CN103429844A - 潜水泵系统 - Google Patents

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Abstract

一种潜水泵系统包括具有一级或多级叶轮的一个潜水泵组件以及驱动该泵组件的一个能潜水的马达组件。该潜水泵组件包括一个马达壳体、在该马达壳体内用于驱动该泵组件的一个马达、以及安装至该马达壳体上以便运行该马达的一个控制模块。该控制模块电连接至一条动力线上并且包括一个控制器以及由该控制器驱动的一个变频驱动器。该控制器运行该变频驱动器以便驱动该马达来维持该泵组件的恒定压力输出条件。

Description

潜水泵系统
相关申请的交叉引用
本申请涉及2010年10月22日提交的、标题为“潜水泵系统”的、序列号为12/910,517的美国申请并且要求其优先权，该申请的完整主题在此通过引用以其全部内容明确地结合在此。
发明背景
本文的主题总体上涉及潜水泵系统，并且更具体地涉及用于潜水泵系统的控制系统。
潜水泵系统典型地包括一个潜水泵组件和用于驱动该泵组件的一个马达组件。该泵组件和马达组件被插到一个孔洞或储存箱中。管路在该泵组件与使用点之间延伸并且该泵组件将流体泵送至该使用点。这些泵系统典型地包括以在空间上远离的方式安排在表面处的孔洞外部的一个控制装置。该控制装置被用于控制该马达组件的运行。在该马达组件与该控制装置之间的数据传输对于控制和监测该马达组件和泵组件是必须的。一条动力线从表面向下延伸至该马达组件以便为该马达组件供以动力。在表面处具有一个分离的控制装置并且在孔洞中具有马达增加了构成该泵系统的部件数目，从而增大了泵系统的成本和安装该泵系统的难度。
发明的简要说明
在一个实施例中，提供了一种潜水泵系统，该潜水泵系统包括具有一级或多级叶轮的一个潜水泵组件以及驱动该泵组件的一个能潜水的马达组件。该能潜水的马达组件包括一个马达壳体、在该马达壳体内用于驱动该泵组件的一个马达、以及安装至该马达壳体上用于运行该马达的一个控制模块。该控制模块电连接至一条动力线上并且包括一个控制器以及一个变频驱动器。该控制器运行该变频驱动器以便驱动该马达来维持该泵组件的恒定压力输出条件。
在另一个实施例中，提供了一种潜水泵系统，该潜水泵系统具有带一级或多级叶轮的一个潜水泵组件。该泵组件具有被配置成连接到管路上的一个排放接头。一个压力传感器测量被引导穿过该排放接头进入该管路中的流体的压力并且被定位在该排放接头的附近。一个能潜水的马达组件驱动该泵组件。该马达组件具有一个马达壳体、在该马达壳体内用于驱动该泵组件的一个马达、以及安装至该马达壳体上用于运行该马达的一个控制模块。该控制模块电连接至一条动力线上并且通过一个传感器缆线电连接至该压力传感器上。该控制模块具有一个控制器以及由该控制器基于来自该压力传感器的压力数据进行驱动的一个变频驱动器。该控制器运行该变频驱动器以便驱动该马达来维持该泵组件的恒定压力输出条件。
任选地，该潜水泵系统可以被配置成是经校准的。该泵系统可以包括一个压力开关，该压力开关被配置成在管路中一种流体的使用点附近监测该管路中的该流体的表面压力。提供了一个动力源，当在该压力开关处感测到最大压力条件时该动力源被切断。通过比较该压力传感器在该动力源被切断时在该管路中所感测的在孔洞或储存箱中的压力而对该控制器进行校准，并且该控制器运行该变频驱动器来驱动该马达以便将该泵组件的一个恒定压力输出条件维持在一个孔洞压力下，该孔洞压力是在该动力源被切断时所感测到的孔洞压力的一个分量。
在一个进一步的实施例中，提供了一种用于运行潜水泵系统的方法。该方法包括使用一个压力开关来检测管路中流体的压力并且向该泵马达提供功率供应。该压力开关被运行性地连接至该动力源上以便当在表面处在使用点检测到最大压力时切断该泵马达的功率供应。该方法还包括提供一个潜水泵系统，该潜水泵系统具有淹没在孔洞或储存箱中的一个压力传感器、一个泵组件以及一个马达组件。该马达组件具有一个马达和用于运行该马达的一个控制模块。该控制模块通过一条动力线电连接至该动力源上并且通过一个传感器缆线电连接至该压力传感器上。该控制模块具有一个控制器以及由该控制器基于来自该压力传感器的压力数据进行驱动的一个变频驱动器。该压力传感器可以位于一个长的孔洞管的底部处并且将测量会压力读数，该压力读数包括其上方的管道中的流体的重量。由于最终使用点与该压力传感器的物理位置之间的这种压力差，采用了一种方法来间接地校准该物理传感器的设定点压力以便匹配所希望的最终使用的设定点压力。该方法包括：以渐增的速度运行该马达以便增大该泵组件所提供的压力直到该压力开关将该动力源切断、并且通过当该动力源被切断时在该压力传感器处测量最大压力而确立一个最大压力值。该方法包括：通过从该最大压力中减去一个预定的偏离压力来确定一个设定点压力、并且以该设定点压力来运行该马达以便提供来自该泵组件的、处于该设定点压力下的一个恒定压力输出条件。
附图简要说明
图1展示了根据一个示例性实施例所形成的一种泵系统。
图2是该泵系统的一部分的示意图，示出了根据一个示例性实施例所形成的泵组件和马达组件。
图3是根据一个示例性实施例所形成的泵组件和马达组件的透视图。
图4是根据一个示例性实施例所形成的马达组件的截面视图。
图5是一个流程图，示出了该泵系统的一种示例性运行方法。
本发明的详细说明
图1展示了根据一个示例性实施例所形成的一种泵系统100。泵系统100包括被安排在一个孔洞106中的一个潜水泵组件102和能潜水的马达组件104。该孔洞106从一个表面108延伸了一个深度并且该泵组件102和马达组件104从表面108下放到该孔洞106中直至一个深度。该泵组件102可以用在储水箱中而不是孔洞中。管路110从泵组件102延伸到在表面108处的一个使用点112。使用点112可以在建筑物或其他结构之内或者位于户外。泵组件102将该孔洞106内的一种流体泵送至表面108处的使用点112。该马达组件104驱动该泵组件102。
马达组件104包括一个控制模块120，该控制模块具有控制该马达组件104运行的电子器件和/或软件。该控制模块120可以包括一个或多个处理器、微处理器、控制器、微控制器、或其他基于逻辑的器件，这些器件基于储存在实体和非暂时计算机可读存储媒体上的指令进行运行。该控制模块120可以接收一个或多个输入，这些输入限定了影响该控制方案的控制参数。例如，在基于硬连线的指令或储存在一个或多个存储器上的软件应用程序进行运行的一个或多个处理器中可以实施一种控制算法。这些存储器可以是或者包括电可擦除的可编程只读存储器（EEPROM）、简单的只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦除的可编程只读存储器（EPROM）、闪存、硬盘或其他类型的计算机存储器。
通过从表面108处的一个动力源124延伸的一条动力线122向该控制模块120供应功率。该动力线122向下延伸穿过该孔洞106而到达该控制模块120。动力线122所供应的功率被用于驱动该马达组件104。该控制模块120基于一个功率方案来控制给该马达组件104的功率供应。在一个示例性实施例中，该马达组件104和控制模块120被定位在孔洞106内、在泵组件102下方。该动力线122从表面108沿该孔洞106向下延伸、经过该泵组件102而到达该控制模块120。
一个传感器模块130被定位在该孔洞106内、在泵组件102的附近。该传感器模块130感测由该泵组件102泵送穿过管路110的水的至少一个水参数。例如，该传感器模块130可以感测被泵送穿过管路110的水的压力、温度和/或流速。该传感器模块130被定位在泵组件102附近，这样使得该传感器模块130可以在水流出泵组件102的位置处感测该水的水参数。
在所展示的实施例中，该传感器模块130被安装至泵组件102上。替代地，该传感器模块130可以安装到管路110上与泵组件102分开但在其附近。例如，可以在泵组件102与传感器模块130之间提供一段短的管路110。该传感器模块130可以位于沿着管路110的任何位置处，例如远离该泵组件102。任选地，该传感器模块130被定位在管路110中最后一个止回阀的上方，如果在管路110中使用了止回阀的话。例如，在长管路110中，可以使用多个止回阀，例如每隔200英尺。该传感器模块130可以定位在管路110中最后一个止回阀的下游。在另一个替代性实施例中，该传感器模块130可以整合到泵组件102中。例如，该传感器模块130的传感器可以容纳在泵组件102内以便监测被泵送穿过该泵组件102的水的对应水参数。
该传感器模块130通过一个传感器缆线132被通信地连接至该控制模块120上，该传感器缆线在传感器模块130与控制模块120之间延伸。与所感测的水参数相关的信号可以通过该传感器缆线132从该传感器模块130传输至该控制模块120。
该控制模块120基于从该传感器模块130传输的这些信号来运行该马达组件104。在一个示例性实施例中，该控制模块120运行该马达组件104来维持来自该泵组件102的恒定压力输出条件。在一个示例性实施例中，该控制模块120以变化的速度来运行该马达组件104以便维持来自该泵组件102的恒定压力输出条件。该传感器模块130监测从该泵组件102输出的压力并且将该压力读数传送到该控制模块120，该控制模块运行该马达组件104的马达以便维持该传感器模块130处的恒定压力输出条件。
在一个示例性实施例中，该泵系统100包括与该控制模块120在空间上分离的一个通信模块140。在所展示的实施例中，该通信模块140位于表面108处。该通信模块140通信地连接到控制模块120上，例如是经由动力线调制解调器，并且向该控制模块120发送控制信号以便改变该控制模块120的运行参数。在一个示例性实施例中，该通信模块140被配置成电连接至动力线122上并且该通信模块140经由该动力线122向该控制模块120传输数据。该控制模块120接收经由该动力线122所传输的数据并且使用这样的信号来改变该控制模块120的运行条件。
该通信模块140可以包括一个用于与泵系统100交互的用户界面。任选地，该用户界面可以在通信模块140处硬连线到泵系统100中。替代地，可以提供一个遥控器142来与该通信模块140进行通信。该遥控器142与该通信模块140以无线方式进行通信。使用者可以使用该遥控器142来监测该泵系统100的运行条件。使用者可以向遥控器142中输入改变，这些改变可以经由该通信模块140传输至控制模块120。例如，使用者可以使用该遥控器142来要求压力的升高或压力的降低。其他类型的信息可以被传输至遥控器142或者由该遥控器142被传输至该通信模块140。在一个示例性实施例中，遥控器142是用于运行或诊断该泵系统100的专用遥控器。该遥控器142与该通信模块140直接进行通信。遥控器142并不需要互联网连接或其他网络来与该通信模块140进行通信。任选地，遥控器142可以经由RF通信来进行通信。替代地，遥控器142可以通过其他手段例如IR通信来进行通信。
在一个示例性实施例中，一个或多个传感器模块144（与传感器模块130具有相同类型或不同类型）可以与通信模块140直接进行通信，并且来自这些传感器模块144的信息可以从该通信模块140传输至该控制模块120。这些传感器模块144可以位于表面108处并且可以感测至少一个水参数，例如压力、温度或流速。与这样的水参数相关的数据被传输至该通信模块140并且通过该通信模块140经由动力线122或专用的传感器缆线（未图示）与控制模块120进行通信。任选地，来自该传感器模块144的信息可以被传输至该通信模块140以便控制该动力源124。例如，该传感器模块144可以包括一个压力开关，该压力开关监测使用点112处该管路110中水的压力。例如，该压力开关在切断该动力源之前允许60psi的最大压力。该泵系统100可以在小于60psi、例如50psi的恒定压力条件下运行。任选地，该可容许的最大压力可以是通过调高或调低该压力开关的切断点而可控制的或可改变的。该压力开关可以当在使用点112处测量到这个最大压力时切断该动力源124。在替代性实施例中可以将其他类型的传感器与传感器模块144一起使用。在替代性实施例中，该传感器模块144可以位于沿着管路110的不同位置处。
图2是根据一个示例性实施例所形成的泵组件102和马达组件104的示意图。泵组件102包括一个泵壳体160，该泵壳体具有一个入口端162和一个排放端164。流体（例如水）穿过该入口端162而被抽入泵组件102中。该流体以升高的压力泵出排放端164。
在一个示例性实施例中，泵组件102是一个多极泵组件，具有安排在多个级中的多个叶轮166以用提高被泵送穿过该泵组件102的水的压力。可以提供任何数目的叶轮级。任选地，该泵组件102可以包括单级的而非多级的叶轮166。在一个示例性实施例中，该泵组件102包括在排放端164处的一个止回阀168。该止回阀168限制了穿过泵组件102的回流。
水被泵组件102从排放端164泵送至管路110中。任选地，该传感器模块130可以安装至泵组件102的排放端164上。水从排放端164泵送经过传感器模块130而进入管路110中。替代地，该传感器模块130可以沿着管路110定位成远离该排放端164。例如，可以在排放端64与传感器模块130之间提供一段管路110。
该传感器模块130包括一个或多个传感器170，该传感器监测被泵送穿过管路110的水的至少一个水参数。在一个示例性实施例中，该传感器170构成了一个压力传感器，该压力传感器被配置成测量从该泵组件102泵送的水的压力。替代地，除了该压力传感器之外或代替该压力传感器，可以使用其他类型的传感器。传感器170连接到传感器缆线132上。来自传感器170的数据经由传感器缆线132被传输至控制模块120。
该马达组件104包括一个马达壳体180。一个马达182被保持在该马达壳体180内。该控制模块120被安装至该马达壳体180上。在一个示例性实施例中，该控制模块120被容纳在该马达壳体180内。替代地，该控制模块120可以包括一个分离的壳体，该壳体被安装至该马达壳体180上或保持在该孔洞中而与该马达壳体180完全分离。
马达182被运行性地连接至泵组件102上以便驱动该泵组件102。例如，马达182可以驱动泵组件102的一个泵轴，该泵轴驱动这些叶轮166。在所展示的实施例中，马达182是一个永磁电机。在替代性实施例中可以使用其他类型的马达，例如感应电机。
该控制模块120包括被配置成控制和驱动该马达182的电子部件。这些电子部件可以安装在容纳于该马达壳体180内的一个电路板188上。在一个示例性实施例中，该控制模块120包括一个控制器190，该控制器根据一个控制方案来运行该马达182。该控制模块120包括一个功率转换器192。该控制模块120包括一个驱动部件194，该驱动部件控制该马达182。
该驱动部件194被偶联至控制器190上并且是基于该控制器190所确立的控制方案来运行的。在一个示例性实施例中，该驱动部件194是一个变频驱动器并且下文中可以是指变频驱动器194。该变频驱动器194通过控制被供应给马达182的电功率的频率来控制马达182的转速。通过控制马达182的速度，可以控制泵组件102所输出的水的压力。例如，马达182可以驱动泵组件102来维持来自泵组件102的恒定压力输出条件。可以恒定地调节马达182的速度以便维持该恒定压力输出条件。
在一个示例性实施例中，该控制模块120包括一个孔洞通信模块196。该孔洞通信模块196被通信地偶联至控制器190上。该孔洞通信模块196被配置成通信地偶联至该通信模块140上（图1所示）。数据可以在该孔洞通信模块196与表面108处的通信模块140之间传输（图1所示）。在一个示例性实施例中，该通信模块140沿着动力线122传输数据，并且该孔洞通信模块196连接至动力线122上以便接收沿着动力线122所传输的数据。这样的数据被传送至控制器190，例如以用于更新该马达组件104的运行条件。类似地，该孔洞通信模块196可以向该通信模块140例如沿着动力线122传输数据。在一个替代性实施例中，可以在通信模块140与该孔洞通信模块196之间提供专用的传感器缆线，其中数据可以传输至该孔洞通信模块196和通信模块140并且从它们传输出去。
该传感器缆线132可以电连接至控制器190上，而使得来自传感器170的数据可以被传输至控制器190。任选地，传感器缆线132可以被布线至控制模块120之中。
图3是根据一个示例性实施例所形成的泵组件102和马达组件104的透视图。马达组件104被偶联至泵组件102的底部并且位于孔洞106内的泵组件102下方（图1所示）。泵壳体160包括多个入口200以允许流体进入泵组件102中。管路110被偶联至泵组件102的排放端164上。在所展示的实施例中，该传感器模块130沿着管路110定位在泵组件102附近。传感器模块130是与排放端164间隔开的。传感器模块130包括一个开口202，该开口将传感器170接收在其中。一个插塞204被接收在开口202中以便关闭这个开口202以防水侵入。该传感器缆线132延伸穿过该插塞204并且沿该孔洞106向下布线而到达该控制模块120。该动力线122也连接至该控制模块120上。
泵组件102和马达组件104被偶联在一起。例如，泵壳体160被安装至该马达壳体180上。泵壳体160和马达壳体180可以具有相似或不同的外直径。
图4是马达组件104的横截面视图。该马达组件104包括被保持在马达壳体180内的一个马达182。马达182包括一个定子220和一个转子222。该马达182包括一个马达轴224。功率被供应至定子220上来驱动该转子222和发电机轴224。
该控制模块120被容纳在该马达壳体180内。动力线122通过一个端口226进入马达壳体180中，该端口被密封。该动力线122向控制模块120传送功率，该控制模块控制着给马达182的动率供应。传感器缆线132也通过这个端口226进入马达壳体180中。传感器缆线132从传感器模块130（图3所示）向控制模块120传送信号，该传感器模块向下维持在该孔洞中与该马达组件104在一起。该控制模块120可以基于来自该传感器模块130的这些信号来控制给马达182的功率供应。
图5是一个流程图，示出了一个恒定压力泵系统的一种示例性运行方法。例如，该运行方法可以用于泵系统100（图1-4所示），该泵系统结合了如图1-4所示的泵系统100的各种部件。虽然该方法是参照泵系统100来描述的，但已实现的是，该方法可以用于在替代性实施例中具有与泵系统100不同的一个或多个部件的一种不同的泵系统。
该流程图展示了用于运行泵系统100以便维持来自泵组件102的恒定压力输出条件的一种方法300。该流程图还展示了通过确定泵系统100的恒定压力设定点而校准该泵系统100的一种方法302。
泵系统100是通过向马达组件104施加功率304而运行的。该功率从动力源124经动力线122传输至控制模块120。该控制模块120根据一个具体的功率方案来控制给该马达182的功率供应。
在接收到功率时，控制模块120确定是否已确立了设定点306。当泵系统100为首次使用时或者当泵系统100已经复位时，还没有设定点被确立。此外，当使用者改变一个控制参数时，可以将之前的设定点删除并且可能需要确立一个新的设定点。例如，当使用者例如使用该遥控器142来要求升高或降低该泵系统100所供应的水的压力时，该控制模块120可以将该系统复位并且重新确立一个运行设定点从而覆盖已确立的设定点。
当该控制模块120确定还没有确立设定点时，该控制模块120可以使用校准泵系统100的方法302来自动校准该泵系统100以便确立一个恒定压力设定点。该控制模块120缓慢提高308马达182的速度，直到压力开关144从泵系统100去除功率。压力开关144可以被配置成在使用点112处管路110内的一个预定水压力下切断动力源124对动力线122的功率供应。因此压力开关144可以作为安全装置起作用以便保护泵系统100的部件和/或在建筑物内的管件，例如建筑物内的管件线路和/或管件固定装置。例如，压力开关144可以被配置成在60psi下切断动力源，60psi代表了在使用点112处该泵系统100所容许的最大压力。在其他实施例中可能容许不同于60psi的压力。
该控制模块120基于这种切断条件来确立一个最大压力值310，如在孔洞106内的压力传感器170处测量的。该控制模块120通过测量在压力开关144切断动力源时由压力传感器170所感测的最大压力来确立这样的最大压力值（Pmax）。所测量的最大压力值（Pmax）对应于在使用点112处该压力开关144所容许的预定最大压力。在该孔洞106内压力传感器170处测量的最大压力值（Pmax）将大于压力开关144的预定切断压力。在压力传感器170处测量的更高压力值是由于来自填充了压力传感器170上方的管路110的水柱的附加压力。因为这个水柱向压力传感器170的读数增加了未知量的压力，该控制模块120进行该校准工序来确立在恒定压力模式下运行该马达组件104的最终使用压力设定点。
该控制模块120基于在压力开关144切断动力源时由压力传感器170所测量的最大测量孔洞压力（Pmax）来确定一个设定点压力（P设定点）312。在一个示例性实施例中，该控制模块120具有一个预定压力偏离值（P偏离）。在一个示例性实施例中，该压力偏离值（P偏离）可以是10psi。在替代性实施例中该压力偏离值（P偏离）可以不同。这样的偏离值可以存储在该控制模块120内的存储器中。该偏离值可以是使用者可调节的或可配置的，例如在控制模块140和/或在遥控器142处。该控制模块120通过从该最大孔洞压力中减去这个偏离压力（Pmax–P偏离）来确定这个最终使用设定点压力（P设定点）。泵系统100以其而运行的这个最终使用设定点压力（P设定点）是小于压力开关144将给马达组件104的功率切断时所处的最大压力的。这样，该控制模块120能够在压力开关144并不从马达组件104中去除功率的情况下维持泵组件102的恒定压力输出条件。
一旦确定了该设定点压力（P设定点），泵系统100就可以根据方法300来正常运行。在运行过程中，泵系统100从动力源124经由动力线122向马达组件104施加功率304。由于控制模块120已经确立了这个设定点压力（P设定点），因此泵系统100根据普通控制方案来运行。控制模块120运行320该马达182以便提供来自该泵组件102的、处于该孔洞设定点压力（P设定点）下的恒定压力输出条件。该恒定压力输出条件可以是一个具体的压力值，或者替代地可以是一个压力值范围。例如，为了维持一个恒定压力输出条件，可以运行该泵系统100来将从泵组件102中泵送的水的压力维持在与该设定点压力（P设定点）偏离+/-X psi的一个压力范围内。
在一个示例性实施例中，使用者可能希望在建筑物的管件系统中压力为50psi。在表面处50psi的压力可以对应于在泵组件102的输出端处的孔洞106内70psi的压力。这样，使用校准方法302，由压力传感器170测量的设定点压力（P设定点）可以确立在70psi。控制模块120驱动该马达182以便通过将压力传感器170所测量的压力维持在65psi与75psi之间来维持来自该泵组件102的恒定压力输出条件。在这样的情况下，该恒定压力输出条件具有10psi的范围。该恒定压力输出条件在替代性实施例中可以具有不同的范围。例如，该恒定压力输出条件可以具有更小的范围，例如约4psi的范围，其中该控制模块120运行该马达182以便使该泵组件102将压力传感器170处的压力读数维持在68psi与72psi之间。
在一个示例性实施例中，该控制模块120的控制方案可以是基于建筑物的管件系统内存在或不存在流动的。例如，当存在流动时泵系统100的运行可能与不存在流动时不相同。在运行过程中，泵系统100进行一个流动测试322以便确定流动是否存在323。在一个示例性实施例中，泵系统100使用该压力传感器170来确定是否存在流动。例如，马达182和泵组件102的速度可以减小并且可以测量压力。如果测量的压力随着马达182速度的减小而减小，则控制模块120确定在该管件系统中存在流动。然而，如果测量的压力保持恒定，则控制模块120确定在该管件系统中不存在流动。当压力传感器170处监测的压力下降时，这种压力下降可以对应于系统中的流动。例如，当一个固定设施处的阀被打开时，该管件系统内和管路110内的压力将下降，并且这种压力下降在压力传感器170处被感测到。这样的压力下降可以致使该控制模块120启动该马达182来维持该恒定压力输出条件。
在一个替代性实施例中，泵系统100可以使用不同的方法或部件来确定是否存在流动。例如，泵系统100可以包括一个流动传感器以用于确定何时存在流动。该流动传感器可以配备在该传感器模块130内。在替代性实施例中可以将该流动传感器定位在泵系统100内的其他地方。该流动传感器可以定位在使用点112的下游，例如在建筑物内的管件系统中。该流动传感器被通信地连接至该控制模块120上。例如，该流动传感器可以通过该传感器缆线132连接至该控制模块120上。替代地，该流动传感器可以经由动力线122连接至该控制模块120上。在这样的情况下，该流动传感器可以与通信模块140进行通信，并且与该流动传感器的状况相关的数据可以通过该动力线122或通过该通信模块140与控制模块120之间的专用传感器缆线而传输至控制模块120。
在存在流动的情况下324，运行320该控制模块120以便维持该恒定压力输出条件。该控制模块120控制该马达182以便维持该恒定压力输出条件。该控制模块120利用来自压力传感器170的读数来以一定速度驱动马达182，以使得泵组件102以处于设定点压力（P设定点）或其范围内的压力来传送水。该控制模块120在存在流动的时间段内根据这样的控制方案而运行。该控制模块120可以周期性地进行流动测试322以便确定何时否存在流动323。
在一个示例性实施例中，在进行了流动测试并且控制模块120确定不存在流动326之后，控制模块120将根据一个控制方案来停止马达182。在一个示例性实施例中，该控制模块120启动一个停泵子程序328，其中该控制模块120运行该马达182来将管路110内的压力升高至高于设定点压力。例如，该控制模块120可以运行该马达182来驱动该泵组件102将管路110内的压力升高至一个升高值（P升高），该升高值可以等于该设定点压力（P设定点）加上一个预定的量。例如，该升高的压力（P升高）可以等于该设定点压力（P设定点）加上7psi。在替代性实施例中其他升高（P升高）值是可能的。一旦达到了该升高的压力（P升高）值，该控制模块120就停止该马达182。
控制模块120继续监测在压力传感器170处该管路110内的压力。在泵处于停工状态时，控制模块120确定是否出现压力不足的状况330。如果并未出现压力不足的状况，则该方法继续循环来确定是否出现压力不足的状况330。控制模块120将连续地或周期性地对压力传感器170处的压力进行采样，直到检测到压力不足的状况。当压力传感器170测量的压力在该设定点压力（P设定点）以下一个预定量时，可能存在压力不足的状况。例如，当这个压力小于（P设定点）–4psi时，存在压力不足的状况。如果存在压力不足的状况332，则控制模块120将启动334该马达182来通过使泵组件102以恒压模式运行而将这个压力增大至（P设定点）。一旦控制模块120启动了该马达182，则继续正常运行。控制模块120进行一个流动测试322以便确定是否存在流动324。如果不存在流动326，则该控制模块120运行该马达182直到达到这个升高的压力，并且然后马达182将被再次停止，直到遇到压力不足的状况。
方法300、302仅展示了对泵系统100的一种示例性的控制和校准运行。泵系统100在替代性实施例中可以不同地运行以便维持恒压条件。泵系统100在替代性实施例中可以根据除恒压控制方案之外的不同控制方案来运行。虽然控制模块120可以基于在泵组件102的输出端附近的该压力传感器170的压力读数来运行，但控制模块120也可以基于其他水参数（例如，温度、流速等）和/或在替代性实施例中基于从泵系统内除了该压力传感器170之外或者代替该压力传感器的其他位置取得的读数来运行。
应理解的是以上说明旨在是解说性的并非限制的。例如，上述实施例（和/或其方面）可以彼此组合地使用。此外，可以进行许多修改以使具体的情况或材料适应本发明的传授内容而不背离其范围。在此描述的这些不同部件的尺寸、材料类型、取向以及这些不同部件的数目和位置旨在限定某些实施例的参数、并且绝不进行限制并且仅仅是示例性的实施例。在回顾以上说明时，在权利要求的精神和范围之内的许多其他实施例和修改对于本领域技术人员都是很清楚的。因此，本发明的范围应该参照所附权利要求来确定，连同考虑这些权利要求所赋予的等效物的全部范围。在所附权利要求中，术语“包括”和“在其中”被用作相应术语“包含”和“其中”的简单英语等效物。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标签、而无意对它们的对象强加数字要求。进一步地，以下权利要求的限制条件不是以装置加功能的格式书写的并且不旨在基于35U.S.C.§112第六段进行解释，除非并且只有当这样的权利要求限制条件明确地使用了短语“用于…的装置”、后有对功能的陈述而无另外结构时。

Claims (30)

1.一种潜水泵系统，包括：
具有一级或多级叶轮的一个潜水泵组件；以及
驱动该泵组件的一个能潜水的马达组件，该马达组件具有一个马达壳体、在该马达壳体内用于驱动该泵组件的一个马达、以及安装至该马达壳体上用于运行该马达的一个控制模块，该控制模块电连接至一条动力线上，该控制模块包括一个控制器以及由该控制器驱动的一个变频驱动器，该控制器运行该变频驱动器以便驱动该马达来维持该泵组件的恒定压力输出条件。
2.如权利要求1所述的潜水泵系统，其中，该控制模块与该马达和该马达壳体一起是能潜水的。
3.如权利要求1所述的潜水泵系统，其中，该控制模块被容纳在该马达壳体内。
4.如权利要求1所述的潜水泵系统，进一步包括用于感测至少一个水参数的一个传感器模块，该控制模块从该传感器模块接收信号，该控制器基于与该至少一个水参数相关的这些信号来控制该变频驱动器。
5.如权利要求4所述的潜水泵系统，其中，该传感器模块是能潜水的并且定位在该泵组件的附近。
6.如权利要求4所述的潜水泵系统，其中，该控制器被配置成基于该传感器模块所感测的该至少一个水参数来使得该马达开启、切断或减速，以便维持该恒定压力输出条件。
7.如权利要求1所述的潜水泵系统，其中，该控制器控制着给该马达的功率供应。
8.如权利要求1所述的潜水泵系统，其中，该马达包括一种永磁电机。
9.如权利要求1所述的潜水泵系统，进一步包括与该控制模块在空间上分离的一个通信模块，该通信模块被配置成电连接至该动力线上，该通信模块被配置成经由该动力线向该控制模块传输数据，该控制器被配置成接收经由该动力线所传输的数据。
10.如权利要求9所述的潜水泵系统，其中，该通信模块包括一个遥控器以及与该遥控器进行通信的一个接收器，该接收器被配置成电连接至该动力线上以便将从该遥控器接收的数据经由该动力线传输至该控制模块。
11.如权利要求1所述的潜水泵系统，进一步包括用于测量从该泵组件输出的流体的压力的一个压力传感器，该压力传感器被定位为邻近该泵组件，该压力传感器通过一个传感器缆线而通信地偶联至该控制模块上。
12.一种潜水泵系统，包括：
具有一级或多级叶轮的一个潜水泵组件，该泵组件具有被配置成连接到管路上的一个排放接头；
一个压力传感器，该压力传感器测量被引导穿过该排放接头进入该管路中的流体的压力，该压力传感器被定位在该排放接头的附近；以及
驱动该泵组件的一个能潜水的马达组件，该马达组件具有一个马达壳体、在该马达壳体内用于驱动该泵组件的一个马达、以及用于运行该马达的一个控制模块，该控制模块电连接至一条动力线上，该控制模块通过一个传感器缆线电连接至该压力传感器上，该控制模块包括一个控制器以及由该控制器基于来自该压力传感器的压力数据进行驱动的一个变频驱动器，该控制器运行该变频驱动器以便驱动该马达来维持该泵组件的恒定压力输出条件。
13.如权利要求12所述的潜水泵系统，其中，该传感器缆线被布置在该马达组件处、在该压力传感器与该控制模块之间。
14.如权利要求12所述的潜水泵系统，其中，该压力传感器被定位在该马达组件的附近，这样使得该传感器缆线比该动力线更短。
15.如权利要求12所述的潜水泵系统，其中，该控制模块与该马达和该马达壳体一起是能潜水的。
16.如权利要求12所述的潜水泵系统，其中，该控制模块被容纳在该马达壳体内。
17.如权利要求12所述的潜水泵系统，其中，该压力传感器是能潜水的并且定位在该泵组件上方。
18.如权利要求12所述的潜水泵系统，其中，该控制器被配置成基于该压力传感器模块所测量的该至少一个水参数来使得该马达开启、切断或减速，以便维持该恒定压力输出条件。
19.如权利要求12所述的潜水泵系统，其中，该控制器控制着给该马达的功率供应。
20.如权利要求12所述的潜水泵系统，进一步包括与该控制模块在空间上分离的一个通信模块，该通信模块被配置成电连接至该动力线上，该通信模块被配置成经由该动力线向该控制模块传输数据，该控制器被配置成接收经由该动力线所传输的数据。
21.一种潜水泵系统，包括：
一个压力开关，该压力开关被配置成在管路中一种流体的使用点附近测量该管路中的该流体的表面压力；
具有从其延伸的动力线的一个动力源，该动力源被配置成当在该压力开关处检测到最大压力条件时切断给该泵的功率；
具有一级或多级叶轮的一个潜水泵组件，该泵组件具有被配置成连接到该管路上的一个排放接头；
一个压力传感器，该压力传感器测量被引导穿过该排放接头进入该管路中的流体的压力，该压力传感器被定位在该排放接头上方并且远离该压力开关，该压力传感器处的压力大于该表面压力；以及
驱动该泵组件的一个能潜水的马达组件，该马达组件具有一个马达壳体、在该马达壳体内用于驱动该泵组件的一个马达、以及用于运行该马达的一个控制模块，该控制模块电连接至该动力线上，该控制模块通过一个传感器缆线而电连接至该压力传感器上，该控制模块包括一个控制器以及由该控制器基于来自该压力传感器的压力数据进行驱动的一个变频驱动器。
22.如权利要求21所述的潜水泵系统，其中，通过比较该压力传感器在该动力源被切断时所感测的压力而对该控制器进行校准，并且其中该控制器运行该变频驱动器来驱动该马达以便将该泵组件的一个恒定压力输出条件维持在一个压力下，该压力是在该动力源被切断时所感测到的该压力的一个分量。
23.如权利要求22所述的潜水泵系统，其中，该控制器被编程有一个偏离压力，该控制器器运行该变频驱动器来在一个设定点压力下驱动该马达，该设定点压力是等于在该动力源该泵组件被切断时由该压力传感器所感测到的压力减去该偏离压力。
24.如权利要求21所述的潜水泵系统，其中，该控制模块与该马达和该马达壳体一起是能潜水的。
25.如权利要求21所述的潜水泵系统，其中，该控制模块被容纳在该马达壳体内。
26.如权利要求21所述的潜水泵系统，其中，该压力传感器是能潜水的并且定位在该泵组件上方。
27.一种用于运行潜水泵系统的方法，该方法包括：
在一个表面处提供一个压力开关和一个动力源，该压力开关测量在管路中的流体的压力，其中该压力开关被运行性地连接至该动力源上以便当检测到最大压力值时切断该动力源；
提供淹没在一个孔洞或储存箱中的一个压力传感器、一个泵组件以及一个马达组件，该马达组件具有一个马达和用于运行该马达的一个控制模块，该控制模块由一条动力线电连接至该动力源上，该控制模块通过一个传感器缆线电连接至该压力传感器上，该控制模块具有一个控制器以及由该控制器基于来自该压力传感器的压力数据进行驱动的一个变频驱动器；
以渐增的速度运行该马达以便增大由该泵组件提供的压力，直到该压力开关切断了给该泵的功率供应；
在该动力源被切断时确立该压力传感器所感测到的最大压力值；
通过从该压力传感器所感测到的最大压力值中减去一个偏离压力来确定一个设定点压力；并且
运行该马达以便提供来自该泵组件的、处于该设定点压力下的恒定压力输出条件。
28.如权利要求27所述的方法，其中，所述运行该马达包括：进行一个流动测试以便确定流动存在还是不存在；并且当不存在流动时启动一个停泵运行以便使该泵组件停止泵送流体。
29.如权利要求28所述的方法，其中，所述启动一个停泵运行包括：将管道中的压力增压至一个升高的压力并且在达到该升高的压力时使得该泵组件停止。
30.如权利要求28所述的方法，其中，在使得该泵组件停止之后，该方法进一步包括监测该压力传感器处的压力以便确定是否出现了压力不足的情况，并且当出现压力不足的情况时，该方法进一步包括启用一个启动泵运行。
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