專利名稱：對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法和系統(tǒng)及其執(zhí)行裝置和操作裝置的制作方法
對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法和系統(tǒng)及其執(zhí)行裝置和操作裝置本發(fā)明涉及一種對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法和系統(tǒng)及其執(zhí)行裝置和操作裝置。出于安全或者技術(shù)方面的考慮，在高層建筑中通常按標(biāo)準(zhǔn)要求限制工作用水消耗裝置(例如消防水龍或者自動(dòng)噴水滅火器)上的最大水壓。如果給高度為120 m的第40個(gè)樓層中的消防水龍準(zhǔn)備供水壓力，那么出于(例如消防員)操作安全方面的考慮，在取水時(shí)地下車庫中的最大動(dòng)水壓力同樣不可超過8巴(Bar)0出于保護(hù)消防員的考慮，將80 MPa (8巴)壓力規(guī)定為最大合理極限值。盡管多年以來已按照標(biāo)準(zhǔn)(DIN 1988)從消防設(shè)備中去掉了這些減壓閥，但是以往通常使用減壓器來限制消防水龍上的壓力。 根據(jù)申請時(shí)公認(rèn)的技術(shù)規(guī)范，已知有以下兩種不同類型的設(shè)備可以限制最大壓力
-第一種類型是將建筑物劃分為多個(gè)水壓區(qū)，這里可以給所有10個(gè)樓層敷設(shè)獨(dú)立的管道，分別通過單獨(dú)的增壓設(shè)備給這些管道供水。在附件I中的2008年出版的DINEN 1988-500標(biāo)準(zhǔn)草案中即可找到根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)方案，即設(shè)計(jì)方案B。-第二種設(shè)備類型是通過立管給建筑物供水，通過壓力調(diào)節(jié)器和/或者減壓器保證最大供水壓力。在附件I中的上述DIN EN 1988-500標(biāo)準(zhǔn)草案中可找到根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)方案，即設(shè)計(jì)方案C和/或者設(shè)計(jì)方案D。但是這兩種類型均有缺點(diǎn)現(xiàn)有技術(shù)的第一種類型由于需要準(zhǔn)備多個(gè)立管和增壓泵，如果不能超過規(guī)定的最大壓力，就需要很高的材料和技術(shù)費(fèi)用，這就使得這些設(shè)計(jì)方案非常昂貴。在第二種類型中，壓力調(diào)節(jié)閥和/或者減壓閥非常敏感，從而可能會(huì)使供水受到威脅。因此將其用于消防水設(shè)備中很有爭議，應(yīng)當(dāng)避免使用(參考DIN 1988)?；谶@種情況，希望能夠開發(fā)出一種設(shè)備，該設(shè)備一方面給高層建筑物中每個(gè)樓層的工作水和/或者消防水設(shè)備提供所希望的或者所需的壓力，但另一方面也可在不使用壓力調(diào)節(jié)器和/或者減壓閥的情況下，僅僅利用一根立管和一個(gè)泵設(shè)備按照相應(yīng)的壓力極限提供所需的壓力。按照現(xiàn)有技術(shù)的一種設(shè)備中的解決方案(參考G0tsch、Enrico于2009年5月6日在網(wǎng)上發(fā)表的高樓飲用水分離站控制類型，網(wǎng)址〃http://www. gep-h2o. de/service/fachbibliothek/fachbeitrag-detail. html beitrag_id=87〃)，在單路控制情況下觸發(fā)消防水模式時(shí)采用針對每個(gè)樓層保存的某一供水壓力，該供水壓力可在所需的取水點(diǎn)提供所需的動(dòng)水壓力大致需要4.5巴。當(dāng)?shù)?0個(gè)樓層中觸發(fā)消防水報(bào)警時(shí)，泵必須產(chǎn)生例如15巴的供水壓力，才能在第30個(gè)樓層上達(dá)到所需的4.5巴。反之當(dāng)操作地下車庫中的消防水龍時(shí)，泵僅需產(chǎn)生例如5巴的供水壓力，即可達(dá)到相同的動(dòng)水壓力。相應(yīng)的值被保存起來，并且在某一樓層上觸發(fā)報(bào)警的情況下僅需查詢該樓層的值。實(shí)際中可通過變速泵實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，譬如可采用具有變頻三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵。但是這種做法也有與上述做法一樣的明顯缺點(diǎn)，如果在第20個(gè)樓層中進(jìn)行滅火，那么在地下車庫中就要同時(shí)存在15巴的供水壓力。之后如果在地下車庫中出現(xiàn)火災(zāi)，那么這里就會(huì)大大超過8巴的最大允許動(dòng)水壓力。除了該問題之外，在此類設(shè)備中還有故障檢測問題。在取水站上檢測到故障(通常是相應(yīng)取水站的信號(hào)線斷線或者短路)應(yīng)導(dǎo)致將供水壓力調(diào)整或調(diào)節(jié)到相當(dāng)于該取水站最大允許動(dòng)水壓力的水平，因?yàn)樵谶@種情況下必須盡可能考慮到針對某一報(bào)警信號(hào)(即取水)向該取水站提供相應(yīng)的最大允許供水壓力。這是有道理的，因?yàn)橹挥挟?dāng)火災(zāi)被(煙感探測器)檢測出來之前可能已經(jīng)侵襲導(dǎo)線以及取水站的信號(hào)線時(shí)，才要在火災(zāi)情況下盡可能首先進(jìn)行這種故障檢測。因此這種故障檢測表示可能存在火災(zāi)情況的證據(jù)，可能要以相應(yīng)調(diào)整壓力的方式使得消防水供應(yīng)系統(tǒng)對此有所準(zhǔn)備，從而使其能夠在隨后觸發(fā)報(bào)警的情況下立即利用相應(yīng)的供水壓力做出反應(yīng)。 現(xiàn)在仍然存在的難題是，調(diào)整或調(diào)節(jié)水壓，以使得一方面在觸發(fā)報(bào)警、也就是在取水情況下有以上所述與高度相關(guān)的充分(但也是最大允許的)供水壓力可供使用，但另一方面也要根據(jù)故障檢測結(jié)果(尤其是根據(jù)斷線和/或者短路識(shí)別結(jié)果)保證以前瞻性方式調(diào)整壓力。之所以很難做到，是因?yàn)橄鄳?yīng)的結(jié)果也有可能相互有關(guān)。如果已經(jīng)在第八個(gè)樓層中探測到火災(zāi)或者這里的消防水系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)出報(bào)警，則已經(jīng)在第八個(gè)樓層上導(dǎo)致了取水，那么當(dāng)火災(zāi)侵襲到信號(hào)線時(shí)，完全可能在其它樓層上引起故障檢測。因此就以上提及的G0tsch于09年5月6日公布的現(xiàn)有技術(shù)背景而言，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法和系統(tǒng)，其中，即使在不同樓層上按照最大動(dòng)水壓力極限同時(shí)取水的情況下也能使用成本低廉的單路設(shè)備，并且一方面能以力求遵守最大壓力極限的方式保證盡可能高的滅火安全性，但另一方面也能以檢測故障、尤其以識(shí)別斷線或短路的方式對水壓進(jìn)行預(yù)防性調(diào)整。采用權(quán)利要求I所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，即可解決這一任務(wù)，所述方法與以上提及的G5tsch于09年5月6日所公布的方法一樣,在取水站上檢測到取水或者故障之后，至少根據(jù)取水站的大地高度采用對取水站供水的泵的泵驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方式，調(diào)整相應(yīng)取水站的最大允許供水壓力給定值使得動(dòng)水壓力適應(yīng)于該取水站，但是本發(fā)明的特征在于，
-在至少另一個(gè)取水站上檢測到取水的情況下，
將新的供水壓力調(diào)整為已檢測到正在取水的另一個(gè)取水站的最大允許供水壓力給定
值，
-如果之前沒有檢測到取水，在至少另一個(gè)取水站上檢測到故障的情況下，
將新的供水壓力調(diào)整為已檢測到故障的所有取水站的最低供水壓力給定值。也可分別至少根據(jù)相應(yīng)取水站2、2a的大地高度9采用對取水站2、2a供水的供水泵4的泵驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方式調(diào)整新的供水壓力。如果檢測到另一個(gè)取水，則將新的供水壓力調(diào)整為另一個(gè)取水站的最大允許值。反之如果繼續(xù)檢測到故障(例如斷線、短路)并且之前沒有發(fā)現(xiàn)(檢測到)取水，則將新的供水壓力調(diào)整為已檢測到故障的所有取水站的最低供水壓力給定值。在這種情況下可將新的供水壓力調(diào)整為已檢測到故障的最低位置取水站的最大允許供水壓力給定值。如果在第50個(gè)樓層、然后在第4個(gè)樓層、然后在第3個(gè)樓層中檢測到故障，之前沒有在任何一個(gè)樓層中檢測到取水，并且每個(gè)樓層中的目標(biāo)動(dòng)水壓力為4.5巴，則可按照本發(fā)明所述適當(dāng)調(diào)整供水壓力，使其在第3個(gè)樓層上產(chǎn)生4.5巴的動(dòng)水壓力，并且在其上面的樓層上產(chǎn)生比較小的動(dòng)水壓力。以這種方式可以在所述的實(shí)施例中操作消防水設(shè)備，從而可在地下車庫中出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)設(shè)定泵驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速給定值，使得泵僅僅產(chǎn)生能夠在地下車庫中形成8巴動(dòng)水壓力而不是產(chǎn)生15巴動(dòng)水壓力的壓力(供水壓力)。在此要有意識(shí)地考慮到用于滅火的動(dòng)水壓力在較高的樓層中下降。后來的取水地點(diǎn)優(yōu)先于之前的取水地點(diǎn)，因?yàn)樵趯?shí)踐中應(yīng)考慮到從之前的取水地點(diǎn)到后來的取水地點(diǎn)期間滅火已經(jīng)轉(zhuǎn)移，現(xiàn)在應(yīng)通過重新調(diào)整水壓來保證滅火安全性。本發(fā)明所述的方法也能保證因?yàn)闄z測到故障而對水壓進(jìn)行前瞻性調(diào)整，方法是對首先發(fā)現(xiàn)了故障的取水地點(diǎn)的水壓進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)橐紤]到這里或者附近可能存在火源，并且要考慮到最有可能在這里進(jìn)行滅火，也就是取水。觸發(fā)報(bào)警也就是取水始終優(yōu)先于按照故障檢測結(jié)果調(diào)整水壓，因?yàn)樵谌∷攸c(diǎn)應(yīng)有最大允許動(dòng)水壓力可供用來盡可能有效撲滅火災(zāi)?？梢栽O(shè)定泵驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速，將泵的特性曲線保存在用于執(zhí)行本發(fā)明所述方法的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器之中，從而可針對任何設(shè)定供水壓力確定相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。在該情況下不需要使用獨(dú)立的傳感器來測量泵壓，也就是供水壓力(=壓力區(qū)的工作壓力)。但是也可以選擇借助于壓力傳感器來測量供水壓力(即通過泵在壓力區(qū)中產(chǎn)生的壓力)，并且可將泵驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速給定值作為調(diào)整水壓的控制變量。優(yōu)選地，不僅僅根據(jù)大地高度，而且也根據(jù)管道摩擦損失來調(diào)整供水壓力，譬如可以校準(zhǔn)水分配設(shè)備，并且對每個(gè)樓層所保存的供水壓力值中找到的值加以考慮?？梢杂貌煌姆绞胶头椒▉頇z測其中某一個(gè)取水站上正在取水，譬如可以借助于一種可在手動(dòng)操作取水點(diǎn)時(shí)觸發(fā)的測量元件，或者采用一種可在達(dá)到和/或者超過一定的水體積流量時(shí)觸發(fā)的測量元件。也可以檢測取水站上的故障，也就是取水站的相應(yīng)測量元件的故障，譬如短路或者斷線故障，可以使用常閉觸頭替代常開觸頭。如果要滿足DIN 14462標(biāo)準(zhǔn)的要求，則必須逐一檢查所有測量元件是否斷線、短路和觸發(fā)報(bào)警譬如手動(dòng)操作某個(gè)取水點(diǎn)或者達(dá)到和/或者超過一定的水體積流量?？梢匀绯Ｒ姷姆绞揭粯樱靡环N調(diào)速(更準(zhǔn)確的說是無刷的)直流驅(qū)動(dòng)電極作為泵驅(qū)動(dòng)裝置，對泵(更準(zhǔn)確地說是泵驅(qū)動(dòng)裝置)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行開環(huán)或閉環(huán)控制。但是目前通常優(yōu)先采用變頻交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為泵驅(qū)動(dòng)裝置。采用本發(fā)明所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開關(guān)控制的方法，可以針對壓力降低的情況來調(diào)整供水壓力，(至少也可)采用以下方式使得執(zhí)行器或者調(diào)節(jié)器最好是排水閥一直保持開啟或者使得降壓泵一直持續(xù)降壓，直至達(dá)到或者低于新的供水壓力。關(guān)于解除本發(fā)明所述的對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，應(yīng)注意在停止所有取水檢測并且停止取水站上的所有故障檢測之后，將供水壓力調(diào)整為相當(dāng)于壓力區(qū)中所有取水站最大允許供水壓力(通常為最高位置取水站的最大允許供水壓力)的給定值。如果建筑物有20個(gè)樓層并且第20個(gè)樓層的最大允許壓力為20. 5巴，則在停止所有樓層中的所有檢測(故障檢測以及取水檢測)之后將壓力區(qū)中的供水壓力調(diào)整到20. 5巴備用壓力，這樣在最為不利的情況下，譬如在第20個(gè)樓層中發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)在這里的取水點(diǎn)上立即有充分的動(dòng)水壓力可供使用。本發(fā)明這里所述的方法在那些使用特別長立管的情況下(高樓大廈)可能會(huì)變得有問題，因?yàn)閷τ谶h(yuǎn)在下面的管道部分而言，立管中的壓力將會(huì)由于水柱而變得相當(dāng)高。這種情況下很難借助于排放閥迅速降低管道中的供水壓力來達(dá)到最大允許動(dòng)水壓力，因?yàn)樗南陆?肯定要使用成本不菲的排放閥)可能會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，這對于下方區(qū)域而言有可能太長。在具有多個(gè)壓力區(qū)的傳統(tǒng)型系統(tǒng)中通常不會(huì)出現(xiàn)該問題，因?yàn)檫@里可將建筑物劃分為不同的壓力區(qū)，從而限制了各個(gè)立管的高度。因此在本發(fā)明的情況下，可以用一種減壓裝置來執(zhí)行本發(fā)明所述的方法，該減壓裝置經(jīng)過設(shè)計(jì)，使得供水管也就是立管具有至少一個(gè)止回閥，該止回閥可在從水壓源向上指向取水點(diǎn)的水流方向開啟，并且在相反方向僅差不多閉合，因?yàn)樵撻y具有一個(gè)經(jīng)過設(shè)計(jì)的開口，使得水可以在重力作用下在與上述流動(dòng)方向相反的方向通過，以使得位于止回閥后面的供水管區(qū)域(在向上流動(dòng)方向觀察)在止回閥閉合時(shí)不會(huì)受到超出重力引起的壓力之外的壓力的作用。水的壓縮系數(shù)很小(在20 ° C溫度下為O. 00021 m3/m3 K)，閥中直徑不大于10 _、特別優(yōu)選不大于5 mm的小圓孔就足以使得水在重力作用下回流，從而以極快的速度降低壓力。如果并非將開口設(shè)計(jì)成圓孔，也就是沒有將其設(shè)計(jì)成鉆孔，則以(大致)等于圓孔面積的其它幾何形狀開口橫斷面面積替代以直徑表示的開口尺寸。
如果水管(也就是立管)比較長，則可以采用本發(fā)明所述類型的多個(gè)相隔一定距離的止回閥，通過這些止回閥限制相應(yīng)分段中由于管內(nèi)水柱引起的壓力，因?yàn)檫@些閥僅僅在重力產(chǎn)生的(回)流方向具有很小的開口。僅為了完整性起見，應(yīng)該提及的是本發(fā)明在這里所述的減壓裝置并非僅可與本發(fā)明這里所述的方法及其執(zhí)行裝置一起使用，而是也可獨(dú)立表示用于在液體輸送管道中、尤其在立管中進(jìn)行減壓的獨(dú)立發(fā)明，因?yàn)榭梢詥为?dú)或者相隔一定距離依次成排布置在管道之中，可以在管道中實(shí)現(xiàn)快速降壓，也沒有很高的液體(尤其是水)排出體積流量。以上本發(fā)明所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法的所有實(shí)施方式均可在經(jīng)過相應(yīng)設(shè)置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行，所述計(jì)算機(jī)最好具有用來控制執(zhí)行器的接口(這里是設(shè)定泵驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速給定值)，并且/或者具有用來讀入測量值或者傳感器狀態(tài)的接口(這里是諸如壓力傳感器、水流量計(jì)或者取水閥傳感器)。本發(fā)明所述的方法也可以作為可下載的計(jì)算機(jī)程序，譬如存在于數(shù)據(jù)載體或者電子載波信號(hào)上。可以借助于這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和相應(yīng)的測量元件和/或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)(執(zhí)行器和/或者傳感器)構(gòu)建一種根據(jù)本發(fā)明所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的開環(huán)或閉環(huán)水壓控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)具有一個(gè)如前所述設(shè)置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且還采用在取水站上檢測取水或故障的檢測器，通過用來連接一個(gè)檢測器或者多個(gè)檢測器的接口將其連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此外在這種系統(tǒng)中還采用一個(gè)給取水站供水并且具有泵驅(qū)動(dòng)裝置的泵，可以通過用來輸出轉(zhuǎn)速給定值的接口設(shè)定泵驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過用來輸出轉(zhuǎn)速給定值的接口與泵驅(qū)動(dòng)裝置相連。本發(fā)明所述的系統(tǒng)也最好具有一個(gè)壓力傳感器，該傳感器可測量相應(yīng)的供水壓力(也稱作泵壓力)，也就是測量泵在壓力區(qū)中引起的工作壓力。本發(fā)明所述的閉環(huán)或開環(huán)水壓控制系統(tǒng)最好用來對尤其是至少一個(gè)居留空間的地板位于(高樓周圍)地面上方22米以上的高樓中的工業(yè)用水和/或者飲用水供應(yīng)水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制。所述高樓特別優(yōu)選只有唯一一個(gè)用于供水的壓力區(qū)，也就是只有唯一一個(gè)工業(yè)用水供水立管和/或者唯一一個(gè)飲用水供水立管。但不可不提及的是，在具有多個(gè)壓力區(qū)的(特別大的)建筑物之中，如果建筑物對于唯--個(gè)壓力區(qū)而言太大,也就是當(dāng)必須在較低樓層中的取水點(diǎn)上的壓力不會(huì)變得太高的情況下，相互并行供水的兩個(gè)樓層之間的距離變得太大的時(shí)候，也可以使用本發(fā)明所述的系統(tǒng)(與本發(fā)明所述的方法一樣)。在這種情況下，本發(fā)明能夠減少壓力區(qū)的數(shù)量，因?yàn)楸景l(fā)明可以設(shè)置該數(shù)量，從而恰好可以給兩個(gè)不同的樓層相互并行供水，且較低樓層上的壓力在取水點(diǎn)處不會(huì)變得太高，或者較高樓層上的壓力不會(huì)變得太低。尤其在高樓中特別優(yōu)選使用本發(fā)明作為消防水供應(yīng)水壓的閉環(huán)或開環(huán)控制系統(tǒng)。在這種情況下，高樓的消防水網(wǎng)絡(luò)也可以只有唯一一個(gè)壓力區(qū)。如果壓力仍然變得太大，那么這種使用情況下也可以將本發(fā)明至少用來減少壓力區(qū)的數(shù)量，這與上述用于工業(yè)用水和/或者飲用水供應(yīng)的情況一樣。以下將根據(jù)附圖
描述一種具體實(shí)施例，但本發(fā)明不應(yīng)局限于該實(shí)施例而理解。附圖如下
附圖I是一幢只有一個(gè)消防水壓力區(qū)的50層高樓的縱剖面示意圖，其中使用了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，
附圖2是一個(gè)具有一種根據(jù)本發(fā)明所述的減壓裝置實(shí)施方式的立管的縱剖面圖，以及 附圖3是一個(gè)具有另外一種根據(jù)本發(fā)明所述的減壓裝置實(shí)施方式的立管的縱剖面圖。附圖I是一幢只有一個(gè)消防水壓力區(qū)的50層高樓的垂直縱剖面示意圖，其中使用了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，高樓I具有一個(gè)含地下車庫T的地下層和50個(gè)樓層0G，沒有逐一繪出其中的所有樓層。在各個(gè)樓層OG上均有取水站2，這些取水站均連接到唯一一個(gè)共同的水管路3、3a (作為立管3通向上面的樓層0G)，通過該管路從位于地下層中的泵4給取水站2供水。泵4具有一個(gè)轉(zhuǎn)速可調(diào)的泵驅(qū)動(dòng)裝置，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5可以通過用來輸出轉(zhuǎn)速給定值6的接口對該泵驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制。此外計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(計(jì)算機(jī))5還通過一個(gè)接口連接到用來在取水站2、2a處檢測取水的檢測器7上。通過信號(hào)線8、8a將該接口 7與取水點(diǎn)2、2a上的相應(yīng)檢測器相連，從而能夠?qū)z測器的觸發(fā)信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5。最好將這些信號(hào)線8、8a呈星形連接到計(jì)算機(jī)5，尤其是最好監(jiān)測這些信號(hào)線是否斷線和/或者短路，例如可以使用相應(yīng)的線路監(jiān)測模型(一種包含電阻網(wǎng)絡(luò)的模型，例如WalluszekGmbH, 01591 Riesa公司的線路監(jiān)測系統(tǒng))。優(yōu)選將呈星形從計(jì)算機(jī)5通向檢測器的信號(hào)線8、8a盡可能共同敷設(shè)在一根電纜束之中或者將其相鄰鋪設(shè)在同一個(gè)電纜橋架上，使得某一地點(diǎn)的火災(zāi)大致同時(shí)侵襲信號(hào)線。如果發(fā)生這種情況，將會(huì)檢測出所有的導(dǎo)線均是短路和/或者斷線，也就是檢測出一個(gè)故障。按照本發(fā)明所述，這將會(huì)導(dǎo)致將供水壓力(只要之前沒有檢測到取水)調(diào)整為已檢測到故障的取水站的最低水壓給定值。如果例如在第二和第三個(gè)樓層2.0G、3.0G之間起火，那么在短時(shí)間后，第二個(gè)樓層2. OG上方的所有信號(hào)線8都將會(huì)發(fā)出產(chǎn)生故障的信號(hào)，因?yàn)檫@里的火災(zāi)將會(huì)侵襲所有這些導(dǎo)線，然后要么導(dǎo)致短路要么(之后)甚至斷線。反之，第一和第二個(gè)樓層1.0G、2.0G的導(dǎo)線則仍然保持無損傷。此時(shí)，根據(jù)本發(fā)明所述方法運(yùn)行的計(jì)算機(jī)5可以適當(dāng)調(diào)整供水壓力，使其等于供水壓力給定值，該給定值相當(dāng)于已檢測到故障的取水站的最低水壓給定值。已檢測到故障的取水站的最低水壓給定值在這種情況下就是第三個(gè)樓層3. OG的水壓給定值。這樣供水壓力被調(diào)整到該值，然后就可以供這里的消防作業(yè)使用。除了傳統(tǒng)的星形信號(hào)線敷設(shè)與常見類型的斷線/短路監(jiān)測之外，自然也可以選用現(xiàn)代化的總線系統(tǒng)，該總線系統(tǒng)具有例如定期通過總線向控制中心、也就是向計(jì)算機(jī)5發(fā)出準(zhǔn)備就緒信號(hào)的有源信號(hào)檢測器和/或者其它有源信號(hào)元件。如果在某一固定的設(shè)定時(shí)段之內(nèi)缺少這種準(zhǔn)備就緒信號(hào)(類似于安全按鈕開關(guān))，則該位置存在某個(gè)故障，例如斷線、短路或者信號(hào)檢測器失靈。此外如果通過另外的第二個(gè)信號(hào)總線在另一個(gè)獨(dú)立的、也就是設(shè)置在其它空間路徑上的線路中將信號(hào)檢測器連接到控制中心，那么就能以很高的概率區(qū)別是否是該線路產(chǎn)生故障(斷線或者短路)或者是檢測器產(chǎn)生故障。如果檢測器僅僅在兩個(gè)信號(hào)線的其中一個(gè)信號(hào)線上登錄，則另一個(gè)線路有故障；如果在兩個(gè)空間分開設(shè)置的線路上均沒有登錄，則檢測器本身很有可能存在故障或者檢測器的周圍環(huán)境中存在故障事件(譬如火災(zāi))。在地下層中也設(shè)有一個(gè)取水站2a在地下車庫T之中。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5可通過按照本發(fā)明所述的方法進(jìn)行相應(yīng)的編程，根據(jù)本發(fā)明對高樓I的消防水設(shè)備進(jìn)行開環(huán)或閉環(huán)控制。在觸發(fā)消防水模式時(shí)采用針對每個(gè)樓層保存供水壓力(也稱作泵壓，也就是泵在
壓力區(qū)中產(chǎn)生的水壓)，該供水壓力在所需的取水點(diǎn)2、2a提供所要求的動(dòng)水壓力-大致要求4.5巴。此后如果在第50個(gè)樓層50. OG中發(fā)出消防水報(bào)警，則泵4必須產(chǎn)生例如20.5巴的供水壓力，以便在第50個(gè)樓層50. OG達(dá)到所要求的4.5巴壓力。反之如果在地下車庫T中操作消防水龍2a，則泵4只要形成例如5巴的供水壓力，以便在這里達(dá)到同樣的4.5巴動(dòng)水壓力。相應(yīng)的值被保存起來，并且在某一個(gè)樓層OG發(fā)出報(bào)警的情況下僅僅通過計(jì)算機(jī)5在存儲(chǔ)器中(內(nèi)存和/或者大容量存儲(chǔ)器)查詢該樓層的值，然后借助于轉(zhuǎn)速值對泵4進(jìn)行相應(yīng)控制，或者如果已經(jīng)存在較高的壓力，則開啟排放閥11，直至達(dá)到或者(恰好)低于壓力，然后重新使得泵達(dá)到所需轉(zhuǎn)速值。此時(shí)，如果在第50個(gè)樓層50. OG出現(xiàn)火災(zāi)事件之后導(dǎo)致地下車庫T中隨后出現(xiàn)火災(zāi)事件，那么這里將會(huì)大大超過8巴的最大允許動(dòng)水壓力。這時(shí)可以采用本發(fā)明，不僅能在檢測到取水之后將相應(yīng)取水站2、2a上的動(dòng)水壓力調(diào)整為該取水站2的最大允許水壓給定值，另外可根據(jù)第50個(gè)樓層50. OG中取水站2的大地高度9對通過立管3給取水站2供水泵4的泵驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制的方式進(jìn)行調(diào)整；此外也能在另一個(gè)取水站2a (這里是在地下車庫T中)檢測到取水的情況下調(diào)整動(dòng)水壓力使之適應(yīng)于已經(jīng)檢測到(另一個(gè))取水的取水站2a的最大允許值，也可(至少)根據(jù)相應(yīng)取水站2、2a的大地高度采用對泵4的轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制的方式進(jìn)行調(diào)整，以及/或者通過排放閥11進(jìn)行調(diào)整，以及/或者通過降壓泵(也就是采用調(diào)整供水壓力的方式)進(jìn)行調(diào)整。這里最好采用一個(gè)蝶形止回閥形式的止回閥10，該止回閥可從水壓源向上指向取水點(diǎn)的水流方向開啟，并且在相反方向僅差不多閉合，因?yàn)樵撻y具有一個(gè)經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計(jì)的開口，使得水可以在重力作用下沿與上述流動(dòng)方向相反的方向通過，以使得位于止回閥后面的供水管區(qū)域(在向上流動(dòng)方向觀察)在止回閥閉合時(shí)不會(huì)受到超出重力引起的壓力之外的壓力的作用。因此在第50個(gè)樓層50. OG中建立起取水站的供水壓力之后，可以借助于一個(gè)簡單的排放閥將供水壓力降低到地下車庫T的水平，不必使用具有很大橫斷面的昂貴工業(yè)用閥。這樣就能適當(dāng)操作消防水設(shè)備，從而可在地下車庫T中出現(xiàn)火災(zāi)事件時(shí)適當(dāng)設(shè)定泵驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速給定值，使得泵4在地下車庫T中僅僅產(chǎn)生8巴而不是15巴的壓力。在此有意識(shí)地考慮到第50個(gè)樓層50. OG中用于滅火的動(dòng)水壓力下降，因?yàn)樵谀骋粫r(shí)刻通常只有一個(gè)滅火地點(diǎn)。附圖2所示為一個(gè)具有一種根據(jù)本發(fā)明所述的減壓裝置實(shí)施方式的立管的縱剖面圖。立管3 (供水管)具有一個(gè)止回閥10，這里是一個(gè)可以沿著導(dǎo)向裝置12在水管3的軸向方向在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)的蓋板13，該止回閥可從水壓源向上指向取水點(diǎn)的水流方向14a開啟，因?yàn)榭赏ㄟ^供水壓力迫使蓋板13向上朝向支柱12b運(yùn)動(dòng)，從而將朝向該方向的管道3的分段閉合，并且在蓋板將處在該方向中的管道部分完全遮蓋的相反方向14b處僅幾乎閉合，因?yàn)椴捎昧艘粋€(gè)經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計(jì)的開口 15，使得水可以在重力作用下在與上述流動(dòng)方向14a相反的方向通過，以使得位于止回閥10后面的供水管3區(qū)域(在向上流動(dòng)方向14a觀察)在止回閥10閉合時(shí)不會(huì)受到重力引起的壓力之外的壓力的作用。附圖3所示為一個(gè)具有另一種根據(jù)本發(fā)明所述的減壓裝置實(shí)施方式的立管的縱 剖面圖。這里也可看到一個(gè)供水管3(這里同樣也是立管)，該供水管具有一個(gè)止回閥10，該止回閥可在從水壓源向上指向取水點(diǎn)的水流方向14a開啟，即借助于一個(gè)可以圍繞軸12c擺動(dòng)的閥片13a，這里也最好朝向支柱12b壓迫閥片，使其至少開啟90°以上，并且可通過水壓使其始終保持閉合，并且在相反方向14b處，通過向下流出的水向下壓迫沒有完全垂直開啟的閥片13a，并且因此而僅差不多閉合。因?yàn)橛幸粋€(gè)經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計(jì)的開口15，使得水可以在重力作用下在與上述流動(dòng)方向14a相反的方向通過，以使得位于止回閥10后面的供水管3區(qū)域(在向上流動(dòng)方向14a觀察)在止回閥10閉合時(shí)不會(huì)受到重力引起的壓力之外的壓力的作用。
權(quán)利要求
1.一種對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其中，在取水站(2，2a)上檢測到取水或者故障之后，至少根據(jù)取水站(2，2a)的大地高度(9)，采用對給取水站(2，2a)供水的泵(4)的泵驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方式，調(diào)整該取水站(2，2a)的最大允許供水壓力給定值使得動(dòng)水壓力適應(yīng)于該取水站(2，2a)，其中， 其特征在于， -在至少另一個(gè)取水站(2，2a)上檢測到取水的情況下， 將新的供水壓力調(diào)整為已檢測到正在取水的該另一個(gè)取水站(2，2a)的最大允許供水壓力給定值， -如果之前沒有檢測到取水，在至少另一個(gè)取水站(2，2a)上檢測到故障的情況下， 將新的供水壓力調(diào)整為已檢測到故障的所有取水站(2，2a)的最低供水壓力給定值， 其中，任何新的供水壓力也可分別至少根據(jù)相應(yīng)取水站(2，2a)的大地高度(9)對給取水站(2，2a)供水的泵(4)的泵驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方式來調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其特征在于，也會(huì)根據(jù)管道摩擦損失調(diào)整供水壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其特征在于，在取水站(2，2a)上的取水檢測借助于可在手動(dòng)操作取水站(2，2a)時(shí)觸發(fā)的測量元件進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其特征在于，在取水站(2，2a)上的取水檢測借助于可在達(dá)到和/或超過一定的水體積流量時(shí)觸發(fā)的測量元件進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其特征在于，通過斷線測定檢測取水站(2，2a)上的故障。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其特征在于，通過短路測定檢測取水站(2，2a)上的故障。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其特征在于，通過作為泵驅(qū)動(dòng)裝置的無刷直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行開環(huán)或閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其特征在于，通過作為泵驅(qū)動(dòng)裝置的變頻驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行開環(huán)或閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開關(guān)控制的方法，其特征在于，針對壓力降低的情況至少也可采用以下方式來調(diào)整供水壓力使執(zhí)行器或者調(diào)節(jié)器優(yōu)選為排水閥一直保持開啟或者使降壓泵一直持續(xù)降壓，直至達(dá)到或者低于新的供水壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，其特征在于，在取水站(2，2a)上的所有取水檢測停止并且所有故障檢測停止之后，將供水壓力調(diào)整為相當(dāng)于壓力區(qū)中所有取水站最大允許供水壓力的給定值。
11.一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(5)，包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元、至少一個(gè)存儲(chǔ)器、至少一個(gè)用于連接可在取水站(7)上檢測取水或者故障的一個(gè)檢測器或者多個(gè)檢測器的接口以及一個(gè)輸出轉(zhuǎn)速給定值到泵驅(qū)動(dòng)裝置(6)的接口，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元以編程方式設(shè)置，使其可根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行工作。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(5)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也包括一個(gè)連接到壓力傳感器的接口，并且所述數(shù)據(jù)處理單元以編程方式設(shè)置，使其可根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行工作。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也包括用來控制執(zhí)行器優(yōu)選為排放閥的接口，并且所述數(shù)據(jù)處理單元以編程方式設(shè)置，使其可根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行工作。
14.一種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序具有用來執(zhí)行權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述方法的指令。
15.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有一種包括計(jì)算機(jī)程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，在加載了計(jì)算機(jī)程序之后，計(jì)算機(jī)可通過所述程序來執(zhí)行權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法。
16.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有一種存放在電子載波信號(hào)上的計(jì) 算機(jī)程序，其中，在加載了計(jì)算機(jī)程序之后，計(jì)算機(jī)可通過該程序來執(zhí)行權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法。
17.—種對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的水壓控制系統(tǒng)，包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求11、12或13中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(5)以及分別用來在取水站上檢測取水或者故障的檢測器，所述檢測器通過用來連接一個(gè)檢測器或多個(gè)檢測器的接口連接到該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(5)，并且包括一個(gè)給取水站(2，2a)供水的泵(4)，所述泵包括一個(gè)泵驅(qū)動(dòng)裝置，可通過用來輸出轉(zhuǎn)速給定值(6)的接口設(shè)定其轉(zhuǎn)速，其中，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(5)通過用來輸出轉(zhuǎn)速給定值(6)的接口與所述泵驅(qū)動(dòng)裝置相連。
18.一種對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的水壓控制系統(tǒng)，包括權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)也包括測量各自的供水壓力的壓力傳感器。
19.將根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的閉環(huán)或開環(huán)水壓控制系統(tǒng)用于對一幢高樓(I)中的工業(yè)用水和/或者飲用水供水的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述閉環(huán)或開環(huán)水壓控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述高樓(I)的工業(yè)用水網(wǎng)絡(luò)只具有一個(gè)唯一的壓力區(qū)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述閉環(huán)或開環(huán)水壓控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述高樓(I)的飲用水網(wǎng)絡(luò)只具有一個(gè)唯一的壓力區(qū)。
22.將根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的閉環(huán)或開環(huán)水壓控制系統(tǒng)用于對一幢高樓(I)中的消防水供水水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述閉環(huán)或開環(huán)水壓控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述高樓(O的消防水網(wǎng)絡(luò)只具有一個(gè)唯一的壓力區(qū)。
24.一種用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述方法的減壓裝置，其特征在于，供水管包括至少一個(gè)止回閥(10)，該止回閥可在從水壓源向上指向取水點(diǎn)的水流方向開啟，并且在相反方向幾乎閉合，因?yàn)樵撻y具有一個(gè)開口，該開口被設(shè)置為使水可以在重力作用下在與上述流動(dòng)方向相反的方向通過，以使得位于止回閥后面的供水管區(qū)域(在向上流動(dòng)方向觀察)在止回閥閉合時(shí)不會(huì)受到超出重力引起的壓力之外的壓力的作用。
25.一種根據(jù)權(quán)利要求24所述的減壓裝置，其特征在于，所述供水管具有多個(gè)相隔一定距離的止回閥(10)。
全文摘要
對壓力區(qū)中的水壓進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方法，按照所述的方法，在取水站(2，2a)上檢測到取水或者故障之后，至少根據(jù)取水站(2，2a)的大地高度(9)，采用對取水站(2，2a)供水的供水泵(4)的泵驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方式，調(diào)整相應(yīng)取水站(2，2a)的最大允許供水壓力給定值使得流動(dòng)水壓力適應(yīng)于該取水站(2，2a)；其中，如果檢測到在至少另外一個(gè)取水站(2，2a)上取水的情況下，將新的供水壓力調(diào)整為已檢測到正在取水的該另一個(gè)取水站(2，2a)的最大允許供水壓力給定值；而且，如果之前沒有檢測到取水，在至少另一個(gè)取水站(2，2a)上檢測到故障的情況下，則將新的供水壓力調(diào)整為已檢測到故障的所有取水站(2，2a)的最低供水壓力給定值；也可分別至少根據(jù)相應(yīng)取水站(2，2a)的大地高度(9)采用對取水站(2，2a)供水的供水泵(4)的泵驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)或開環(huán)控制的方式調(diào)整新的供水壓力；以及一種基于上述方法的系統(tǒng)，包括相應(yīng)設(shè)置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和相應(yīng)操作的計(jì)算機(jī)程序，必要時(shí)存在于數(shù)據(jù)載體或載波信號(hào)上。
文檔編號(hào)F04B49/02GK102859084SQ201180021637
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者恩里克·戈遲 申請人:蓋普工業(yè)系統(tǒng)有限公司