消防泵控制系统及消防泵控制器的制造方法

xiaoxiao2020-7-22  3

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消防泵控制系统及消防泵控制器的制造方法
【专利摘要】本申请公开一种消防泵控制系统及消防泵控制器,具体涉及消防泵控制器中的双冗余。在此公开的设备、系统和方法涉及消防泵系统的消防泵或管道补压泵的运行控制。示例消防泵控制系统可以包括:被配置为控制管道补压泵的运行的管道补压泵控制器以及被配置为控制消防泵的运行的消防泵控制器。该管道补压泵控制器可被配置为基于管道补压泵压力传感器的输出来确定第一压力值。该消防泵控制器可被配置为从管道补压泵控制器接收第一压力值。该消防泵控制器还可被配置为基于消防泵压力传感器的输出来确定第二压力值并基于第一压力值与第二压力值的比较来选择预定动作。本申请提供了消防泵系统的双模冗余方式,增强了消防泵系统的可靠性。
【专利说明】消防泵控制系统及消防泵控制器
【技术领域】
[0001]本申请涉及消防泵控制器中的双冗余,尤其涉及一种消防泵控制系统及消防泵控制器。
【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。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认真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(hoseline)。
[0003]图1示出了现有技术消防泵安装(installation)lOO的框图。消防泵安装100包括电动电机驱动的消防泵102,该消防泵102由电动电机驱动。电动电机驱动的消防泵102还连接至水源104。水源104以一压力向消防系统106提供水流。通常,当水源不能提供满足消防系统的液压设计需求的足够压力时,就需要消防泵。这经常在高的建筑物中(例如在高层建筑中)发生,或在消防系统106中需要相对高的末端压力(terminal pressure)以提供大量水的建筑中(例如,在储藏仓库中)发生。
[0004]当消防系统106中的压力下降至低于某个预定起动压力时,消防泵102在电动电机的操作下起动。设置压力感测线118,其允许消防泵控制器110监测系统压力。例如,当一个或多个消防洒水器暴露于它们的设计温度以上的热并且打开、释放水时,消防系统106中的压力可能显著下降。或者,至竖管系统的消防软管连接可能被消防员打开,致使消防系统106中压力下降。在一个例子中,消防泵102可以具有3到3500马力(HP)之间的额定值(rating)。
[0005]消防泵装置100还包括电动电机驱动的稳压泵,其也可以被称作补给泵(make-uppump)或管道补压泵(jockey pump) 108。在电动电机的操作下,管道补压泵108旨在维持消防系统106中的压力从而使得消防泵102不需要连续运转。设置压力感测线120,其允许管道补压泵控制器108监测系统压力。例如,管道补压泵106将压力维持在人为的高水平(artificially high level),从而单个消防洒水器的运行将造成将被消防泵控制器110感测到的压力下降,这促使消防泵102起动。在一些示例中,管道补压泵108可以具有1/4到100HP之间的额定值。
[0006]在一个示例中,管道补压泵108可以对于系统内的正常泄露(例如阀门上的密封、接头处的渗漏、消防栓处的泄露等)以及无意中使用水源104的水提供补给水压。当消防泵102起动时,可以向建筑物的报警系统发送信号以触发火警。消防泵102 (以及操作消防泵102的电动电机)的有害运行可能最终导致消防队介入,并增加消防泵102的磨损。因而,通常希望减少和/或避免消防泵102和随同的消防泵电机进行任何有害的或非计划中的运行。
[0007]管道补压泵108还可以包括管道补压泵控制器112。消防泵控制器110和管道补压泵控制器112中的每一个都可以包括能够用于调节起动和停止设定点的基于微处理器的控制器。例如,当水压低于压力设定点时,消防泵控制器110可以自动使消防泵102起动,或者管道补压泵控制器112可以自动使管道补压泵108起动。管道补压泵控制器112的起动压力设定点可以比消防泵控制器110的起动压力设定点大大约每平方英寸5到10磅(Psi)0这样,管道补压泵控制器112循环管道补压泵以将消防系统106维持在远高于消防泵102的起动设定的预定压力,从而消防泵102仅在火灾发生或者管道补压泵108承受不了比系统压力中的正常损耗更大的损耗时运转。
[0008]消防安装系统100还包括止回阀114和闸阀116。止回阀114用于消防泵安装100中,以允许水仅为了在消防系统106中建立压力的目的而沿一个方向流动。止回阀114安装在消防泵102和管道补压泵108中的每一个的出口与消防系统106之间。闸阀116安装在消防泵102和管道补压泵108中的每一个的入口和出口上,并为了维护或其它目的而用于将消防泵102或管道补压泵108与消防系统106和水源104隔离开。

【发明内容】

[0009]在一个示例方案中,提供了一种消防泵控制系统,其包括:管道补压泵控制器,被配置为控制管道补压泵的运行;以及消防泵控制器,被配置为控制消防泵的运行。该管道补压泵控制器可以被配置为基于管道补压泵压力传感器的输出来确定第一压力值。该消防泵控制器可以被配置为从管道补压泵控制器接收该第一压力值。该消防泵控制器还可以被配置为基于消防泵压力传感器的输出来确定第二压力值,并基于该第一压力值与该第二压力值的比较来确定预定动作。
[0010]在另一示例方案中,提供一种被配置为控制消防泵系统的运行的消防泵控制器。该消防泵控制器可以包括压力变换器,该压力变换器被配置为基于该消防泵系统的压力来生成第一压力信号。该消防泵控制器还可以包括处理器,该处理器被配置为基于该第一压力信号来确定第一压力值。该处理器还可以被配置为经由有线通信链路来接收第二压力值。该第二压力值可以表示例如来自管道补压泵控制器的压力变换器的第二压力信号。此夕卜,处理器还可以被配置为基于该第一压力值与该第二压力值的比较来确定消防泵系统的动作。
[0011]在又一示例方案中,提供一种非瞬态计算机可读介质,其内存储有可由计算设备执行以使计算设备控制消防泵系统的运行的指令。该指令是有效的以使计算设备执行如下功能,包括:基于从消防泵压力传感器输出的第一压力信号来确定第一压力值;以及从管道补压泵控制器接收第二压力值。这些功能还可以包括:比较第一压力值和第二压力值,以及基于该比较和消防泵控制器的配置设定来确定消防泵系统的动作。
[0012]本申请提供了消防泵系统的双模冗余方式,增强了消防泵系统的可靠性。
[0013]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】
[0014]图1是现有技术消防泵安装的框图。
[0015]图2是示出被配置为控制泵以保持水系统内水压的示例泵控制器系统的框图。
[0016]图3是示例消防泵系统的框图。
[0017]图4是用于操作消防泵控制器的示例方法的流程图。
[0018]图5是用于操作管道补压泵控制器的示例方法的流程图。
[0019]图6是示例泵控制器界面。
[0020]图7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】
[0021]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。
[0022]本文公开的示例设备、系统和方法涉及对消防泵系统的消防泵或管道补压泵的运行的控制。示例消防泵控制系统可以包括用于控制管道补压泵的运行的管道补压泵控制器,以及用于控制消防泵的运行的消防泵控制器。可以在管道补压泵控制器与消防泵控制器之间设置通信链路,以允许压力值和压力设定点的互换,和/或其它信息的互换。在一些示例中,压力值和压力设定值的互换可以使得在消防泵控制器或管道补压泵控制器的压力传感器出现故障的情况下,在消防泵控制器和管道补压泵控制器的一个或多个中使用阈值逻辑(voting logic)来确定动作的进程。
[0023]作为一示例,管道补压泵控制器可以被配置为基于管道补压泵压力传感器的输出来确定第一压力值并将该第一压力值发送到消防泵控制器。随后,消防泵控制器可以基于消防泵压力传感器的输出来确定第二压力值,并基于第一压力值与第二压力值之间的比较来选择预定的动作。
[0024]在另一示例中,消防泵控制器还可以被配置为将第二压力值发送给管道补压泵控制器。这可以使得管道补压泵控制器基于第二压力值与用于消防泵控制器的压力设定点之间的第二比较,可选地与消防泵控制器进行的选择并行地选择用于消防泵系统的另一动作。在本文中描述其它示例设备、系统和方法。
[0025]再参考附图,图2是示出被配置为控制泵以保持水系统内水压的示例泵控制器系统200的框图。例如,水系统可以是图1的消防系统106。在一些示例中,系统200可以包括一个或多个功能性或物理部件,例如电子电路板202和压力变换器接口 210。所描述的功能性或物理部件中的一个或多个可以被分成更多的功能性或物理部件,或组合为更少的功能性或物理部件。此外,系统200可以包括更多或更少的功能性或物理部件。[0026]在一些不例中,系统的电子电路板202可以可选地包括输入/输出(I/O)扩展板204。例如,带状电缆可以将电子电路板202连接至I/O扩展板204,且I/O扩展板204可以被配置为为电子电路板202提供额外的处理能力。电子电路板202和/或I/O扩展板204可以是微处理器,或者电子电路板202和/或I/O扩展板204的功能可以由微处理器执行。依据所期望的配置,可以包括任意类型的一个或多个微处理器,包括但不限于微处理器、微控制器、数字信号处理器或其任意组合。电子电路板202和/或I/O扩展板204可以包括一级或更多级高速缓存、处理器核和寄存器。处理器核可以包括算术逻辑单元、浮点单元、数字信号处理核或其任意组合。在一个不例中,微处理器包括基于TMS470的微控制器。在一些示例中,微处理器的功能可以由多个微处理器提供。
[0027]电子电路板202还可以包括存储器206,例如易失存储器(如随机存取存储器)、非易失存储器(如只读存储器、闪存等)或其任意组合。存储器206可以包括存储的软件应用(software application,软件应用程序),且电子电路板202或电子电路板202的部件可以被配置为访问存储器206并执行存储其中的一个或更多个软件应用。此外,电子电路板202可以包括图形显示驱动器208,其被利用以驱动系统的显示器212或用于PC、笔记本电脑、视频监视器、电视或类似的监视装置的外部显示器。这种显示器可以被本地设置在系统200的位置或远程设置。
[0028]电子电路板202可以从压力变换器接口 210接收用于指示压力值的电信号,并将该压力值与用于起动或停止泵电机的设定点进行比较。例如,系统200可以是控制消防泵的电机的消防泵控制器或者控制管道补压泵的电机的管道补压泵控制器。在一个示例中,电子电路板202可以输出泵运转信号以使耦合至泵电机的电机接触器通电。
[0029]压力变换器接口 210可以被配置为从压力变换器接收信号。例如,压力变换器可以是任意类型的压力传感器,其可以根据所施加压力而生成信号,并经由压力变换器接口210将输入提供至电子电路板202。这样,压力变换器可以被置于水系统中,以根据泵入口处的抽吸压力、泵出口处的释放压力、总的系统压力或其他水压力来生成信号。压力变换器可以是任意类型的压力传感器,其能测量任意类型的压力,例如绝对压力、表压力(gaugepressure)、差动压力或密封压力。
[0030]在一个示例中,压力变换器可以是使用耦合至弹簧管(bourdon tube)的线性可变差动变压器(LVDT)的电子压力传感器。在其他示例中,压力变换器可以是固态压力感测设备、机电压力感测设备或二者的组合。例如,固态压力感测设备可以包括半导体压力变换器,该半导体压力变换器包括具有布植在硅膜上的四电阻桥的集成电路。
[0031 ] 在一些示例中,对于淡水服务、海水服务/泡沫服务或其他服务,压力变换器可以包括0-300ps1、0_600psi或O-1OOOpsi的范围。在示例压力范围之内或之外的其他示例压力范围也是可以的。在一个实例中,压力变换器接口可以提供大约1-5伏的直流模拟电压,其可由压力变换器接口 210或电子电路板202解释为用来指示0-600psi之间的对应水压。
[0032]在一些实例中,压力变换器可以包括在系统200的壳体中。在其他实例中,压力变换器可以安装在系统200的壳体外部并且可操作地耦合至系统200。
[0033]系统200还可包括三相监测接口 214,其可以将输入提供到电子电路板202或电子电路板202的部件。例如,三相监测接口 214可以监测三相电力线,以检测断相或反相。作为一示例,电子电路板202可以从三相监测接口 214接收一个或多个信号,且微处理器可以确定是否存在具有所有三个相、正确的相位旋转和适当的频率的有效供给线。
[0034]电子电路板202可以由开关电源216供电,该开关电源216被配置为接收单相24伏交流电(Vac)控制电压,并将合适的电压值输出给系统200的电力部件。例如,可以在三相输入线(例如200-600Vac、50/60赫兹(Hz)线)的两相之间连接有变压器,并将线电压转换为24Vac控制电压。此外,开关电源216可以提供诸如5伏、3.3伏或12伏电压至系统200的部件。其他电压也是可以的。
[0035]在一些示例中,电子电路板202可以从系统200的部件接收信息(例如模拟和/或数字信号)或向系统200的部件输出信息(例如模拟和/或数字信号)。例如,微处理器可以经由用户界面或输入设备接收输入或配置设定。在其他示例中,电子电路板202可以与闪存218通信以存储系统200的运行情况,或使用Modbus驱动器220、控制器局域网(CAN)总线驱动器222或其他通信部件中的一个或多个来进行通信。例如,可以与其他系统200或本地或远程计算设备进行串行网络通信。还可以提供其他通信接口驱动器以使用Modbus以太网、CANOpen、有线或无线以太网、DeviceNet、ProfiBus、BACNet、ARCNet、Zigbee、蓝牙、WiFi和其他类似协议结构进行通信。
[0036]例如,电子电路板202或电子电路板202的部件还可以输出信号到声音报警器224或显示器212,以提供系统200的运行的可听或可视化指示。
[0037]电子电路板202或电子电路板202的部件还可以输出至继电器驱动器226,以操作驱动器来致动继电器。例如,微处理器可以例如通过初始化三相输入线以提供电力至泵电机,在三相输入线上输出用于操作泵电机的泵运转信号。在一个不例中,继电器驱动器226可以被指示以操作继电器,直到从电子电路板202接收到表示满足了压力值且最小运转计时器已到期的信号。继电器例如可以包括任意类型的开关或电操作的开关。
[0038]在一些示例中,电子电路板202的微处理器可以通过基于软件的状态机的方式执行控制序列。在一个状态机布置中,状态机包括至少三个状态:空闲、起动状态和运转状态。例如,在空闲状态中,泵电机将不被通电,从而泵将不会运转。但是,在一个用于运行的布置中,状态机监测各种离散和测量的数据点,以确定是否存在提前到随后状态(例如起动状态)的情况。
[0039]在起动状态期间,微处理器的控制逻辑将对计时器和/或配置选择进行描述(account),其可以旨在延迟或阻止状态转变。起动状态包含与泵的适当起动有关的逻辑。激活泵的成功检测可以使状态转变至运转状态。同样地,起动一个泵或多个泵失败将被检测到,并可以引起特定的报警指示。仅作为一个示例,如果在特定的预定时间帧(例如,通电的I秒内)没有从辅助触点接收到24Vac信号,则可以发出起动失败报警。
[0040]在运转状态下,泵将处于激活状态。在运转状态期间,状态机可以监测各种离散和测量的数据点,以确定是否存在停止泵的情况,进而将控制提前至空闲状态。在运转状态期间,基于微处理器的逻辑还将对于旨在延迟或阻止泵的状态转变的任何计时器或配置选择进行描述。
[0041]系统200还可以包括多个可编程计时器。在一个系统布置中,可以提供控制序列计时器。该控制序列计时器可以与泵控制状态机交互,并可以包括开启延时计时器或者最小运转计时器。开启延时计时器可被用于防止由于例如水击现象(water hammer)等的压力偏移导致的泵的有害激活。最小运转计时器可以用来指定泵保持运转的最小时间长度。例如,系统200可被编程从而使其保持泵运转,直到最小运转计时器已到期,且已保持消防系统内的停止压力从而该停止压力得以满足。
[0042]图3是示例消防泵系统300的框图。例如,示例系统300可以包括图2所示的泵控制器系统200。示例系统300包括连接至水源304的消防泵302。水源304可以在一压力下将水流提供至消防系统306,且消防泵302可以被配置为在一更高的压力下将水流提供至消防系统306。消防泵302可以由包括电动电机、柴油机或蒸汽轮机中的一个或多个的多个部件供电。在一些实例中,电机可以使用紧急发电机供电。在一个不例中,系统可以包括多个消防泵(未示出)。
[0043]系统300还可以包括管道补压泵308,其可被配置为维持消防系统306内的压力,从而使消防泵302不需要连续运转。例如,管道补压泵308可以将压力维持在人工的高水平,从而单个消防洒水器的运行可以引起将被消防泵控制器310感测到的压力下降,由此使消防泵302起动。在一些示例中,管道补压泵308可以比消防泵302小。例如,管道补压泵308可以具有合适的尺寸,以补偿由于预定时间帧(例如10分钟)内消防系统306中的泄露导致的压力损失。
[0044]消防泵控制器310可以类似于图2的系统200,并可以是被配置为与消防泵302一起运行的任何类型的消防泵控制器。例如,消防泵控制器310可以是其他类型之中的电消防泵控制器、柴油机消防泵控制器、全电压起动消防泵控制器、Y-Λ (星形-三角形,wye-delta)消防泵控制器。消防泵控制器310内的设备可以执行如下功能,例如从设备(如压力传感器、洒水器报警阀或远程消防报警设备)接收信号,并致动电机控制设备以提供电力至电机,进而驱动消防泵302。在一个示例中,消防泵控制器310可以从消防泵压力传感器312接收压力信号。此外,消防泵控制器310可以监测消防泵302的运行和性能。可选地,消防泵控制器还可以监测三相电力线以确定与三相电力线有关的信息。
[0045]系统300还可以包括管道补压泵控制器314和管道补压泵压力传感器316。管道补压泵控制器314可以与图2的系统200类似,并可以是被配置为与管道补压泵308 —起运行的任意类型的管道补压泵控制器。例如,管道补压泵控制器可以是全电压起动或Y-Λ减小电压起动。
[0046]消防泵控制器310和管道补压泵控制器314可以可选地包括允许消防泵302和/或管道补压泵308自动或手动操作的开关。此外,消防泵控制器310和管道补压泵控制器314可以包括最小运转计时器,以防止消防泵302和/或管道补压泵308的短循环。在一些示例中,消防泵控制器310和/或管道补压泵控制器314还可以包括紧急手动运转机构,以在紧急情况下机械关闭电机接触器触点。
[0047]如之前参考图2所述,消防泵控制器310的消防泵压力传感器312可以是任意类型的压力传感器或变换器。例如,消防泵压力传感器312可以是可根据所施加压力而生成信号的任意类型的压力传感器。如图3所示,消防泵压力传感器312可以监测消防系统306在点“Α”处的压力。管道补压泵压力传感器316也可以是任意类型的压力传感器或变换器,并可以监测消防系统306在点“B”处的压力。
[0048]系统300还包括闸阀316和止回阀318。对于消防泵302和管道补压泵308,闸阀316和止回阀318的其他配置也是可以的。
[0049]在一个示例中,系统300可以包括消防泵控制器310与管道补压泵控制器314之间的通信链路320。例如,通信链路320可以是与用作主机的消防泵控制器310或管道补压泵控制器314通信的串行Modbus通信链路。作为一示例,通信链路320可以包括双线RS-485链路。也可以考虑其他示例通信链路。例如,通信链路320可以是半双工或全双工并行通信链路。示例并非要进行限制,该通信链路320可以包括便于消防泵控制器310与管道补压泵控制器314之间或消防泵控制器310与管道补压泵控制器314的部件之间进行通信的任意类型的有线或无线通信链路。
[0050]通信链路320可以允许在消防泵控制器310与管道补压泵控制器314之间的其他类型的信息之中,互换压力、压力设定点或泵运行状态中的一个或更多。在一些示例中,通信链路320可以使消防泵控制器310和管道补压泵控制器314中每一个的阈值逻辑的使用成为可能,从而一旦消防泵压力传感器312和管道补压泵压力传感器316中一个或多个正在发生故障或已经失败则确定动作。
[0051]如图3所示,当闸阀318打开时,消防泵压力传感器312和管道补压泵压力传感器316均监测消防系统306在点“C”处的水压。在一个示例中,可以通过运转类似软件例程从而并行处理来自消防泵控制器310中和管道补压泵控制器314中的消防泵压力传感器312和管道补压泵压力传感器316的压力信号,来提供系统300的自动运行中的双模冗余。以下将参照图4和图5描述用于消防泵控制器310和管道补压泵控制器314中的双冗余控制器操作的示例方法。
[0052]图4是用于操作消防泵控制器的示例方法400的流程图。图4所示的方法400显示例如能够由图2的系统200或图3的消防泵控制器310、或系统200或消防泵控制器310的部件使用的方法的实施例。应理解的是,对于在此公开的这种处理和其他处理和方法,流程图示出本实施例的一个可能实现方式的功能和运行。就此而言,每一个方框可以表示程序代码的一模块、程序段(segment)或一部分,该程序代码包括能由用于实施处理中的特定逻辑功能或步骤的处理器或计算设备执行的一个或多个指令。例如,程序代码可以存储在任意类型的计算机可读介质中,例如包括磁盘或硬盘驱动器的存储设备。计算机可读介质可以包括非瞬态计算机可读介质,例如,类似于寄存器存储器、处理器高速缓存和随机读取存储器(RAM)之类的短时间存储数据的计算机可读介质。例如,计算机可读介质还可以包括非瞬态介质,例如辅助或持久性长期存储器,类似于只读存储器(ROM)、光盘或磁盘、或高密度盘只读存储器(CD-ROM)。计算机可读介质还可以是任意其他易失性或非易失性存储系统。例如,计算机可读介质可以被认为是计算机可读存储介质,或者有形(tangible)的存储设备。
[0053]此外,对于在此公开的方法400以及其他处理和方法,每一个方框可以表示被接线以执行处理中的特定逻辑功能的电路。如同本领域合理地具有技能的技术人员将理解的,多个可替代的实现方式包括在本公开内容示例实施例的范围内,其中,可以根据所涉及到的功能,以与所显示或讨论的顺序不同的顺序(包括基本上同时或逆序)来执行功能。
[0054]一开始,如方框402所示,确定是否接收到两个压力。例如,消防泵控制器可以被配置为从消防泵控制器压力传感器(FPS)接收压力信号并基于所接收的压力信号确定FPS压力。作为一示例,可以以连续方式或以预定间隔接收压力信号。此外,消防泵控制器可以被配置为以连续方式或以预定间隔从管道补压泵控制器接收压力值。来自管道补压泵控制器的该压力值可例如经由通信链路被发送至消防泵控制器,并可以是由管道补压泵控制器基于压力信号确定的管道泵压力传感器(JPS)压力。
[0055]压力信号可以表不消防系统(例如洒水系统或竖管系统)内的水压大小。在一个不例中,例如,压力信号可以表示大小,或者可替代地,可以表示压力高于或低于一阈值水平。可以基于所接收的压力信号来确定压力值。例如,压力信号可以是I到5伏之间的电压,且该电压可以基于线性或非线性关系对应于水压值。在一些示例中,可以使用模拟数字转换器来将压力信号转换为压力值。
[0056]在一个示例中,JPS压力或FPS压力中的一个或多个可能没有被接收到。例如,压力信号可能由于FPS或JPS的感测线中的中断而没有被消防泵控制器或管道补压泵控制器接收到,或者JPS压力可能由于通信链路损坏而没有被接收到。在另一实例中,FPS或JPS可能被损坏或者失效,从而FPS或JPS不再生成电压。在一个示例中,如果JPS压力和FPS压力两者均未被接收到,则可以在方框404将信号提供到报警器。该信号可以引起表示FPS、JPS或通信链路的一个或多个具有潜在问题的报警的产生。
[0057]可选地,在方框406,可以将从JPS和FPS确定的压力存储在消防泵控制器的存储器中。在一个示例中,如果一个或多个压力信号没有被接收到,则可以假设压力值为零,并使用该压力值作为用于方法400的剩余部分的占位符(placeholder)。
[0058]在方框408,可以将FPS压力和JPS压力进行比较以确定压力是否一致(trackingtogether)。在一个示例中,可以确定FPS压力和JPS压力之差的绝对值,并将该绝对值与预定阈值进行比较。在另一示例中,可将预定时间帧内的FPS压力的平均值与预定时间帧内的JPS压力的平均值进行比较。在其他实例中,可以为FPS和JPS确定增量值(deltavalue),然后进行比较,该增量值例如为与先前压力值相比确定的压力值的变化。
[0059]在一些实例中,可以将FPS压力和JPS压力之差与预定阈值进行比较,并且在方框410,可以基于该比较来做出决定。例如,如果压力差不大于(即,小于或等于)预定阈值,则这可以表示来自JPS和FPS的压力一致。基于此决定,可以在方框412继续进行消防泵控制器(FPC)的操作。
[0060]例如,消防泵控制器可以确定FPS压力是否低于阈值水平。如果FPS压力不低于阈值水平,则这可以表示消防泵系统中的压力处于可接受水平,且不起动消防泵。如果FPS压力低于阈值水平,则消防泵控制器可以启动消防泵的操作。在一些实例中,消防泵控制器可以在FPS压力低于阈值水平时起动开启延时计时器,并在起动消防泵之前等待一预定时间,以避免在小压力变化或波动(例如,随后在开启延时计时器到期之前可能确定出高于阈值水平的另一 FPS压力,且可以不起动消防泵)情况下起动消防泵。
[0061]此外,如果起动消防泵,则消防泵控制器可以监测FPS压力以确定FPS压力是否已通过消防泵增加到阈值水平之上,这表示可以停止消防泵。在一些示例中,消防泵控制器还可以启动最小运转计时器,该最小运转计时器必须在消防泵控制器可能被停止之前到期,以避免消防泵的不必要循环。
[0062]在一些示例中,方框410处的决定可以确定FPS压力与JPS压力之差大于预定阈值。这可以表示FPS或JPS正在发生故障,且可以在方框414处选择消防泵和/或管道补压泵的适当动作。在一些示例中,消防泵控制器的操作者可以在FPS或JPS发生故障的情况下指定或选取用于消防泵控制器的动作。例如,操作者可以使用消防泵控制器的界面从以下示例动作之中选取一动作:生成压力问题报警;起动消防泵;生成报警并起动消防泵;生成报警并指示管道补压泵控制器起动管道补压泵;如果FPS压力或JPS压力在消防泵控制器的压力设定点之下,则生成报警并起动消防泵;等等。在一些实例中,生成的报警可以表示FPS或JPS正在发生故障。
[0063]操作者所选择的动作可以存储在消防泵控制器的存储器中以作为配置设定。存储器还可以包括用于配置设定的一个或多个默认动作。在方框414,可以从存储器中取出(retrieve)动作。在动作不涉及FPS压力或JPS压力与消防泵压力设定点或管道补压泵压力设定点的比较的示例中,该动作可以由消防泵控制器执行。在其他示例中,可以在动作执行之前将所确定的FPS压力和/或JPS压力与消防泵压力设定点或管道补压泵压力设定点进行比较。例如,如果FPS压力和JPS压力两者均大于消防泵压力设定点,则可以生成压力问题报警,但可以不起动消防泵。
[0064]在另一示例中,如果在方框410处,差值小于或等于预定阈值,则消防泵控制器还可以将JPS压力与管道补压泵压力设定点(未示出)进行比较。例如,消防泵控制器可以经由通信链路接收管道补压泵压力设定点和管道补压泵操作状态(例如,运转、关闭、空闲等)。如果JPS压力低于管道补压泵压力设定点且管道补压泵不运转(B卩,空闲或关闭),则消防泵控制器可以基于操作者选择和存储在另一配置设定中的信息,来生成压力问题报警和/或命令管道补压泵控制器起动管道补压泵。
[0065]在一些实例中,方法400可以通过允许控制消防泵以不单单依靠使用FPS作为用于起动消防泵的单个压力传感器来增加消防泵系统的可靠性。系统300的管道补压泵控制器的运行也可以被配置以增加可靠性。图5是用于操作管道补压泵控制器的示例方法500的流程图。例如,图5所示的方法500显示能由图2的系统200或图3的管道补压泵控制器314、或系统200或管道补压泵控制器314的部件使用的方法的实施例。
[0066]方法500可以包括由流程图的方框示出的一个或多个操作、功能或动作。尽管方框以串行顺序示出,但这些方框也可以并行执行,和/或以不同于此处描述的顺序执行。另夕卜,基于方法500的期望实施方式,可将多个方框组合为更少的方框,划分为更多的方框,和/或从流程图移除。每个方框可以表示程序代码的模块、程序段或一部分,该程序代码包括可由用于实施处理中的特定逻辑功能或步骤的处理器执行的一个或多个指令。另外,图5中的每个方框可以表示被接线以执行处理中的特定逻辑功能的电路。
[0067]一开始,在方框502,确定是否接收到两个压力。例如,管道补压泵控制器可被配置为从管道补压泵压力传感器(JPS)接收压力信号,并基于所接收的压力信号确定JPS压力。作为一示例,该压力信号可以以连续方式或以预定间隔被接收。另外,管道补压泵控制器可以被配置为以连续方式或以预定间隔从消防泵控制器接收压力值。来自消防泵控制器的压力值可例如经由通信链路被发送至管道补压泵控制器,并可以是由消防泵控制器基于压力信号确定的消防泵压力传感器(FPS)压力。在一些示例中,JPS压力或FPS压力可以是对应于水压值的I到5伏之间的电压。在其他实例中,JPS压力或FPS压力可以是水压的大小。
[0068]在一个示例中,JPS压力或FPS压力中的一个或多个可能没有被接收到。例如,压力信号可能由于FPS或JPS的感测线中的中断而没有被管道补压泵控制器或消防泵控制器接收到,或者FPS压力可能由于通信链路损坏而没有被接收到。在另一实例中,FPS或JPS可能被损坏或者失效,从而FPS或JPS不再生成电压或生成不准确的电压。在一个示例中,如果JPS压力和FPS压力两者均未被接收到,则可以在方框504将信号提供到报警器。该信号可以引起表示FPS、JPS或通信链路的一个或多个具有潜在问题的报警的产生。
[0069]可选地,在方框506,可以将从JPS和FPS确定的压力存储在管道补压泵控制器的存储器中。在一个示例中,如果一个或多个压力信号没有被接收到,则可以假设压力值为零,并使用该压力值作为用于方法500的剩余部分的占位符。
[0070]在方框508,可以确定用于消防泵控制器(FPC)的压力设定点。例如,压力设定点可以是消防泵被配置为在FPS压力低于压力设定点的情况下起动的起动压力设定点。在一个示例中,可以经由通信链路从消防泵控制器接收压力设定点,并将其存储在管道补压泵控制器的存储器中。管道补压泵控制器可以访问存储器以确定压力设定点。在另一示例中,可以经由管道补压泵控制器的界面或消防泵系统的界面提供压力设定点,且压力设定点可以存储在管道补压泵控制器的存储器中。
[0071]在方框510,可以基于FPC压力设定点与JPS压力之间的关系做出决定。例如,可以确定JPS压力是否低于FPC压力设定点。在一个实例中,如果JPS压力高于压力设定点(或大于或等于压力设定点),则可以在方框514继续管道补压泵控制器的操作。
[0072]作为一示例,JPS压力可以小于FPC压力设定点,且管道补压泵控制器可以执行方框514处的其他动作。在一个实例中,管道补压泵控制器可以确定JPS压力是否低于管道补压泵控制器的压力设定点。如果JPS压力不低于管道补压泵控制器压力设定点,则这可以表示消防系统中的压力处于可接受的水平,且将不起动管道补压泵。如果JPS压力低于管道补压泵控制器压力设定点,则管道补压泵控制器可以启动管道补压泵的操作。在一些实例中,当JPS压力低于管道补压泵控制器的压力设定点时,管道补压泵控制器可以起动开启延时计时器,并在起动管道补压泵之前等待一预定时间,以避免在小压力变化或波动(例如,随后在开启延时计时器到期之前可能确定出高于压力设定点的另一 JPS压力,且可以不起动管道补压泵)情况下起动管道补压泵。
[0073]此外,如果起动管道补压泵,则管道补压泵控制器可以监测JPS压力以确定JPS压力是否已通过管道补压泵增加到压力设定点之上,这表示可以停止管道补压泵。在一些示例中,管道补压泵控制器还可以启动最小运转计时器,该最小运转计时器必须在管道补压泵控制器可能被停止之前到期,以避免管道补压泵的不必要循环。
[0074]在一个示例中,方框510处的决定可以确定JPS压力低于消防泵控制器的压力设定点。响应于此,另一决定可以在方框512处做出。方框512处的决定可以确定消防泵是否空闲。例如,管道补压泵控制器可以经由通信链路从消防泵控制器接收消防泵操作状态,该操作状态表示消防泵是正在运转还是空闲。如果泵操作状态表示消防泵正在运转,则方法500可以进行到方框514。如果泵操作状态表示消防泵处于空闲,则在方框516可以选择用于消防泵和/或管道补压泵的动作。
[0075]在一些示例中,在JPS或FPS发生故障或者在JPS低于消防泵控制器的压力设定点时消防泵起动失败的情况下,管道补压泵控制器或消防泵控制器的操作者可以指定或选取用于消防泵控制器的动作。例如,操作者可以使用消防泵控制器、管道补压泵控制器或消防泵系统的界面从以下示例动作之中选取一动作:生成报警;生成报警并命令消防泵控制器起动消防泵;生成报警并起动管道补压泵;等等。
[0076]根据方法500,在消防系统中的压力下落到低于消防泵控制器的压力设定点且这一压降(例如,由于FPS的失败)没有被消防泵控制器检测到的情况下,由于从管道补压泵控制器经由通信链路发送到消防泵控制器的命令,仍然可以起动消防泵。
[0077]在一些实例中,生成的报警可以表示FPS正在发生故障。操作者所选择的动作可以存储在管道补压泵控制器的存储器中以作为配置设定。存储器还可以包括用于配置设定的一个或多个默认动作。在方框516,管道补压泵控制器可以从存储器取出动作并执行该动作。
[0078]图6是示例泵控制器界面600。在一些示例中,界面600可以被操作者使用,以在消防泵压力传感器或管道补压泵压力传感器失败的情况下选择用于消防泵控制器和/或管道补压泵控制器的动作。该界面例如可以耦合至消防泵控制器或管道补压泵控制器,或者可以设置在远离消防泵系统的位置处。该界面600可以包括具有显示器604和按键606的电子控制板602以及报警面板608。
[0079]在一个不例中,显不器604可以是背光液晶(IXD)显不器。例如,显不器604可以是单色或多色128X64点阵LED显示器。其他示例尺寸也可以。显示器604可以被配置为显示定制图形和/或字符。例如,显示器604可以提供与时间和日期、系统压力、泵运行计时器、三相电源线电压等相关的信息。在一些示例中,显示器604可以为以下一个或多个内容提供用于统计或报警情况的文本消息:电机打开、最小运转时间、关闭延迟时间、起动失败、电压不足、转子运动锁定(locked rotor trip)、紧急起动、未安装驱动器、磁盘错误、磁盘快满、顺序起动时间、本地起动、远程起动、系统电池低、过压、过频、电机过载320%、电机过载、打印机错误、压力错误等。
[0080]按键606可以使用户或操作者能够访问控制或泵控制器存储的信息。例如,按键606可以用于导航包括主菜单和多个子菜单的图形用户界面。在一个示例中,用户可以使用按键606导航到子菜单,以选取用于泵控制器的配置设定。如图6所示,在消防泵压力传感器(FPS)失败的情况下,显示器604可以为用户提供多个供选择的选项。在其他实例中,用户可以对于管道补压泵压力传感器失败的情况选择不同的配置设定。例如,如果操作者监视消防泵系统,则用户可以选取选项I来生成压力问题报警。但是,在其他实例中,用户可以选取选项2以在消防泵压力传感器失败的情况下自动起动消防泵。在一些示例中,用户可以基于一天的时间或取决于期望配置的其他情况来选取用于消防泵控制器或管道补压泵控制器的单独动作。
[0081]报警面板608可以包括被配置为表示系统状态或报警情况的多个LED。在一些实例中,一个或多个LED可以能基于由泵控制器的微处理器确定的各种情况来显示红色、绿色或黄色光。例如,多个LED中的LED的颜色或发光可以表示如下情况中的一个或多个:功率可用、泵运转、远程起动、雨淋阀开启(deluge open)、断相、联锁开启(interlock on)、电机过载、自动关闭禁用、过压、报警、系统压力低、转换开关正常、转换开关紧急情况、反相、起动失败、紧急隔离开关关闭、欠压等。
[0082]在一些实施例中,所公开的方法可以被实施为以机器可读形式被编码在非瞬态计算机可读存储介质上或者在其他非瞬态介质或制品上的计算机程序指令。图7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700的概念局部视图的示意图,该示例计算机程序产品700包括用于在计算设备上执行计算机处理的计算机程序。
[0083]在一个实施例中,使用信号承载介质701来提供示例计算机程序产品700。信号承载介质701可以包括一个或多个编程指令702,该一个或多个编程指令702在由一个或多个处理器执行时可以提供关于图1到图6在上面描述的功能或功能的一些部分。在一些示例中,信号承载介质701可以包含计算机可读介质703,例如但不限于硬盘驱动器、压缩盘(⑶)、数字视频盘(DVD)、数字磁带、存储器等。在一些实施方式中,信号承载介质701可以包含计算机可记录介质704,例如但不限于存储器、读/写(R/W)⑶、R/W DVD等。在一些实施方式中,信号承载介质701可以包含通信介质705,例如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如,光纤线缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。因此,例如,信号承载介质701可以通过通信介质705的无线形式(例如,符合IEEE802.11标准或其他传输协议的无线通信介质)传送。
[0084]一个或多个编程指令702例如可以是计算机可执行和/或逻辑实施指令。在一些示例中,诸如图3的部件之类的计算设备可以被配置为响应于通过计算机可读介质703、计算机可记录介质704和/或通信介质705中的一个或多个传送到消防泵控制器310或管道补压泵控制器314的编程指令702而提供各种操作、功能或动作。
[0085]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一起省略一些要素。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。
[0086]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: 管道补压泵控制器,被配置为控制管道补压泵的运行,其中,所述管道补压泵控制器被配置为基于管道补压泵压力传感器的输出来确定第一压力值;以及 消防泵控制器,被配置为控制消防泵的运行,其中,所述消防泵控制器被配置为: 从所述管道补压泵控制器接收所述第一压力值; 基于消防泵压力传感器的输出来确定第二压力值;以及 基于所述第一压力值与所述第二压力值的比较来确定预定动作。
2.根据权利要求1所述的消防泵控制系统,其中,所述消防泵控制器还被配置为确定所述第一压力值与所述第二压力值之差是否大于一阈值。
3.根据权利要求1所述的消防泵控制系统,其中,所述预定动作基于所述第一压力值与所述第二压力值的比较以及所述消防泵控制器的配置设定而选择,其中,所述配置设定为所述消防泵控制器指定与所述第一压力值和所述第二压力值之间的一个或多个关系相关的一个或多个动作。
4.根据权利要求1所述的消防泵控制系统,其中,所述预定动作包括提供压力报警。
5.根据权利要求1所述的消防泵控制系统,其中,所述预定动作包括启动所述消防泵的运行。
6.根据权利要求1所述的消防泵控制系统,其中,所述预定动作包括当所述第一压力值小于用于所述管道补压泵控制器的压力设定点且所述管道补压泵为空闲时,将用于启动所述管道补压泵的运行的命令提供至所述管道补压泵控制器。
7.根据权利要求1所述的消防泵控制系统, 其中,所述消防泵控制器还被配置为将所述第二压力值提供给所述管道补压泵控制器;以及 其中,所述管道补压泵控制器还被配置为基于所述第二压力值与用于所述消防泵控制器的压力设定点的第二比较来选择用于所述消防泵控制系统的另一预定动作。
8.根据权利要求7所述的消防泵控制系统,其中,所述管道补压泵控制器还被配置为确定所述第二压力值是否小于用于所述消防泵控制器的压力设定点以及所述消防泵是否为空闲。
9.根据权利要求8所述的消防泵控制系统,其中,所述另一预定动作包括当所述第二压力值小于用于所述消防泵控制器的压力设定点且所述消防泵为空闲时将用于启动所述消防泵的运行的命令提供至所述消防泵控制器。
10.根据权利要求7所述的消防泵控制系统,其中,所述另一预定动作包括提供第二压力报警,其中所述第二压力报警表示所述消防泵压力传感器正在发生故障。
11.根据权利要求1所述的消防泵控制系统,其中,所述消防泵控制器和所述管道补压泵控制器被配置为经由有线通信链路进行通信。
12.一种消防泵控制器,被配置为控制消防泵系统的运行,所述消防泵控制器包括: 压力变换器,被配置为基于所述消防泵系统的压力来生成第一压力信号;以及 处理器,被配置为: 基于所述第一压力信号来确定第一压力值; 经由有线通信链路接收第二压力值,其中,所述第二压力值表示来自管道补压泵控制器的压力变换器的第二压力信号;以及 基于所述第一压力值与所述第二压力值的比较来确定用于所述消防泵系统的动作。
13.根据权利要求12所述的消防泵控制器,其中,所述处理器还被配置为在所述第一压力值与所述第二压力值之差大于一阈值时执行所述动作。
14.根据权利要求12所述的消防泵控制器,其中,所述动作包括提供压力报警。
15.根据权利要求12所述的消防泵控制器,其中,所述动作包括启动所述消防泵系统的消防泵的运行。
16.根据权利要求12所述的消防泵控制器,其中,所述动作包括当所述第一压力值小于用于所述管道补压泵控制器的压力设定点且所述管道补压泵为空闲时将用于启动所述消防泵系统的管道补压泵的运行的命令提供至所述管道补压泵控制器。
17.根据权利要求12所述的消防泵控制器,其中,所述处理器还被配置为将所述第一压力值提供至所述管道补压泵控制器。
18.一种非瞬态计算机可读介质,其内存储有能由计算设备执行以使所述计算设备控制消防泵系统的消防泵的运行的指令,其中,所述指令是有效的以使所述计算设备执行功能,所述功能包括: 基于从消防泵压力传感器输出的第一压力信号来确定第一压力值; 从管道补压泵控制器接收第二压力值; 比较所述第一压力值与所述第二压力值;以及 基于所述比较和消防泵控制器的配置设定来确定用于所述消防泵系统的动作。
19.根据权利要求18所述的非瞬态计算机可读介质,还包括有效的以使所述计算设备确定所述第一压力值与所述第二压力值之差是否大于一阈值的指令。
20.根据权利要求18所述的非瞬态计算机可读介质,其中,所述动作包括: 提供压力报警,其中所述压力报警表示所述消防泵压力传感器或所述管道补压泵控制器的管道补压泵压力传感器正在发生故障;以及 启动所述消防泵的运行。
【文档编号】F04B49/06GK103486012SQ201310223661
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】道格拉斯·A·斯蒂芬斯 申请人:阿斯科动力科技公司

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