CN114208558B - 一种基于热致发光材料的补光装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于热致发光材料的补光装置及方法，补光装置包括灯体组件和用于接收、储存和/或利用光线中的光能的集光板，灯体组件能够基于对应养殖区域内种植的目标植物类型及生长状态确定光照参数，集光板能够以倾斜布设的方式使其一侧接收灯体单元发出的光线，落在出光区域的光线能够对布设于出光区域的若干热致发光晶体进行激发，落在集热区域的光线能够以转换为热能的形式储存和/或传递，其中，灯体单元照向于集光板的光线至少包括从目标植物的茎叶间隙中穿过的逃逸光线。

Description

一种基于热致发光材料的补光装置及方法
技术领域
本发明涉及农业照明技术领域，尤其涉及一种基于热致发光材料的补光装置及方法。
背景技术
目前，农业养殖中多采用现代化的养殖方式，以更高的资源配置效率获取更高质量和产量的产品。例如，通过植物工厂对植物进行科学养殖，通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产，利用智能计算机和电子传感***对植物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约。
光线是影响植物生长的重要因素之一，适宜光照参数的光线能够保证植物的高质高效生长。通常地，需要对植物进行长时间光照以保证植物生长过程中进行充分的光合作用，但往往也需要耗费过多的电能以维持连续的光照。例如：
CN 108124755 B公开了一种植物工厂，其包括：光照驱动组件，用于向植物工厂提供可变的照明；和控制模块，用于控制光照驱动组件根据植物工厂中各种植区域种植的植物类型分区域提供影响相应类型的植物生长的可控光照；控制模块根据来自至少两个限制性信息获取模块的信息，按照与植物类型相应的方式选择生长配置方案，并借以控制光照驱动组件和/或环境条件及养料供应模块作出相应调整，使得植物工厂内的相应类型的植物按照符合相应生长配置方案的预定方式进行生长，以使得相应类型的植物达到手动或自动设定给植物工厂的生长目标；该发明能够实现植物工厂的精益生产，达到符合植物工厂生产特点的零库存目标。
为降低能耗和成本，现有技术中也有利用光伏发电等各种节能降耗的方式实现能源的供应。例如：
CN 109076828 A公开了一种自带光伏发电***的全自动植物工厂，包括植物工厂本体、光伏板、蓄电池、CO补充装置、恒温装置、置物架、UV灭菌灯、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室、种植架、外置控制柜，所述植物工厂本体左侧从前到后依次设有CO补充装置和恒温装置，所述植物工厂后侧自左而右依次设有置物架、UV灭菌灯、循环泵、营养液槽、清洗池、风淋室，所述种植架安装在植物工厂本体的前侧内表面，所述光伏板通过蓄电池与植物工厂本体前侧左端连接，所述外置控制柜与植物工厂本体前端右侧连接，该发明克服了现有技术的不足，设置光伏板和蓄电池来为植物工厂进行供电，解决了在海岛上植物工厂电力的供应紧张的问题，实现了植物工厂电力的自给自足，社会效益明显。
但是光伏发电设备需尽量安装在光照充足的地区，而对于冬天、雨季等光照不足的气候或盆地、山谷等光照不足的地区，不充足的光照不仅不能满足植物的所需，也不能为光伏发电提供足够的能量。此外，对于光照不足的气候或环境，地面以上的空气温度较高，而地面下方土壤的温度较低，这导致植物地面以上的部分温度较高而地面以下的部分温度较低。这样的温度不协调将直接影响植物的生长发育，导致植物发育速度减慢。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种基于热致发光材料的补光装置及方法，通过集光板对光能进行二次利用，以借助热致发光材料和/或光热转换材料实现节能的补光和/或加热，从而保证种植于养殖区域的目标植物以均匀的光照和协调的温度实现高效生长。通过多方向的照射使得目标植物尽可能地减少背光侧面积，也避免生长茂盛和/或种植密集的目标植物很有可能基于生长的向光性出现茎叶等部位的重叠或遮挡，导致靠近于根部的部位更难接收到光线而使得光合作用效率降低。通过对根部附近的培养介质进行加热以实现目标植物端部与根部之间温度的协调，从而保证目标植物的高效生长。
本发明公开了一种基于热致发光材料的补光装置，其包括灯体组件和用于接收、储存和/或利用光线中的光能的集光板，灯体组件能够基于对应养殖区域内种植的目标植物类型及生长状态确定光照参数，集光板能够以倾斜布设的方式使其一侧接收灯体单元发出的光线，落在出光区域的光线能够对布设于出光区域的若干热致发光晶体进行激发，落在集热区域的光线能够以转换为热能的形式储存和/或传递，其中，灯体单元照向于集光板的光线至少包括从目标植物的茎叶间隙中穿过的逃逸光线。优选地，热致发光晶体即为能够基于热致发光原理在光或射线粒子激发下受热升温时进行发光的材料，其中，热致发光晶体/热致发光材料可以是α-Al2O3:C晶体或钨酸铅晶体或石英晶体等。
灯体组件能够以活动连接于主体组件的方式绕主体组件转动而改变灯体组件的出光方向，其中，集光板的倾斜角度是基于灯体组件的出光方向而设定的。
集光板在集热区域布设的凹槽能够将接收光线的光能转换为热能，以提供至出光区域来实现对热致发光晶体的加热，和/或提供至储槽来实现对传热介质的加热。
储槽内的传热介质能够基于驱动组件的驱动作用而流经于管路组件，以使得被加热的传热介质能够通过间隔布设于管路组件上的传热组件进行热量传递，其中，管路组件能够铺设在用于种植目标植物的培养介质中。
出光区域和/或储槽能够以外接加热组件的方式对热致发光晶体和/或传热介质进行辅助加热，其中，被激发的热致发光晶体在加热时能够发出热释光以相对于灯体组件出光的方向照射于目标植物的一侧。
出光区域在热致发光晶体发出热释光时能够由采集模块对第二发光模块的性能参数进行采集，以将采集参数发送至处理模块，其中，采集模块至少能够获取从出光区域发出的热释光参数。
处理模块能够基于第二发光模块的性能参数并结合采集模块获取的养殖区域内的环境参数，以通过计算茎叶间隙的方式来推算目标植物的生长状态情况及环境因素对目标植物生长过程的影响情况。
处理模块能够基于采集模块获取的热释光参数和目标植物的生长状态以形成和更新目标植物在不同生长阶段下光照时间与光照强度的光配方数据库。
处理模块能够以通讯连接的方式实现与云数据端的数据交互，以下载样本数据并上传实时采集数据。
本发明还公开了一种基于热致发光材料的补光方法，该补光方法采用了前述任一补光装置，补光方法能够对养殖区域内的一株或一组目标植物以相对的两个能够对应调节角度的照射方向进行补光，以保证目标植物的受光与温度均匀，其中一个照射方向的光线能够由相对另一照射方向的光线对加热的热致发光晶体激发而获得。相对的两个能够对应调节角度的照射方向是指两个照射方向对于目标植物为对向的照射，以使得任一方向的光线在目标植物上形成的背光侧能够由另一方向的光线进行补光，从而保证目标植物具有更大的受光面积；并且两个照射方向在调节角度时能够对应调节，以使得目标植物获得更大受光面积的同时，热致发光晶体也能够以更大的受光面积接收光线以实现激发，并在加热的条件下发出光线。
附图说明
图1是本发明的补光装置在一种优选实施方式中的逻辑模块示意图；
图2是本发明的补光装置在一种优选实施方式中的局部结构示意图。
附图标记列表
100：第一发光模块；110：灯体组件；120：主体组件；200：第二发光模块；210：集光板；211：出光区域；212：集热区域；220：导热管；230：储槽；240：加热组件；250：管路组件；260：驱动组件；270：传热组件；300：采集模块；400：处理模块；500：用户端；600：云数据端；700：养殖区域；800：目标植物。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
如图1所示为本发明的补光装置在一种优选实施方式中的逻辑模块示意图，如图2所示为本发明的补光装置在一种优选实施方式中的局部结构示意图。
本发明公开了一种基于热致发光材料的补光装置，补光装置能够为养殖场所提供预设光照参数的光线，以满足养殖场所内目标植物800生长的光照需求。补光装置可对农业养殖中的目标植物800进行照明，以保证目标植物800的光合作用，从而实现目标植物800的高质量和高产量养殖，进一步地，还可将优质养殖的目标植物800用于其他生物的生长过程，以实现资源的有效利用。
基于光源的照射使得目标植物800在生长发育过程中产生养料和有机质以传输至叶子、花和果实。但目标植物800在无法获取足够的光照甚至是处于无光环境时，无法正常地进行光合作用会造成目标植物800的减产甚至死亡。因此，在冬天、阴雨天等光照不足的环境下或无法接收阳光的室内可通过补光装置对目标植物800进行补光，以保证光合作用的正常、高效、科学地进行。此外，冬天、阴雨天等气温较低的环境下，相比于能够接收到补光装置更多光照的端部，位于培养介质中的根部温度更低，尤其是以土壤作为培养介质时，地面以上的空气温度较高，而地面以下土壤的温度较低，使得植物地面以上的部分温度较高而地面以下的部分温度较低，以基于目标植物800温度的不协调而导致对植物生长速度和生长状态的影响。
优选地，补光装置可包括第一发光模块100和第二发光模块200，以通过第一发光模块100和第二发光模块200相配合的方式实现对养殖场所的照明。
根据一种优选实施方式，养殖场所能够基于目标植物800的类型和特性等因素而划分出若干养殖区域700，每个养殖区域700可独立设置有适配于对应目标植物800的培养介质，以使得目标植物800能够种植于对应培养介质上。在同一培养介质上能够间隔布设有若干目标植物800以保证目标植物80各自具有一定的生长空间，但目标植物800布设的间隔距离不宜过大以避免空间和资源的浪费。
优选地，对于任一养殖区域700能够相应配置有能够提供指定波长光线的第一发光模块100，以使得第一发光模块100能够对养殖区域700内的所有目标植物800进行照明。将地面指向于天空的方向定为第一方向，在养殖区域700中的任一位置沿第一方向上的空中都可作为第一发光模块100的安装位置，其中，为保证第一发光模块100能够尽可能地对养殖区域700进行完全覆盖，可将第一发光模块100安装于对应养殖区域700相对中心处的沿第一方向的空中。进一步地，第一发光模块100能够以悬挂、支撑或铆接等各种安装方式设置于对应养殖区域700上空，其中，在养殖场所内基于划分的养殖区域700架设的安装架可用于对第一发光模块100进行固定，同时，第一发光模块100也可基于养殖区域700划分方式和/或照明需求的改变而适应性调整安装位置。
例如，对于一个以对称的方式种植了四株目标植物800的养殖区域700，能够在对角线交点沿第一方向的空中设置相应的第一发光模块100，以使得第一发光模块100能够以相对平均的照射距离对四株目标植物800进行照明。
可选地，第一发光模块100的灯体组件110能够采用LED光源，其中，LED光源可包括单色LED光源或白光LED光源。单色LED光源基于发出光线的波长而至少可分为蓝光光源、绿光光源和红光光源等。双色LED光源能够基于两种波长光线的叠加以发出复合光谱的光线，例如，红蓝LED光源。白光LED光源可在出光时由多种波长彼此不同的单色光经过转换器件混合而成，其功耗很高，而单色LED光源的光转换效率更高，在同等能耗下可以发出更多的光子。基于目标植物800大致位于400-700nm范围内的光合作用有效能量区域，使得白光中约有45％的能量位于此段光谱中，而更多的能量可能以较低的转化率而被损失，其中，目标植物800对红光光谱最为敏感而对绿光较为不敏感。红光的照射能够极大地提升目标植物800光合作用的能力，但在远红光比例过多而缺乏有益于目标植物800分化与气孔调节的蓝光时，茎部将过度成长，而容易造成叶片黄化。通常地，单色LED光源可配置有用于发射固定波长在610nm～720nm的红光光源和波长在400nm～520nm的蓝光光源，其中，目标植物800中的叶绿素能够吸收约75％～85％波长在610nm～720nm的红光以用于目标植物800(种子)发芽、开花、结果和目标植物800体叶绿素的合成；目标植物800中的叶绿素能够吸收约90％以上波长在400nm～520nm的蓝光以促进目标植物800根块发育、生长点降低、叶茎***，并使目标植物800强壮，抗病能力明显增强。而白光LED光源通常采用蓝色核心，以激发黄色荧光粉的方式复合产生视觉上的白光，此白光在445nm的蓝色区和550nm的黄绿色区存在两个峰值，而目标植物800所需的610～720nm红光，则非常缺乏。因此，灯体组件110优选为单色LED光源和/或双色LED光源以保证目标植物800的正常光合作用并降低能耗。
优选地，灯体组件110能够配置有若干单色LED光源和/或双色LED光源，以至少基于红蓝组合、全蓝和全红等不同形式的LED光源以提供红、蓝两种能够覆盖光合作用所需波长的光线，其中，红蓝组合的光源发出的光线呈粉红色。
优选地，灯体组件110能够基于若干独立设置的单色LED光源对光谱分布进行调节，以针对不同养殖区域700中的目标植物800生长所需的光谱进行分布比例的调节，从而至少保证红光和蓝光在发射光谱中处于适当的比例范围，且可根据光照需求引入其他颜色的光线以补充光谱。
优选地，灯体组件110能够活动连接于主体组件120上，以相对于主体组件120完成旋转、平移、翻转等运动，从而以适应于目标植物800的实时生长状态的方式完成灯体组件110照射角度的调节。
根据一种优选实施方式，第二发光模块200能够配置于养殖区域700靠近于目标植物800根部的附近位置，以相异于第一发光模块100照射方向的角度对目标植物800进行二次补光。第二发光模块200能够对于养殖区域700中的一株或一组目标植物800设置对应的集光板210。优选地，第二发光模块200的集光板210能够以受光面朝向于第一发光模块100的方式倾斜设置以接收第一发光模块100的灯体组件110发出的光线。集光板210的倾斜角度能够基于灯体组件110沿主体组件120的运动而同步调节，以保证集光板210的受光面以最大的受光面积接收光线。优选地，接收到灯体组件110的光线的集光板210能够对其光能进行直接或间接地利用，以使得二次利用的能量能够再次作用于目标植物800，从而以节能的方式保证目标植物800的高效生长。
进一步地，集光板210的受光面上能够划分出布设有若干热致发光晶体的出光区域211，以通过灯体组件110射出的光线对热致发光晶体进行激发，使得在加热条件下出光区域211能够射出热致发光光谱的光线以用于对目标植物800的补光。基于集光板210的受光面的出光与受光方向，可将第一发光模块100和第二发光模块200以分列于对应目标植物800两侧的方式设置，使得在第一发光模块100位置相对确定的情况下，以相对于所需补光的一株或一组目标植物800分别设置对应的第二发光模块200，以保证第二发光模块200的集光板210既可以接收到灯体组件110发出的光线，又能够在热致发光晶体被激发时由出光区域211以相对于灯体组件110的出光方向对目标植物800进行照明。进一步地，随着目标植物800的生长，目标植物800能够以更多的受光面积接收第一发光模块100发射的光线，第一发光模块100照向于对应目标植物800后从目标植物800叶片等间隙穿过的逃逸光线能够由第二发光模块200的集光板210所捕捉，以实现对热致发光晶体的激发，并通过加热的方式实现集光板210上出光区域的发光，以此为目标植物800提供多方向的补光照明。
目标植物800在生长过程中基于生长素的横向运输而具有向光性，使得在第一发光模块100照射下的目标植物800顶端的生长素由向光侧横向运输至背光侧，生长素浓度高于向光侧的背光侧以更快的速度生长而导致茎叶向光源弯曲，其中，对目标植物800向光性其主要作用的光是420～480nm的蓝光，其峰值约在445nm，其次是360～380nm的紫外光，峰值约在370nm。因此，养殖区域700内的目标植物800受对应的第一发光模块100的影响，而逐渐朝着第一发光模块100的位置弯曲，进一步可能导致同一目标植物800或多个目标植物800间不同高度或不同位置的叶片等光合作用部位发生重叠或遮挡等情况，而影响目标植物800的光合作用效率。沿第一方向的反方向越靠近目标植物800根部的区域发生重叠或遮挡的可能性越高，并且基于目标植物800的顶端优势使得相比于主茎的优势生长，被过多运输的生长素抑制生长的侧芽生长缓慢甚至处于休眠状态，以根据生长状态和叶片受光面积的差异使得越靠近根部的叶片更容易被越靠近顶部的叶片遮挡。通过第二发光模块200以相对地反向于第一发光模块100的照射方向对养殖区域700内的目标植物800进行照明，使得养殖区域700内的目标植物800在相对于第一发光模块100的背光侧能够由第二发光模块200进行补光，其中，针对每个养殖区域700或每个养殖区域700中的每个目标植物800单体都可对应设置有第二发光模块200，第二发光模块200的发光板上涂覆的荧光粉基于对应养殖区域700或对应目标植物800所需光线的波长而确定，进一步地，第二发光模块200的集光板210上荧光粉的选择基于目标植物800相对于第一发光模块100的背光侧所需光线的波长而确定。第二发光模块200以相对于第一发光模块100的相反照射方向布设，以使得对于任一目标植物800可形成斜向对称的受光情况，从而基于光照对生长素分布的影响而避免生长素向单一部位的过量传输而形成的过多累积，并造成对该部位的生长抑制作用。
通常地，目标植物800的叶片主要包括叶肉、表皮和叶脉三部分，其中，靠近于第一发光模块100的表皮为上表皮，反之靠近于第二发光模块200的表皮为下表皮，上、下表皮将叶肉和叶脉包裹起来。在叶肉中靠近于上表皮的栅栏组织呈长柱形，排列紧密整齐，其长轴常与叶表面垂直呈栅栏状，而靠近于下表皮的海绵组织形状不规划，排列疏松，细胞间隙大而多，呈海绵状。栅栏组织和海绵组织中都含有叶绿体以进行光合作用，且含叶绿体的海绵组织光合强度低于含叶绿体更多且更大的栅栏组织。因此，基于栅栏组织细胞的形状及排列方式使得在叶片中栅栏组织成为光合作用的主要场所，而海绵组织成为光合作用的次要场所。但是当第一发光模块100发出的光线被遮挡而无法通过上表皮照射至栅栏组织的叶绿体时，可由第二发光模块200通过下表面照射于海绵组织的叶绿体，以保证叶片的光合作用，其中，第二发光模块200发出的光线在通过下表面照射于海绵组织时部分光线能够穿过海绵组织进入栅栏组织，而使得栅栏组织内的叶绿体以扁平的宽面朝着来光方向的方式分散在细胞质中，并且在细胞质中的分散区域尽可能地靠近于海绵组织，以弥补海绵组织叶绿体光合作用能力的不足。
根据一种优选实施方式，集光板210在出光区域211之外可配置有能够将光能转换为热能的集热区域212以实现对第一发光模块100发出光线的充分利用。优选地，集热区域212可开设有若干条形凹槽，以增加集热区域212的受热面积，从而提高集热区域212的热量集收率。集热区域212能够将转换的热量以直接和/或间接的方式提供至第二发光模块200的其他部件，例如，传递至出光区域211的热量能够对热致发光晶体进行加热，或传递至储槽230的热量能够对传热介质(例如可以是水)进行加热。优选地，集热区域212的热量能够通过导热管220进行传递，与导热管220连接的储槽230能够基于驱动组件260的作用将加热后的传热介质以流经管路组件250的方式进行热量的传递，其中，管路组件250能够以围绕目标植物800根部的方式铺设于养殖区域700的培养介质中，并可通过沿管路组件250铺设方向间隔设置的若干传热组件270将传热介质中携带的热量传递至培养介质，以通过对培养介质的整体升温使得目标植物800根部与端部的温差减小，从而有利于目标植物800的高效生长。传热组件270可以是导热片，以使得管路组件250中的传热介质能够更加充分地将热量散发到周围的培养介质中，从而提高了热量利用率。进一步地，不同养殖区域700对应设置的管路组件250能够以可控制通断的方式相互连通，以实现传热介质的循环使用。进一步地，在集热区域212所转换的热量不足以满足热致发光晶体和/或传热介质加热所需时，能够通过外设的加热组件实现辅助加热，从而使得热致发光晶体能够被加热到所需的温度以发出光线，和/或使得传热介质被加热到所需的温度以传热至培养介质。储槽230外侧能够以包覆保温层的方式避免储槽230中传热介质热量的散发，以提高热量利用率。
进一步地，第二发光模块200能够连接有采集模块300，以通过采集模块300对第二发光模块200的集光板210进行监测，基于出光区域211的激发光线情况和加热情况推算照射于集光板210上的光线情况，即第一发光模块100照向于目标植物800并从目标植物800茎叶等间隙穿过的逃逸光线被第二发光模块200捕捉的情况，由此可推算出目标植物800茎叶的间隙情况，并将其与基于大数据、历史数据和/或经验数据的样本情况进行比较，进而判断叶片及目标植物800的生长状态。
优选地，采集模块300可以还用于针对养殖区域700内的环境指标获取相应的环境参数，以用于判断养殖区域700内的目标植物800是否处于正常的生长环境下，其中，环境参数可包括环境光照参数、环境温度参数、环境湿度参数、营养液参数等。对于营养液参数可采集营养液的pH、溶解氧含量、浓度等参数以保证目标植物800养分的充足，其中，营养液中可添加适量的生长素以使得目标植物800各部位的生长素浓度基于双侧光照的影响而处于促进生长的范围内，从而保证目标植物800各部位的快速生长。
优选地，采集模块300能够将采集到的监测数据传输至处理模块400以完成数据处理，从而判断对应目标植物800的生长状态情况及环境因素对目标植物800生长过程的影响情况。例如，采集模块300将获取到第二发光模块200的集光板210上所激发光线的情况传输至处理模块400，以经过运算处理推算相应目标植物800的茎叶间隙情况，从而判断对应目标植物800所处的生长状态，其中，可将目标植物800生长状态分为育苗期、生长促进期、品质形成期和品质积累期等。进一步地，处理模块400可基于相应目标植物800在大数据、历史数据和/或经验数据中的样本情况对目标植物800的实时生长状态情况进行判断，以确定对应目标植物800在当前生长环境下的生长状态为超前生长、正常生长或滞后生长。优选地，处理模块400在判断目标植物800生长状态时能够结合针对各环境指标获取的环境参数，以确定环境因素对相应目标植物800生长过程的情况，并且可在目标植物800生长状态异常时判断需要进行调节的环境参数，其中，目标植物800生长状态异常可基于不同生长阶段下实时监测数据与预设生长阈值之间的差值而判断。若处理模块400判断出目标植物800生长状态异常或当前生长环境指标异常时，能够发出警告信号。
优选地，处理模块400可以信号连接于用户端500，使得运算数据和/或警告信号能够以发送至用户端500的方式展示和/或告知于用户，用户也能够响应于处理模块400反馈的信息以输入控制指令自动调节或调度工作人员手动操控的方式对整个养殖场所进行调控。进一步地，处理模块400能够基于互联网与云数据端600实现数据互通，使得处理模块400能够从云数据端600中下载到对应目标植物800的各类样本数据，也能够将实时获取的运算数据作为新的时间次序的样本数据上传至云数据端600中，以便于至少在下一时间次序连接于云数据端600的其他处理模块400能够将其作为备选的样本数据进行下载。
优选地，处理模块400能够基于采集模块300获取的集光板210上荧光粉被激发的能量来形成和更新育苗期、生长促进期、品质形成期和品质积累期等不同生长阶段的照射时长与光照强度的光配方数据库。处理模块400能够将光配方数据库储存于存储空间内和/或上传至云数据端600中，以使得自身在至少下一时间次序以相同或相似的环境参数养殖相同类型的目标植物800时能够作为历史数据的样本进行导出，和/或以使得其他处理模块400在至少下一时间次序以相同或相似的环境参数养殖相同类型的目标植物800时能够作为大数据的样本进行下载。
本发明还公开了一种基于热致发光材料的补光方法，该补光方法采用了前述任一补光装置，补光方法能够对养殖区域700内的一株或一组目标植物800以相对的两个能够对应调节角度的照射方向进行补光，以保证目标植物800的受光与温度均匀，其中一个照射方向的光线能够由相对另一照射方向的光线对加热的热致发光晶体激发而获得。相对的两个能够对应调节角度的照射方向是指两个照射方向对于目标植物800为对向的照射，以使得任一方向的光线在目标植物800上形成的背光侧能够由另一方向的光线进行补光，从而保证目标植物800具有更大的受光面积；并且两个照射方向在调节角度时能够对应调节，以使得目标植物800获得更大受光面积的同时，热致发光晶体也能够以更大的受光面积接收光线以实现激发，并在加热的条件下发出光线。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (8)

1.一种基于热致发光材料的补光装置，其包括：
灯体组件(110)，能够基于对应养殖区域(700)内种植的目标植物(800)类型及生长状态确定光照参数，
集光板(210)，用于接收、储存和/或利用光线中的光能，
其特征在于，
所述集光板(210)能够以倾斜布设的方式使其一侧接收所述灯体组件(110)发出的光线，落在出光区域(211)的光线能够对布设于所述出光区域(211)的若干热致发光晶体进行激发，落在集热区域(212)的光线能够以转换为热能的形式储存和/或传递，
其中，所述灯体组件(110)照向于所述集光板(210)的光线至少包括从所述目标植物(800)的茎叶间隙中穿过的逃逸光线，
所述集光板(210)在所述集热区域(212)布设的凹槽能够将接收光线的光能转换为热能，以提供至所述出光区域(211)来实现对所述热致发光晶体的加热，和/或提供至储槽(230)来实现对传热介质的加热，
所述储槽(230)内的传热介质能够基于驱动组件(260)的驱动作用而流经于管路组件(250)，以使得被加热的传热介质能够通过间隔布设于所述管路组件(250)上的传热组件(270)进行热量传递，其中，所述管路组件(250)能够铺设在用于种植目标植物(800)的培养介质中。
2.根据权利要求1所述的补光装置，其特征在于，所述灯体组件(110)能够以活动连接于主体组件(120)的方式绕所述主体组件(120)转动而改变所述灯体组件(110)的出光方向，其中，所述集光板(210)的倾斜角度是基于所述灯体组件(110)的出光方向而设定的。
3.根据权利要求1所述的补光装置，其特征在于，所述出光区域(211)和/或所述储槽(230)能够以外接加热组件(240)的方式对所述热致发光晶体和/或所述传热介质进行辅助加热，其中，被激发的所述热致发光晶体在加热时能够发出热释光以相对于所述灯体组件(110)出光的方向照射于所述目标植物(800)的一侧。
4.根据权利要求1所述的补光装置，其特征在于，所述出光区域(211)在所述热致发光晶体发出热释光时能够由采集模块(300)对第二发光模块(200)的性能参数进行采集，以将采集参数发送至处理模块(400)，其中，所述采集模块(300)至少能够获取从所述出光区域(211)发出的热释光参数。
5.根据权利要求4所述的补光装置，其特征在于，所述处理模块(400)能够基于所述第二发光模块(200)的性能参数并结合所述采集模块(300)获取的所述养殖区域(700)内的环境参数，以通过计算茎叶间隙的方式来推算所述目标植物的生长状态情况及环境因素对所述目标植物(800)生长过程的影响情况。
6.根据权利要求5所述的补光装置，其特征在于，所述处理模块(400)能够基于所述采集模块(300)获取的热释光参数和所述目标植物(800)的生长状态以形成和更新所述目标植物在不同生长阶段下光照时间与光照强度的光配方数据库。
7.根据权利要求6所述的补光装置，其特征在于，所述处理模块(400)能够以通讯连接的方式实现与云数据端(600)的数据交互，以下载样本数据并上传实时采集数据。
8.一种基于热致发光材料的补光方法，其特征在于，所述补光方法采用前述任意权利要求之一所述的补光装置，
其中，所述补光方法能够对养殖区域(700)内的一株或一组目标植物(800)以相对的两个能够对应调节角度的照射方向进行补光，以保证所述目标植物(800)的受光与温度均匀，其中一个照射方向的光线能够由相对另一照射方向的光线对加热的热致发光晶体激发而获得。
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