本發明屬于礦山安全設備，具體為一種井下粉塵濃度智能監測與噴霧降塵自適應聯動裝置。
背景技術：
1、在井下采礦、掘進、運輸等作業過程中，會產生大量可吸入粉塵，不僅會嚴重危害井下作業人員的身體健康，引發職業性塵肺病，同時高濃度粉塵還存在爆炸風險，嚴重威脅礦山安全生產。因此，井下粉塵治理是礦山安全管理的核心環節之一。
2、目前，井下常用的降塵手段主要分為人工噴霧降塵與固定式自動噴霧降塵兩類。其中，人工噴霧降塵依賴作業人員手動操作，存在降塵不及時、作業強度大、管控難度高的問題，無法實現全時段持續的粉塵管控；而固定式自動噴霧降塵裝置多采用定時啟停或人工遠程啟停的控制模式，無法根據現場實際粉塵濃度動態調整噴霧作業狀態，當現場粉塵濃度較低時，持續噴霧會造成水資源的大量浪費，同時易導致井下巷道濕度過高、設備受潮損壞、路面濕滑打滑等安全隱患；當現場粉塵濃度超標時，固定的噴霧模式又無法實現針對性的強化降塵，難以達到理想的降塵效果。
3、現有部分具備粉塵濃度聯動功能的降塵裝置，僅能實現簡單的單閾值啟停控制，無法根據粉塵濃度的不同等級實現分級、精細化的噴霧調節，聯動邏輯單一，自適應能力差；同時，未結合井下環境溫濕度等參數進行綜合判斷，極易出現過度噴霧的問題，且監測與執行模塊之間的通訊穩定性差，在井下復雜惡劣的環境中易出現數據傳輸延遲、聯動響應滯后的問題，無法形成穩定可靠的閉環控制，難以滿足井下安全生產的精細化管控需求。
技術實現思路
1、本發明的目的在于針對現有技術中存在的缺陷，提供一種井下粉塵濃度智能監測與噴霧降塵自適應聯動裝置，該裝置可根據井下空氣中的實時粉塵含量，自動完成噴霧降塵作業的自適應調節，構建全閉環的聯動控制體系，在提升降塵效率與精準度的同時，避免無效噴霧與過度噴霧，解決現有技術中降塵裝置自適應能力差、管控精度低、運行經濟性與安全性不足的問題。
2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種井下粉塵濃度智能監測與噴霧降塵自適應聯動裝置，包括粉塵濃度監測模塊、控制模塊、噴霧降塵執行模塊以及供電與通訊模塊；
3、所述粉塵濃度監測模塊的信號輸出端與控制模塊的信號輸入端通訊連接，用于實時采集井下作業區域內的粉塵濃度數據與環境參數數據，并將采集到的數據實時傳輸至控制模塊；
4、所述控制模塊為裝置的核心控制單元，其控制信號輸出端與噴霧降塵執行模塊的受控端電性連接，內置分級閾值匹配單元、多參數綜合判斷單元、聯動策略執行單元，可對接收到的監測數據進行分析處理，根據預設規則與實時數據自適應生成控制指令，并下發至噴霧降塵執行模塊；
5、所述噴霧降塵執行模塊用于接收控制模塊下發的控制指令，完成對應噴霧降塵作業的啟停、強度調節與模式切換，實現對井下產塵區域的精準降塵；
6、所述供電與通訊模塊分別與粉塵濃度監測模塊、控制模塊、噴霧降塵執行模塊電性及通訊連接，用于為全裝置提供符合井下安全規范的穩定供電，同時保障各模塊之間數據與指令傳輸的實時性與可靠性。
7、優選的，所述粉塵濃度監測模塊包括至少一組激光散射式或β射線衰減式粉塵濃度傳感器，粉塵濃度傳感器集成有本地顯示單元與聲光預警單元，可在作業現場直觀展示實時粉塵濃度數據，并在粉塵濃度超標時觸發本地聲光預警，提醒現場作業人員做好安全防護。
8、優選的，所述粉塵濃度監測模塊還配套設置有溫濕度傳感單元，溫濕度傳感單元與粉塵濃度傳感器同址布設，其信號輸出端與控制模塊的信號輸入端通訊連接，用于實時采集監測區域內的環境溫度與濕度數據，為控制模塊的綜合決策提供環境參數支撐。
9、優選的，所述控制模塊采用工業級可編程邏輯控制器或礦用專用微處理器控制柜，具備礦用隔爆兼本安防護性能，可適配井下復雜惡劣的作業環境；分級閾值匹配單元內預設有多級粉塵濃度閾值，每一級閾值均匹配有對應的噴霧作業策略，包括噴霧啟停狀態、噴霧強度、作業噴嘴范圍、噴霧時長等述多參數綜合判斷單元可結合實時粉塵濃度數據與環境溫濕度數據，對現場作業環境進行綜合判別，篩選適配的噴霧作業策略，避免過度噴霧。
10、優選的，所述控制模塊還內置有時間段聯動單元，時間段聯動單元可根據井下作業班次預設作業時段與非作業時段的差異化運行規則，適配井下不同作業時段的產塵規律，提升裝置的運行經濟性。
11、優選的，所述噴霧降塵執行模塊包括控制閥組件、霧化噴嘴組件與加壓供水單元；控制閥組件采用礦用防爆電磁閥，其受控端與控制模塊的控制信號輸出端電性連接，可根據控制指令調節供水通路的通斷與通流通量，進而控制噴霧的啟停與強度；加壓供水單元與井下供水管路連接，為噴霧作業提供穩定的水壓；霧化噴嘴組件可根據作業區域的產塵特點選擇對應類型的噴嘴，實現對產塵區域的水霧全覆蓋。
12、優選的，所述噴霧降塵執行模塊還配套設置有循環水集水單元，循環水集水單元包括集水構件、過濾組件與回水構件，可對噴霧作業后未蒸發的余水進行收集與過濾處理，并將處理后的清水輸送至加壓供水單元重復利用，節約水資源。
13、優選的，所述供電與通訊模塊包括礦用防爆電源單元、有線通訊單元與無線通訊單元；礦用防爆電源單元與井下防爆供電電網連接，為全裝置各模塊提供符合安全規范的供電；有線通訊單元與無線通訊單元構成冗余通訊鏈路，其中有線通訊單元作為主鏈路，無線通訊單元作為備用鏈路，當主鏈路出現故障時可自動切換，保障井下復雜環境下數據與指令的穩定傳輸。
14、與現有技術相比，本發明的有益效果是：
15、、本裝置通過粉塵濃度監測模塊、控制模塊與噴霧降塵執行模塊的配合，構建了全閉環的自適應聯動控制系統，可根據井下空氣中的實時粉塵含量，自動匹配對應的噴霧降塵策略，實現噴霧作業的動態調節，無需人工干預，徹底解決了傳統人工噴霧管控難度大、固定噴霧無法適配實際產塵狀況的問題，大幅提升了井下粉塵治理的及時性與有效性；
16、、本裝置采用分級閾值匹配與多參數綜合判斷的控制邏輯，不僅可根據粉塵濃度的不同等級，對應調整噴霧的啟停、噴霧強度與噴霧模式，實現精細化的精準降塵，在保證降塵效果的同時，大幅減少無效噴霧，節約水資源與運行能耗；同時可結合井下環境溫濕度參數進行綜合決策，避免在環境濕度過高時進行不必要的噴霧作業，從根本上解決了過度噴霧導致的巷道濕滑、設備受潮等安全隱患，兼顧了降塵效果與井下作業安全；
17、、本裝置內置時間段聯動單元，可結合井下作業班次預設對應的運行規則，適配井下不同作業時段的產塵規律，在非作業時段可自動調整監測靈敏度與噴霧策略，進一步提升裝置的運行經濟性與實用性；
18、、本裝置的供電與通訊模塊采用礦用防爆設計，同時配置有線與無線冗余通訊鏈路，可適配井下高濕、高塵、強電磁干擾的復雜作業環境，保障數據傳輸的實時性與裝置運行的穩定性，避免出現數據延遲、聯動響應滯后的問題，提升了裝置的安全可靠性；
19、、本裝置的噴霧降塵執行模塊可適配不同類型的霧化噴嘴，可根據井下不同作業區域的產塵特點靈活布設，同時可選配循環水集水單元，實現噴霧余水的回收與重復利用，進一步降低裝置的供水壓力與運行成本，提升了裝置的環保性與場景適配性。
20、、本裝置采用模塊化架構設計，各模塊之間可靈活組合、拓展，不僅適用于新建井下降塵系統的搭建，也可對現有井下噴霧降塵裝置進行智能化改造，適用范圍廣，推廣價值高。