本發明涉及電化學腐蝕監測與數據處理，特別是一種基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法及系統。
背景技術：
1、隨著電力系統、軌道交通、通信基站及新能源設施的快速發展，接地系統作為保障設備安全運行和人身安全的重要基礎設施，其長期可靠性問題日益受到重視。傳統金屬接地體在復雜土壤環境、電化學環境以及雜散電流作用下，易發生電化學腐蝕、點蝕或均勻腐蝕，從而導致接地電阻升高、接地性能衰減甚至失效。為延長接地系統使用壽命并降低維護成本，近年來逐漸推廣應用石墨基耐蝕接地材料。該類材料具有導電性能穩定、化學惰性強、耐酸堿腐蝕能力突出等優點，在多種復雜環境中展現出良好的應用前景。然而，石墨基接地體雖具備較高耐蝕性，其長期服役過程中仍會受到土壤濕度變化、電流密度波動、環境ph變化及接觸界面劣化等多因素耦合作用，腐蝕行為呈現出非線性、時變性和隱蔽性特征。因此，圍繞石墨基耐蝕接地體開展精細化、智能化的腐蝕狀態評估與風險判定，已成為接地技術領域的重要研究方向。
2、而現有技術缺乏對多模態特征的有效融合機制，也未對不同傳感器信息的重要性進行自適應建模，導致模型泛化能力和穩定性不足，且在復雜環境和長期運行條件下，難以實現對石墨基耐蝕接地腐蝕風險的高精度、可解釋和可推廣判定。
技術實現思路
1、鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。
2、因此，本發明提供了一種基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法及系統，解決現有技術缺乏對多模態特征的有效融合機制和難以實現對石墨基耐蝕接地腐蝕風險的高精度、可解釋和可推廣判定的問題。
3、為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：
4、第一方面，本發明提供了一種基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法，其包括，
5、采集多維腐蝕數據進行預處理和劃分，生成腐蝕分析樣本窗口，并構建三通道融合圖像劃分為圖像塊，根據圖像塊構建耦合字典，并提取稀疏耦合特征進行加權融合，形成輸入特征序列；
6、對輸入特征序列執行位置編碼，并引入注意力評分與調整量機制形成感知序列，應用上下文感知機制與門控殘差結構，對融合特征序列進行動態建模，結合感知序列獲取風險表示向量，計算風險指標；
7、基于風險指標，執行腐蝕風險等級判定，并通過數據庫對判定結果進行存儲。
8、作為本發明所述基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法的一種優選方案，其中：所述構建三通道融合圖像劃分為圖像塊，根據圖像塊構建耦合字典，并提取稀疏耦合特征進行加權融合，形成輸入特征序列，包括：
9、針對窗口內任一維度的歸一化數據，構建三個單通道圖像，包括gaf圖像、rp圖像及mtf圖像；
10、采用opencv中的cv2.merge([r,?g,?b])函數將三個單通道圖像按固定通道順序進行通道合并，生成三通道融合圖像；
11、基于三通道融合圖像進行劃分，生成個圖像塊；
12、針對每個傳感器，采用標準正態分布從個圖像塊中進行采樣，生成耦合字典，并設置一個零向量作為共享稀疏編碼向量；
13、為每個傳感器，建立耦合表示模型；
14、定義聯合優化目標函數，最小化耦合字典；
15、采用交替最小二乘法對聯合優化目標函數進行迭代求解，生成每個傳感器的最終稀疏表示向量作為對應窗口的耦合特征；
16、基于耦合特征，將每個耦合特征通過前饋神經網絡的全連接層映射為維度統一的特征表示向量；
17、針對特征表示向量，利用前饋神經網絡的門控層計算權重系數；
18、基于特征表示向量和權重系數，執行加權融合，得到融合特征向量；
19、重復操作，形成輸入特征序列。
20、作為本發明所述基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法的一種優選方案，其中：所述對輸入特征序列執行位置編碼，并引入注意力評分與調整量機制形成感知序列，包括：
21、基于輸入特征序列，對輸入特征序列中的每個融合特征向量執行正余弦位置編碼，得到位置編碼向量與對應的融合特征向量進行求和，生成位置編碼嵌入向量；
22、基于位置編碼嵌入向量執行兩層前饋神經網絡，獲取注意力維度評分向量；
23、構建調整子層，并嵌入雙曲正切函數，通過調整子層獲取位置編碼嵌入向量所對應的調整量向量；
24、基于位置編碼嵌入向量、注意力維度評分向量和調整量向量進行綜合評估，生成上下文感知后的感知向量；
25、整合所有上下文感知后的感知向量，構建感知序列。
26、作為本發明所述基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法的一種優選方案，其中：所述應用上下文感知機制與門控殘差結構，對融合特征序列進行動態建模，結合感知序列獲取風險表示向量，計算風險指標，包括：
27、基于感知序列進行主成分映射，得到映射矩陣，通過映射矩陣對感知序列進行線性變換，生成查詢、鍵、值矩陣；
28、通過查詢、鍵、值矩陣，對輸入特征序列中的融合特征向量執行自注意力建模，計算每個融合特征向量的注意力得分向量；
29、將注意力得分向量整合為注意力輸出序列；
30、基于感知序列和注意力輸出序列，提取序列各自的向量，利用門控殘差層計算感知序列中每個感知向量的門控向量后，通過門控殘差加權，將門控向量與注意力輸出序列中的注意力得分向量進行加權，生成加權向量；
31、對每個加權向量進行遞歸記憶建模，輸出每個加權向量所對應的遞歸輸出向量，形成遞歸輸出序列；
32、基于遞歸輸出序列，利用最大池化操作，獲取遞歸輸出序列中每個遞歸輸出向量的風險表示向量，形成風險表示序列；
33、基于風險表示序列，對風險表示向量執行向量歸一化，并利用均值公式獲取均值后，取倒數作為權重，對歸一化后的風險表示向量執行聚合，生成風險指標。
34、作為本發明所述基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法的一種優選方案，其中：所述基于風險指標，執行腐蝕風險等級判定，包括：
35、依據歷史數據進行回歸分析設定等級閾值和，，基于風險指標和等級閾值，執行腐蝕風險判定。
36、作為本發明所述基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法的一種優選方案，其中：所述通過數據庫對判定結果進行存儲，包括：
37、將腐蝕風險判定結果編輯為文件格式，并為文件格式添加腐蝕風險判定標簽，通過無線通信技術將添加腐蝕風險判定標簽后的文件格式傳輸至數據庫，通過數據庫進行存儲。
38、作為本發明所述基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法的一種優選方案，其中：所述采集多維腐蝕數據進行預處理和劃分，生成腐蝕分析樣本窗口，包括：
39、在石墨基耐蝕接地體本體及其周圍土壤環境中，分別布設傳感器，包括地電位傳感器、電流密度傳感器、土壤電阻率傳感器、土壤濕度傳感器以及酸堿度傳感器；
40、通過傳感器采集多維腐蝕數據進行去噪和歸一化，生成歸一化數據；
41、所述多維腐蝕數據包括地電位值、電流值、土壤電阻率、土壤濕度、土壤酸堿度；
42、采用滑動窗口技術對歸一化數據進行時間分段，構建腐蝕分析樣本窗口。
43、第二方面，本發明提供了基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定系統，包括，
44、處理與劃分模塊，用于采集多維腐蝕數據進行預處理和劃分，生成腐蝕分析樣本窗口；
45、構建與融合模塊，用于構建三通道融合圖像劃分為圖像塊，根據圖像塊構建耦合字典，并提取稀疏耦合特征進行加權融合，形成輸入特征序列；
46、精練與獲取模塊，用于對輸入特征序列執行位置編碼，并引入注意力評分與調整量機制形成感知序列，應用上下文感知機制與門控殘差結構，對融合特征序列進行動態建模，結合感知序列獲取風險表示向量，計算風險指標；
47、判定與存儲模塊，用于執行腐蝕風險等級判定，并通過數據庫對判定結果進行存儲。
48、第三方面，本發明提供了一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其中：所述計算機程序被處理器執行時實現如本發明第一方面所述的基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法的任一步驟。
49、第四方面，本發明提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其中：所述計算機程序被處理器執行時實現如本發明第一方面所述的基于石墨基耐蝕接地的腐蝕風險判定方法的任一步驟。
50、本發明有益效果為：本發明通過將多維傳感器時序數據轉換為多種結構化圖像表示，并引入耦合字典學習、多模態特征融合、上下文感知注意力建模及遞歸記憶機制，實現對腐蝕風險的綜合量化判定，并有效提升了石墨基耐蝕接地腐蝕風險判定的準確性、魯棒性與工程適用性。