[发明专利]控制稳压泵以及数据录入泵运行的系统和方法

说明书

技术领域

本专利申请涉及一种用于稳压泵或补给泵(在本领域中通常也称作管道补压泵(jockey pump))的可编程控制器。更特别地，本专利申请是关于用于控制这种稳压泵以及数据录入泵系统(例如消防泵系统)内的泵运行的系统和方法。

背景技术

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编程激活温度，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，用于将大量的水传送至该建筑的任意一层以供给消防员的水带线(hose line)。

图1示出了现有技术消防系统100的框图。消防泵102通过向水传递能量来增大供水的水压。水压的提高使水转移到消防系统120中。消防泵控制器108用于以某种预定方式自动管理消防泵驱动器102的开启和停止，而且监测并用信号传达由消防泵和驱动器102、控制器108以及配件组成的消防泵单元的状态和情况。稳压泵106用于在消防泵没有使水流动时将消防系统120上的压力维持在预设范围之间。稳压泵控制器110用于以某种预定方式自动管理稳压泵106的开启和停止，而且监测并用信号传达由稳压泵和驱动器106以及控制器110组成的稳压泵单元的状态和情况。为了在消防系统120中建立压力，在消防泵装置中使用止回阀121以便只允许一个方向的水流。止回阀安装在每一个泵的出口和消防系统之间。闸阀122安装在每一个泵的入口和出口上并用于将两个泵中的一个与消防系统隔离以达到维持的目的。

在典型的消防泵安装中，稳压泵的输出连接至系统侧的止回阀。泵的主要功能是通过在压力设定点之间自动循环来维持系统水压。即，泵将通过在预定的、独立的起动(START)和停止(STOP)压力设定之间自动地循环打开和关闭来维持消防系统中的水压。通过这种方式，管道补压泵起到补给系统中的小泄露的作用，进而帮助防止较大的消防泵进行有害循环(nuisance cycling)。因而，通常，管道补压泵的起动和停止设定被设置为远高于消防泵的起动和停止设定，从而使得管道补压泵循环以针对正常泄露而维持压力。

消防泵装置100包括通过闸阀的方式连接至供水104的消防泵102。供水104在压力下向洒水系统立管以及软竖管提供水流。通常，当供水不能提供足够的压力以满足消防洒水系统的液压设计要求时，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，或在消防洒水器处需要相对高的末端压力(terminal pressure)以提供大量水的系统中(例如，在储藏仓库中)发生。

当消防系统120中的压力下降至低于某个预定起动压力(低压)时，消防泵102起动。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120中的压力可能显著下降。可替代地，至竖管系统的防火软管连接可能被消防员打开，致使消防系统中压力下降。消防泵102可以具有3到3500马力(HP)之间的额定值(rating)。

消防泵装置100还包括稳压泵106(本文中也可以称作补给泵或管道补压泵)。该泵旨在维持消防系统中的压力从而使得较大的消防泵102不需要不断运转。例如，管道补压泵106将压力维持在人为水平(artificial level)，从而单个消防洒水器的运行将造成将被消防泵控制器108感测到的压力下降，这促使消防泵102起动。管道补压泵106可以具有1/4到100马力(HP)之间的额定值。

管道补压泵106可以将压力维持为高于较大的消防泵102的压力设定，从而防止主消防泵间歇起动。例如，管道补压泵106对于系统内的正常泄露(例如阀门上的填充物、接头处的渗漏、消防栓处的泄露等)以及无意中使用供水的水提供补给水压。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的有害运行最终导致消防队介入。消防泵102的有害运行还增加了主消防泵102的磨损。因而，通常希望减少和/或避免消防泵102进行任何有害的或非计划中的运行。

在美国，NFPA20(消防系统固定式泵安装标准)规定了消防系统中管道补压泵106的应用，其禁止主消防泵或辅消防泵被用作稳压泵。