
[0012]如上述例子，早在2001年I月，位于北加州卡里的Firetrol公司提供基于微处理器的管道补压泵控制器。这些基于微处理器的控制器或管道补压泵控制器一般被包含在工业附件，包括数字显示器，并且通过固态压力感测器的方式接收压力讯息，一般经由l-5Vdc。使用此电子的压力监控器，可利用提供0-300与0-600psi的l_5Vdc的输出的压力传感器来监测水压。泵的运作可经由可程式化的设定点被控制。用于每个泵的这种多个设定点包括启动与停止压力、及导通延迟、最低运行以及截止延迟期限。一个外加的输出被提供给调用以启动指示低压力状态，以及远端停止/重设输入被提供给所有时间功能的重设。
[0013]管道补压泵控制器62可具有大至为五到十磅每平方英寸的起始压力设定点，大于消防泵控制器58启始压力设定点。在这样的状态，管道补压泵控制器62使得管道补压泵60循环，以维持系统在高于上述消防泵52的起始设定的预设的压力。，因此，消防泵仅运作当火警发生或管道补压泵60受到比压力系统正常损失大的极大影响。


【发明内容】

[0014]在一个示例方案中，提供消防泵控制系统，种消防泵控制系统，包括:控制器，被配置为控制消防泵的运行以提供消防系统中的第一水平的水压，且控制与所述消防泵并联的管道补压泵的运行以提供所述消防系统中的第二水平的水压。所述控制器还被配置以:从与所述消防系统连接的压力感测器接收代表所述消防系统所述水压的输出；基于与低于第一值的所述输出相关的所述压力值提供指令以启动所述管道补压泵；以及基于与低于第二值的所述输出相关的所述压力值提供指令以启动所述消防泵。所述第二值小于所述第一值，
[0015]在另一示例方案中，提供一种消防泵控制方法，所述方法由控制器执行，所述控制器被配置为控制所述消防泵系统中的消防泵与管道补压泵两者的运作，所述方法包括:从与所述消防系统连接的压力感测器接收代表所述消防系统的水压的输出；基于与低于第一值的所述输出相关联的所述压力值提供指令，以启动所述管道补压泵，其中所述管道补压泵被配置为提供所述消防系统中第一水平的水压；以及基于与低于第二值的所述压力值相关联的所述输出提供指令，以启动所述消防泵，其中，所述第二值小于所述第一值，以及所述消防泵与所述管道补压泵并联且被配置以提供所述消防系统中的第二水平的水压，所述第二水平的水压高于所述第一水平的水压。
[0016]在另一示例方案中，提供一种非易失性计算机可读媒介，其具有储存在其中的指令，当经由控制器执行时，被配置为控制消防泵与管道补压泵二者的运行，导致控制器执行多个功能。多个功能包括从与所述消防系统连接的压力感测器接收代表所述消防系统的水压的输出。多个功能也包括基于与低于第一值的所述输出相关联的所述压力值提供指令，以启动所述管道补压泵。管道补压泵被配置为提供在消防系统的第一水平的水压。多个功能也包括基于与低于第二值的所述压力值相关联的所述输出提供指令，以启动所述消防泵，且第二值是小于所述第一值。消防泵与管道补压泵并联，且被配置以提供在消防系统的第二水平的水压，二水平的水压高于第一水平的水压。
[0017]前述
【发明内容】
只是示例性的，并非旨在以任何方式进行限制。除了以上描述的示例性方案、实施例和特征，通过参照附图和以下的详细描述，其他方案、实施例和特征将变得清晰。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1是现有技术消防泵装置的框图。
[0019]图2是示出示例的消防泵装置的框图。
[0020]图3是示出另一示例的消防泵装置的框图。
[0021]图4是示出控制泵以维持水系统中水压的泵控制器的框图。
[0022]图5是示出消防泵运作的示例方法的流程图。
[0023]图6是示出根据在此描述的至少一些实施例布置的示例计算机程序产品的概念局部视图的示意图，该示例计算机程序产品包括用于在计算设备上执行计算机处理的计算机程序。

【具体实施方式】
[0024]在以下的详细描述中，参照构成其一部分的附图。在附图中，除非文中另有说明，相似的标号典型地指代相似的部件。在详细描述中描述的示例性实施例、附图以及权利要求书并不是为了限制。在不脱离本文列出主题的构思或范围的情况下，也可以采用其他实施例，并且可以进行其他变化。应当容易理解，可以对本文大致描述以及在图中示出的本公开内容的方案以多种不同配置来进行布置、替换、组合、分离以及设计，所有的这些均是本文清楚预期的。
[0025]本文公开的示例设备、系统和方法涉及控制器被配置为控制消防系统中压力维持。单一控制器可被配置为控制消防泵以提供第一水平的水压，且控制管道补压泵的运行，管道补压泵与所述消防泵并联以提供第二水平的水压。所述控制器还被配置从与消防系统连接的压力感测器接收代表消防系统水压的输出。所述控制器还被配置以基于与低于第一值的输出相关联的所述压力值来提供多个指令以启动管道补压泵，以及基于与低于第二值的输出相关的压力值来提供多个指令以启动消防泵，第二值是小于第一值。
[0026]再参考附图，图2是示出示例的消防泵装置100的框图。消防泵装置100包括消防泵102，其与水源104相连接。水源104以高压提供至消防系统106的水流。消防泵102可被配置为以高流量提供至消防系统106的水流。消防泵102可经由几种元件被供电，包括一个或多个的电动机，柴油引擎，或蒸汽轮机。在一些示例中，电动机可以被供电利用应急发电机。在另一示例，系统可以包括多个消防泵(图中未示)。
[0027]在一些示例中，当水压104无法提供足够的压力以满足消防系统106的水压设计要求时，需要消防泵102。举例来说，这可能发生于高的建筑物，例如，超高层的建筑物，或在消防系统106须要相对高终端压力以提供较大水量的系统中，例如，储存仓库。
[0028]所述消防泵装置100也可包括管道补压泵108，管道补压泵108被配置维持在消防系统106压力，因此，消防泵102不需要不断地运作。举例来说，管道补压泵108可将压力维持在人工高水平，因此，通过消防泵控制器110可感测单一消防洒水器运行而造成的压力降，，以导致消防泵102启动。在一些示例中，管道补压泵108可小于消防泵102。举例来说，管道补压泵108可是适当的尺寸以为了弥补预设的时间范围(例如，十分钟)内由于在消防系统106泄露的压力损失。
[0029]消防泵控制器110可为电子消防泵控制器，柴油消防泵控制器，全压启动消防泵控制器，ΥΛ变换消防泵控制器，其他型式消防泵控制器。消防泵控制器110中的装置可执行多个功能，例如接收来自装置(例如，压力感测器，洒水器报警阀，或远端消防警报装置)信号，以及启动马达控制装置以提供电力至马达驱动消防泵102。此外，消防泵控制器110可监控消防泵102的运作与效能。可选地，消防泵控制器102也可监控三相电力线以计算与三相电力线相关的信息。
[0030]在一示例中，消防泵控制器110可接收来自于消防泵压力感测器112的压力讯号。所述消防泵压力感测器112可是任何类型的压力感测器或是传感器，或固态压力感测器。举例来说，消防泵压力感测器112可是可根据施加的压力产生信号的任一类型压力感测器。
[0031]如图2所示，消防泵控制器110可被配置控制消防泵102的运作，且也可被配置与管道补压泵108相连接以控制管道补压泵108运作。消防泵102与管道补压泵108可与水源104及消防系统106并联。
[0032]在先前技术中，管道补压泵经由独立压力感测器或压力切换与控制器而被控制(如图1所示)。此处使用示例，单一压力感测器112与消防泵控制器110被配置以控制压力感测器112与消防泵控制器110 二者。
[0033]使用仅一个控制器与一个压力感测器以控制控制压力感测器112与消防泵控制器110 二者具有许多优点。举例来说，使用此单一压力感测器112的优点是由于同一压力传感器被用于控制控制管道补压泵108与消防泵102两者，因此在消防泵控制器110内的微处理器可以被由于判定压力感测器112准确的效能。举例来说，在启动管道补压泵108之后，微处理器可监控压力讯号的改变，如同在管道补压泵108已经启动之后所预期的。举例来说，在某些一般操作程序之下，当管道补压泵108被驱动朝向其标准操作速度，系统应该感受到平滑与渐进的压力增加。这可判定压力感测器112是正常地响应。然而，如出于一个理由或其他，在管道补压泵108已经启动之后，微处理器侦测系统没感受到期待的压力增加，然后，消防泵控制器110可通过显示器、灯、远端触点、通过文字讯息、电子邮件或其它相似网路通知来提供一些型态的报警，期待系统压力并没有达到。通过控制管道补压泵判定压力感测器来确认压力传感器连同相对应的电子控制正常运行，且以这种方式提供提供此系统(至少感测与控制系统)正常运行的判断。
[0034]在一些例子中，消防泵102与管道补压泵108不被配置为用于消防的冗余泵。然而，管道补压泵108可被配置以在有损启动期间节省消防泵102磨损，且可不具有泵送足够的水以支持消防泵102的能力。
[0035]消防泵控制器110可被配置当消防系统106中压力下降低于某预设的起始压力时启动消防泵102的运作。举例来说，当一个或多个消防洒水器被曝露在高于其设计温度的热，且打开洒水时时，压力在消防系统106中可能大量地下降。可选地，消防软管连接至竖管系统可由消防员开启，这将造成消防系统106中压力下降。在此例子中，消防泵102可具有介于3与3500马力(HP)之间的额定值。
[0036]消防泵控制器110也可被配置以当在消防系统106中压力下降低于某预设的起始压力时启动管道补压泵108的运作，。管道补压泵108可被视为维持消防系统106中压力的压力维持泵，因此，消防泵102不需要时常地运作。举例来说，管道补压泵108将压力维持在人工高水平，因此，消防泵控制器110将感测到单一消防洒水器的运作导致的压力下降，这导致消防泵102启动。在一些例子中，管道补压泵108可具有介于1/4与100马力(HP)之间的额定值。因此，管道补压泵108比消防泵102的能力低，，且有能力补偿压力泄露。在某些范例中，管道补压泵108可以不具有泵送足够的水以供给消防系统106的能力。
[0037]在一个例子中，管道补压泵108可为系统中常态泄露(例如，阀门包装，接合处泄漏，消防给水栓泄漏，与经由止回阀64逆流)以及水源104的疏忽使用提供补充水压力。当消防泵102启动，信号可以被传送至建筑物的报警系统以触发消防警报。消防泵102的有害运作最终导致消防部门介入。有害运作也增加主要消防泵52磨损。因此，通常期望既减少和/或避免任何伤害或非计划中的消防泵102运作。
[0038]消防泵控制器110可包括可用于调整启动或停止设定点的基于微处理器的控制器。举例来说，当水压低于压力设定点。消防泵控制器I1可自动使消防泵102启动或使管道补压泵108启动。管道补压泵108可具有大约五到十磅每平方英寸(psi)的起始压力设定点，大于消防泵控制器110的起始压力点。在此状况下，消防泵控制器110使管道补压泵108循环以维持消防系统106处于高于上述消防泵102的起始设定的预设的压力。因此，仅当火警发生或管道补压泵60受到比系统压力中正常损失大的压力泄露时，运作消防泵 102。
[0039]消防泵控制器110可选择地包括切换器以允许消防泵102和/或管道补压泵108的自动运作的或手动运作。此外，消防泵控制器110可包括最小运作计时器以避免消防泵102和/或管道补压泵108的短的循环。在一些例子中，消防泵控制器110还可包括危急手动运作机制以在危急条件下机械化关闭马达接触器的接触。
[0040]消防泵装置100也包括止回阀114与闸式阀116。止回阀114被使用在消防泵装置100中允许水的流向仅在一方向，以在消防系统106建立压力。止回阀114被安装在每一消防泵102、管道补压泵108与消防系统106的出口之间。为了维持或其它目的，闸式阀116被安装在每一消防泵102与管道补压泵108的出口与进口，且被用于从消防系统106与水源104隔离消防泵102与管道补压泵108。
[0041]如图2所示，当止回阀114被打开，压力感测器112监控消防系统106的输入(A点)处消防系统106中输入处的水压，且因此，可以测量消防泵102与管道补压泵108 二者的感测线中的水压。由于在正常操作，止回阀被打开(其仅被关闭用以维持)，压力在点A, B,与C大致相同。因此压力感测线也可被连接在点B或点C，或通过阀可被配置以与点B及点C 二者连接。经由控制在感测线中的阀，一个可单独地维持或测试消防泵系统，或管道补压泵系统。一个也可在点B与点C安装压力感测线，并且在控制器中安装两个压力感测器(一个用以每一感测线)。一个感测器控制管道补压泵系统，一个感测器控制消防泵。二者感测器将被连接至一个控制器，该控制器被用于控制消防泵与管道补压泵二者。
[0042]通讯链路许可消防泵控制器110与消防泵102之间，以及消防泵控制器110与管道补压泵108之间的一个或多个的压力、压力设定点、或泵运作状态、其他类型信息的交换。并且监控或管理系统。或当状态改变或报警状态被侦测到时，自动发送邮件或其它网路通知至计算机网路。
[0043]图3是示出另示例的消防泵装置200的框图。消防泵装置200包括消防泵202与管道补压泵204，管道补压泵204与水源206连接以将水供应至消防系统208。消防泵控制器210被连接与配置以控制消防泵202与管道补压泵204的运作。压力感测器212与消防系统208连接以量测或确定水压。压力感测器212可经由有线或无线通信连接至消防泵控制器210，以向消防泵控制器210提供水压值。消防泵控制器210可轮流地启动消防泵202和/或管道补压泵204的运作。
[0044]图3中所示的示例中，压力感测器212可被安装或设置在任一消防系统208的输入处，或与任一阀相连接以测量在期望位置的水压水平。举例来说，压力感测器212可与消防系统208连接在止回阀的输出侧，以及压力感测器212可包含或与收发器连接以无线地传输压力值至消防泵控制器210。压力在此压力感测器212的连接点可表示消防系统208中的压力。当压力感测器212感测到压立降到足够低，消防泵控制器210可被配置启动马达或引擎以驱动消防泵202以重置压力至多个洒水器头。
[0045]在另一示例中，止回阀可由于阀中的泄漏或由于系统中任何处的泄漏而损失水压。泄漏不是火警的象征，且不期望如果压力由于泄漏下降至消防泵202启动压力而启动消防泵202。消防泵202有伤害的启动以补偿压力泄漏可导致错误报警，磨损马达启动器，及磨损消防泵202与相关的马达或引擎。因此，压力泄露经由消防泵控制器210启动管道补压泵204而被补偿。
[0046]在图2与图3所示的示例中，举例说明单一消防泵控制器以控制消防泵与管道补压泵二者运作(有别于压力感测器与用于消防泵的泵控制器，以及分离的压力感测器与用于管道补压泵的控制器)。这样，举例来说，通过移除额外感测器、微处理器控制电路与附件可减少成本，。这样的构造还允许消防泵控制器监控管道补压泵运作期间压力感测器的压力信号改变。
[0047]图4是示出被配置控制泵以维持水系统中水压的泵控制器300的框图。举例来说，水系统可为图2中的消防系统106。在一些例子中，控制器300可包括一个或多个功能性的或物理元件，例如电子电路板302与压力传感器接口 310。一个或多个所描述的功能性的或物理元件可被区分至附加的功能性的或物理元件，或结合至较少功能性的或物理元件。此夕卜，控制器300可包括多个或较少功能性和/或物理元件。
[0048]在一些例子中，电子电路板302的系统可选择地包括输入输出(I/O)扩展板304。举例来说，带状电缆可连接电子电路板302至输入输出(I/O)扩展板304，且输入输出(I/O)扩展板304可被配置以向电子电路板302提供外加的处理能力。电子电路板302和/或输入输出(I/O)扩展板304可是微处理机,或电子电路板302和/或输入输出(I/O)扩展板304的功能可被微处理机所执行。基于所需的架构，任何形式的微处理机都可被包含，包括但不限于微处理机、微控制器、数字信号处理器，或任何以上组合。电子电路板302和/或输入输出(I/O)扩展板304可包括一个或多个等级的高速存取，处理器核心，或多个暂存器。处理器核心可包括运算逻辑单元，浮点单元，数字信号处理器，或以上任一怎组合。在一不例中，微处理机包括TMS470基础微处理机。在一些例子中，微处理机的功能可被提供通过多微处理机。
[0049]电子电路板302也可包括存储器306，例如举例来说，易失存储器(如，随机处理存储器)，非易失存储器(如，只读存储器，闪存等)或任何以上组合。存储器306可包含多个储存应用软体，以及电子电路板302或电子电路板302的元件可被建构以存取存储器306，且执行一个或多个储存其中的应用软体。此外，电子电路板302可包或图像显示驱动器308，被使用驱动系统的显示器312，或外部显示器用于台式机，笔记本，影象监视器，电视，或相似监控装置。这种显示器可在控制器300的位置本地提供或远端提供。
[0050]电子电路板302可从表示压力值的压力传感器接口 310接收多个电子信号，且将压力值与设定点相比用以启动或停止泵马达。举例来说，控制器300可是消防泵控制器，控制消防泵或管道补压泵的马达。在一示例中，电子电路板302可输出泵运作信号以激发与泵马达相连接的马达接触器。
[0051]压力传感器接口 310可被建构以接收来自于压力传感器的信号。举例来说，压力传感器可是任何型式的压力感测器，可根据施加的压力产生信号，且提供输出至电子电路板302，经由压力传感器接口 310。如此，压力传感器接口 310可被设置于水系统，以根据在泵的入口处的抽吸压力，在泵的出口处的排出压力，整体系统压力，或其它水压来产生信号。压力传感器可是可量测任何种类的压力的任一种的压力感测器，，如绝对压力，表压力，压差或封闭压力。
[0052]在一例子中，压力传感器可是使用连接至弹簧管的线性可变差动变压器(LVDT)的电子压力感测器。在其它例子中，压力传感器可是固态压力感测装置，机电压力感测器，或两者的组合。举例来说，固态压力感测装置可以包括半导体压力传感器，包括具有四个被植入在硅树脂薄膜上的电阻电桥的集成电路。
[0053]在一些例子中，压力传感器可包括用于淡水系统，海水/泡沫系统，或其它系统的0-300psi，0-600psi，或O-1OOOpsi的范围。也可使用所示范例压力范围之内或之外的其它示例压力范围。例如，压力传感器接口可提供大约1-5伏特的直流电流的模拟电压，该电压可被压力传感器接口 310或电子电路板302解释为指示在0-600psi之间的相应的水压。
[0054]在其它例子中，压力传感器可被包含在控制器300的附件中。在其它例子中，压力传感器可被安装于控制器300的附件之外，且与控制器300电连接。
[0055]所述控制器300还可包括三相电力监控接口 314，可提供多个输出至电子电路板302或电子电路板302的元件。举例来说，三相电力监控接口 314可监控三相电力线用以侦测相错误或相反转。如一示例，电子电路板302可从三相电力监控接口 314接收一个或多个信号及微处理器可确定是否存在具有所有三相，准确相旋转，以及适当频率的有效供应线。
[0056]电子电路板302可经由切换电源供应器316供电，被建构以接收24交流电压(Vac)控制电压与输出适当的电压值以向控制器300的元件供电。举例来说，变压器可与每一三相引入线连接(如200-600Vac50/60hertz (Hz)线)，且将线电压转换至24Vac控制电压。此外，切换电源供应器316可提供电压如5伏，3.3伏，或12伏至控制器300的元件。其它电压也是可能的。
[0057]在一些示例中，电子电路板302可控制器300的元件接收信息(如多个模拟和/或数字信号)或输出信息至控制器300的元件。举例来说，微处理器可经由用户界面输入装置接收输入或建构设置。在其它示例中，电子电路板302可与闪存进行通讯以储存控制器300的运作条件，或使用一个或多个的串行通信驱动器320、控制器区域网路(CAN)总线驱动器322或其它通讯元件进行通信。举例来说，串联接口可与其它系统或在本地或远端的计算机装置发生通信。也可提供其它通信接口驱动器以利用Modbus以太网、有线或无线以太网、蓝牙、无线网络以及其它相似通讯协定结构进行通信。
[0058]例如，电子电路板304或电子电路板302的元件也可输出信号至声音报警器324或显示器312以提供声音或视觉的控制器300的运作的指示。
[0059]电子电路板302或电子电路板302的元件也可输出信号至继电驱动器326用于操作驱动器以驱动多个继电器。举例来说，微处理机可输出泵运作信号以操作在三相引入线的泵马达，例如，通过初始化三相引入线以提供电力至泵马达。在一例子中，继电驱动器326可被指示以操作多个继电器直到从电子电路板302接收到指示压力值被满足且最小运作计时器已经终止的信号。例如，继电器可包括任何型式的切换器或电动切换器。
[0060]在一些例子中，电子电路板302的微处理机可通过基于软件的状态机的方式完成控制顺序。在状态机设置中，此状态机包括至少三状态:空档，开始状态，与运作状态。举例来说，在空档状态，泵马达将不被供电，且因此泵不运作。然而，在可选择的设置下，状态机监控多种分离且被测量的数据点，以确定是否存在条件以前进至后续状态，如开始状态。
[0061]在开始状态期间，微处理机的控制逻辑将为计时器计时和/或配置选择，该选择可能延迟或禁止状态转换。开始状态包含相关于泵的正常启动的逻辑。一个主动泵的成功侦测可造成状态转换至运作状态。泵或多个泵启动失败将同样地被侦测且可导致某些报警指示。如上述示例，当在某预设的时间范围未接收到辅助的接点的24Vac信号(如，在供电的一秒内)，可公告失败启动报警。
[0062]在运作状态，泵可以被启动。在运作状态期间，状态机可监控多种分离且被测量的数据点，以确定是否存在条件以停止泵，且因此推进控制至空档状态。在运作状态期间，微处理机基于逻辑也将计算用于任何计时器或旨在延迟或禁止泵的状态转换的配置选择。
[0063]控制器300也可包括多个程序计数器。在系统配置，控制顺序计时器可被提供。控制顺序计时器可与泵控制状态机互动，且可包括开启延迟计时器或最小运作计时器之一。开启延迟计时器可以用于抵抗由于压力偏移(例如水锤)而导致的泵的有伤害的激活，。最小运作计时器可用于指定泵保持运作的最小时间长度。举例来说，控制器300可被编程，因此，其可保持泵运作直到最小运作计时器期满终止且在防火系统中停止压力已经被保持并因此满足。
[0064]图5是示出消防泵运作的示例方法400的流程图。示于图5的方法400示出方法的实施例，其可以被用于经由图2图示的消防泵控制器110，图3图示的消防泵控制器210，图4图示的控制器110，或上述任一元件使用。可以理解，为了本文公开的该处理与方法或其他处理与方法，流程图示出了实施方式的可能的一种操作的功能和运作。在这点上，每个框将可代表模组，环节，或程序码的一部份，其包括通过处理机或计算机装置可执行的一个或多个的指令，用于完成处理中的特定的逻辑功能或步骤在。程序码可被储存在任形式的计算机可读媒介，举例来说，如可包括光盘或硬盘的储存装置。计算机可读媒介包括非短暂的计算机可读媒介，举例来说，如计算机可读媒体储存数据用于短的时间周期如同暂存存储器，处理机快速缓冲贮存区及随机存取存储器(RAM)。计算机可读多媒体也可包括短暂媒体，例如，二次或长期储存器，如同只读存储器，光学或磁碟盘，或只读型光盘。计算机可读媒体也可是任何其他挥发或非挥发储存装置。计算机可读媒介可被视为计算机可读媒介，举例来说，或是有形储存装置。
[0065]此外，对于此处公开的方法400与其他处理或方法，每个框可代表电路被连接以执行处理中特定逻辑功能。本领域技术人员将理解，可选的实施被包含在现在公开的实施范本的范围，基于所包含的功能，可以不按照图示或讨论的顺序执行功能，这包括几乎同时的或相反的顺序。
[0066]初始地，如方框402所示，方法400包括从与消防系统连接的压力感测器接收代表在消防系统中水压的输出。输出可能被控制器接收，控制器控制消防泵的运作，以向消防系统提供第一水平的水压，且控制器控制与消防泵并联的管道补压泵的运作，向消防系统提供第二水平的水压。在一些例子中，可连续地或以预设的时间间隔接收来自压力感测器的输出。输出可包括或可指示消防系统内水压的大小(如自动洒水系统或竖管系统)。在一例子中，输出可只指示出大小，或可选地指示高于或低于临界值的压力。可基于所接收的压力信号来确定压力值。举例来说，输出可是介于1-5伏的电压，且基于线性或非线性关系电压可对应至水压值。在一些例子中，模拟-数字转换器可被用于将压力信号转换至压力值。
[0067]在方框404，方法400基于与低于第一值的输出相关联的压力值来提供指令，以启动管道补压泵。控制器被配置以提供指令至管道补压泵以导致管道补压泵启动。在一些例子中，可基于与低于第二值的输出相关联的输出来提供指令，以启动管道补压泵，其中第二值低于第一值。
[0068]管道补压泵可被配置为基于指令运作，从而当消防系统不是活水或是静态条件期间，将消防系统中的水压维持在预设的限制内，。由于允许泄漏与压力正常下降，管道补压泵被的尺寸被设计为填满防火系统水压。
[0069]控制器可被配置以从压力感测器接收电子信号形态的输出，然后确定电子信号的幅度与相关的给定的压力值的大小。举例来说，控制器然后可将幅度或压力值与储存的临界值比对以启动管道补压泵。
[0070]被提供至管道补压泵的指令还可包括指示在管道补压泵可被停止之前最小运作时间必须终止的信息，或可包括紧随着管道补压泵的最小运作时间的停止/结束信号以避免管道补压泵不需要的循环。
[0071]在方框406中，方法400基于与低于第二值的输出相关联的闻立志提供指令，以启动消防泵。举例来说，第二值可小于第一值，被用于触发被提供至管道补压泵用以启动管道补压泵的指令。在一些例子中，当水压超出值的范围时消防泵可被启动，这将导致管道补压泵启动。因此，控制器可接收压力信号，并确定(如果必要的话)消防泵与管道补压泵哪个启动。
[0072]被提供至消防泵的指令可还包括指示在管道补压泵被停止之前最小运作时间必须终止的信息，或可包括紧随着最小运作时间的停止/结束信号以避免消防泵不需要的循环。
[0073]在示例中，管道补压泵的起始压力可被设置在高于消防泵的水平。因此，当压力慢慢地渗漏，压力将最终达到控制器启动管道补压泵的水平，且恢复系统压力至高水平。管道补压泵可被允许停止或运作持续最小时间然后停止。这处理维持自动洒水器系统压力高于造成主要消防泵从被启动的水平。
[0074]消防泵是有能力维持水压的大型泵，同时水流至已经被操作的自动洒水器头。其是大型容量泵。然而，管道补压泵是小的压力维持泵，其具有维持水压低于静态条件(如，消防系统不在使用中或处于关闭系统)的能力，水流是由泄露造成压力慢慢地渗漏。水可透过在封闭系统止回阀向泵的吸取侧返回。这可导致水压渗漏。当自动洒水器头已经不再运作时，管道补压泵与消防泵二者之一有能力开启与重建消防系统中压力；然而，使用方法400，管道补压泵是为了此目的而运作。
[0075]在方框406，至消防泵的低压信号被解释为表示自动洒水器头已经开启且需要灭火水流与压力。启动消防泵可需要相当大的电的(或引擎)电力，可能造成磨损高价装置，且可能造成设备内火报警信号被启动(导致疏散)，并被传送至消防部门(导致危急响应)。因此，当由于自动洒水器头运作或消防软管运作导致压力下降，需要启动消防泵。当自动洒水器头没有运作，但由于泄漏导致水压下降，不需要启动消防泵。
[0076]在示例中，管道补压泵可被配置为当水压降至第一设定点时启动，第一设定点高于消防泵启动的设定点。管道补压泵被设计增加水压直到水压到达关闭设定点(以及由于时间延迟而可能运作较长)。关闭设定点可被用于防止管道补压泵持续运作。一旦水压是在足够高的"缓冲区"水平，管道补压泵可关掉，且可预期在关闭消防系统中管道补压泵再次被需要以维持水压之前可经历的小时数或天数。
[0077]如自动洒水器头运作，水压将下降，且目前考虑使用消防系统。水压将下降直到触发启动管道补压泵的水平，然而，管道补压泵不具有能力以紧跟打开自动洒水器头所须的流，且因此，水压将持续下降至启动消防泵的水平。消防泵将维持压力，即使高流量被需要以操作洒水器系统。
[0078]关闭压力可不被用于消防泵。消防系统可被配置须要手动消防泵关闭，
[0079]如通过消防机构，在认为自动洒水器不在长期被需要之后。
[0080]在一些例子中，消防系统的运作的顺序可如下:
[0081]1.由于火被侦测到而打开洒水器—
2.水压下降_
3.管道补压泵被启动_
4.压力持续下降，因为管道补压栗无法供应足够水流以维持消防系统中水_B._
5.消防泵启动并以期望的压力供应大量的水(可能高足够以达到停止用于_管道补压泵的压力)_
6.压力上升，水流出，且火被熄灭_
7.火被熄灭且消防泵是手动地关闭，或在些压力即最小运作时间限制之后自动关闭_
[0082]在表I所示的例子中，一旦水压在消防系统是在低压下(较低于所须以启动管道补压泵)消防泵被启动，且当消防泵被配置自动停止运作，消防泵停止压力可被设定在高压(高于管道补压泵停止压力)。
[0083]在方法400的其它例子中，控制器可比较从压力感测器至预设压力临界值用以选择地启动或停止消防泵与管道补压泵二者的输出。控制器还可确定时间延迟、设定点、或其它消防泵与管道补压泵二者的运作参数。
[0084]当压力感测器的输出低于第一值或低于第二值控制器可被配置以提供指令以启动消防泵与管道补压泵之一，如上描述。在其它例子中，控制器可被配置确定介于压力与临界值的差值，且当差值是至少预设的量时可提供指令。举例来说，当压力差值不大于(小于或等于)某个量，之后泵可不需要被启动。然而，如差值较大时，之后在系统中压力可能足够低而需要泵的其中之一被启动。
[0085]在一些例子中，在启动管道补压泵或消防泵之前，当压力低于临界值水平且等待预设的时间，消防泵控制器可启动延误计时器，以闭免在微小压力改变的情况或波动(例如，在终结延迟计时器之前能够确定压力在临界值水平之上，泵可不被启动)的情况下启动泵，。
[0086]此外，如管道补压泵或消防泵之一被启动，消防泵控制器可监控压力以确定是否压力已经由泵被增加而高于临界值水平，指示泵可能是被停止。
[0087]因此，使用方法400，控制器可接收压力感测器的输出，计算是否消防系统中压力是太低，且假如这样的话，计算消防系统中的管道补压泵或消防泵需要被启动。
[0088]方法400还包括基于控制器提供指令以启动消防泵，控制器还提供消防泵被启动的报警。举例来说，报警可包括通知消防部门。
[0089]方法400也可还包括储存来自于压力感测器的输出的消防泵控制器的存储器。在一示例中，如一个或多个输出以预设的间隔被接收，零压力值可被假设并被用作方法400的其余部分的占位符。
[0090]在一些实施例中，公开的方法可被实施为非短暂的计算机可读媒介中或在其它非短暂的多媒体或制造的产品中以机器可读格式编码的计算机程序指令。图6是示出根据在此描述的至少一些实施例布置的示例计算机程序产品500的概念局部视图的示意图，其包括用于在计算设备上执行计算机处理的计算机程序。
[0091]在一实施例中，示例计算机程序产品500通过使用信号承载介质501被提供。当经由一个或多个处理器执行可提供功能或上述关于图2至图5的功能部份，信号承载介质501可包括一个或多个程序指令502。在一些例子中，信号承载介质501可包含计算机可读介质503，例如，但不限制在硬盘驱动器，光盘(⑶)，数字视频光盘(DVD)，数字磁带，存储器等。在一些实施中，信号承载介质501可包含计算机记录介质504,例如,但不限制在存储器，读/写(R/W)光盘(⑶s)，读/写(R/W)数字视频光盘(DVDs)等。在一些实施中，信号承载介质501可包含通信介质505，例如，但不限制在数字和/或模拟通信介质(如光纤，导波器，有线通信链接，无线通信链接等)。因此，举例来说，信号承载介质501可经由通信介质505的无线型式传递(如无线通信介质与IEEE802.11标准或其它传输协定)。
[0092]举例来说，一个或多个程序指令502可能是可执行和/或逻辑执行的指令。在一些例子中，计算机装置(如图4的元件)可被配置以提供多种的运作、功能或动作以响应经由一个或多个计算机可读介质503、计算机记录介质504个/或通信介质505传送至消防泵的程序指令502。
[0093]应了解的是，在此描述的布置仅用于示例的目的。因而，本领域技术人员应理解的是可以替代使用其他布置和其他要素(例如，机器、界面、功能、次序和功能的分组等)，且根据期望的结果可以省略一些要素。另外，描述的许多元件是功能实体，其可以以任何合适的组合和位置作为分立或分布部件或与其他部件结合实施。
[0094]尽管在此已公开了多种方案和实施例，但其他方案和实施例对于本领域技术人员而言也将是明显的。在此公开的多种方案和实施例是示意性目的，而不旨在进行限制，实际的范围应当由以下的权利要求以及赋予该权利要求的范围的等同的全部范围来确定。还应了解的是，在此使用的术语仅是描述特定实施例的目的，而不旨在进行限制。
【权利要求】
1.一种消防泵控制系统，包括: 控制器，被配置为控制消防泵的运行以提供消防系统中的第一水平的水压，且控制与所述消防泵并联的管道补压泵的运行以提供所述消防系统中的第二水平的水压， 其中，所述控制器还被配置以: 从与所述消防系统连接的压力感测器接收代表所述消防系统所述水压的输出； 基于与低于第一值的所述输出相关的所述压力值提供指令以启动所述管道补压泵；以及 基于与低于第二值的所述输出相关的所述压力值提供指令以启动所述消防泵，其中，所述第二值小于所述第一值， 其中，所述控制器被配置为控制所述管道补压泵的运行以维持所述消防系统中的所述水压在所述消防系统的稳定操作期间超过所述消防泵的开始压力。
2.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，所述控制器包括所述压力感测器。
3.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，基于提供所述指令以启动所述消防泵的所述控制器，所述控制器还被配置以提供所述消防泵被启动的报警。
4.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，所述控制器被配置为控制所述消防泵的运行以抽取水以供应 所述消防系统，以及 其中，所述控制器被配置为控制所述管道补压泵以补偿所述消防系统的压力泄露。
5.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，从所述压力感测器的所述输出包括电子信号，以及其中，所述控制器还被配置为: 确定来自所述压力感测器的所述电子信号的幅度；以及 将所述幅度与给定的压力值关联。
6.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，所述控制器是所述消防系统内部的单一控制器，且被配置为控制所述消防泵与所述管道补压泵两者的运行。
7.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，所述控制器被配置为基于所述压力感测器的所述输出来控制所述消防泵与所述管道补压泵两者的运行。
8.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中 所述控制器包括具有微处理器的电子电路板；以及 所述控制器包括所述压力感测器，所述压力感测器是固态压力感测装置。
9.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，所述控制器被配置为将来自所述压力感测器的所述输出与预设压力临界值进行比较以选择性地启动或停止所述消防泵与所述管道补压泵两者。
10.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，所述控制器还被配置为基于与低于所述第一值且高于所述第二值的所述输出相关的、所述压力值提供指令以启动所述管道补压栗。
11.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，所述控制器还被配置为在所述管道补压泵被启动之后监控所述压力感测器的压力信号改变。
12.根据权利要求1所述的消防泵控制系统，其中，所述控制器还被配置为当所述压力信号改变包括不期望的压力信号改变时提供报警信号。
13.一种方法，所述方法由控制器执行，所述控制器被配置为控制所述消防泵系统中的消防泵与管道补压泵两者的运作，所述方法包括: 从与所述消防系统连接的压力感测器接收代表所述消防系统的水压的输出； 基于与低于第一值的所述输出相关联的所述压力值提供指令，以启动所述管道补压泵，其中所述管道补压泵被配置为提供所述消防系统中第一水平的水压；以及 基于与低于第二值的所述压力值相关联的所述输出提供指令，以启动所述消防泵，其中，所述第二值小于所述第一值，以及所述消防泵与所述管道补压泵并联且被配置以提供所述消防系统中的第二水平的水压，所述第二水平的水压高于所述第一水平的水压。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，来自所述压力感测器的所述输出包括电子信号，且所述方法还包括: 确定来自所述压力感测器的所述电子信号的幅度；以及 将所述幅度与给定的压力值相关联。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括将来自所述压力感测器的所述输出与预设压力临界值进行比较，以选择性地启动或停止所述消防泵与所述管道补压泵两者。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，提供所述指令以启动所述管道补压泵及提供所述指令以启动所述消防泵包括: 使用所述控制器与所述消防泵之间的以及所述控制器与所述管道补压泵之间的有线或无线连接。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括基于与低于所述第一值且高于所述第二值的所述输出相关联的所述压力值而提 供所述指令以启动所述管道补压泵。
【文档编号】F04B49/06GK104047840SQ201410084068
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】丹尼尔·G·谢弗 申请人:阿斯科动力科技公司