水增压器控制系统和方法
【专利说明】水増压器控制系统和方法
[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请要求2013年4月12日提交的美国临时专利申请No. 61/811，565的优先权，该 申请的整个内容通过引用包含在此。
【背景技术】
[0003] 水一般通过具有与水源流体连通的各种栗和管子的分配系统，被供给商业、工业 和市政场所。在一些情况下，必须水平和/或垂直地通过某个场所长距离地输水。为了帮助 输水，采用水增压器系统帮助在整个场所内适当地分配水。
[0004] -般的水增压器系统利用必须循环经过完整的启动和/或关闭序列的控制器。特 别地，用户必须为增压器系统设定具体的使用参数，系统按照输入的参数执行操作。在许多 情况下，用户不能在使用中调整系统的工作参数，即使在使用中，外部变量被改变(例如，场 所中的多个区域中的用水量在某段时间内显著增大或降低）。
[0005] 由于操作员不熟悉变速驱动器、控制器、和为设置系统以便高效工作所需的编程 的复杂性，因此传统的水增压器系统的操作也具有挑战性。特别地，传统的水增压系统需要 取决于水系统的期望设置的专门控制器和/或编程知识。例如，在一些情况下，可能要求用 户购买和安装与期望的栗序列匹配的特定控制器。
[0006] 传统的水增压器系统还存在许多其它的工作缺陷。特别地，许多水增压器控制系 统带有预先定义的报警条件，所述预先定义的报警条件不允许基于用户的需求的用户调整 或适应。此外，许多水增压器控制系统的报警条件触发要求维护人员到现场，以评估报警条 件的严重性的现场报警。
[0007] -种已知的水增压器系统公开一种具有处理工作数据和用户提供的指令的控制 设备的真空栗。所述真空栗包括用于显示可从控制设备调用的工作数据的触摸屏界面。用 户可通过经数据线，连接到控制设备的触摸屏界面，输入工作数据。触摸屏包括开始键、停 止键和输入键。触摸屏界面上的按键之一的启动由控制设备检测，随后指令并执行适当的 进一步程序步骤。例如，通过启动开始键，处理器向控制设备输出启动信号，于是控制设备 导致栗组的启动。类似地，例如，通过启动停止键，向控制设备输出停止信号，从而导致栗组 停止栗作业。不过，一旦开始键被启动，从而开始栗作业，用户就不能启动输入键来调整工 作数据。
[0008] 另一种系统提供一种用于液体增压器系统的控制系统。所述控制系统对连接到压 力不断变化的公共源头的栗排序，以便对于所有流率，把排放管中的压力维持在恒定水平。 所述系统包括共同连接到加压流体源的多个恒速栗。各个栗通过调压阀，并联地连接到输 出或系统导管。另外，设置流量信号发生器，所述流量信号发生器包括用于各个预定流率水 平的输出线，系统被设计成在所述各个预定流率水平下，接通或断开栗的不同组合。例如， 当液体流率高于第一预置水平时，第一输出线路被接通，从而启动第一个栗。当流量进一步 增大到更高的水平时，第二输出线路被接通，从而启动第二个栗。流量信号发生器的输出线 路提供AND门的一个输入，AND门的另一个输入接收自感测第一个栗的排放压力的预置压力 开关。此外，预置压力开关被设定成在稍高于排放管的期望输出压力的水平下启动。从而， 控制系统需要用户确定几个预置工作参数，以及熟知对系统编程，以便高效工作的复杂逻 辑函数。
[0009] 另一个系统提供用于栗的维护提醒系统。所述维护提醒系统连接到栗，或者栗的 控制系统，确定栗抽吸的流体的体积。可以使用活塞栗，活塞行程被计数，并被转换成抽吸 的液体的总量。与系统关联的计算机保持关于各个维护项目的数据库，所述数据库包含每 个项目的阈值，和自最后一次维护以来抽吸的液体的总体积。从而，当所述总体积超过阈值 时，显示维护提醒，至于哪个项目需要维护，计算机可显示数据库的信息。尽管用户可调整 特定维护项目的阈值，不过系统不允许用户远程访问包含所述阈值的数据库。相反，系统的 计算机和数据库直接连接到栗控制系统。
[0010] 在另一种系统中，提供用于监视和确定栗故障的系统。所述系统包括一个或多个 电源电路，电流感测电路，报警电路和控制器。控制器可连接到电流感测电路，从而接收来 自电流感测电路的输入。控制器被配置成计算基准工作电流，电流阈值，和影响栗的工作的 工作条件。报警电路可连接到控制器，接收来自控制器的输出，提供与控制器确定的工作条 件对应的报警指示。尽管系统的用户可远离系统地接收报警指示，不过用户不能远程调整 报警阈值。从而，当系统产生报警指示时，要求维护人员到现场，以评估报警条件的严重性。 [0011]于是，理想的是提供一种解决上述一个或多个需求的系统和方法。更特别地，理想 的是提供一种允许系统的操作员识别具体的工作参数，以及在系统在使用中时调整工作参 数的水增压器控制系统。另外，理想的是提供一种利用保存有算法的控制器控制系统的一 个或多个工作参数，比如包含在水增压器控制系统中的一个或多个栗的速度的水增压器控 制系统。从而，水增压器控制系统几乎不需要复杂的编程。提供可远程传送给用户的可定制 报警阈值的水增压器控制系统也是所希望的。更特别地，如果报警阈值之一被突破，那么有 益的是允许用户从远程设备查看、解决和/或修改所述报警。
【发明内容】
[0012] 本公开一般涉及水增压器控制系统，更具体地，涉及设计有控制器的水增压器控 制系统，所述控制器具有确定一个或多个栗的启动参数的算法。
[0013] 所述水增压器控制系统用于通过利用只具有初始地编程/并启动系统的最少设置 的触摸屏终端，提供一个或多个栗的变速控制。结合水增压器控制系统使用的控制器允许 最终用户选择如何使用各个栗(例如，按时间、按先开/先关、或者通过选择永久的先导栗， 对各个栗排序），而不需要物理改变控制器，或者输入输入专门的软件编程代码。可在水增 压器控制系统的生命期中的任意时间，包括在栗在使用中时，进行控制器的调整。另外，控 制器包括"自动检测"功能，所述"自动检测"功能自动调整栗启动和停止时间，以使水增压 器控制系统的效率达到最大，同时延长栗的寿命。控制器还包括向最终用户远程提供通知 的可定制维护报警，这提供更多的时间来安排维护，而不是进行紧急修理。
[0014] 在本公开的一个实施例中，水增压器控制系统包含与一个或多个驱动单元通信的 控制器，所述一个或多个驱动单元用来控制一个或多个栗的工作参数。控制器还包括用于 确定与一个或多个栗相关的至少一个参数的算法。水增压器控制系统还被设计成允许用户 输入一个或多个可定制的报警阈值，当所述阈值被突破时，向用户远程传送报警。
[0015] 在本公开的一个不同实施例中，操作水增压器控制系统中的栗的方法包括利用算 法，计算一个或多个栗的一个或多个工作参数的步骤，所述算法利用确定设定的处理变量 和期望的设定点之差的比例-积分-微分回路。
[0016] 本公开的另一个实施例提供一种操纵运转中的一个或多个栗的方法。所述方法包 括在计算机实现的用户接口上，选择第一栗参数。第一栗参数由栗序列模式选择，栗转动选 择或先导栗选择限定。接收指示故障状况的报警，所述报警被传送给现场外的位置。在现场 外的位置，检查所述报警，然后向一个或多个栗传送响应。响应所述报警，调整第一栗参数。
[0017] 结合以下详细说明，附图和附加的权利要求，将更好地理解本发明的这些和其它 特征、方面和优点。
【附图说明】
[0018] 图1是水增压器控制系统的实施例的等距视图；
[0019] 图2是图1的水增压器控制系统的前视图；
[0020] 图3是图1的水增压器控制系统的侧视图；
[0021] 图4是说明利用算法，确定至少一个栗参数的处理的多个步骤的流程图；
[0022] 图5是在图1的水增压器控制系统中使用的安全屏幕的示意图；
[0023] 图6是在图1的水增压器控制系统中使用的栗设置屏幕的示意图；
[0024] 图7是在图1的水增压器控制系统中使用的驱动信息屏幕的示意图；
[0025] 图8是在图1的水增压器控制系统中使用的驱动设置屏幕的示意图；
[0026] 图9是在图1的水增压器控制系统中使用的排水传感器设置屏幕的示意图；
[0027] 图10是在图1的水增压器控制系统中使用的进水输入设置屏幕的示意图；
[0028] 图11是在图1的水增压器控制系统中使用的流量输入设置屏幕的示意图；
[0029] 图12是表示在图1的水增压器控制系统中使用的一个或多个栗的工作状况的屏幕 的不意图；
[0030] 图13是表示在图1的水增压器控制系统中使用的一个或多个传感器的工作状况的 屏幕的示意图；
[0031] 图14是在图1的水增压器控制系统中使用的报警设置屏幕的示意图；
[0032] 图15是在图1的水增压器控制系统中使用的另一个报警设置屏幕的示意图。
【具体实施方式】
[0033] 在详细说明本公开的任意实施例之前，要明白本公开的应用不限于在在下面的说 明中记载的，或者在附图中例示的各个组件的结构和排列的细节。本公开可以有其它实施 例，可以按照各种方式实践或实现本公开。另外，要明白这里使用的措词和用语只是为了说 明起见，不应被视为对本公开的限制。这里使用的"包括"、"包含"或"具有"及其变形意图包 含之后列举的各个项目和其等同物，以及另外的项目。除非另有说明或限制，否则用语"安 装"、"连接"、"支承"和"耦接"及其变形是广义地使用的，包含直接和间接的安装、连接、支 承和耦接。此外，"连接"和"親接"不限于物理或机械连接或耦接。
[0034]为了使本领域的技术人员能够实现和使用本公开的实施例，提供了以下说明。对 本领域的技术人员来说，例示实施例的各种变形是显而易见的，这里的一般原理可适用于 其它实施例和应用，而不脱离本公开的实施例。从而，本公开的实施例不限于所示的实施 例，而应被赋予与这里公开的原理和特征一致的最宽广范围。以下的详细说明应参考附图 阅读，其中不同附图中的相同元件具有相同的附图标记。不一定按比例绘制