本发明涉及管网监测，尤其涉及一种城市管网风险监测系统。
背景技术：
1、城市管网是一个城市运转的“生命线”，因为管网铺设于地底，具备隐秘性特性，当发生故障或突发紧急情况时，存在难以处理和处理时间长的情况。
2、因此，对城市管网的风险进行准确、实时地预警非常重要，可以避免紧急情况的发生或节省处理时间。
3、中国专利公开号：cn116402346a，公开了一种基于城市管网的风险预警方法、系统、设备及存储介质，包括：基于排水管网的基础信息，进行数据参数采集，建立bim模型；通过物联网传感器检测数据，采集排水管网的状态数据，并实时关联到bim模型上，其中，状态数据包括：运营环境数据、气象环境数据；根据历史告警事件发生的时间段，提取出历史告警事件发生时排水管网的状态数据，并根据历史告警事件提取出排水管网的状态数据作为告警条件，关联到bim模型上；根据bim模型中的告警条件，结合当前的排水管网的状态数据，判断出是否发出告警；由此可见，上述技术方案存在以下问题：未考虑到针对异常管道节点进行排查，影响了对管网的监测效率。
技术实现思路
1、为此，本发明提供一种城市管网风险监测系统，用以克服现有技术中未考虑到针对异常管道节点进行排查，影响了对管网的监测效率的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供一种城市管网风险监测系统，包括：
3、输送采集单元，包括若干设置在管网对应位置以分别检测对应管路处水流的输送流量的节点流量采集器；
4、排放采集单元，包括若干设置在管网对应排放出口处以分别检测各排放出口水流的排放流量的排放流量检测器；
5、数据收集单元，其分别与所述输送采集单元和所述排放采集单元相连，用以分别获取输送采集单元采集的若干所述输送流量和排放流量检测器采集的若干所述排放流量；
6、模型构建单元，其与所述数据收集单元相连，用以接收所述数据收集单元获取的所述输送流量和所述排放流量，以及，将输送流量和排放流量代入至其预存的风险评估模型中以生成针对所述管网的风险评价值；
7、风险评估单元，其与所述模型构建单元相连，用以基于模型构建单元输出的所述风险评价值判定所述管网是否存在风险，以及，在判定管网存在风险的情况下，基于确定的原因生成对应的指令，指令包括评价值基准调节指令、管路定位排查指令、模型优化指令和节点调节指令；
8、指令传输单元，其分别与所述管网、所述模型构建单元和所述风险评估单元相连，用以将风险评估单元输出的指令输送至对应单元内以使对应的单元执行对应的操作，包括确定评价值基准、定位故障管路、优化所述风险评估模型和确定管路中各阀门的开度。
9、进一步地，所述模型构建单元中预存的所述风险评估模型如下所示：
10、
11、其中，r为风险评价值，w为管网所处区域在预设周期内的平均降雨量，s为管网所处区域的占地面积，g为与管网相连建筑在预设周期内的平均排水量，α为第一权重系数，0＜α＜1，qa为排放流量平均值，其为所述排放流量的平均值，β为第二权重系数，0＜β＜1且α+β=1，qa为输送流量平均值，其为各所述输送流量的平均值。
12、进一步地，所述风险评估单元用以基于所述模型构建单元求得的风险评价值判定所述管网在所述预设周期内是否存在风险，其中：
13、若所述风险评价值小于等于所述风险评估单元中设置的第一预设评价值，风险评估单元判定所述管网在所述预设周期内不存在风险，并基于所述模型构建单元根据数据收集单元在下一预设周期内收集的数据求得的风险评价值判定所述管网在下一预设周期内是否存在风险；
14、若所述风险评价值大于所述第一预设评价值且小于等于所述风险评估单元中设置的第二预设评价值，风险评估单元基于所述数据收集单元获取的历史输送流量平均值判定所述管网在所述预设周期内是否存在风险；
15、若所述风险评价值大于所述第二预设评价值，所述风险评估单元判定所述管网在所述预设周期内存在风险，并基于求得的风险评价值确定管网存在的风险种类。
16、进一步地，所述风险评估单元还用以基于所述排放流量平均值和预设数量的历史排放流量平均值的方差值判定所述管网在所述预设周期内是否存在风险，其中：
17、若所述方差值小于等于所述风险评估单元中设置的预设方差值，风险评估单元判定所述管网在所述预设周期内不存在风险，并判定所述风险评价值大于所述第一预设评价值的原因为管网所处区域的降水和/或排水存在个体性差异，风险评估单元根据求得的方差值确定所述第一预设评价值和所述第二预设评价值；
18、若所述方差值大于所述预设方差值，所述风险评估单元判定所述管网在所述预设周期内存在风险且风险种类为管网中管路出现故障，风险评估单元发出管路定位排查指令，并基于各所述输送流量确定出现故障的管路节点，其中，故障种类包括节点堵塞和节点泄露。
19、进一步地，所述风险评估单元还用以基于方差差值确定针对所述第一预设评价值和所述第二预设评价值的调节方式，其中，方差差值为所述预设方差值与所述方差值之间的差值：
20、若所述方差差值小于等于所述风险评估单元中设置的第一预设方差差值，风险评估单元生成评价值基准调节指令以使用第一标准调节系数将所述第一预设评价值和所述第二预设评价值调节至对应值；
21、若所述方差差值大于所述第一预设方差差值且小于等于所述风险评估单元中设置的第二预设方差差值，风险评估单元生成评价值基准调节指令以使用第二标准调节系数将所述第一预设评价值和所述第二预设评价值调节至对应值；
22、若所述方差差值大于所述第二预设方差差值，所述风险评估单元生成评价值基准调节指令以使用第三标准调节系数将所述第一预设评价值和所述第二预设评价值调节至对应值。
23、进一步地，所述风险评估单元基于评价值差值确定所述管网存在的风险种类，其中，评价值差值为所述风险评价值与所述第二预设评价值之间的差值：
24、若所述评价值差值小于等于所述风险评估单元设置的第一预设评价差值，风险评估单元判定所述管网存在的风险种类为管网中管路出现故障，风险评估单元发出管路定位排查指令，并基于各所述输送流量确定管网中的故障节点；
25、若所述评价值差值大于所述第一预设评价差值且小于等于所述风险评估单元设置的第二预设评价差值，风险评估单元判定所述管网存在的风险种类为所述风险评估模型中权重系数的选用不符合标准，风险评估单元通过所述指令传输单元向所述模型构建单元发送模型优化以使模型构建单元基于求得的评价值差值确定各所述权重系数；
26、若所述评价值差值大于所述第二预设评价差值，所述风险评估单元判定所述管网存在的风险种类为特殊情况导致管网中待排放水流大于管网负载，风险评估单元通过所述指令传输单元向所述管网发送节点调节指令以使管网基于所述排放流量平均值和所述输送流量平均值确定各所述节点处阀门的开度。
27、进一步地，所述风险评估单元还用以基于输送流量差值确定所述管网中的单个节点是否为故障节点，其中，输送流量差值为与该节点对应的所述输送流量与所述输送流量平均值的差值的绝对值：
28、若所述输送流量差值小于等于所述风险评估单元中设置的预设输送流量差值，风险评估单元判定所述节点为非故障节点；
29、若所述输送流量差值大于所述预设输送流量差值，所述风险评估单元判定所述节点为故障节点，风险评估单元标记该节点并发出针对该节点的维护通知。
30、进一步地，所述模型构建单元还用以基于评价差值比值确定针对所述第二权重系数的调节方式，其中，评价差值比值为所述评价值差值与所述第一预设评价差值的比值：
31、若所述评价差值比值小于等于所述风险评估单元中设置的第一预设评价差值比值，所述模型构建单元使用第一权重修正系数将所述第二权重系数修正值对应值；
32、若所述评价差值比值大于所述第一预设评价差值比值且小于等于所述风险评估单元中设置的第二预设评价差值比值，所述模型构建单元使用第二权重修正系数将所述第二权重系数修正值对应值；
33、若所述评价差值比值大于所述第二预设评价差值比值，所述模型构建单元使用第三权重修正系数将所述第二权重系数修正值对应值。
34、进一步地，所述管网还用以基于排放流量比值确定针对各所述阀门的调节方式，其中，排放流量比值为排放流量平均值与输送流量平均值的比值：
35、若所述排放流量比值小于等于所述风险评估单元中设置的第一预设流量排放比值，所述管网使用第一预设开度调节系数将各所述阀门的开度调节至对应值；
36、若所述排放流量比值大于所述第一预设流量排放比值且小于等于所述风险评估单元中设置的第二预设流量排放比值，所述管网使用第二预设开度调节系数将各所述阀门的开度调节至对应值；
37、若所述排放流量比值大于所述第二预设流量排放比值，所述管网使用第三预设开度调节系数将各所述阀门的开度调节至对应值。
38、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，获取管网内各位置的水流的输送流量，获取各管网排放出口处的排放流量，根据获取的各参数通过风险评估模型确定针对单个区域的风险评价值，并根据风险评价值确定管网是否存在风险，在判定管网存在风险的情况下，基于确定的原因生成对应的指令，并根据指令优化风险评估模型和确定管路中各阀门的开度，提高了对管网的监测效率。
39、进一步地，本发明通过风险评估模型确定风险评价值，确定区域内管网的具体情况，以对管网的情况进行预测，在管网的实际运行过程中可能出现管网堵塞或管网损坏的情况出现，这导致区域内排水异常，为保证稳定排水，对管网进行风险预警，但是在对管网的监测过程中会出现模型无法适配不同地域、异常管网定位不准确等问题，本发明通过计算的风险评价值初步确定管网的具体情况，通过管网所处区域在预设周期内的平均降雨量、管网所处区域的占地面积确定具体降水情况、通过与管网相连的建筑在预设周期内的平均排水量确定建筑排水情况、通过排放流量平均值确定管网对应排放出口处的具体排放情况、通过输送流量平均值确定管网各节点输送情况，通过以上获取参数预测管网的具体情况，在平均降雨量与建筑排水过多时，管网存在无法负荷的风险，在排放流量平均值和输送流量平均值过小时，管网存在排放不通畅、排放异常的风险，通过平均降雨量和建筑排水与排放流量和输送流量的关系确定具体管网的风险情况，根据管网的运行情况和对应地域的具体情况综合对管网的风险情况进行预测，采用对应风险评估模型对各区域进行逐一计算判定，有效提高对管网监测的精确度，进一步提高了对管网的监测效率。
40、进一步地，基于获取的各数据通过风险评估模型确定风险评价值，以具体根据风险评价值确定风险的具体情况，风险评价值小于等于第一预设评价值时，管网稳定运行，在风险评价值大于第一预设评价值且小于等于第二预设评价值时，管网存在风险的可能，仅通过风险评价值无法对管网是否存在风险进行确定，进一步确定历史输送流量平均值，以结合排放流量平均值和预设数量的历史排放流量平均值的方差值综合对管网是否存在风险进行确定；在方差值小于等于预设方差值时，排放流量稳定，此情况下管网稳定运行，因为管网所处区域的降水和/或排水存在个体性差异，导致针对单个区域的评价标准不准确，此时针对评价标准进行调节，以有效提高对各区域的管网风险预测的针对性；在方差值大于预设方差值时，管网对水的输送出现异常变化幅度，且此时风险评价值偏大，通过方差值和风险评价值综合确定管网中管路出现故障，并根据各输送流量确定出现故障的管路节点，在有效提高针对管网监测的精确度的同时，进一步提高了对管网的监测效率。
41、进一步地，基于评价值差值确定管网存在的风险种类，在评价值差值大于所述第二预设评价差值时，管网中待排放水流大于管网负载，在此情况下对各节点处阀门的开度进行调节，以保证各管网稳定运行；在评价值差值小于等于第一预设评价差值时，管网中管路出现故障导致风险评价值偏大，在此情况下对故障节点进行排查；在评价值差值大于第一预设评价差值且小于等于第二预设评价差值时，重新确定权重系数，以进一步根据重新确定的风险评价值对单个区域内的管网的风险情况进行预测，在对各区域针对性地确定预警模型的同时，进一步提高了对管网的监测效率。
1.一种城市管网风险监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的城市管网风险监测系统，其特征在于，所述模型构建单元中预存的所述风险评估模型如下所示：
3.根据权利要求2所述的城市管网风险监测系统，其特征在于，所述风险评估单元用以基于所述模型构建单元求得的风险评价值判定所述管网在所述预设周期内是否存在风险，其中：
4.根据权利要求3所述的城市管网风险监测系统，其特征在于，所述风险评估单元还用以基于所述排放流量平均值和预设数量的历史排放流量平均值的方差值判定所述管网在所述预设周期内是否存在风险，其中：
5.根据权利要求4所述的城市管网风险监测系统，其特征在于，所述风险评估单元还用以基于方差差值确定针对所述第一预设评价值和所述第二预设评价值的调节方式，其中，方差差值为所述预设方差值与所述方差值之间的差值：
6.根据权利要求4所述的城市管网风险监测系统，其特征在于，所述风险评估单元基于评价值差值确定所述管网存在的风险种类，其中，评价值差值为所述风险评价值与所述第二预设评价值之间的差值：
7.根据权利要求6所述的城市管网风险监测系统，其特征在于，所述风险评估单元还用以基于输送流量差值确定所述管网中的单个节点是否为故障节点，其中，输送流量差值为与该节点对应的所述输送流量与所述输送流量平均值的差值的绝对值：
8.根据权利要求6所述的城市管网风险监测系统，其特征在于，所述模型构建单元还用以基于评价差值比值确定针对所述第二权重系数的调节方式，其中，评价差值比值为所述评价值差值与所述第一预设评价差值的比值：
9.根据权利要求6所述的城市管网风险监测系统，其特征在于，所述管网还用以基于排放流量比值确定针对各所述阀门的调节方式，其中，排放流量比值为排放流量平均值与输送流量平均值的比值：
