CN102678530A - 控制稳压泵以及数据录入泵运行的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本文公开的示例设备、系统和方法涉及消防泵系统的管道补压泵的运行控制。管道补压泵控制器可以包括电子电路板，该电子电路板被配置为接收指示压力值的信号，并将该压力值和用于发起管道补压泵运行的阈值进行比较。该管道补压泵控制器还可以包括存储器，该存储器配置为存储指示关于管道补压泵的过去运行信息的事件统计。本文描述了其他的示例设备、系统和方法。

Description

控制稳压泵以及数据录入泵运行的系统和方法

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(nuisancecycling)。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。

消防泵102和管道补压泵106中的每一个包括泵控制器108和110，其可以包括能被用来调节起动和停止设定点的基于微处理器的控制器。

只是作为一个例子，早在2001年1月，美国北卡罗来纳州的卡里的Firetrol公司(Firetrol，Inc.of Cary，North Carolina)就提供了基于微处理器的管道补压泵控制器。一般而言，这些基于微处理器的泵控制器或管道补压泵控制器典型地容置于工业壳体中，包括数字显示器并且典型地通过固态压力传感器以1-5Vdc接收压力信息。这种数字控制器被用于监测消防系统中的水压，并允许用户管理某些可编程的泵操作，用于控制一个、两个(二)或三个(三)增压泵系统。使用电子压力监测器，可以利用对于0-300和0-600psi范围提供1-5Vdc输出的压力变换器来测量水压。经由可编程的数字设定点可以独立地控制一个到三个泵的运行。每个泵的这种数字设定点包括起动和停止压力，以及开启延迟(on-delay)、最小运转以及关闭延迟(off-delay)计时器。为在指示低压情况时起动的请求提供了额外的输出，并且为重置所有计时功能提供了远程停止/重置输入。数字压力监测器可以被配置以用于单个、两个、三个以及泵送(pump up)或排空(pump down)应用中。

管道补压泵控制器110可以具有大约5到10磅每平方英寸的起动压力设定点，其大于消防泵控制器108的起动压力设定点。按照这种方式，管道补压泵控制器110使得管道补压泵106循环以将系统维持在远高于消防泵102的起动设定的预定压力，从而使得消防泵只在发生火灾时或者管道补压泵106被大于正常系统压力损耗的系统压力损耗压倒(overcome)时才运转。

图2示出了现有技术基于微处理器的双管道补压泵控制器200，例如，以商标名称为“数字压力监测器FTA470(Digital Pressure Monitor FTA470)”销售的Firetrol电子压力监测器。该现有技术的管道补压泵控制器200包括连接至微处理器控制器204上的三个模拟输入管脚的固态电子压力变换器202。该压力变换器测量水压，并将1-5Vdc的输出信号提供至微处理器控制器204。例如，这种固态压力变换器可以包括由Senso-Metrix制造的型号SP975。微处理器控制器204输出滞后泵起动/停止信号、超前(lead)泵起动/停止信号以及泵运转信号。

管道补压泵控制器200提供可编程的计时功能、压力设定点、补偿和缩放校准以及泵送和排空选项。提供滞后和超前泵输出信号以在压力下降至低于起动压力设定点时向继电器通电以起动它们的泵，并且保持通电直到压力满足停止压力设定点。可以在微处理器控制器200中对开启延迟计时器进行编程以在请求起动(即，低压)时提供起动泵的时间延迟。由于如果压力返回至停止压力则重置这些计时器，因而，开启延迟计时器经常被用于提供关于低压的真实性检验，以消除由于消防系统中压力偏移导致的有害起动。

现有技术的管道补压泵控制器200还包括数字面板显示器。图3是现有技术数字面板显示器的示意图，该数字面板显示器可以与某种现有技术的微处理器管道补压泵控制器(例如图1所示的控制器)一起使用。数字面板显示器包括一个或多个LED指示器。这种LED指示器可以用于单位数泵号、四位数压力，以及用于设置模式的红色LED、用于运转模式的绿色LED、指示运转模式中起动请求的红色LED、指示运转模式中开启延迟计时序列的黄色LED、指示运转模式中最小运转计时序列的黄色LED、指示运转模式中关闭延迟计时序列的黄色LED、指示运转模式中的停止压力的绿色LED以及指示AC电源开启的绿色LED。该数字面板显示器还包括用来对管道补压泵控制器进行编程的按钮，例如泵选择、模式选择、向上/向下选择箭头以及输入。提供辅助单位数LED显示器(泵号)以指示在多个管道补压泵安装中哪个泵正在被监测。提供modbus RS485串行通信端口以将压力值和压力设定点传输至主机。

在运行时，这些现有技术电子数字压力监测器的继电器基于独立的起动和停止压力设定点独立地运行。在配置为泵送的系统中，例如管道补压泵应用，当系统压力落至低于起动设定点(低压)时，监测器点亮“起动”LED。假设开启延迟计时器设定为0秒，压力监测器对继电器通电以使得第一泵运转。如果开启延迟计时器设定为大于0，则监测器点亮“开启延迟”LED以开始开启延迟计时序列，并延迟起动第一泵达开启延迟时段。如果变为满足压力，则立即重置开启延迟计时器。如果最小运转计时器被设定为大于0分钟的值，则监测器点亮“最小运转”LED以开始计时序列并使得泵运转最小运转时段。在最小运转时段末尾，假设系统压力满足，则监测器熄灭LED并停止向继电器通电以关掉第一泵。否则，监测器继续使第一泵运转直到压力满足。如果将关闭延迟计时器设定为大于0分钟的值，则监测器点亮“关闭延迟”LED以在压力满足之后开始关闭延迟计时序列。监测器继续使泵运转直到关闭延迟时间到期，然后监测器为继电器断电以关掉第一泵。关闭延迟计时器和最小运转计时器互相排斥。为了防止短期循环，可以使用默认运转时间。其他的泵采用独立的起动和停止设定点以相同的方式运行。

尽管现有技术中这种已知的基于微处理器的控制器部分地基于它们的基于微处理器的控制提供了一定的优点，然而现有技术中这种已知的基于微处理器的设备也具有一定的局限性。例如，这种早期的基于数字微处理器的管道补压泵控制器的一个缺点是，它们提供的用来帮助维护人员识别并潜在地诊断造成间歇或频繁维护泵循环的某些原因的能力有限。例如，这种早期的基于微处理器的设备不提供允许控制器录入或存储某些运行事件的方法或方式。这样，经常难以识别或跟踪将造成泵间歇循环或可能造成泵电机进而是泵由于某些电力或电气故障而跳闸(trip off)的某些系统事件。这样，如果能提供某些数据事件录入特征，将有利于具有用户可访问的某些事件录入特征，从而能够获取关于管道补压泵循环的某些运行情况(例如持续的管道补压泵循环或不确定的控制器关闭)供趋势预测和分析。这种信息最好还能够包括关于泵在一天的某个时间期间、在一星期的某个时间期间、或者甚至是在一个定义的时间段期间(例如，在寒假的第一个星期期间)如何循环的控制器事件信息。可以监测这种管道补压泵何时以及多久进行一次循环并且将某些时间段内管道补压泵运行情况特征化，还可以对于某些维修要求的正确识别和诊断带来很大益处。例如，对压力水平改变原因的早期诊断可以减小诊断潜在问题所需的时间量，诊断潜在问题能够防止造成消防泵循环并造成与其相关的有害问题的后续事件。此外，通过事件录入和数据跟踪的强化诊断，还可以帮助识别某些运行关注问题，这些运行关注问题自身可能表现为潜在的灾难性消防泵故障。这样，总的来说，控制器事件录入和数据跟踪可以帮助避免消防泵系统昂贵的且不希望的停机时间。当然，强化诊断还可以帮助减少使得消防泵系统重新上线所需的时间量。强化诊断还能够帮助减少安装时间和成本，在此问题能够被很快地识别并解决。

这种数据和事件跟踪的另一个优点是还将有助于这种泵系统(例如消防泵系统)的长期运作，从而使得泄露以及影响管道补压泵循环运行的其他原因能够被有效且更容易地识别出来，因而提高了整个系统的寿命。

此外，通常情况下需要增强的数据通信，尤其是在消防泵系统中进而在消防泵控制室内。例如，具有增强的数字通信能力的管道补压泵控制器也将被证明是非常有用的。例如，这种增强的数据通信将允许控制器实时地通信其累积的某种事件历史数据，因而允许该数据的本地或远程通信。即，可以将维护和运行诊断信息远程通信至中央位置(例如本地或区域性维护中心)以进行消防泵系统运行控制和维护。通过提供具有增强的数据通信模块的管道补压泵控制器，将允许控制器经由许多数字通信协议的主机来通信，这些协议例如但不限于Modbus、Modbus以太网、CAN、CANOpen、无线以太网、DeviceNet、ProfiBus、BACNet、ARCNet、ZigBee、蓝牙(Bluetooth)以及其他类似的协议结构。

此外，对于增加的记录保存数据、数据收集以及存储的需求也越来越高，以减少维护消防泵系统所需的整体时间和保养费。而且，增强的记录保存能够帮助对可能在消防泵系统(例如图1所示的系统)中发生的某些事件进行故障定位和检修。

此外，在某些关键的应用中，对于泵系统的三相电压监测的需求越来越高，尤其是那些安装在不耐用电网或不稳定电网上或附近的系统。在这些关键应用中，这种电压监测能够用来提供保护以防止由于反相(phase reversal)造成过早发生设备和/或泵故障。某些关键应用中(例如在消防泵系统中)非有意的反相可能具有潜在的灾难性后果，在此某些泵电机被逆向驱动。此外，这种期望的三相电压监测还可以用来提供保护，以防止断相、反相、过电压或欠电压、不平衡电压和短期循环。因此，通常情况下需要能够通过稳压泵控制器(例如，管道补压泵控制器)的方式提供可靠的故障感测和远程报警通知。此外，还需要对于泵起动失败和泵电机过载情况进行远程报警监测。

发明内容

本文公开的示例设备、系统和方法涉及稳压泵(例如消防泵安装系统的管道补压泵)的运行控制和/或事件和数据录入。在一个示例中，提供了用于控制消防泵系统的管道补压泵的运行的管道补压泵控制器。该管道补压泵控制器包括至少一个电子电路板，该至少一个电子电路板包括可编程微控制器，该可编程微控制器被配置为接收指示压力值的信号并将其转换为数字或二进制压力值。该控制器比较该压力值和至少一个阈值，该阈值可被用于通过电机(例如三相电机)的方式发起管道补压泵的运行。存储器被操作地配置至可编程微处理器，并且可被用于存储代表稳压泵运行的事件统计。

在一个优选的可替代布置中，管道补压泵控制器还可以包括可以直接或间接地耦合至控制器电子电路板(CPU)的输入/输出(I/O)扩展模块(也是电子电路板)。该输入/输出(I/O)扩展模块或板可以配置为向用户提供远程报警监测能力。该管道补压泵控制器还可以包括分离的或集成的存储器设备或模块，该存储器设备或模块可以被配置为存储能够用于指示关于管道补压泵过去运行的某些信息的事件统计和其他相关历史数据，因而提供了强化诊断、解决问题优点和其他相关的时间节省特征。

在其他示例中，提供了计算机可读存储介质，其中存储有计算设备可执行的指令以使所述计算设备控制消防泵安装系统的管道补压泵的运行。该指令可以起作用(effective)以使所述计算设备执行以下功能：在电子电路板处接收指示压力值的信号；以及将所述压力值与用于发起管道补压泵的运行的阈值进行比较。在一个示例中，该功能还可以包括在耦合至电子电路板的输入/输出(I/O)扩展板处接收，以为用户提供远程报警监测能力。在一些示例中，该功能还包括存储指示关于管道补压泵过去运行信息的事件统计。

在额外的示例中，提供了用于控制消防泵系统的管道补压泵的运行的方法。该方法可以包括：在电子电路板处接收指示压力值的信号，并将该压力值与用于发起管道补压泵运行的阈值进行比较。在一个示例中，该方法还可以包括在耦合至电子电路板的输入/输出(I/O)扩展板处接收，以为用户提供远程报警监测能力。在一些示例中，该方法可以包括存储指示关于管道补压泵过去运行信息的事件统计。

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，更多的方案、实施例和特征将变得清晰。

附图说明

图1是现有技术消防系统的框图；

图2示出了现有技术基于微处理器的双管道补压泵控制器；

图3是现有技术数字面板显示器的示意图，该数字面板显示器可以与图2所示的微处理器管道补压泵控制器一起使用；

图4是示出配置为维持泵系统内水压的示例系统的框图；

图5是示出配置为控制管道补压泵以维持水系统内水压的泵控制器系统的另一个示例的框图；

图6显示用于运行管道补压泵控制器的方法的示意性实施例的流程图；

图7A示出具有容置在壳体内的电子控制件和电机动力传动件的示例管道补压泵控制器；

图7B示出了管道补压泵控制器(例如图7A所示的控制器)的示例主屏幕显示器；

图8A和图8B示出了示例电子控制板；

图9示出了示例I/O扩展板；

图10是电子电路板组件的示例展开图；

图11示出了示例图形用户接口，该图形用户接口经由“主菜单”中的屏幕对于管道补压泵控制器的运行提供导航；以及

图12示出了图11中“主菜单”的“系统设置”子菜单中的屏幕。

具体实施方式

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。

本文公开的示例设备、系统和方法涉及对泵系统的泵(例如消防泵系统的管道补压泵)的运行的控制和监测。在一个示出的布置中，管道补压泵控制器可以包括电子电路板，该电子电路板配置为接收指示压力值的信号，并且将该压力值和用于发起管道补压泵运行的设定点进行比较。管道补压泵控制器还可以包括输入/输出(I/O)扩展板，该输入/输出(I/O)扩展板耦合至电子电路板，用于向用户提供远程报警监测能力。该管道补压泵控制器还可以包括存储器，该存储器配置为存储指示关于管道补压泵的过去运行信息的事件统计。本文描述了其他的示例设备、系统和方法。

图4是示出示例系统400的框图，该示例系统400配置为维持消防水系统(例如图1所示的系统120)内的水压。在一些示例中，系统400可以包括一个或多个功能性或物理部件，例如压力变换器402、泵控制器404、控制变压器406、三相输入线408以及电机410。所描述的一个或多个功能或物理部件可以被分为其他的功能性或物理部件，或者可以被组合为更少的功能性或物理部件。

在另一些示例中，额外的功能性和/或物理部件可以被添加到图4所示的示例中。只是作为一个例子，如所示出的，三相输入线408可以包括三相输入线200-600Vac 50/60Hz。该输入线优选地直接耦合至电机保护器，该电机保护器可以包括三相断路器以及适当的过载保护。还如同所示出的，电机可以设置有三相接触器。变压器406可以包括24伏控制变压器并且包括熔丝保护。

压力变换器402配置为产生根据所施加压力而变化的信号。例如，返回图1，所施加的压力可以是在泵的消防系统120上监测的压力。这样，压力变换器402可以位于水系统中泵的入口处，以产生例如根据泵的入口处的抽吸压力、泵的出口处的释放压力、总的系统压力或其他水压而变化的信号。压力变换器402可以是任何种类的压力传感器，并且可以测量基于任何类型的压力，例如绝对压力、表压力(gauge pressure)、差动压力或密封压力。

压力变换器402可以是使用耦合至弹簧管(bourdon tube)的LVDT的电子压力传感器，并且可以配置为向用户提供可选择的起动和停止压力设定。在其他示例中，压力变换器402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。只是作为一个例子，美国专利号5,577,890、名称为“SolidState Pump Control And Protection System(固态泵控制和保护系统)”(授权公告日期1996年11月26日)的专利公开了一种类型的固态压力变换器，通过引用的方式将其整体并入本文，读者参考该专利能够获得更多的信息。如同在该现有技术参考文献中所公开的，一种这样的固态压力变换器包括半导体压力变换器，该半导体压力变换器包括被描述为具有布植在硅膜上的四电阻桥的集成电路，例如从伊利诺伊州佛力波特的Micro Switch(Micro Switchof Freeport，Illinois)可以获得的编号为24PCGFM1G的部件(参见例如第5栏第13-16行)。可替代地，也可以使用来自Senso-Metrix的型号SP975的固态压力变换器。

在一些示例中，对于淡水服务，压力变换器402可以是0-300psi(0-20.69bar)的压力变换器，或者，对于其他应用可以是0-600psi(41.38bar)。压力变换器的其他示例包括用于淡水服务、海水/泡沫服务或其他服务的0-300psi、0-500psi、0-600psi或0-1000psi的压力传感器。也可以使用处于或者基本上处于所描述的那些用于其他压力传感器的范围内的任意范围，并且高压和低压设定可以彼此独立。在一个优选的布置中，对应于0-300psi或0-600psi的相关联压力的1-5Vdc模拟电压将被提供至控制器404的CPU板的JP9管脚3。

在一个示例中，压力变换器402可以包括在用于泵控制器404的壳体(enclosure)中。在其他示例中，压力变换器402安装在用于泵控制器的壳体的外部并且可操作地耦合至泵控制器404。

压力变换器402可操作地耦合至泵控制器404。泵控制器被配置为激活泵的电机410以经由水系统来泵送水。泵控制器404可以使直接耦合至电机410的接触器(contactor)通电，以使泵循环打开和关闭，进而经由消防系统来泵送水。这允许控制器维持水系统中的预定压力，进而防止整个消防泵安装系统(例如如图1所示的消防泵安装系统)内较大的消防泵出现不期望的运行。在示例实施例中，泵控制器404是管道补压泵控制器，电机410操作消防系统中的至少一个管道补压泵，例如，如图1所示的管道补压泵106。

单相控制变压器408向泵控制器404的控制元件提供低压电。如同所示出的，变压器406耦合至电机保护器的负载侧上的三相输入线408中的每一条线，该输入线可以是200-600Vac 50/60Hz线，并且该变压器406将线电压转换成大约24Vac控制电压以供例如泵控制器404使用。三相输入线408还向泵的电机410供电，泵的电机410可以利用全线电压(full line voltage)来起动。一旦泵控制器404被致动，就可以向电机410施加全电压。

可替代地，电机410可以以向电机410施加全线电压的大约58％的Y形连接(wye connection)被起动。在电压减小的情况下，电机410产生(develop)大约33％的正常起动转矩，并且可以引起(draw)大约33％的正常起动电流。在一时间延迟(例如，大约3.5秒)后，电机410可以以三角形(delta)方式被重新连接，例如，向电机410施加全电压。

泵控制器404可以包括电子电路板412，并且可选地包括输入/输出(I/O)扩展板414。电子电路板412和/或输入/输出(I/O)扩展板414可以是微处理器，或者电子电路板412和/或输入/输出(I/O)扩展板414的功能可以由例如微处理器来执行。例如，泵控制器404还可以包括至少一个用于显示压力设定点的可视化指示器。在一个优选的布置中，该泵控制器404包括显示模块，用户经由控制器壳体的前门可以访问该显示模块。

根据水系统所希望的配置，电子电路板412和/或I/O扩展板414可以是或包括任意类型的处理器，包括但不限于微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信号处理器(DSP)或其任意组合。电子电路板412和/或I/O扩展板414可以包括一级或多级高速缓存、处理器核以及寄存器。处理器核可以包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单元(FPU)、数字信号处理核(DSP Core)或其任意组合。优选地，处理器包括基于TMS470的CPU PCB。

电路板412从压力变换器402接收指示压力值的电信号，并将该压力值与用于起动或停止电机410和/或管道补压泵的设定点比较。电路板412可以向I/O扩展板414输出泵运转信号，或者可替代地，可以输出泵运转信号以使直接耦合至电机410的电机接触器通电。

重要的是，电路板412还可以从数字通信接口426接收输入。只是作为一个例子，电路板412可以从Modbus、控制器局域网总线(CAN总线)或一些其他串行通信接口驱动器426接收输入。还可以提供其他通信接口驱动器以与Modbus、Modbus以太网、CAN、CANOpen、无线以太网、DeviceNet、ProfiBus、BACNet、ARCNet、ZigBee、蓝牙以及其他类似的协议结构进行通信。在提供可选的I/O扩展板414的情况下，电路板412可以经由例如带状电缆415耦合至I/O扩展板414。

基于微处理器的电路板412可以包括或具有微处理器416、存储器420的功能，上述存储器420例如为易失性存储器(例如RAM)、非易失性存储器(例如ROM、闪存等)、其任意组合或者任意类型的相关计算机存储介质。电路板412还可以包括图形显示驱动器422。该显示驱动器422可以被用来驱动泵控制器的显示器或者用来驱动例如PC、笔记本电脑、视频监视器、电视或其他类似的监视设备的外部显示器。这种监视设备可以设置在控制器的本地位置(例如，在消防泵控制室内)或可以远程设置(例如，在远程监测站)。

电路板412还可以包括继电器输出424以使得泵运转电机接触器(24Vac)运行。电路板412还可以包括数字接口，该数字接口配置为例如向例如I/O扩展板414或显示器提供输出，例如，泵运转信号(24Vac触头)和远程报警信号，例如起动失败、电机过载、相位故障、反相以及公共报警(24Vac触头)。

例如，电路板412还可以包括模拟输入接口428，该模拟输入接口428配置为从压力变换器402接收模拟信号(例如1-5Vdc)，以使得电路板412能够比较压力值和用于起动或停止电机410的设定点。电路板412还可以包括配置为从图形用户接口(GUI)接收输入的键盘接口430以及开关电源432(例如，24Vac输入)。也可以将电路板412的任意功能或组件进行组合。

存储器420可以包括所存储的软件应用，并且微处理器416可以配置为访问存储器420并执行存储在存储器420中的一个或多个应用软件。应用软件可以包括用于接收压力信号、比较压力信号和至少一个设定点值以及基于比较确定是否起动和/或停止电机410的处理。例如，应用软件还可以包括以下在图6的流程图中描述的处理。

存储器420还可以配置为存储系统400的历史事件和/或实时运行情况。例如，为系统400维护的这种数据可以包括这种运行信息，例如可能发生以发起或终止电机410的运行的运行情况。例如，详细信息可以包括从压力变换器402接收的压力值、电机410的起动和停止次数、电机410的运转次数(run-times)、报警以及关于三相输入线408中任意一条线的信息。任意一种数据还可以包括日期时间戳，以指示数据被收集的时间。在其他示例中，存储器420可以配置为存储系统400的动作或事件的数据日志，其用来记录所发生的每个事件和与事件相关的其他相关运行情况。优选地，数据日志可以包括系统400的循环动作的历史描述(historical account)，尤其是管道补压泵的循环动作。可替代地，数据日志可以包括系统400的循环动作的历史描述，尤其是消防泵以及管道补压泵的循环动作。在另一个可替代的配置中，数据日志可以包括可被包含在泵系统内的两个或更多个稳压泵内各种循环动作的历史描述。只是作为一个例子，数据日志可以包括可被包含在消防泵系统内的两个或更多个管道补压泵内的各种循环动作的历史描述。

由于其可编程性，基于微处理器的控制器404可以被编程以在多种不同运行模式下运行。例如，如同所示出的，控制器404可以包括手动-关闭-自动(M-O-A)输入模块401。该模块可以包括硬线模块，该硬线模块包括硬线实现的M-O-A三位开关。可替代地，该手动-关闭-自动(M-O-A)输入模块可以包括安装到控制器壳体门上的轻触式操作者键盘的电路元件。

这样，泵控制器的第一运行模式可以包括关闭(OFF)模式。在该运行模式中，M-O-A开关将处于关闭位置。在该运行模式中，控制器404将禁止或停止电机410的全部控制操作，因而禁止或停止操作地耦合至电机410的泵。重要的是，控制器还可以提供用于控制器404的程序更新模式(ProgramUpdate Mode)。还可以配置关闭模式从而允许控制器404在程序更新模式期间接收控制器固件的更新。优选地，在程序更新模式期间，控制器404被禁止执行泵运行。

在自动模式中，M-O-A开关将处于自动位置。在该位置，M-O-A开关将控制器404置于自动压力控制之下。在这样一种控制模式中，控制器404将使泵优选地在可编程的起动压力设定点和停止压力设定点之间循环打开和关闭。可编程的起动和停止设定点通常设定得远高于消防泵起动和停止设定的那些设定点。这样，可以运行控制器404，从而使管道补压泵循环以针对正常的系统泄漏而维持压力，进而防止消防泵的有害起动(nuisance starting)。

在处于自动运行模式的循环运行期间，管道补压泵控制器404可以提供记录各种运行情况下特定数据点的特征。只是作为一个例子，在泵控制器运行期间，可以以特定可编程次数提供压力记录，例如每15秒一次。而且，事件记录可以包括当前压力读取值(reading)以及日期时间戳，从而使得在特定时间出现的特定压力可以被记录、存储然后供后续监测或分析。此外，控制器可以配置为当已经测量到超过预定的压力偏差(称作ΔP)的偏移(excursion)时记录压力。例如，可以对控制器404进行编程从而使其确定监测到的压力比某个阈压力值大了10psi。因此，每当当前记录的压力和上一次记录的压力之间的差的绝对值大于某个预定压差值ΔP(例如10psi)时，录入并记录新的压力值以及日期时间戳，并将其存储为上一次记录的值。然后以这种方式将ΔP值应用于随时间推移监测到的所有压力读取值。

如果控制器404处于手动运行模式，如图4所示，M-O-A开关将处于手动位置。在手动模式中，控制器404将直接基于M-O-A模块401而起动和停止电机410。

优选地，控制器404可以包括可通过基于软件的状态机实施的控制序列。在一个优选的状态机布置中，状态机包括至少三种状态：空闲、起动状态以及运转状态。例如，在空闲状态下，不向电机通电，因而泵将不运转。然而，在一个优选的运行布置中，状态机监测各种离散的和测量的数据点以确定是否存在用来将控制器404提前至随后状态(例如起动状态)的情况。

在起动状态期间，微处理器的控制逻辑使能(enabled)的控制器404将对计时器和/或配置选项进行描述(account)，上述计时器和/或配置选项可以对状态转变进行延迟或禁止状态转变。

起动状态包含与稳压泵的适当开启相关联的逻辑。连续检测泵被激活可以致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，并且可以导致特定报警指示。只是作为一个例子，如果在某个预定时段内(例如，通电1CR一秒内)没有从辅助触头M 407接收到24Vac信号，则发出(declare)起动失败报警。

在运转状态中，泵将处于激活状态。在运转状态期间，状态机能够监测各种离散的和测量的数据点以确定是否存在用来停止泵的情况，从而将控制提前到空闲状态。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禁止泵状态转变的任意计时器或配置选项进行描述。

控制器404还可以包括多个可编程计时器。在一个控制器布置中，可以提供两种类型的可编程计时器：控制序列计时器和经时计时器(ElapsedTimer)。优选地，控制序列计时器可以与泵控制状态机交互，并且可以包括开启(ON)延迟计时器或最小运转计时器。开启延迟计时器为自动模式中的系统压力提供一种类型的真实性检验。即，该开启延时计时器可以用来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以自动模式运转的最小时间长度，以防止泵的短期循环。控制器运行的这一自动模式的某些方面之前已经描述过。在这一自动模式中，控制器可被编程，从而假设已经达到了泵系统内的停止压力(压力满足)，使其可以保持泵运转直到最小运转计时器到期。

经时和/或业务计时器用于数据和事件录入目的。例如，这种计时器可以包括如下的一个或多个：

I/O扩展板414可以耦合至电路板412，并且可以从电路板412接收信号。I/O扩展板414还可以接收用户输入信号，以及来自三相输入线408的输入以监测相位(例如，相L1输入(200-600Vac)，相L2输入(200-600Vac)以及相L3输入(200-600Vac))。I/O扩展板将输入的三相正弦曲线波形转换为数字方波，该数字方波被输出至电路板412，用于相位故障和反相检测。

例如，I/O扩展板414可以包括可变换(mappable)报警继电器，用于起动失败继电器430、相位故障报警继电器和反相报警继电器440，还用于电机过载继电器435、开关错误设定报警继电器、自动模式继电器、手动模式继电器、关闭模式继电器、公共报警继电器445以及可听见的报警继电器。这些继电器可以由I/O扩展板414来操作以执行继电器的功能，或者可替代地，可以运行并向电路板412提供输出信号。例如，继电器可以是或者包括任意类型的开关或电操作开关。

在一些示例中，I/O扩展板414被配置成为电路板412提供额外的处理能力，例如接收额外的输入。I/O扩展板414还可以被配置成输出用于操作三相输入线408上的两个或更多个电机410的两种或更多种泵运转信号，例如通过初始化三相输入线408向双泵和三泵的多泵系统中的多个电机410供电。例如，I/O扩展板414可以被配置为指示一个或两个泵电机410持续运转直到I/O扩展板从电子电路板412接收到指示压力值满足(高于设定点)的信号以及最小运转计时器到期，以两者中后发生的时间为准。

在又一个可替代的布置中，I/O扩展板414可以包括一个或多个用于罐液面控制应用的可编程辅助模拟通道。可替代地，这些辅助模拟通道可以用在包括双罐或三罐填充和释放泵系统的泵应用中。这些模拟通道可以被配置用于15Vdc或4-20mA运行。

例如，泵控制器404经由电机410的控制实现管道补压泵的控制。泵控制器404可以指示电机410(和泵)持续运转直到系统内的压力返回到正常水平以及最小运转计时器到期，以两者中后发生的时间为准。使用运转计时器或延迟使泵的运行持续最小运转时间，这可以防止管道补压泵被太过于频繁地起动(短期循环)。提供开启延迟计时器(on-delay timer)以防止在不稳定的压力波动的情况下管道补压泵不必要地起动。

图5是示出泵控制器系统500的另一个实施例的框图，该泵控制器系统500配置为控制管道补压泵以维持水系统内的水压。在一些示例中，系统500可以包括一个或多个功能性或物理部件，例如，微处理器502、压力变换器接口504、三相监测接口506、开关电源508、闪存510、Modbus驱动器512、CAN总线驱动器514、I/O和继电器驱动器516、可听见的报警518以及显示器520。所描述的一个或多个功能或物理部件可以被分成其他的功能性或物理部件，或者组合成更少的功能性或物理部件。在另一些示例中，额外的功能性和/或物理部件可以被添加到图5所示的示例中。

微处理器502可以是任意类型的处理器，包括但不限于微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信号处理器(DSP)或其任意组合。在一些示例中，微处理器502或微处理器502的功能可以由多个处理器来提供。

微处理器502从压力变换器接口504接收能够被解释为指示水系统中压力值的模拟输入信号。对于0-300psi和0-600psi，该信号可以在1V到5V之间。在一个示例中，微处理器502将该信号解释为指示压力值。

该系统还可以包括相位监测接口，例如三相监测接口506。该相位监测接口可以是I/O扩展板的一部分、CPU处理器板的一部分，或者可替代地可以是与这两者分开的单独的部件。例如，微处理器502可以从三相监测接口506接收输入，三相监测接口506能够监测三相电源线(例如，L1、L2和L3)以检测相位故障和反相。只是作为一个例子，I/O扩展板可以提供三个输入相位的半波整流并将它们转换成数字方波信号作为控制器的输入。这些数字方波信号可以指示电源线特性，例如电源电压、电压相位以及电压频率。例如，部分基于这些数字方波信号，控制器可以确定是否存在具有全部三个存在相位、正确的相位旋转以及适当的频率的有效电源线。

例如，微处理器502可以由开关电源508供电，该开关电源508被配置为接收24Vac并且输出合适的电压值(例如5V、3.3V和1V)以为泵控制器500的部件供电。

例如，微处理器502可以与闪存510(或其他存储器)通信以存储系统500的运行情况，例如泵控制器系统500的运行的历史代码或发生事件(occurrence)。例如，微处理器502还可以输出至Modbus驱动器512并且与CAN总线驱动器514通信以进行串行网络通信。例如，串行网络通信可以借助于消防泵控制器或本地或远程PC发生。

微处理器502还可以输出至I/O和继电器驱动器516，从而提供使驱动器运行以激励继电器的信号。微处理器502还能够输出至可听见的报警518，该可听见的报警518可以在某种情况出现时产生可听见的报警。

例如，微处理器502还可以输出至显示器520以提供泵控制器系统500的运行的可视化指示。

图6显示管道补压泵控制器运行和数据录入这种运行的方法600的示例性实施例的流程图。应当理解，对于本文公开的这种和其他处理和方法，流程图显示了本文实施例一个可能的实现的功能和运行，例如，如图4所示的微控制器。就此而言，每一个方框可以表示一模块、程序段(segment)或程序代码的一部分，该程序代码包括可以被处理器执行的用于实现处理中特定逻辑功能或步骤的一个或多个指令。例如，该程序代码可以被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时计算机可读介质，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时介质，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、高密度只读存储器(CD-ROM)等。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。

此外，图6中每一个方框可以表示被连线以执行处理中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，以与所讨论或显示的顺序不同的顺序(包括基本上同时或逆序)来执行功能。

首先，如方框602所示，接收压力信号。例如，管道补压泵控制器可以接收指示消防系统(例如，图1所示的系统)内水压大小的压力信号。该压力信号可以指示耦合至消防泵的水线内的水压。例如，压力信号可以指示大小，或者可替代地，可以指示压力高于或低于设定点。

管道补压泵控制器可以包括存储器，因而该方法可选地可以包括管道补压泵控制器存储压力信号，如方框604所示。除了压力信号以外，管道补压泵控制器还可以存储与该压力信号相关联的其他数据，例如，接收到压力信号的日期和时间、接收到这种数据时的线电压数据、接收到这种数据时管道补压泵的运行模式、接收到这种数据时消防泵和/或消防泵控制器的运行模式以及其他相关数据。如同本领域技术人员将认识到的，也可以识别、特征化并存储其他消防泵系统数据。

接下来，管道补压泵控制器确定压力是否低于预定的或预设计的设定点，如方框606所示。如果压力不低于设定点，则控制器将确定水线中的压力处于可接受的水平并且将不起动管道补压泵，如方框608所示。示例阈值水平可以在0-600psi之间。然而，在额定值175psi的管系统中典型的设定可以为155psi。

例如，管道补压泵控制器可以配置为基于具有1psi偏差(differential)的压力设定来起动和停止管道补压泵。也可以编程为更高或更低分辨率的压力设定。

当压力信号指示压力低于阈值水平时，管道补压泵控制器接下来确定开启延迟时间是否到期，如方框610所示。例如，可以对管道补压泵控制器进行编程以在运转耦合至水线的泵之前初始化管道补压泵。可替代地，可以对管道补压泵控制器进行编程以在起动泵之前等待预定时间，作为不稳定变化或波动情况下的低压真实性检验(如果压力返回至高于停止设定点，则重置开启延迟计时器)。因而，可以在收到压力信号低于设定点的指示时就开始开启延迟计时器。示例开启延迟时间可以是大约0-60秒的范围，典型的设定是5秒的量级。

如果在开启延迟期间压力升至高于停止设定613，则取消开启延迟。然而，在开启延迟时间到期之后并且如果压力没有高于停止设定，如方框612所示，则该方法可选地包括发起报警的步骤。该步骤示出于方框614。可以提供任意数量的报警或报警消息，例如，泵运转报警、运转计时器打开、低电压、高电压、电压不平衡、电机过载、起动失败、低行频、高行频、关于电源监测的通信失败、关于压力监测的通信失败以及其他运行相关报警。报警情况可以致使管道补压泵控制器显示报警消息，和/或激活可听见的报警。如果有多个报警，则报警消息可以在管道补压泵控制器的显示器上滚动。例如，可以提供额外的或可替代的报警，包括：相位故障报警继电器、反相报警继电器、起动失败报警继电器、电机过载报警继电器或开关错误设定报警继电器。

在开启延迟时间(如果提供)到期后，管道补压泵控制器可以使泵运转，如方框616所示。泵经由其止回阀121运行，将趋向于增大主要水线中的水压。管道补压泵控制器可以接收指示水线的新压力的额外信号，并且一旦压力高于设定点且如果最小运转时间到期，则终止泵的运行，如方框618、620和622所示。例如，泵可以具有最小运转时间，从而使得泵运转最小的时间量，以防止泵的短期循环运行。例如，最小运转时间还可以防止管道补压泵电机过于频繁地自动起动，并且可以被设定以保持管道补压泵运行例如至少1分钟。在其他的示例中，可以从该方法中可替代地去掉最小运转时间和开启延迟时间。

可以关闭管道补压泵的示例性压力阈值水平(或压力范围)可以为大约0-600psi，在此情况下，在额定值为175psi的管系统中典型的设定可以是大约175psi。

示例性最小运转时间范围可以是在大约0-180秒的量级，其中典型的设定是在大约10秒的量级。

管道补压泵控制器还可以被配置为在压力信号低于设定点达特定或预定时间量的情况下，发动泵或使泵运转。例如，管道补压泵控制器可以每一分钟、以连续的方式或者以预定间隔接收压力信号(如方框602所示)，并且一旦压力低于阈值达特定时间量，则管道补压泵控制器可以发起泵的运行。管道补压泵控制器可以访问存储的压力信号以便确定压力低于设定点的时间长度。关于泵循环历史的这种运行数据可以存储在控制器存储器中，并且可被访问以供后续的分析和查阅。

此外，管道补压泵控制器还可以被配置为在压力信号高于设定点达特定或预定时间量的情况下终止泵的运行。例如，管道补压泵控制器可以每一分钟、以连续的方式或以预定间隔接收压力信号(如方框602所示)。一旦控制器确定压力高于阈值达特定时间量(其可以包括瞬时时间量)，则管道补压泵控制器可以终止泵的运行。

与相对于图2和图3所示出和描述的现有技术控制器不同，申请人所提议的管道补压泵控制器的一个优点是，其可以被配置为获取事件统计，如方框624所示。该事件统计可以指示管道补压泵运行之前、运行期间和/或运行之后系统的泵系统细节。实际上，即使管道补压泵没有运行，这种泵控制器也可以被配置为获取这种事件统计。例如，事件统计可以包括最近的历史事件，例如，关于泵何时运行的指示、管道补压泵的运转时间(例如，持续时间长度)、消防泵的运转时间等。事件统计还可以包括关于总水管中的压力水平为何落至低于设定点水平的指示。例如，管道补压泵控制器可以从系统中的其他传感器接收指示例如洒水器被触发、出现泄露或阀门打开的额外信号，这些导致了触发管道补压泵运行的总水管低压情况。额外的事件统计/历史代码还可以包括报警。

尽管方框624已经示出，然而管道补压泵控制器还可以在图6的方法期间获取任意时刻系统的任意细节的事件统计。例如，首先获取压力信号信息(如方框602所示)，并且在该时刻，还可以获取以上描述的任意细节。而且，当获取事件统计时，可以将时间戳与所获取的数据相关联以将事件统计录入历史数据日志中。

因此，管道补压泵控制器可以被配置为具有数据获取能力，并且优选地经由例如RS-485数据端口提供所存储的或可访问的历史数据日志。此外，管道补压泵控制器可以包括打印机或其他记录仪，并且运行和报警事件(包括系统压力)可以被记录在例如打印机上。打印机/记录仪可以被配置为待机-运转双模式运行。在待机时，打印机例如每30分钟打印一次带有时间戳的系统压力和所发生的任何报警情况。在运转模式下，记录仪以15秒的间隔打印带有时间戳的请求运转事件及其后的系统压力以及所发生的报警事件。信息也可以存储在存储器中。可以记录并录入额外的信息，例如RMS电机电压和电流、电机的马力和电压、其他的带有时间戳的电压、电流、相位、频率和报警数据，以便现场访问。此外，管道补压泵控制器还可以被配置为分析事件统计。

例如，图7A示出了具有容置在壳体702(例如，玻璃纤维壳体)中的电子控制件(electronic control)和电机动力传动件的示例管道补压泵控制器700。例如，该壳体702可以包括电子控制件，例如，数字压力变换器和由CPU板操作的图形用户接口(GUI)。

例如，还可将I/O扩展板耦合至CPU板以提供额外的特征，例如相位监测和远程报警触头。

壳体702可以是但不限于大约12-24英寸的宽度乘以大约15-18英寸的高度。例如，电机动力传动件可以包括耦合至由CPU板控制的电机接触器的手动电机保护器。例如，电机动力传动件可以具有大约18kA-200kA480Vac的短路功率，大约1/2-7.5240V、1/2-15480V、1/2-20600V、20HP及以上480V和/或10HP及以上240V的额定功率(HP)。

用户接口704可以安装在壳体702的门上。优选地，例如，操作者经由密封窗可以看见该用户接口704。还可以设置门联锁分离件(door interlockeddisconnect)740和硬连线的M-O-A开关750。

如同所示出的，该示例性用户接口704包括多键用户键盘710、显示器720以及多个LED 730。例如，用户接口704可以包括用于屏幕导航和参数配置的7个键的用户轻触式操作者设备。如同所示出的，这7个轻触式操作者键盘(pad)包括向上按键、向下按键、向左按键、向右按键、ESC(退出)按键、ENT(输入)按键以及报警/静音按键。

如同所示出的，键盘704还包括显示器720。这种显示器可以用于在导航期间显示某些屏幕，并且还可以用于显示某些参数配置数据。优选地，该显示器包括128×64单色点矩阵显示器。该显示器优选地包括用户可调节的LED背光。接口提供的这三个LED 730可以用于指示：电源开启、报警和泵运转。

在一个优选的布置中，例如，接口704的装配件可以被构建为远离壳体702的门枢转，从而使得当壳体门处于打开位置时接口704是可见的。这提供了如下优点：在壳体门闭合或打开的同时监测管道补压泵的运行或历史数据，而不必使控制器断电或停止系统的运行。

例如，在一个布置中，显示器704可以具有两线、数字显示器加上LED指示器以用于控制器运行和报警功能(例如，电源打开、泵运转和报警)。

例如，在待机模式中，用户接口704的显示器720显示系统压力(例如，以psi为单位)，并且可选地显示通用协调时间(UTC)形式的时间和日期，这允许对照国际标准记录事件。例如，显示器720可以被配置为还显示本地时间和数据、每个相位的同步RMS电压和电流、以及电压、电流、频率和压强的最小和最大测量值。例如，在运转模式中，显示器704可以显示指示泵已经运行的时间量的经时计时器。

显示器720可以显示额外的消防泵系统信息，例如，历史数据和事件。显示器720还可以显示图形用户接口(GUI)，以使得用户能够访问管道补压泵控制器700的控制或所存储的信息。

只是作为一个例子，图8示出了一种类型的图形用户接口760，该图形用户接口760可以由微处理器(例如图4所示的包含在CPU板上的微处理器)来操作。该GUI包括主屏幕(home screen)，例如图8所示的主屏幕。如同所示出的，该主屏幕760可以包括能被监测的7条泵的系统信息以查看运行和历史数据。例如，主屏幕的前两项762、764可以用于监测控制器的控制状态和正在被监测的系统的当前压力。主屏幕760的第三条766和第四条768可以包括用户定义的或预先选择的信息。能被显示的这种用户定义的或可选择的数据可以包括但不限于起动压力、停止压力、总体泵运转时间(例如，由经时计时器确定)、泵循环数、每小时的泵循环数、每天的泵循环数、每个月的泵循环数或者以可编程的预定义日期-时间间隔获取的泵循环数。此外，主屏幕760还可以用于在例如主屏幕的第五条770中指示手动-关闭-自动(M-O-A)开关位置的位置。下一条772可以用于监测激活报警和/或状态指示。第七条可以用于监测日期和时间或激活的运转计时器的状态。最后一条776可以用于监测辅助状态区。例如，辅助状态区可以用于向用户提供关于控制状态的额外信息(例如，某些故障情况下额外的诊断信息)。

GUI还可以用于访问某些主菜单和子菜单，由此可以操作这些菜单以允许用户对控制器的运行控制进行编程。例如，图11示出了与图8A所示的GUI一起使用的主菜单1200的一个布局。例如，如图11所示，可以操作该GUI以访问主菜单1200。一旦在该主菜单中，即可以访问某些子菜单。例如，在一个主菜单布置中，可以经由GUI访问5个不同的子菜单1210、1220、1230、1240和1250。

例如，可以访问第一个设定子菜单1210。如同所示出的，该子菜单1212允许用户访问各种其他子菜单，包括用于系统设置1212、日期和时间1214、计时器1216、压力1218以及特征1219的子菜单。这些子菜单中的一个或多个可以由制造者锁定或受密码保护。

在图12中进一步示出了设定子菜单1210的系统设置子菜单1212。如同所示出的，该设定子菜单1210能够允许访问各种子菜单，包括显示菜单1270、语言和单位菜单1272、日期和时间子菜单1274、数据通信设置菜单1276、CAN总线菜单1278以及密码菜单1280。显示菜单1270能够允许用户访问关于显示器的亮度、对比度、倒转或键盘超时特征的控制。语言和单位子菜单1272能够允许用户访问在文本中使用的语言和用于控制器的温度和压力设定的计量单位。日期和时间子菜单1274能够允许用户访问控制器的时间、日期和日光节约时间(daylight savings)设定。数据通信设置菜单1276能够允许用户访问控制器的端口分配、从机设置以及主机设置特征。CAN总线子菜单1278能够允许用户访问控制器的使能、寻址和波特(baud)设置特征。并且，密码菜单可以用于防止多级密码保护以防止未经授权的操作。

如同前面所讨论的，控制器包括用于存储某些相关运行数据的数据存储设备(例如，非易失性存储器)。例如，控制器可以包括用于存储某些事件数据的数据存储设备(例如，具有FIFO存储容量的非易失性按时间顺序整理的事件日志)。

返回图11，该运行数据可以通过事件日志子菜单1220或数据历史子菜单1230的方式被访问。事件日志是带有日期时间戳的事件(3000)的FIFO列表，事件(3000)包括压力读取值、起动、停止、报警和其他发生事件。压力读取值作为唯一的嵌入变量。当泵不运转时每小时记录一次压力事件，当泵运转时每15秒记录一次压力事件。压力读取值还可以通过ΔP来控制。数据历史基本上是由如下数据组成的：1)寄存器积累请求(call)、起动、循环的次数、全部经过的控制器运转时间、全部经过的电机运转时间、上一次电机运转时间等。它还由为了用户方便而获取和存储的来自事件日志的一些关键事件组成，例如上一次泵起动、上一次相位故障、上一次反相、最小压力和最大压力等。两种子菜单都可以通过主菜单GUI 1200被访问。在一个优选的布置中，数据历史子菜单1230允许用户访问关于管道补压泵的运行和控制的某些历史数据。这种信息可以包括但不限于与以下相关的数据：

重要的是，经由CPU板上的串行通信接口还可以访问某些管道补压泵循环数据历史。这种管道补压泵循环数据历史还可以包括如下数据的一种或多种：

例如，还示出了壳体702，包括可以被配置为运行管道补压泵或管道补压泵控制器的手动-关闭-自动软键。壳体702可以包括与管道补压泵控制器700机械互锁的隔离开关(disconnect switch)，从而除非通过超控机构(override mechanism)，否则不能由打开(ON)位置的手柄打开壳体702。

图8A和图8B示出了示例电子控制板组件800。例如，在图8A中，显示了电子控制板组件800的前视图，该电子控制板组件800包括显示器802，例如图7所示的显示器704。该显示器802配置为提供运行情况、时间和日期的数字显示。该显示器802可以被编程以提供额外的信息。时间可以被保留(retain)并且以UTC的形式显示。例如，显示器802还能够提供对于如下信息的显示：用于全部三个相位线电压的同步RMS电压和电流、频率、系统压力、最小和最大电压、电流、频率和压力。

图8B示出了电子电路板组件800的示例后视图。电子电路板组件800的后视图示出了与显示器802相对的视图。与显示器802相对，电子电路板800包括CPU板804。例如，CPU板804可以与图4的电路板412或图5的微处理器502相同或相似。CPU板804可以包括微处理器806，并且还可以包括耦合至I/O扩展板(例如，图4所示的I/O扩展板414)的耦合件808。

例如，CPU板804可以直接安装在显示器802的背面上。可替代地，CPU板804和显示器802可以独立地耦合至电子电路板组件800。

图9示出了另一种I/O扩展板900的示例框图。I/O扩展板900可以与图4所示的I/O扩展板414相同或者可以与之相似地运行。I/O扩展板可被用于通过提供多个用户输入和多个用户输出来扩展控制器的输入和输出能力。在一个优选的扩展板布置中，该板将具有用于两个额外的模拟通道和三相监测的配备。I/O扩展板900可以使用带状电缆(ribbon)902耦合至CPU板。如同所示出的，K1到K8是C型继电器，即，公共触点、常开触点和常闭触点。例如，I/O扩展板902可以是安装有DIN导轨的I/O扩展板。

图10是电子电路板1000的示例展开图。例如，电子电路板组件1000包括覆盖膜组件1004的垫圈(bezel)1002，该膜组件1004被配置为具有用于LED指示器和数字显示器的开口。例如，膜1004耦合至安装板1006。CPU板1008耦合至安装板1006，保护罩1010可以容纳或包围CPU板1008。例如，电子电路板组件1000可以与电子电路板800相同或相似，并且包括位于膜层1004内的显示器和在膜1004相对侧上的CPU板1008。只是作为一个例子，图7所示的轻触式用户接口704可以设置在膜1004内。

通过提供用户对位于密封膜中并且位于控制器壳体罩上的这种轻触式用户接口704的访问，带来了某些优点。首先，这使得用户与控制器可编程性之间的交互简单、高效并且电气安全，尽可能地不需要访问壳体的内部。这样，不需要打开壳体门来进行控制器的编程操作或访问内部CPU。此外，在控制器编程期间仍然可以维持对壳体设备供电。此外，如同上面所描述的，还可以查看事件历史和数据记录(logging)。其次，通过在安装有密封门的膜(例如图10所示的膜1004)内设置用户接口，可以实现整个壳体的某些整体标定(rating)。例如，通过密封用户接口，整个壳体可以使得控制器安装在这样的环境中：需要针对某些不同的NEMA标准而构建壳体。这种标准可以包括NEMA2、3R(防雨防风)、4(不漏水)、4X(耐蚀涂层、不漏水)或12(防尘、防滴壳体)安装，其中，壳体可能易受较恶劣环境的影响。因此，如同本领域普通技术人员将认识到的，由于目前可将壳体直接安装在更严峻的泵室环境内，而不需要远离实际稳压泵安装，因而在大量可选壳体中设置稳压泵控制器，减小了整体安装成本。这样，由于不需要额外的配线和电缆以及导管安装，因而减小了安装成本。此外，控制器紧邻实际稳压泵还提供了一定的维护优点，其中在控制器使泵运行的同时可以目睹泵的实际运行。

本公开内容不限于在该申请中描述的特定实施例，这些特定实施例旨在示出各个方案。如同本领域技术人员所清楚的，在不脱离其构思和范围的情况下可以进行许多变型和改变。除了本文枚举的那些，基于前述描述，在本公开内容范围内的功能性等同方法和装置对于本领域技术人员而言也是清楚的。这种变型和改变将落入所附权利要求书的范围内。本公开内容仅由所附权利要求书的表述以及这些权利要求书所享有的全部等同范围来限定。还应当理解，本文所用的术语只是为了描述特定实施例的目的，并不是为了限制。

Claims (23)

1.一种可编程稳压泵控制器，用于控制位于泵系统内的稳压泵的运行，所述稳压泵控制器包括：

电子电路板，包括可编程微处理器，所述微处理器被配置为：

接收指示压力值的信号；以及

将所述压力值与用于发起稳压泵运行的阈值进行比较，

以及存储器，操作地配置至所述可编程微处理器，所述存储器用于存储代表稳压泵运行的事件统计。

2.根据权利要求1所述的泵控制器，其中，所述电路板被配置为从串行通信接口接收输入。

3.根据权利要求1所述的泵控制器，还包括：

输入/输出(I/O)扩展板，操作地耦合至所述电子电路板。

4.根据权利要求1所述的泵控制器，其中，所述电子电路板包括图形显示驱动器、继电器输出、数字接口、模拟输入接口和键盘接口。

5.根据权利要求1所述的泵控制器，

其中，所述泵控制器被配置为指示所述泵持续运转直到其从所述电子电路板接收到指示所述压力值高于所述阈值的信号以及最小运转计时器到期，以两者中后发生的时间为准。

6.根据权利要求1所述的泵控制器，还包括被配置为基于所述泵系统的压力产生信号的压力变换器。

7.根据权利要求1所述的泵控制器，其中，所述泵控制器被配置为在从所述电子电路板接收到所述泵的运转信号并且开启延迟时间到期之后指示所述泵运转。

8.根据权利要求1所述的泵控制器，其中，所述事件统计包括关于泵何时运行和泵的运转时间的指示。

9.根据权利要求1所述的管道补压泵控制器，其中，所述事件统计包括所述泵的某些运行情况的历史数据日志。

10.根据权利要求1所述的泵控制器，其中，所述事件统计包括至少所述稳压泵的循环数据历史。

11.根据权利要求1所述的泵控制器，其中，所述事件统计能够经由通信接口被获取。

12.根据权利要求1所述的泵控制器，还包括被配置为容置所述电子电路板的壳体，

其中，所述壳体还包括门以及

还包括用户可访问的门安装的触摸屏显示器。

13.根据权利要求1所述的泵控制器，其中，所述泵控制器被编程以允许所述控制器操作所述系统内的至少两个稳压泵。

14.根据权利要求13所述的泵控制器，其中，所述泵控制器维护所述系统内的两个或更多个泵的事件统计。

15.根据权利要求1所述的泵控制器，还包括可编程计时器。

16.根据权利要求1所述的泵控制器，还包括相位监测接口。

17.根据权利要求16所述的泵控制器，其中，所述相位监测接口由扩展板提供。

18.根据权利要求16所述的泵控制器，其中，所述监测接口向微控制器提供脉冲数字信号，这些脉冲数字信号指示电源线特性。

19.一种计算机可读存储介质，其中存储有计算设备可执行的指令以使所述计算设备控制消防泵系统的管道补压泵的运行，其中所述指令起作用以使所述计算设备执行以下功能：

在电子电路板处接收指示压力值的信号；

将所述压力值与用于发起管道补压泵运行的阈值进行比较；

向所述管道补压泵提供泵运转信号；以及

存储指示关于所述管道补压泵的过去运行信息的事件统计。

20.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中，所述事件统计包括关于所述管道补压泵何时运行以及所述管道补压泵的运转时间的指示。

21.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中，所述事件统计包括所述管道补压泵的运行的历史数据日志。

22.一种控制消防泵系统的管道补压泵运行的方法，所述方法包括：

在电子电路板处接收指示压力值的信号；

将所述压力值与用于发起管道补压泵运行的阈值进行比较；

向所述管道补压泵提供泵运转信号；以及

存储指示关于所述管道补压泵的过去运行信息的事件统计。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括以预定时间间隔记录带有时间戳的系统压力值。

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