本发明涉及振动感应，特别涉及一种自学习自适应的新型振动感应装置。
背景技术：
1、随着现代工业自动化水平的提高，对于振动感应检测有特殊和严格要求的设备系统变得越来越重要。在这些应用场合下，振动感应装置的可靠性和适应性至关重要，其必须能够准确地区分有效振动信号和噪声干扰，避免误报和漏报。
2、现有技术中还存在着以下问题：
3、一、误报问题
4、在实际使用环境中，可能导致误报的振动因素无处不在，例如室外环境下的刮风下雨、巨大声响产生的冲击波（如烟花爆竹爆炸）、重型车辆驶过导致的地面振动等。这些情况极易导致市场上现有的振动感应传感装置发生误报。
5、二、灵敏度与误报之间的矛盾
6、为了减少误报，通常的做法是提升振动感应装置的触发阈值，即需要较大的振动强度才能触发感应元件。这种做法虽然可以降低误报率，但也牺牲了感应装置的灵敏度，导致有效振动信号难以被检测到，即漏报问题突出。
7、三、电磁干扰问题
8、在实际应用场景中，振动感应装置往往需要较长的引线连接至信号处理单元。长导线容易受到电磁干扰，进而导致设备误判。目前市场上大多数产品对电磁干扰的处理不足，这是影响振动感应装置可靠性和适用性的另一个重要因素。
9、四、现有振动感应器的技术局限
10、振动感应元件的选择：现有的振动传感器中，感应元件的灵敏度通过触发力度进行区分，一般通过调整振动元件弹簧的弹力大小以及触发接触点的距离来实现灵敏度调节。
11、灵敏度固定问题：一旦选择了某种感应元件，其灵敏度就固定下来了，这使得设备的可靠性和适用性完全依赖于干扰源产生的振动与有效振动之间是否有明显的区别度。一旦二者力度相近，误触发将不可避免。
12、感应元件一致性问题：弹簧弹力大小的差异与材料和制造工艺高度相关，确保感应元件自身的一致性是现有技术中的一个难点。
13、安装条件的影响：实际使用环境中，振动感应器的安装位置和安装方式很难保持完全一致，这会导致实际的有效振动力度发生变化。而现有振动感应装置的感应元件灵敏度是固定的，因此需要在现场进行大量的调试工作，以确定合适的振动感应装置，这耗费了大量的时间和资源。
14、综上所述，现有技术在确保振动感应装置的可靠性和适应性方面存在诸多局限性，特别是在处理复杂多变的实际环境因素时。有鉴于此，特提出一种自学习自适应的新型振动感应装置。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种自学习自适应的新型振动感应装置，其具有较强的可靠性和适应性。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种自学习自适应的新型振动感应装置，包括：
4、振动感应元件，用于感应振动，将感应到的振动信号传输给单片机处理器；
5、单片机处理器，用于数据处理，数据处理过程包括接收振动感应元件传输的振动信号，并将振动信号与信号模型进行比较，当振动信号与信号模型相匹配时，判断振动信号为有效信号，当振动信号与信号模型不匹配时，判断振动信号为无效信号；
6、灵敏度调节设置开关，用于接收灵敏度调节指令，并根据指令，将灵敏度调节信号传送至单片机处理器，使得单片机处理器实现灵敏度的调整；
7、信号匹配结果显示电路，用于接收单片机处理器发送的数据信息，并将数据信息进行显示；
8、数据存储电路，用于存储数据；
9、其中，振动感应元件、灵敏度调节设置开关、信号匹配结果显示电路和数据存储电路分别与所述单片机处理器电性连接。
10、在一个优选实施例中，还包括防雷和静电保护电路，用于实现防雷和静电保护，所述防雷和静电保护电路设于所述单片机处理器和振动感应元件之间。
11、在一个优选实施例中，还包括信号滤波电路，用于对振动信号进行过滤处理，所述信号滤波电路设于所述单片机处理器和振动感应元件之间。
12、在一个优选实施例中，还包括波形延展电路，用于将振动信号波形按比例进行延展，使得窄信号变成宽信号，所述波形延展电路设于所述单片机处理器和振动感应元件之间。
13、在一个优选实施例中，还包括自学习启动开关和自适应启动开关，所述自学习启动开关和所述自适应启动开关连接所述单片机处理器，所述自学习启动开关用于控制自学习模式的启动；
14、在启动自学习模式后，接收多个信号波形的信息，并对多个信号波形的信息进行数据统计，建立信号模型；
15、在启动自适应启动开关后，对不同信号模型的匹配次数进行统计，找出达到预设匹配次数或者预设匹配次数占比的信号模型，定义为优先模型，在后续的匹配过程中，优先模型优先进行匹配对比。
16、在一个优选实施例中，还包括输出电平开关，用于配置振动感应装置的常开模式和常闭模式，所述输出电平开关连接所述单片机处理器。
17、在一个优选实施例中，还包括工作模式配置开关，用于实现不同工作场景工作模式的切换，所述工作模式配置开关连接所述单片机处理器。
18、在一个优选实施例中，还包括信号电压比较电路，用于将振动信号的尖峰模拟信号转换为方波信号，所述信号电压比较电路设于所述振动感应元件和所述单片机处理器之间。
19、在一个优选实施例中，单片机处理器进行振动信号与信号模型比较的过程包括：
20、记录由振动信号的尖峰模拟信号转换成的方波信号的每个脉冲的时间宽度、相邻脉冲间的时间间隔和脉冲个数；
21、对方波信号的每个脉冲的时间宽度和相邻脉冲间的时间间隔进行回归计算，当方波信号的每个脉冲的时间宽度和相邻脉冲间的时间间隔处于预设范围内时，将其调整为预设值，并根据调整后的预设值，生成整形后信号，并将整形后信号与信号模型对比，当整形后信号与信号模型相匹配时，判断振动信号为有效信号，当整形后信号与信号模型不匹配时，判断振动信号为无效信号。
22、在一个优选实施例中，单片机处理器在将振动信号与信号模型进行比较之前，还执行如下步骤：识别方波信号中脉冲强度过高或过低的区段，定义为疑似叠加区段，并以疑似叠加区段的两端端点为基准，对方波信号进行切割，形成分区段，将分区段进行波形延展，延展的时间与疑似叠加区段的时长相等，形成拟制信号，并将拟制信号与信号模型进行对比。
23、与现有技术相比，本发明通过振动感应元件实现振动感应，利用单片机处理机进行数据处理，利用灵敏度调节设置开关实现处理器灵敏度的调整。其在工作过程中，首先利用振动感应元件感应振动信号，振动信号被发送至单片机处理器，单片机处理器内部存储有经过训练的信号模型，也就是符合有效信号特征的信号模型，将振动信号与信号模型进行比较，当振动信号与信号模型相匹配时，判断振动信号为有效信号，当振动信号与信号模型不匹配时，判断振动信号为无效信号，从而可以实现稳定的振动信号识别，避免不相关的振动信号的影响，使得其具有较好的稳定性。同时，通过灵敏度调节设置开关，实现灵敏度的调整，灵敏度的调整主要是调节振动信号与信号模型在匹配时的相似度，在灵敏度要求较高时，将振动信号和信号模型匹配的相似度设置的较高，当灵敏度要求较低时，将振动信号和信号模型匹配的相似度设置的较低，使得其具有优异的适应性。
1.一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，还包括防雷和静电保护电路，用于实现防雷和静电保护，所述防雷和静电保护电路设于所述单片机处理器和振动感应元件之间。
3.根据权利要求1所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，还包括信号滤波电路，用于对振动信号进行过滤处理，所述信号滤波电路设于所述单片机处理器和振动感应元件之间。
4.根据权利要求1所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，还包括波形延展电路，用于将振动信号波形按比例进行延展，使得窄信号变成宽信号，所述波形延展电路设于所述单片机处理器和振动感应元件之间。
5.根据权利要求1所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，还包括自学习启动开关和自适应启动开关，所述自学习启动开关和所述自适应启动开关连接所述单片机处理器，所述自学习启动开关用于控制自学习模式的启动；
6.根据权利要求1所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，还包括输出电平开关，用于配置振动感应装置的常开模式和常闭模式，所述输出电平开关连接所述单片机处理器。
7.根据权利要求1所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，还包括工作模式配置开关，用于实现不同工作场景工作模式的切换，所述工作模式配置开关连接所述单片机处理器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，还包括信号电压比较电路，用于将振动信号的尖峰模拟信号转换为方波信号，所述信号电压比较电路设于所述振动感应元件和所述单片机处理器之间。
9.根据权利要求8所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，单片机处理器进行振动信号与信号模型比较的过程包括：
10.根据权利要求9所述一种自学习自适应的新型振动感应装置，其特征在于，单片机处理器在将振动信号与信号模型进行比较之前，还执行如下步骤：识别方波信号中脉冲强度过高或过低的区段，定义为疑似叠加区段，并以疑似叠加区段的两端端点为基准，对方波信号进行切割，形成分区段，将分区段进行波形延展，延展的时间与疑似叠加区段的时长相等，形成拟制信号，并将拟制信号与信号模型进行对比。
