专利名称：一种智慧加药系统
专利号：ZL202120648764.7
专利类型：实用新型
授权日期：2021年12月24日
专利权人：中国市政工程中南设计研究总院有限公司
发明人：齐鸣、范毅雄、张辛平、陈燕波、吴迪、龙程理
（一）发明创新点
利用进水水量电磁流量计、进水总磷检测仪、出水总磷检测仪、变频加药泵、PLC、BIM电脑端、BIM移动端等内容提出并建立了针对高效沉淀池加药除磷工艺环节的基于前馈+反馈复合控制方式的智慧加药控制系统。通过建立基于大数据、物联网、人工智能、BIM等技术并采用“前馈+反馈”的智慧加药控制方式，以理论PAC、PAM投加量计算公式为核心，综合考虑入水水质及污水处理厂运行情况，动态、实时计算单位时间所需加药量并进行了加药泵精准控制调节，并结合BIM技术进行了可视化展示。
（二）应用领域和范围
可广泛应用于各类污水处理厂、再生水厂、水环境综合治理项目，为加药环节提供全流程智能化控制。该系统无需增加任何硬件设备和自控改造，仅需在原有中控系统中增加对应软件模块即可进行加药智能调节，具有适用性强、建设周期短、投资费用少等特点，完全满足新建水厂、已建水厂、改造水厂的差异化使用需求。
（三）实施效果
智慧加药系统高了加药设备控制精确性，降低了污水处理厂运行药耗，比常规比例加药量控制方法节省药耗8%～12%，并可以提高污水处理厂出水水质达标稳定性，实现节能降耗目标。
（四）产业化及市场应用情况
本专利技术应用于武汉江夏污水处理厂（设计规模15万m3/d）四年多，智慧加药系统使得加药量降低8%～12%，同时确保污水处理厂加药设备运行稳定性大大提升，确保了生产稳定、高效的运行。目前该专利技术已在湖北、四川、重庆、广东、海南、浙江等处多项污水处理厂建设项目设计方案中应用，将推动污水处理行业整体智能化提升并助力“碳达峰、碳中和”目标实现。
（五）技术优势
利用大数据、物联网、人工智能、BIM等技术建立起前馈+反馈复合控制方式和BIM形式展示的智慧加药系统，采用BP神经网络算法，模拟计算所需要的加药量，通过控制PAC、PAM的各变频加药泵使得高效沉淀池各加药区域按需加药，克服了传统加药系统中滞后时间过长、投加量过多、出水水质波动过大等缺点，实现了根据高效沉淀池实时水质、水量情况进行智慧加药，确保了高效除磷的同时也节省了化学药剂，对污水厂的稳定运行与节能降耗起到了强有力的支撑，同时BIM的三维可视化使得使用人员能够更加直观、便捷地进行加药过程的查看通过。
（六）专利运用及保护
本专利已获授权，形成自有专有技术的保护，同时建立起“产学研用”一体化机制，在武汉江夏污水处理厂实际投入应用并在湖北、四川、重庆、广东、海南、浙江等处多项污水处理厂新建、提标改造项目中纳入设计内容并获得专家评审组与业主一致认可与好评，目前产品正在不断升级迭代，实现与市场需要的进一步深度融合，全面推进污水处理厂智能化控制。
（七）效益分析
智慧加药系统自2018年7月在武汉江夏污水处理厂投入使用四年多，使得加药耗电量整体降低8%～12%，累计为污水处理厂产生直接经济效益100余万元，同时BIM展示形式与加药系统全自动高效稳定运行，使得污水处理厂运维水平极大提升的同时也减少一线操作人员工作强度和人数，进而降低企业运维成本与人力成本。随着本专利技术在污水处理全领域的推广和应用，将会创显著的造经济效益、社会效益和生态效益，为水务行业绿色、高效、科学地发展保驾护航。
（八）应用前景
智慧加药系统在污水处理领域的深入使用，能够为运营企业实现节能降耗，创造极其可观的经济效益，同时推动智慧加药技术的发展，确保污水处理能力，提高运营企业整体运维水平，对环境保护起到积极效应，产生巨大的社会效益和生态效益，对中国水环境治理释放出极大正能量。
（九）获奖情况
1.AEC全球卓越BIM大赛最佳实践奖第一名
2.中国勘察设计协会市政水务与环境类BIM应用第一名
3.中国勘察设计协会拓展应用类BIM应用第一名
4.中国勘察设计协会拓展应用类BIM应用第三名
5.中国图学学会全国BIM大赛设计组优秀奖
6.湖北省勘察设计协会BIM设计竞赛工业工程二等奖
7.湖北省工程勘察设计计算机软件推荐项目一等设计水平
8中信集团科学技术二等奖
津公网安备 12010102000028号
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