控制穩壓泵以及數據錄入泵運行的系統和方法

專利名稱：控制穩壓泵以及數據錄入泵運行的系統和方法
技術領域：
本專利申請涉及一種用于穩壓泵或補給泵(在本領域中通常也稱作管道補壓泵(jockey pump))的可編程控制器。更特別地，本專利申請是關于用于控制這種穩壓泵以及數據錄入泵系統(例如消防泵系統)內的泵運行的系統和方法。
背景技術：
消防系統可以包括灑水系統和/或豎管系統。灑水系統是向連接有多個噴灑滅火器的配水管道系統提供足夠壓カ和流量的主動(active)消防措施。一旦灑水器周圍的環境溫度達到單個灑水噴頭的編程激活溫度，則能夠觸發每ー個噴頭閉合的灑水器。在標準的濕管灑水系統中，當達到預定熱等級(heat level)時，獨立地激活每一個灑水器。為此，運行的灑水器的數目僅限于火災附近的那些，進而使得起火點上方的可用水壓最大化。豎管系統是另一種類型的消防措施，其由安裝在多層建筑內認真規劃的位置處的豎向管道網 組成，用于將大量的水傳送至該建筑的任意ー層以供給消防員的水帶線(hose line)。圖I示出了現有技術消防系統100的框圖。消防泵102通過向水傳遞能量來増大供水的水壓。水壓的提高使水轉移到消防系統120中。消防泵控制器108用于以某種預定方式自動管理消防泵驅動器102的開啟和停止，而且監測并用信號傳達由消防泵和驅動器102、控制器108以及配件組成的消防泵單元的狀態和情況。穩壓泵106用于在消防泵沒有使水流動時將消防系統120上的壓カ維持在預設范圍之間。穩壓泵控制器110用于以某種預定方式自動管理穩壓泵106的開啟和停止，而且監測并用信號傳達由穩壓泵和驅動器106以及控制器110組成的穩壓泵単元的狀態和情況。為了在消防系統120中建立壓力，在消防泵裝置中使用止回閥121以便只允許ー個方向的水流。止回閥安裝在每ー個泵的出口和消防系統之間。閘閥122安裝在每ー個泵的入口和出口上并用于將兩個泵中的一個與消防系統隔離以達到維持的目的。在典型的消防泵安裝中，穩壓泵的輸出連接至系統側的止回閥。泵的主要功能是通過在壓カ設定點之間自動循環來維持系統水壓。即，泵將通過在預定的、獨立的起動(START)和停止(STOP)壓カ設定之間自動地循環打開和關閉來維持消防系統中的水壓。通過這種方式，管道補壓泵起到補給系統中的小泄露的作用，進而幫助防止較大的消防泵進行有害循環(nuisance cycling)。因而，通常，管道補壓泵的起動和停止設定被設置為遠高于消防泵的起動和停止設定，從而使得管道補壓泵循環以針對正常泄露而維持壓力。消防泵裝置100包括通過閘閥的方式連接至供水104的消防泵102。供水104在壓カ下向灑水系統立管以及軟豎管提供水流。通常，當供水不能提供足夠的壓力以滿足消防灑水系統的液壓設計要求時，就需要消防泵。這經常在高的建筑物中(例如在高層建筑中)發生，或在消防灑水器處需要相對高的末端壓カ(terminal pressure)以提供大量水的系統中(例如，在儲藏倉庫中)發生。當消防系統120中的壓カ下降至低于某個預定起動壓カ(低壓)時，消防泵102起動。當ー個或多個消防灑水器暴露于它們的設計溫度以上的熱并且打開、釋放水時，消防系統120中的壓カ可能顯著下降。可替代地，至豎管系統的防火軟管連接可能被消防員打開，致使消防系統中壓力下降。消防泵102可以具有3到3500馬カ(HP)之間的額定值(rating)。消防泵裝置100還包括穩壓泵106 (本文中也可以稱作補給泵或管道補壓泵)。該泵旨在維持消防系統中的壓カ從而使得較大的消防泵102不需要不斷運轉。例如，管道補壓泵106將壓カ維持在人為水平(artificial level)，從而單個消防灑水器的運行將造成將被消防泵控制器108感測到的壓カ下降，這促使消防泵102起動。管道補壓泵106可以具有1/4到100馬カ(HP)之間的額定值。管道補壓泵106可以將壓力維持為高于較大的消防泵102的壓カ設定，從而防止主消防泵間歇起動。例如，管道補壓泵106對于系統內的正常泄露(例如閥門上的填充物、接頭處的滲漏、消防栓處的泄露等)以及無意中使用供水的水提供補給水壓。當消防泵102起動時，可以向建筑物的報警系統發送信號以觸發火警。消防泵102的有害運行最終導致 消防隊介入。消防泵102的有害運行還増加了主消防泵102的磨損。因而，通常希望減少和/或避免消防泵102進行任何有害的或非計劃中的運行。在美國，NFPA20(消防系統固定式泵安裝標準)規定了消防系統中管道補壓泵106的應用，其禁止主消防泵或輔消防泵被用作穩壓泵。消防泵102和管道補壓泵106中的每ー個包括泵控制器108和110，其可以包括能被用來調節起動和停止設定點的基于微處理器的控制器。只是作為ー個例子，早在2001年I月，美國北卡羅來納州的卡里的Firetrol公司(Firetrol, Inc. of Cary, North Carolina)就提供了基于微處理器的管道補壓泵控制器。一般而言，這些基于微處理器的泵控制器或管道補壓泵控制器典型地容置于エ業殼體中，包括數字顯示器并且典型地通過固態壓カ傳感器以l_5Vdc接收壓カ信息。這種數字控制器被用于監測消防系統中的水壓，并允許用戶管理某些可編程的泵操作，用于控制一個、兩個(ニ)或三個(三)增壓泵系統。使用電子壓カ監測器，可以利用對于0-300和0-600psi范圍提供l-5Vdc輸出的壓カ變換器來測量水壓。經由可編程的數字設定點可以獨立地控制ー個到三個泵的運行。每個泵的這種數字設定點包括起動和停止壓力，以及開啟延遲(on-delay)、最小運轉以及關閉延遲(off-delay)計時器。為在指示低壓情況時起動的請求提供了額外的輸出，并且為重置所有計時功能提供了遠程停止/重置輸入。數字壓カ監測器可以被配置以用于單個、兩個、三個以及泵送(pump up)或排空(pump down)應用中。管道補壓泵控制器110可以具有大約5到10磅每平方英寸的起動壓カ設定點，其大于消防泵控制器108的起動壓カ設定點。按照這種方式，管道補壓泵控制器110使得管道補壓泵106循環以將系統維持在遠高于消防泵102的起動設定的預定壓力，從而使得消防泵只在發生火災時或者管道補壓泵106被大于正常系統壓カ損耗的系統壓カ損耗壓倒(overcome)時才運轉。圖2示出了現有技術基于微處理器的雙管道補壓泵控制器200，例如，以商標名稱為“數字壓カ監測器 FTA470 (Digital Pressure Monitor FTA470) ” 銷售的 Firetrol 電子壓カ監測器。該現有技術的管道補壓泵控制器200包括連接至微處理器控制器204上的三個模擬輸入管腳的固態電子壓カ變換器202。該壓カ變換器測量水壓，并將l_5Vdc的輸出信號提供至微處理器控制器204。例如，這種固態壓カ變換器可以包括由Senso-Metrix制造的型號SP975。微處理器控制器204輸出滯后泵起動/停止信號、超前(lead)泵起動/停止信號以及泵運轉信號。管道補壓泵控制器200提供可編程的計時功能、壓カ設定點、補償和縮放校準以及泵送和排空選項。提供滯后和超前泵輸出信號以在壓力下降至低于起動壓カ設定點時向繼電器通電以起動它們的泵，并且保持通電直到壓カ滿足停止壓カ設定點。可以在微處理器控制器200中對開啟延遲計時器進行編程以在請求起動(即，低壓)時提供起動泵的時間延遲。由于如果壓カ返回至停止壓カ則重置這些計時器，因而，開啟延遲計時器經常被用于提供關于低壓的真實性檢驗，以消除由于消防系統中壓力偏移導致的有害起動。現有技術的管道補壓泵控制器200還包括數字面板顯示器。圖3是現有技術數字面板顯示器的示意圖，該數字面板顯示器可以與某種現有技術的微處理器管道補壓泵控制器(例如圖I所示的控制器)一起使用。數字面板顯示器包括ー個或多個LED指示器。這種LED指示器可以用于單位數泵號、四位數壓カ，以及用于設置模式的紅色LED、用于運轉模式的綠色LED、指示運轉模式中起動請求的紅色LED、指示運轉模式中開啟延遲計時序列的黃色LED、指示運轉模式中最小運轉計時序列的黃色LED、指示運轉模式中關閉延遲計時序列的黃色LED、指示運轉模式中的停止壓カ的緑色LED以及指示AC電源開啟的綠色LED。該數字面板顯示器還包括用來對管道補壓泵控制器進行編程的按鈕，例如泵選擇、模式選擇、向上/向下選擇箭頭以及輸入。提供輔助單位數LED顯示器(泵號)以指示在多個管道補壓泵安裝中哪個泵正在被監測。提供modbus RS485串行通信端ロ以將壓力值和壓力設定點傳輸至主機。在運行時，這些現有技術電子數字壓カ監測器的繼電器基于獨立的起動和停止壓カ設定點獨立地運行。在配置為泵送的系統中，例如管道補壓泵應用，當系統壓カ落至低于起動設定點(低壓)時，監測器點亮“起動” LED。假設開啟延遲計時器設定為O秒，壓カ監測器對繼電器通電以使得第一泵運轉。如果開啟延遲計時器設定為大于0，則監測器點亮“開啟延遲”LED以開始開啟延遲計時序列，井延遲起動第一泵達開啟延遲時段。如果變為滿足壓力，則立即重置開啟延遲計時器。如果最小運轉計時器被設定為大于O分鐘的值，則監測器點亮“最小運轉”LED以開始計時序列并使得泵運轉最小運轉時段。在最小運轉時段末尾，假設系統壓カ滿足，則監測器熄滅LED并停止向繼電器通電以關掉第一泵。否則，監測器繼續使第一泵運轉直到壓カ滿足。如果將關閉延遲計時器設定為大于O分鐘的值，則監測器點亮“關閉延遲”LED以在壓力滿足之后開始關閉延遲計時序列。監測器繼續使泵運轉直到關閉延遲時間到期，然后監測器為繼電器斷電以關掉第一泵。關閉延遲計時器和最小運轉計時器互相排斥。為了防止短期循環，可以使用默認運轉時間。其他的泵采用獨立的起動和停止設定點以相同的方式運行。盡管現有技術中這種已知的基于微處理器的控制器部分地基于它們的基于微處理器的控制提供了一定的優點，然而現有技術中這種已知的基于微處理器的設備也具有一定的局限性。例如，這種早期的基于數字微處理器的管道補壓泵控制器的ー個缺點是，它們提供的用來幫助維護人員識別并潛在地診斷造成間歇或頻繁維護泵循環的某些原因的能 力有限。例如，這種早期的基于微處理器的設備不提供允許控制器錄入或存儲某些運行事件的方法或方式。這樣，經常難以識別或跟蹤將造成泵間歇循環或可能造成泵電機進而是泵由于某些電カ或電氣故障而跳閘(trip off)的某些系統事件。這樣，如果能提供某些數據事件錄入特征，將有利于具有用戶可訪問的某些事件錄入特征，從而能夠獲取關于管道補壓泵循環的某些運行情況(例如持續的管道補壓泵循環或不確定的控制器關閉)供趨勢預測和分析。這種信息最好還能夠包括關于泵在一天的某個時間期間、在一星期的某個時間期間、或者甚至是在一個定義的時間段期間(例如，在寒假的第一個星期期間)如何循環的控制器事件信息。可以監測這種管道補壓泵何時以及多久進行一次循環并且將某些時間段內管道補壓泵運行情況特征化，還可以對于某些維修要求的正確識別和診斷帶來很大益處。例如，對壓力水平改變原因的早期診斷可以減小診斷潛在問題所需的時間量，診斷潛在問題能夠防止造成消防泵循環并造成與其相關的有害問題的后續事件。此外，通過事件錄入和數據跟蹤的強化診斷，還可以幫助識別某些運行關注問題，這些運行關注問題自身可能表現為潛在的災難性消防泵故障。這樣，總的來說，控制器事件錄入和數據跟蹤可以幫助避免消防泵系統昂貴的且不希望的停機時間。當然，強化診斷還可以幫助減少使得消防泵系統重新上線所需的時間量。強化診斷還能夠幫助減少安 裝時間和成本，在此問題能夠被很快地識別并解決。這種數據和事件跟蹤的另ー個優點是還將有助于這種泵系統(例如消防泵系統)的長期運作，從而使得泄露以及影響管道補壓泵循環運行的其他原因能夠被有效且更容易地識別出來，因而提高了整個系統的壽命。此外，通常情況下需要增強的數據通信，尤其是在消防泵系統中進而在消防泵控制室內。例如，具有增強的數字通信能力的管道補壓泵控制器也將被證明是非常有用的。例如，這種增強的數據通信將允許控制器實時地通信其累積的某種事件歷史數據，因而允許該數據的本地或遠程通信。即，可以將維護和運行診斷信息遠程通信至中央位置(例如本地或區域性維護中心)以進行消防泵系統運行控制和維護。通過提供具有增強的數據通信模塊的管道補壓泵控制器，將允許控制器經由許多數字通信協議的主機來通信，這些協議例如但不限于 Modbus、Modbus 以太網、CAN、CANOpen、無線以太網、DeviceNet、Prof iBus、BACNet、ARCNet、ZigBee、藍牙(Bluetooth)以及其他類似的協議結構。此外，對于增加的記錄保存數據、數據收集以及存儲的需求也越來越高，以減少維護消防泵系統所需的整體時間和保養費。而且，增強的記錄保存能夠幫助對可能在消防泵系統(例如圖I所示的系統)中發生的某些事件進行故障定位和檢修。 此外，在某些關鍵的應用中，對于泵系統的三相電壓監測的需求越來越高，尤其是那些安裝在不耐用電網或不穩定電網上或附近的系統。在這些關鍵應用中，這種電壓監測能夠用來提供保護以防止由于反相(Phase reversal)造成過早發生設備和/或泵故障。某些關鍵應用中(例如在消防泵系統中)非有意的反相可能具有潛在的災難性后果，在此某些泵電機被逆向驅動。此外，這種期望的三相電壓監測還可以用來提供保護，以防止斷相、反相、過電壓或欠電壓、不平衡電壓和短期循環。因此，通常情況下需要能夠通過穩壓泵控制器(例如，管道補壓泵控制器)的方式提供可靠的故障感測和遠程報警通知。此外，還需要對于泵起動失敗和泵電機過載情況進行遠程報警監測。

發明內容
本文公開的示例設備、系統和方法涉及穩壓泵(例如消防泵安裝系統的管道補壓泵)的運行控制和/或事件和數據錄入。在一個示例中，提供了用于控制消防泵系統的管道補壓泵的運行的管道補壓泵控制器。該管道補壓泵控制器包括至少ー個電子電路板，該至少ー個電子電路板包括可編程微控制器，該可編程微控制器被配置為接收指示壓カ值的信號并將其轉換為數字或ニ進制壓カ值。該控制器比較該壓力值和至少ー個閾值，該閾值可被用于通過電機(例如三相電機)的方式發起管道補壓泵的運行。存儲器被操作地配置至可編程微處理器，并且可被用于存儲代表穩壓泵運行的事件統計。在一個優選的可替代布置中，管道補壓泵控制器還可以包括可以直接或間接地耦合至控制器電子電路板(CPU)的輸入/輸出(I/O)擴展模塊(也是電子電路板)。該輸入/輸出(I/o)擴展模塊或板可以配置為向用戶提供遠程報警監測能力。該管道補壓泵控制器還可以包括分離的或集成的存儲器設備或模塊，該存儲器設備或模塊可以被配置為存儲能夠用于指示關于管道補壓泵過去運行的某些信息的事件統計和其他相關歷史數據，因而提供了強化診斷、解決問題優點和其他相關的時間節省特征。在其他示例中，提供了計算機可讀存儲介質，其中存儲有計算設備可執行的指 令以使所述計算設備控制消防泵安裝系統的管道補壓泵的運行。該指令可以起作用(effective)以使所述計算設備執行以下功能在電子電路板處接收指示壓カ值的信號；以及將所述壓カ值與用于發起管道補壓泵的運行的閾值進行比較。在一個示例中，該功能還可以包括在耦合至電子電路板的輸入/輸出(I/O)擴展板處接收，以為用戶提供遠程報警監測能力。在一些示例中，該功能還包括存儲指示關于管道補壓泵過去運行信息的事件統計。在額外的示例中，提供了用于控制消防泵系統的管道補壓泵的運行的方法。該方法可以包括在電子電路板處接收指示壓カ值的信號，并將該壓カ值與用于發起管道補壓泵運行的閾值進行比較。在一個示例中，該方法還可以包括在耦合至電子電路板的輸入/輸出(I/o)擴展板處接收，以為用戶提供遠程報警監測能力。在一些示例中，該方法可以包括存儲指示關于管道補壓泵過去運行信息的事件統計。前述發明內容只是示例性的，并非g在以任何方式進行限制。除了以上描述的示例性方案、實施例和特征，通過參照附圖和以下的詳細描述，更多的方案、實施例和特征將變得清晰。


圖I是現有技術消防系統的框圖；圖2示出了現有技術基于微處理器的雙管道補壓泵控制器；圖3是現有技術數字面板顯示器的示意圖，該數字面板顯示器可以與圖2所示的微處理器管道補壓泵控制器一起使用；圖4是示出配置為維持泵系統內水壓的示例系統的框圖；圖5是示出配置為控制管道補壓泵以維持水系統內水壓的泵控制器系統的另一個示例的框圖；圖6顯示用于運行管道補壓泵控制器的方法的示意性實施例的流程圖；圖7A示出具有容置在殼體內的電子控制件和電機動力傳動件的示例管道補壓泵控制器；
圖7B示出了管道補壓泵控制器(例如圖7A所示的控制器)的示例主屏幕顯示器；圖8A和圖8B示出了示例電子控制板；圖9示出了示例I/O擴展板；圖10是電子電路板組件的示例展開圖；圖11示出了示例圖形用戶接ロ，該圖形用戶接ロ經由“主菜単”中的屏幕對于管道補壓泵控制器的運行提供導航；以及圖12示出了圖11中“主菜単”的“系統設置”子菜單中的屏幕。
具體實施例方式在以下的詳細描述中，參照構成其一部分的附圖。在附圖中，除非文中另有說明，相似的標號典型地指代相似的部件。在詳細描述中描述的示例性實施例、附圖以及權利要求書并不是為了限制。在不脫離本文列出主題的構思或范圍的情況下，也可以采用其他實施例，并且可以進行其他變化。應當容易理解，可以對本文大致描述以及在圖中示出的本公開內容的方案以多種不同配置來進行布置、替換、組合、分離以及設計，所有的這些均是本文清楚預期的。本文公開的示例設備、系統和方法涉及對泵系統的泵(例如消防泵系統的管道補壓泵)的運行的控制和監測。在一個示出的布置中，管道補壓泵控制器可以包括電子電路板，該電子電路板配置為接收指示壓カ值的信號，并且將該壓カ值和用于發起管道補壓泵運行的設定點進行比較。管道補壓泵控制器還可以包括輸入/輸出(I/o)擴展板，該輸入/輸出(I/o)擴展板耦合至電子電路板，用于向用戶提供遠程報警監測能力。該管道補壓泵控制器還可以包括存儲器，該存儲器配置為存儲指示關于管道補壓泵的過去運行信息的事件統計。本文描述了其他的示例設備、系統和方法。圖4是示出示例系統400的框圖,該示例系統400配置為維持消防水系統(例如圖I所示的系統120)內的水壓。在一些示例中，系統400可以包括一個或多個功能性或物理部件，例如壓カ變換器402、泵控制器404、控制變壓器406、三相輸入線408以及電機410。所描述的ー個或多個功能或物理部件可以被分為其他的功能性或物理部件，或者可以被組合為更少的功能性或物理部件。在另ー些示例中，額外的功能性和/或物理部件可以被添加到圖4所示的示例中。只是作為ー個例子，如所示出的，三相輸入線408可以包括三相輸入線200-600Vac50/60Hz。該輸入線優選地直接耦合至電機保護器，該電機保護器可以包括三相斷路器以及適當的過載保護。還如同所示出的，電機可以設置有三相接觸器。變壓器406可以包括24伏控制變壓器并且包括熔絲保護。壓カ變換器402配置為產生根據所施加壓カ而變化的信號。例如，返回圖1，所施加的壓カ可以是在泵的消防系統120上監測的壓力。這樣，壓カ變換器402可以位于水系統中泵的入口處，以產生例如根據泵的入口處的抽吸壓力、泵的出口處的釋放壓力、總的系統壓カ或其他水壓而變化的信號。壓カ變換器402可以是任何種類的壓カ傳感器，并且可以測量基于任何類型的壓力，例如絕對壓力、表壓カ(gauge pressure)、差動壓カ或密封壓力。
壓カ變換器402可以是使用f禹合至彈簧管(bourdon tube)的LVDT的電子壓カ傳感器，并且可以配置為向用戶提供可選擇的起動和停止壓カ設定。在其他示例中，壓カ變換器402可以是固態壓カ感測設備、機電壓カ感測設備或二者的組合。只是作為ー個例子，美國專利號 5，577，890、名稱為 “SolidState Pump Control And Protection System (固態泵控制和保護系統)”(授權公告日期1996年11月26日)的專利公開了ー種類型的固態壓カ變換器，通過引用的方式將其整體并入本文，讀者參考該專利能夠獲得更多的信息。如同在該現有技術參考文獻中所公開的，一種這樣的固態壓カ變換器包括半導體壓カ變換器，該半導體壓カ變換器包括被描述為具有布植在硅膜上的四電阻橋的集成電路，例如從伊利諾伊州佛カ波特的 Micro Switch (Micro Switch of Freeport, Illinois)可以獲得的編號為24PCGFM1G的部件(參見例如第5欄第13-16行)。可替代地，也可以使用來自Senso-Metrix的型號SP975的固態壓カ變換器。在一些示例中，對于淡水服務，壓カ變換器402可以是0-300psi(0-20.69bar)的壓カ變換器，或者，對于其他應用可以是0-600psi(41. 38bar)。壓カ變換器的其他示例包括用于淡水服務、海水/泡沫服務或其他服務的0-300psi、0-500psi、0-600psi或O-IOOOpsi的壓カ傳感器。也可以使用處于或者基本上處于所描述的那些用于其他壓カ傳感器的范圍 內的任意范圍，并且高壓和低壓設定可以彼此獨立。在一個優選的布置中，對應于0-300psi或0-600psi的相關聯壓力的l_5Vdc模擬電壓將被提供至控制器404的CPU板的JP9管腳3。在一個示例中，壓カ變換器402可以包括在用于泵控制器404的殼體(enclosure)中。在其他示例中，壓カ變換器402安裝在用于泵控制器的殼體的外部并且可操作地耦合至泵控制器404。壓カ變換器402可操作地耦合至泵控制器404。泵控制器被配置為激活泵的電機410以經由水系統來泵送水。泵控制器404可以使直接耦合至電機410的接觸器(contactor)通電，以使泵循環打開和關閉，進而經由消防系統來泵送水。這允許控制器維持水系統中的預定壓力，進而防止整個消防泵安裝系統(例如如圖I所示的消防泵安裝系統)內較大的消防泵出現不期望的運行。在示例實施例中，泵控制器404是管道補壓泵控制器，電機410操作消防系統中的至少ー個管道補壓泵，例如，如圖I所示的管道補壓泵106。單相控制變壓器408向泵控制器404的控制元件提供低壓電。如同所示出的，變壓器406耦合至電機保護器的負載側上的三相輸入線408中的每一條線，該輸入線可以是200-600Vac 50/60Hz線，并且該變壓器406將線電壓轉換成大約24Vac控制電壓以供例如泵控制器404使用。三相輸入線408還向泵的電機410供電，泵的電機410可以利用全線電壓(full line voltage)來起動。一旦泵控制器404被致動,就可以向電機410施加全電壓。可替代地，電機410可以以向電機410施加全線電壓的大約58%的Y形連接(wyeconnection)被起動。在電壓減小的情況下，電機410產生(develop)大約33%的正常起動轉矩，并且可以引起(draw)大約33%的正常起動電流。在ー時間延遲(例如，大約3. 5秒)后，電機410可以以三角形(delta)方式被重新連接，例如，向電機410施加全電壓。泵控制器404可以包括電子電路板412，并且可選地包括輸入/輸出(1/0)擴展板414。電子電路板412和/或輸入/輸出(1/0)擴展板414可以是微處理器，或者電子電路板412和/或輸入/輸出(I/O)擴展板414的功能可以由例如微處理器來執行。例如，泵控制器404還可以包括至少ー個用于顯示壓カ設定點的可視化指示器。在一個優選的布置中，該泵控制器404包括顯示模塊，用戶經由控制器殼體的前門可以訪問該顯示模塊。根據水系統所希望的配置，電子電路板412和/或I/O擴展板414可以是或包括任意類型的處理器，包括但不限于微處理器(μ P)、微控制器(μ C)、數字信號處理器(DSP)或其任意組合。電子電路板412和/或I/O擴展板414可以包括ー級或多級高速緩存、處理器核以及寄存器。處理器核可以包括算木邏輯單元(ALU)、浮點単元(FPU)、數字信號處理核(DSP Core)或其任意組合。優選地，處理器包括基于TMS470的CPU PCB。電路板412從壓カ變換器402接收指示壓カ值的電信號，并將該壓カ值與用于起動或停止電機410和/或管道補壓泵的設定點比較。電路板412可以向I/O擴展板414輸出泵運轉信號，或者可替代地，可以輸出泵運轉信號以使直接耦合至電機410的電機接觸器通電。
重要的是，電路板412還可以從數字通信接ロ 426接收輸入。只是作為ー個例子，電路板412可以從Modbus、控制器局域網總線(CAN總線)或一些其他串行通信接ロ驅動器426接收輸入。還可以提供其他通信接ロ驅動器以與Modbus、Modbus以太網、CAN、CAN0pen、無線以太網、DeviceNet、ProfiBus、BACNet、ARCNet、ZigBee、藍牙以及其他類似的協議結構進行通信。在提供可選的I/O擴展板414的情況下，電路板412可以經由例如帯狀電纜415率禹合至I/o擴展板414。基于微處理器的電路板412可以包括或具有微處理器416、存儲器420的功能，上述存儲器420例如為易失性存儲器(例如RAM)、非易失性存儲器(例如ROM、閃存等)、其任意組合或者任意類型的相關計算機存儲介質。電路板412還可以包括圖形顯示驅動器422。該顯示驅動器422可以被用來驅動泵控制器的顯示器或者用來驅動例如PC、筆記本電腦、視頻監視器、電視或其他類似的監視設備的外部顯示器。這種監視設備可以設置在控制器的本地位置(例如，在消防泵控制室內)或可以遠程設置(例如，在遠程監測站)。電路板412還可以包括繼電器輸出424以使得泵運轉電機接觸器(24Vac)運行。電路板412還可以包括數字接ロ，該數字接ロ配置為例如向例如I/O擴展板414或顯示器提供輸出，例如，泵運轉信號(24Vac觸頭)和遠程報警信號，例如起動失敗、電機過載、相位故障、反相以及公共報警(24Vac觸頭)。例如，電路板412還可以包括模擬輸入接ロ 428，該模擬輸入接ロ 428配置為從壓力變換器402接收模擬信號(例如l-5Vdc)，以使得電路板412能夠比較壓カ值和用于起動或停止電機410的設定點。電路板412還可以包括配置為從圖形用戶接ロ(⑶I)接收輸入的鍵盤接ロ 430以及開關電源432(例如，24Vac輸入)。也可以將電路板412的任意功能或組件進行組合。存儲器420可以包括所存儲的軟件應用，并且微處理器416可以配置為訪問存儲器420并執行存儲在存儲器420中的ー個或多個應用軟件。應用軟件可以包括用于接收壓カ信號、比較壓カ信號和至少ー個設定點值以及基于比較確定是否起動和/或停止電機410的處理。例如，應用軟件還可以包括以下在圖6的流程圖中描述的處理。存儲器420還可以配置為存儲系統400的歷史事件和/或實時運行情況。例如，為系統400維護的這種數據可以包括這種運行信息，例如可能發生以發起或終止電機410的運行的運行情況。例如，詳細信息可以包括從壓カ變換器402接收的壓カ值、電機410的起動和停止次數、電機410的運轉次數(run-times)、報警以及關于三相輸入線408中任意一條線的信息。任意一種數據還可以包括日期時間戳，以指示數據被收集的時間。在其他示例中，存儲器420可以配置為存儲系統400的動作或事件的數據日志，其用來記錄所發生的每個事件和與事件相關的其他相關運行情況。優選地，數據日志可以包括系統400的循環動作的歷史描述(historical account),尤其是管道補壓泵的循環動作。可替代地,數據日志可以包括系統400的循環動作的歷史描述，尤其是消防泵以及管道補壓泵的循環動作。在另ー個可替代的配置中，數據日志可以包括可被包含在泵系統內的兩個或更多個穩壓泵內各種循環動作的歷史描述。只是作為ー個例子，數據日志可以包括可被包含在消防泵系統內的兩個或更多個管道補壓泵內的各種循環動作的歷史描述。由于其可編程性，基于微處理器的控制器404可以被編程以在多種不同運行模式下運行。例如，如同所示出的，控制器404可以包括手動-關閉-自動( M-O-A)輸入模塊401。該模塊可以包括硬線模塊，該硬線模塊包括硬線實現的M-O-A三位開關。可替代地，該手動-關閉-自動(M-O-A)輸入模塊可以包括安裝到控制器殼體門上的輕觸式操作者鍵盤的電路元件。這樣，泵控制器的第一運行模式可以包括關閉(OFF)模式。在該運行模式中，M-O-A開關將處于關閉位置。在該運行模式中，控制器404將禁止或停止電機410的全部控制操作，因而禁止或停止操作地耦合至電機410的泵。重要的是，控制器還可以提供用于控制器404的程序更新模式(PiOgram Update Mode)。還可以配置關閉模式從而允許控制器404在程序更新模式期間接收控制器固件的更新。優選地，在程序更新模式期間，控制器404被禁止執行泵運行。在自動模式中，M-O-A開關將處于自動位置。在該位置，M-O-A開關將控制器404置于自動壓カ控制之下。在這樣ー種控制模式中，控制器404將使泵優選地在可編程的起動壓カ設定點和停止壓カ設定點之間循環打開和關閉。可編程的起動和停止設定點通常設定得遠高于消防泵起動和停止設定的那些設定點。這樣，可以運行控制器404，從而使管道補壓泵循環以針對正常的系統泄漏而維持壓力，進而防止消防泵的有害起動(nuisancestartingノ。在處于自動運行模式的循環運行期間，管道補壓泵控制器404可以提供記錄各種運行情況下特定數據點的特征。只是作為ー個例子，在泵控制器運行期間，可以以特定可編程次數提供壓カ記錄，例如每15秒一次。而且，事件記錄可以包括當前壓カ讀取值(reading)以及日期時間戳，從而使得在特定時間出現的特定壓カ可以被記錄、存儲然后供后續監測或分析。此外，控制器可以配置為當已經測量到超過預定的壓カ偏差(稱作ΛΡ)的偏移(excursion)時記錄壓力。例如，可以對控制器404進行編程從而使其確定監測到的壓カ比某個閾壓力值大了 IOpsi。因此，每當當前記錄的壓カ和上一次記錄的壓カ之間的差的絕對值大于某個預定壓差值ΛΡ(例如IOpsi)時，錄入并記錄新的壓カ值以及日期時間戳，并將其存儲為上一次記錄的值。然后以這種方式將ΛΡ值應用于隨時間推移監測到的所有壓カ讀取值。如果控制器404處于手動運行模式，如圖4所示，M-O-A開關將處于手動位置。在手動模式中，控制器404將直接基于M-O-A模塊401而起動和停止電機410。
優選地，控制器404可以包括可通過基于軟件的狀態機實施的控制序列。在ー個優選的狀態機布置中，狀態機包括至少三種狀態空閑、起動狀態以及運轉狀態。例如，在空閑狀態下，不向電機通電，因而泵將不運轉。然而，在一個優選的運行布置中，狀態機監測各種離散的和測量的數據點以確定是否存在用來將控制器404提前至隨后狀態(例如起動狀態)的情況。在起動狀態期間，微處理器的控制邏輯使能(enabled)的控制器404將對計時器和/或配置選項進行描述(account)，上述計時器和/或配置選項可以對狀態轉變進行延遲或禁止狀態轉變。起動狀態包含與穩壓泵的適當開啟相關聯的邏輯。連續檢測泵被激活可以致使狀 態轉變至運轉狀態。同樣地，起動ー個泵或多個泵失敗將被檢測到，并且可以導致特定報警指示。只是作為ー個例子，如果在某個預定時段內(例如，通電ICR—秒內)沒有從輔助觸頭M 407接收到24Vac信號，則發出(declare)起動失敗報警。在運轉狀態中，泵將處于激活狀態。在運轉狀態期間，狀態機能夠監測各種離散的和測量的數據點以確定是否存在用來停止泵的情況，從而將控制提前到空閑狀態。在運轉狀態期間，基于微處理器的邏輯還將對于g在延遲或禁止泵狀態轉變的任意計時器或配置選項進行描述。控制器404還可以包括多個可編程計時器。在一個控制器布置中，可以提供兩種類型的可編程計時器控制序列計時器和經時計時器(Elapsed Timer) 0優選地，控制序列計時器可以與泵控制狀態機交互，并且可以包括開啟(ON)延遲計時器或最小運轉計時器。開啟延遲計時器為自動模式中的系統壓カ提供一種類型的真實性檢驗。即，該開啟延時計時器可以用來防止由于例如水擊現象(water hammer)等的壓カ偏移導致的泵的有害激活。最小運轉計時器可以用來指定泵保持以自動模式運轉的最小時間長度，以防止泵的短期循環。控制器運行的這ー自動模式的某些方面之前已經描述過。在這ー自動模式中，控制器可被編程，從而假設已經達到了泵系統內的停止壓カ(壓カ滿足)，使其可以保持泵運轉直到最小運轉計時器到期。經時和/或業務計時器用于數據和事件錄入目的。例如，這種計時器可以包括如
下的ー個或多個
記錄最近的泵運行的持續時間。當泵起動時
上次泵運轉計時器該計時器初始化，當泵停止時該計時器終
止。_ 一
總泵運轉計時器_記錄所有泵運轉運行的累積持續時間。—
總單位運轉計時器_記錄控制器運行的累積持續時間。_ —
壓カ記錄計時器 _ 管理用于錄入測量壓力的間隔。
ね^ ^對周數進行計數，用于在將來發布業務到期業務消息計時器、ル^
_ — _ 一 — _ I 一泊息。_ _
I/O擴展板414可以耦合至電路板412，并且可以從電路板412接收信號。I/O擴展板414還可以接收用戶輸入信號，以及來自三相輸入線408的輸入以監測相位(例如，相LI 輸入(200-600Vac)，相 L2 輸入(200_600Vac)以及相 L3 輸入(200_600Vac))。I/O 擴展板將輸入的三相正弦曲線波形轉換為數字方波，該數字方波被輸出至電路板412，用于相位故障和反相檢測。例如，I/O擴展板414可以包括可變換(mappable)報警繼電器，用于起動失敗繼電器430、相位故障報警繼電器和反相報警繼電器440，還用于電機過載繼電器435、開關錯誤設定報警繼電器、自動模式繼電器、手動模式繼電器、關閉模式繼電器、公共報警繼電器445以及可聽見的報警繼電器。這些繼電器可以由I/O擴展板414來操作以執行繼電器的功能，或者可替代地，可以運行井向電路板412提供輸出信號。例如，繼電器可以是或者包括任意類型的開關或電操作開關。在一些示例中，I/O擴展板414被配置成為電路板412提供額外的處理能力，例如 接收額外的輸入。I/o擴展板414還可以被配置成輸出用于操作三相輸入線408上的兩個或更多個電機410的兩種或更多種泵運轉信號，例如通過初始化三相輸入線408向雙泵和三泵的多泵系統中的多個電機410供電。例如，I/O擴展板414可以被配置為指示ー個或兩個泵電機410持續運轉直到I/O擴展板從電子電路板412接收到指示壓カ值滿足(高于設定點)的信號以及最小運轉計時器到期，以兩者中后發生的時間為準。在又一個可替代的布置中，I/O擴展板414可以包括ー個或多個用于罐液面控制應用的可編程輔助模擬通道。可替代地，這些輔助模擬通道可以用在包括雙罐或三罐填充和釋放泵系統的泵應用中。這些模擬通道可以被配置用于15Vdc或4-20mA運行。例如，泵控制器404經由電機410的控制實現管道補壓泵的控制。泵控制器404可以指示電機410(和泵)持續運轉直到系統內的壓カ返回到正常水平以及最小運轉計時器到期，以兩者中后發生的時間為準。使用運轉計時器或延遲使泵的運行持續最小運轉時間，這可以防止管道補壓泵被太過于頻繁地起動(短期循環)。提供開啟延遲計時器(on-delaytimer)以防止在不穩定的壓カ波動的情況下管道補壓泵不必要地起動。圖5是示出泵控制器系統500的另ー個實施例的框圖，該泵控制器系統500配置為控制管道補壓泵以維持水系統內的水壓。在一些示例中，系統500可以包括ー個或多個功能性或物理部件，例如，微處理器502、壓カ變換器接ロ 504、三相監測接ロ 506、開關電源508、閃存510、Modbus驅動器512、CAN總線驅動器514、I/O和繼電器驅動器516、可聽見的報警518以及顯示器520。所描述的ー個或多個功能或物理部件可以被分成其他的功能性或物理部件，或者組合成更少的功能性或物理部件。在另ー些示例中，額外的功能性和/或物理部件可以被添加到圖5所示的示例中。微處理器502可以是任意類型的處理器，包括但不限于微處理器(μ P)、微控制器(P C)、數字信號處理器(DSP)或其任意組合。在一些不例中，微處理器502或微處理器502的功能可以由多個處理器來提供。微處理器502從壓カ變換器接ロ 504接收能夠被解釋為指示水系統中壓力值的模擬輸入信號。對于0-300psi和0-600psi，該信號可以在IV到5V之間。在一個示例中，微處理器502將該信號解釋為指示壓カ值。該系統還可以包括相位監測接ロ，例如三相監測接ロ 506。該相位監測接ロ可以是I/O擴展板的一部分、CPU處理器板的一部分，或者可替代地可以是與這兩者分開的單獨的部件。例如，微處理器502可以從三相監測接ロ 506接收輸入，三相監測接ロ 506能夠監測三相電源線(例如，L1、L2和L3)以檢測相位故障和反相。只是作為ー個例子，I/O擴展板可以提供三個輸入相位的半波整流并將它們轉換成數字方波信號作為控制器的輸入。這些數字方波信號可以指示電源線特性，例如電源電壓、電壓相位以及電壓頻率。例如，部分基于這些數字方波信號，控制器可以確定是否存在具有全部三個存在相位、正確的相位旋轉以及適當的頻率的有效電源線。例如，微處理器502可以由開關電源508供電，該開關電源508被配置為接收24Vac并且輸出合適的電壓值(例如5V、3. 3V和IV)以為泵控制器500的部件供電。例如，微處理器502可以與閃存510 (或其他存儲器)通信以存儲系統500的運行情況，例如泵控制器系統500的運行的歷史代碼或發生事件(occurrence)。例如，微處理器502還可以輸出至Modbus驅動器512并且與CAN總線驅動器514通信以進行串行網絡通信。例如，串行網絡通信可以借助于消防泵控制器或本地或遠程PC發生。 微處理器502還可以輸出至I/O和繼電器驅動器516，從而提供使驅動器運行以激勵繼電器的信號。微處理器502還能夠輸出至可聽見的報警518，該可聽見的報警518可以在某種情況出現時產生可聽見的報警。例如，微處理器502還可以輸出至顯示器520以提供泵控制器系統500的運行的可視化指示。圖6顯示管道補壓泵控制器運行和數據錄入這種運行的方法600的示例性實施例的流程圖。應當理解，對于本文公開的這種和其他處理和方法，流程圖顯示了本文實施例一個可能的實現的功能和運行，例如，如圖4所示的微控制器。就此而言，每ー個方框可以表示ー模塊、程序段(segment)或程序代碼的一部分，該程序代碼包括可以被處理器執行的用于實現處理中特定邏輯功能或步驟的ー個或多個指令。例如，該程序代碼可以被存儲在任意類型的計算機可讀介質中，例如包括磁盤或硬盤驅動器的存儲設備。計算機可讀介質可以包括非瞬時計算機可讀介質，例如，類似于寄存器存儲器、處理器高速緩存和隨機讀取存儲器(RAM)之類的短時間存儲數據的計算機可讀介質。例如計算機可讀介質還可以包括非瞬時介質，例如輔助或持久性長期存儲器，類似于只讀存儲器(ROM)、光盤或磁盤、高密度只讀存儲器(CD-ROM)等。計算機可讀介質還可以是任意其他易失性或非易失性存儲系統。例如，計算機可讀介質可以被認為是計算機可讀存儲介質，或者有形(tangible)的存儲設備。此外，圖6中每ー個方框可以表示被連線以執行處理中特定邏輯功能的電路。如同本領域合理地具有技能的技術人員將理解的，多個可替代的實現方式包括在本公開內容示例實施例的范圍內，其中，可以根據所涉及到的功能，以與所討論或顯示的順序不同的順序(包括基本上同時或逆序)來執行功能。首先，如方框602所示，接收壓カ信號。例如，管道補壓泵控制器可以接收指示消防系統(例如，圖I所示的系統)內水壓大小的壓カ信號。該壓カ信號可以指示耦合至消防泵的水線內的水壓。例如，壓カ信號可以指示大小，或者可替代地，可以指示壓カ高于或低于設定點。管道補壓泵控制器可以包括存儲器，因而該方法可選地可以包括管道補壓泵控制器存儲壓力信號，如方框604所示。除了壓カ信號以外，管道補壓泵控制器還可以存儲與該壓カ信號相關聯的其他數據，例如，接收到壓力信號的日期和時間、接收到這種數據時的線電壓數據、接收到這種數據時管道補壓泵的運行模式、接收到這種數據時消防泵和/或消防泵控制器的運行模式以及其他相關數據。如同本領域技術人員將認識到的，也可以識別、特征化并存儲其他消防泵系統數據。接下來，管道補壓泵控制器確定壓力 是否低于預定的或預設計的設定點，如方框606所示。如果壓カ不低于設定點，則控制器將確定水線中的壓カ處于可接受的水平并且將不起動管道補壓泵，如方框608所示。示例閾值水平可以在0-600psi之間。然而，在額定值175psi的管系統中典型的設定可以為155psi。例如，管道補壓泵控制器可以配置為基于具有Ipsi偏差(differential)的壓カ設定來起動和停止管道補壓泵。也可以編程為更高或更低分辨率的壓カ設定。當壓カ信號指示壓カ低于閾值水平時，管道補壓泵控制器接下來確定開啟延遲時間是否到期，如方框610所示。例如，可以對管道補壓泵控制器進行編程以在運轉耦合至水線的泵之前初始化管道補壓泵。可替代地，可以對管道補壓泵控制器進行編程以在起動泵之前等待預定時間，作為不穩定變化或波動情況下的低壓真實性檢驗(如果壓カ返回至高于停止設定點，則重置開啟延遲計時器)。因而，可以在收到壓カ信號低于設定點的指示時就開始開啟延遲計時器。示例開啟延遲時間可以是大約0-60秒的范圍，典型的設定是5秒的量級。如果在開啟延遲期間壓カ升至高于停止設定613，則取消開啟延遲。然而，在開啟延遲時間到期之后并且如果壓カ沒有高于停止設定，如方框612所示，則該方法可選地包括發起報警的步驟。該步驟示出于方框614。可以提供任意數量的報警或報警消息，例如，泵運轉報警、運轉計時器打開、低電壓、高電壓、電壓不平衡、電機過載、起動失敗、低行頻、高行頻、關于電源監測的通信失敗、關于壓カ監測的通信失敗以及其他運行相關報警。報警情況可以致使管道補壓泵控制器顯示報警消息，和/或激活可聽見的報警。如果有多個報警，則報警消息可以在管道補壓泵控制器的顯示器上滾動。例如，可以提供額外的或可替代的報警，包括相位故障報警繼電器、反相報警繼電器、起動失敗報警繼電器、電機過載報警繼電器或開關錯誤設定報警繼電器。在開啟延遲時間(如果提供)到期后，管道補壓泵控制器可以使泵運轉，如方框616所示。泵經由其止回閥121運行，將趨向于增大主要水線中的水壓。管道補壓泵控制器可以接收指示水線的新壓カ的額外信號，并且一旦壓カ高于設定點且如果最小運轉時間到期，則終止泵的運行，如方框618、620和622所示。例如，泵可以具有最小運轉時間，從而使得泵運轉最小的時間量，以防止泵的短期循環運行。例如，最小運轉時間還可以防止管道補壓泵電機過于頻繁地自動起動，并且可以被設定以保持管道補壓泵運行例如至少I分鐘。在其他的示例中，可以從該方法中可替代地去掉最小運轉時間和開啟延遲時間。可以關閉管道補壓泵的示例性壓カ閾值水平(或壓力范圍)可以為大約
0-600psi，在此情況下，在額定值為175psi的管系統中典型的設定可以是大約175psi。示例性最小運轉時間范圍可以是在大約0-180秒的量級，其中典型的設定是在大約10秒的量級。管道補壓泵控制器還可以被配置為在壓力信號低于設定點達特定或預定時間量的情況下，發動泵或使泵運轉。例如，管道補壓泵控制器可以每一分鐘、以連續的方式或者以預定間隔接收壓カ信號(如方框602所示)，并且一旦壓カ低于閾值達特定時間量，則管道補壓泵控制器可以發起泵的運行。管道補壓泵控制器可以訪問存儲的壓カ信號以便確定壓カ低于設定點的時間長度。關于泵循環歷史的這種運行數據可以存儲在控制器存儲器中，并且可被訪問以供后續的分析和查閱。此外，管道補壓泵控制器還可以被配置為在壓力信號高于設定點達特定或預定時間量的情況下終止泵的運行。例如，管道補壓泵控制器可以每一分鐘、以連續的方式或以預定間隔接收壓カ信號(如方框602所示)。一旦控制器確定壓カ高于閾值達特定時間量(其可以包括瞬時時間量)，則管道補壓泵控制器可以終止泵的運行。與相對于圖2和圖3所示出和描述的現有技術控制器不同，申請人所提議的管道補壓泵控制器的ー個優點是，其可以被配置為獲取事件統計，如方框624所示。該事件統計可以指示管道補壓泵運行之前、運行期間和/或運行之后系統的泵系統細節。實際上，即使管道補壓泵沒有運行，這種泵控制器也可以被配置為獲取這種事件統計。例如，事件統計可以包括最近的歷史事件，例如，關于泵何時運行的指示、管道補壓泵的運轉時間(例如，持續時間長度)、消防泵的運轉時間等。事件統計還可以包括關于總水管中的壓力水平為何落至低于設定點水平的指示。例如，管道補壓泵控制器可以從系統中的其他傳感器接收指示例如灑水器被觸發、出現泄露或閥門打開的額外信號，這些導致了觸發管道補壓泵運行的總水管低壓情況。額外的事件統計/歷史代碼還可以包括報警。盡管方框624已經示出，然而管道補壓泵控制器還可以在圖6的方法期間獲取任意時刻系統的任意細節的事件統計。例如，首先獲取壓力信號信息(如方框602所示)，并且在該時刻，還可以獲取以上描述的任意細節。而且，當獲取事件統計時，可以將時間戳與所獲取的數據相關聯以將事件統計錄入歷史數據日志中。因此，管道補壓泵控制器可以被配置為具有數據獲取能力，并且優選地經由例如RS-485數據端ロ提供所存儲的或可訪問的歷史數據日志。此外，管道補壓泵控制器可以包括打印機或其他記錄儀，并且運行和報警事件(包括系統壓カ)可以被記錄在例如打印機上。打印機/記錄儀可以被配置為待機-運轉雙模式運行。在待機時，打印機例如每30分鐘打印一次帶有時間戳的系統壓カ和所發生的任何報警情況。在運轉模式下，記錄儀以15 秒的間隔打印帶有時間戳的請求運轉事件及其后的系統壓カ以及所發生的報警事件。信息也可以存儲在存儲器中。可以記錄并錄入額外的信息，例如RMS電機電壓和電流、電機的馬力和電壓、其他的帶有時間戳的電壓、電流、相位、頻率和報警數據，以便現場訪問。此外，管道補壓泵控制器還可以被配置為分析事件統計。例如，圖7A示出了具有容置在殼體702 (例如，玻璃纖維殼體)中的電子控制件(electronic control)和電機動力傳動件的示例管道補壓泵控制器700。例如,該殼體702可以包括電子控制件，例如，數字壓カ變換器和由CPU板操作的圖形用戶接ロ(GUI)。例如，還可將I/O擴展板耦合至CPU板以提供額外的特征，例如相位監測和遠程報警觸頭。殼體702可以是但不限于大約12-24英寸的寬度乘以大約15-18英寸的高度。例如，電機動カ傳動件可以包括耦合至由CPU板控制的電機接觸器的手動電機保護器。例如，電機動カ傳動件可以具有大約18kA-200kA@480Vac的短路功率，大約1/2-7. 50240V、1/2-150480V、1/2-200600V、20HP 及以上 0480V 和/或 IOHP 及以上 0240V 的額定功率(HP)。用戶接ロ 704可以安裝在殼體702的門上。優選地，例如，操作者經由密封窗可以看見該用戶接ロ 704。還可以設置門聯鎖分離件(door interlocked disconnect) 740和硬連線的M-O-A開關750。如同所示出的，該示例性用戶接ロ 704包括多鍵用戶鍵盤710、顯示器720以及多個LED 730。例如，用戶接ロ 704可以包括用于屏幕導航和參數配置的7個鍵的用戶輕觸式操作者設備。如同所示出的，這7個輕觸式操作者鍵盤(pad)包括向上按鍵、向下按鍵、向左按鍵、向右按鍵、ESC (退出)按鍵、ENT (輸入)按鍵以及報警/靜音按鍵。如同所示出的，鍵盤704還包括顯示器720。這種顯示器可以用于在導航期間顯示某些屏幕，并且還可以用于顯示某些參數配置數據。優選地，該顯示器包括128X64単色點矩陣顯示器。該顯示器優選地包括用戶可調節的LED背光。接ロ提供的這三個LED 730可以用于指示電源開啟、報警和泵運轉。 在一個優選的布置中，例如，接ロ 704的裝配件可以被構建為遠離殼體702的門樞轉，從而使得當殼體門處于打開位置時接ロ 704是可見的。這提供了如下優點在殼體門閉合或打開的同時監測管道補壓泵的運行或歷史數據，而不必使控制器斷電或停止系統的運行。例如，在ー個布置中，顯示器704可以具有兩線、數字顯示器加上LED指示器以用于控制器運行和報警功能(例如，電源打開、泵運轉和報警)。例如，在待機模式中，用戶接ロ 704的顯示器720顯示系統壓カ(例如，以psi為単位)，并且可選地顯示通用協調時間(UTC)形式的時間和日期，這允許對照國際標準記錄事件。例如，顯示器720可以被配置為還顯示本地時間和數據、每個相位的同步RMS電壓和電流、以及電壓、電流、頻率和壓強的最小和最大測量值。例如，在運轉模式中，顯示器704可以顯示指示泵已經運行的時間量的經時計時器。顯示器720可以顯示額外的消防泵系統信息，例如，歷史數據和事件。顯示器720還可以顯示圖形用戶接ロ(GUI)，以使得用戶能夠訪問管道補壓泵控制器700的控制或所存儲的信息。只是作為ー個例子，圖8示出了一種類型的圖形用戶接ロ 760，該圖形用戶接ロ760可以由微處理器(例如圖4所示的包含在CPU板上的微處理器)來操作。該⑶I包括主屏幕(home screen)，例如圖8所示的主屏幕。如同所示出的，該主屏幕760可以包括能被監測的7條泵的系統信息以查看運行和歷史數據。例如，主屏幕的前兩項762、764可以用于監測控制器的控制狀態和正在被監測的系統的當前壓力。主屏幕760的第三條766和第四條768可以包括用戶定義的或預先選擇的信息。能被顯示的這種用戶定義的或可選擇的數據可以包括但不限于起動壓力、停止壓力、總體泵運轉時間(例如，由經時計時器確定)、泵循環數、每小時的泵循環數、每天的泵循環數、每個月的泵循環數或者以可編程的預定義日期-時間間隔獲取的泵循環數。此外，主屏幕760還可以用于在例如主屏幕的第五條770中指示手動-關閉-自動(M-O-A)開關位置的位置。下一條772可以用于監測激活報警和/或狀態指示。第七條可以用于監測日期和時間或激活的運轉計時器的狀態。最后一條776可以用于監測輔助狀態區。例如，輔助狀態區可以用于向用戶提供關于控制狀態的額外信息(例如，某些故障情況下額外的診斷信息)。
⑶I還可以用于訪問某些主菜單和子菜単，由此可以操作這些菜單以允許用戶對控制器的運行控制進行編程。例如，圖11示出了與圖8A所示的GUI —起使用的主菜單1200的ー個布局。例如，如圖11所示，可以操作該⑶I以訪問主菜單1200。一旦在該主菜單中，即可以訪問某些子菜単。例如，在ー個主菜單布置中，可以經由⑶I訪問5個不同的子菜單1210、1220、1230、1240 和 1250。例如，可以訪問第一個設定子菜單1210。如同所示出的，該子菜單1212允許用戶訪問各種其他子菜單，包括用于系統設置1212、日期和時間1214、計時器1216、壓カ1218以及特征1219的子菜単。這些子菜單中的一個或多個可以由制造者鎖定或受密碼保護。在圖12中進ー步示出了設定子菜單1210的系統設置子菜單1212。如同所示出的，該設定子菜單1210能夠允許訪問各種子菜單，包括顯示菜單1270、語言和単位菜單1272、日期和時間子菜單1274、數據通信設置菜單1276、CAN總線菜單1278以及密碼菜單1280。 顯示菜單1270能夠允許用戶訪問關于顯示器的亮度、對比度、倒轉或鍵盤超時特征的控制。語言和単位子菜單1272能夠允許用戶訪問在文本中使用的語言和用于控制器的溫度和壓カ設定的計量単位。日期和時間子菜單1274能夠允許用戶訪問控制器的時間、日期和日光節約時間(daylight savings)設定。數據通信設置菜單1276能夠允許用戶訪問控制器的端ロ分配、從機設置以及主機設置特征。CAN總線子菜單1278能夠允許用戶訪問控制器的使能、尋址和波特(baud)設置特征。并且，密碼菜單可以用于防止多級密碼保護以防止未經授權的操作。如同前面所討論的，控制器包括用于存儲某些相關運行數據的數據存儲設備(例如，非易失性存儲器)。例如，控制器可以包括用于存儲某些事件數據的數據存儲設備(例如，具有FIFO存儲容量的非易失性按時間順序整理的事件日志)。返回圖11，該運行數據可以通過事件日志子菜單1220或數據歷史子菜單1230的方式被訪問。事件日志是帶有日期時間戳的事件(3000)的FIFO列表，事件(3000)包括壓力讀取值、起動、停止、報警和其他發生事件。壓カ讀取值作為唯一的嵌入變量。當泵不運轉時每小時記錄一次壓カ事件，當泵運轉時每15秒記錄一次壓カ事件。壓カ讀取值還可以通過ΛΡ來控制。數據歷史基本上是由如下數據組成的1)寄存器積累請求(call)、起動、循環的次數、全部經過的控制器運轉時間、全部經過的電機運轉時間、上一次電機運轉時間等。它還由為了用戶方便而獲取和存儲的來自事件日志的一些關鍵事件組成，例如上一次泵起動、上一次相位故障、上一次反相、最小壓カ和最大壓カ等。兩種子菜單都可以通過主菜單GUI 1200被訪問。在一個優選的布置中，數據歷史子菜單1230允許用戶訪問關于管道補壓泵的運行和控制的某些歷史數據。這種信息可以包括但不限干與以下相關的數據
權利要求
1.一種可編程穩壓泵控制器，用于控制位于泵系統內的穩壓泵的運行，所述穩壓泵控制器包括 電子電路板，包括可編程微處理器，所述微處理器被配置為 接收指示壓カ值的信號；以及 將所述壓カ值與用于發起穩壓泵運行的閾值進行比較， 以及存儲器，操作地配置至所述可編程微處理器，所述存儲器用于存儲代表穩壓泵運行的事件統計。
2.根據權利要求I所述的泵控制器，其中，所述電路板被配置為從串行通信接ロ接收輸入。
3.根據權利要求I所述的泵控制器，還包括 輸入/輸出(I/o)擴展板，操作地耦合至所述電子電路板。
4.根據權利要求I所述的泵控制器，其中，所述電子電路板包括圖形顯示驅動器、繼電器輸出、數字接ロ、模擬輸入接口和鍵盤接ロ。
5.根據權利要求I所述的泵控制器， 其中，所述泵控制器被配置為指示所述泵持續運轉直到其從所述電子電路板接收到指示所述壓カ值高于所述閾值的信號以及最小運轉計時器到期，以兩者中后發生的時間為準。
6.根據權利要求I所述的泵控制器，還包括被配置為基于所述泵系統的壓カ產生信號的壓カ變換器。
7.根據權利要求I所述的泵控制器，其中，所述泵控制器被配置為在從所述電子電路板接收到所述泵的運轉信號并且開啟延遲時間到期之后指示所述泵運轉。
8.根據權利要求I所述的泵控制器，其中，所述事件統計包括關于泵何時運行和泵的運轉時間的指示。
9.根據權利要求I所述的管道補壓泵控制器，其中，所述事件統計包括所述泵的某些運行情況的歷史數據日志。
10.根據權利要求I所述的泵控制器，其中，所述事件統計包括至少所述穩壓泵的循環數據歷史。
11.根據權利要求I所述的泵控制器，其中，所述事件統計能夠經由通信接ロ被獲取。
12.根據權利要求I所述的泵控制器，還包括被配置為容置所述電子電路板的殼體， 其中，所述殼體還包括門以及 還包括用戶可訪問的門安裝的觸摸屏顯示器。
13.根據權利要求I所述的泵控制器，其中，所述泵控制器被編程以允許所述控制器操作所述系統內的至少兩個穩壓泵。
14.根據權利要求13所述的泵控制器，其中，所述泵控制器維護所述系統內的兩個或更多個泵的事件統計。
15.根據權利要求I所述的泵控制器，還包括可編程計時器。
16.根據權利要求I所述的泵控制器，還包括相位監測接ロ。
17.根據權利要求16所述的泵控制器，其中，所述相位監測接ロ由擴展板提供。
18.根據權利要求16所述的泵控制器，其中，所述監測接ロ向微控制器提供脈沖數字信號，這些脈沖數字信號指示電源線特性。
19.一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有計算設備可執行的指令以使所述計算設備控制消防泵系統的管道補壓泵的運行，其中所述指令起作用以使所述計算設備執行以下功倉泛 在電子電路板處接收指示壓カ值的信號； 將所述壓カ值與用于發起管道補壓泵運行的閾值進行比較； 向所述管道補壓泵提供泵運轉信號；以及 存儲指示關于所述管道補壓泵的過去運行信息的事件統計。
20.根據權利要求19所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述事件統計包括關于所述管道補壓泵何時運行以及所述管道補壓泵的運轉時間的指示。
21.根據權利要求19所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述事件統計包括所述管道補壓泵的運行的歷史數據日志。
22.一種控制消防泵系統的管道補壓泵運行的方法，所述方法包括 在電子電路板處接收指示壓カ值的信號； 將所述壓カ值與用于發起管道補壓泵運行的閾值進行比較； 向所述管道補壓泵提供泵運轉信號；以及 存儲指示關于所述管道補壓泵的過去運行信息的事件統計。
23.根據權利要求22所述的方法，還包括以預定時間間隔記錄帶有時間戳的系統壓カ值。
全文摘要
本文公開的示例設備、系統和方法涉及消防泵系統的管道補壓泵的運行控制。管道補壓泵控制器可以包括電子電路板，該電子電路板被配置為接收指示壓力值的信號，并將該壓力值和用于發起管道補壓泵運行的閾值進行比較。該管道補壓泵控制器還可以包括存儲器，該存儲器配置為存儲指示關于管道補壓泵的過去運行信息的事件統計。本文描述了其他的示例設備、系統和方法。
文檔編號F04B49/06GK102678530SQ20121005906
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月5日 優先權日2011年3月4日
發明者道格拉斯·A·斯蒂芬斯 申請人:阿斯科動力科技公司