本发明涉及光伏清洗设备，具体而言，尤其涉及一种海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备及方法。
背景技术：
1、光伏组件的发电效率提高推动了我国光伏产业的发展，装机量也得到了快速增长。高速增长的光伏安装量占用了大量陆地空间，造成了土地利用率低等问题，使得光伏可用陆地空间趋于饱和，海上光伏成为了新的光伏产业增长点。无论是陆地光伏还是海上光伏都存在着光伏组件表面污染物清洗的问题，陆地能够采用人工使用淡水清洗的方式，但海上淡水缺乏、离岸较远无法高频率人工清洗等问题制约着海上光伏的大规模应用。尤其是海上高湿高盐的环境和海鸟休息排出的粪便极大的提高了光伏组件受污染概率，严重影响发电效率和光伏组件安全性。而陆地上使用的光伏清洗设备由于淡水限制无法应用于海上光伏清洗，尤其是大坡度光伏组件具有较大的斜率，现有自动清洗设备无法满足要求，急需一种自动化的海上大坡度光伏组件清洗设备。
技术实现思路
1、根据上述提出的技术问题，而提供一种海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备及方法，通过太阳辐射能量集中到加热管上对海水进行蒸馏淡化，获得的蒸馏水再次加热生成高温高压蒸汽对光伏组件表面进行清洗，清洗废水在经过过滤处理后循环使用，大大节省了淡水的消耗，实现光伏组件的自动化清洗。
2、本发明采用的技术手段如下：
3、一种海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，包括：海水淡化系统、光伏支架、上卡位装置、蒸汽清洗设备和下卡位装置，所述海水淡化系统能够在海面上漂浮，用于利用太阳辐射加热海水进行蒸馏以获得淡水，淡水能够被加热为供蒸汽清洗设备利用的蒸汽，所述海水淡化系统的输出端与蒸汽清洗设备相连，所述光伏支架安装在海床上或漂浮在海面上，其安装面具有预设倾斜的角度，光伏组件安装在光伏支架上，所述上卡位装置安装在光伏组件上部边缘，其与蒸汽清洗设备相连，所述上卡位装置能够在光伏组件上进行滑动以带动蒸汽清洗设备运动进而完成光伏组件集群的清洗，所述下卡位装置安装在蒸汽清洗设备上，并与光伏组件表面接触。
4、进一步地，所述蒸汽清洗设备设置有双目视觉传感器和控制系统，所述双目视觉传感器用于采集待清洗光伏组件的表面数据，控制系统和双目视觉传感器相连，基于双目视觉传感器采集的图像进行光伏组件表面清洁度检测和路径规划。
5、进一步地，所述海水淡化系统包括漂浮支架、海水水泵、加热管、反射板、单向阀、发电机、螺旋冷却管、储水箱和淡水水泵，所述漂浮支架漂浮在海面上，底部设置有提供浮力的浮筒，所述漂浮支架漂浮在海面上，底部设置有提供浮力的浮筒，反射板安装在漂浮支架上，其反射焦点位于加热管上，用于反射太阳辐射至加热管表面进行加热，海水水泵能够将海水泵入到加热管中，进行加热蒸馏，所述加热管的输出端通过单向阀与发电机相连，所述发电机利用排出的蒸汽提供动力进行发电，所述螺旋冷却管通过管道与发电机出口连通，所述螺旋冷却管的出口与储水箱相连，螺旋冷却管位于海水水面下方，所述储水箱用于将蒸汽冷却形成的淡水进行存储，所述储水箱的输出端通过管路与淡水水泵相连，该管路能够被反射板加热，管路中的淡水被蒸发成蒸汽后与蒸汽清洗设备的输入端相连。
6、进一步地，所述加热管为双层加热管，海水水泵出水口与双层加热管内层连通，海水水泵能够将海水泵入到双层加热管内层进行加热蒸馏，所述单向阀与双层加热管内层连通，确保海水加热后产生的蒸汽只能从双层加热管内层排出。
7、进一步地，所述蒸汽清洗设备设置有排污口，所述储水箱上设置有回收过滤器，所述排污口与回收过滤器之间通过管路相连，用于过滤蒸汽清洗设备清洗后的淡水污水。
8、进一步地，所述淡水水泵安装在储水箱顶部，其出水口通过管道与双层加热管外层连通，用于将储水箱内的淡水泵入双层加热管的外层中，双层加热管的外层处设置有限压阀，用以控制排出的淡水蒸汽压力。
9、进一步地，所述上卡位装置包括第一辊轮支架、长辊轮、短辊轮和辊轮电机，所述第一辊轮支架作为上卡位装置的框架部件，所述长辊轮和短辊轮安装在辊轮支架上，两者轴线呈90°，若干所述长辊轮并排纵向安装在第一辊轮支架上，所述第一辊轮支架靠近光伏组件一侧设置有开口，以便于长辊轮和短辊轮都能与光伏组件上部边缘接触，所述短辊轮两两一组，横向安装在第一辊轮支架开口侧的上、下端，所述辊轮电机安装在第一辊轮支架上，且输出轴与长辊轮连接，使得上卡位装置能够在光伏组件上移动。
10、进一步地，所述蒸汽清洗设备包括机架、电池、密封装置、升降电机、升降丝杠、导轨、喷嘴支架、角度电机、蒸汽喷头、运动电机和运动丝杠，所述机架安装在上卡位装置和下卡位装置之间，作为蒸汽清洗设备的主要框架，所述电池安装在机架上，为设备提供电力供应和储存海水淡化系统的发电机发出的电能，所述密封装置安装在机架下部，由橡胶密封圈和刚性支架构成，保证蒸汽清洗设备安装于光伏组件后的密封性和结构的稳定性，且y方向一侧，即蒸汽清洗设备安装后的底端处安装有污水回收口，污水回收口通过管道与蒸汽清洗设备的回收过滤器连通，所述升降电机安装在机架的y方向两侧，共四个，所述升降丝杠安装在升降电机的输出轴上，且升降丝杠与密封装置上的滚珠螺母连接，使密封装置能够上升和下降，所述导轨安装在机架的内部，所述喷嘴支架安装在导轨上，能够在y方向自由滑动，所述角度电机安装在喷嘴支架上，所述蒸汽喷头安装在角度电机的输出轴上，所述运动电机安装在机架的y方向一侧，所述运动丝杠安装在运动电机的输出轴上，且运动丝杠与喷嘴支架上的滚珠螺母连接，使喷嘴支架能够控制在y方向上的位置。
11、进一步地，所述下卡位装置包括第二辊轮支架、中辊轮，所述第二辊轮支架安装在蒸汽清洗设备的机架上，所述中辊轮安装在第二辊轮支架上，等距分布若干个，且与光伏组件表面接触用于限制位置，使下卡位装置能够在光伏组件表面自由滑动。
12、本发明还公开了一种海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备的使用方法，包括如下步骤：
13、步骤1、将蒸汽清洗设备与上卡位装置、下卡位装置安装好后放置在光伏组件上，位置固定好后启动电源，双目视觉传感器采集周围图像数据传输至控制系统，控制系统规划路径和分析洁净度；
14、步骤2、需要清洗时，控制系统控制海水水泵启动，将海水泵入双层加热管进行加热，在此过程中，将淡水存储至淡水箱中，控制系统控制淡水水泵启动，淡水从外层加热后变成供蒸汽清洗设备使用的蒸汽，控制系统控制限压阀调整至目标压力；
15、步骤3、控制系统控制蒸汽清洗设备启动清洗程序，对光伏组件表面进行清洗，回收过滤器对清洗废液进行回收过滤，对淡水重复利用；
16、步骤4、单块光伏组件清洗完成后，控制系统控制辊轮电机启动，移动至下一块光伏组件；
17、步骤5、重复步骤3和步骤4，对光伏组件集群进行清洗。
18、较现有技术相比，本发明具有以下优点：
19、1.本发明提供了一种海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备和方法，能够实现40°大角度光伏组件的自动洗清，利用太阳辐射对海水进行蒸馏淡化，采用高温蒸汽进行光伏组件清洗，克服了海上光伏组件人工清洗难、淡水依赖重的难题，解决了海上大坡度光伏组件自动化清洗难题。
20、2.本发明提供了一种海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备和方法，能够对清洗后的淡水蒸汽污水进行过滤重复利用，减少了海水重复蒸馏过程，使太阳辐射热量较为集中的利用在淡水升温产生蒸汽的过程中，利用双层加热管对海水淡化和淡水升温同步进行，从储水箱进入的冷水能够利用加热管内层的海水温度，提高蒸汽制备效率。
21、3.本发明提供了一种海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备和方法，采用密封蒸汽清洗整块光伏组件，自动规划喷嘴清洗路径和蒸汽清洗设备的运动路径，双目视觉传感器自动识别光伏组件表面洁净度，克服了海上人工清洗难度大的难题，解决了高盐高湿环境清洗频率要求高的需求，实现了海上大坡度光伏组件自动化清洗。
1.一种海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，包括：海水淡化系统、光伏支架、上卡位装置、蒸汽清洗设备和下卡位装置，所述海水淡化系统能够在海面上漂浮，用于利用太阳辐射加热海水进行蒸馏以获得淡水，淡水能够被加热为供蒸汽清洗设备利用的蒸汽，所述海水淡化系统的输出端与蒸汽清洗设备相连，所述光伏支架安装在海床上或漂浮在海面上，其安装面具有预设倾斜的角度，光伏组件安装在光伏支架上，所述上卡位装置安装在光伏组件上部边缘，其与蒸汽清洗设备相连，所述上卡位装置能够在光伏组件上进行滑动以带动蒸汽清洗设备运动进而完成光伏组件集群的清洗，所述下卡位装置安装在蒸汽清洗设备上，并与光伏组件表面接触。
2.根据权利要求1所述的海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，所述蒸汽清洗设备设置有双目视觉传感器和控制系统，所述双目视觉传感器用于采集待清洗光伏组件的表面数据，控制系统和双目视觉传感器相连，基于双目视觉传感器采集的图像进行光伏组件表面清洁度检测和路径规划。
3.根据权利要求1所述的海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，所述海水淡化系统包括漂浮支架、海水水泵、加热管、反射板、单向阀、发电机、螺旋冷却管、储水箱和淡水水泵，所述漂浮支架漂浮在海面上，底部设置有提供浮力的浮筒，所述漂浮支架漂浮在海面上，底部设置有提供浮力的浮筒，反射板安装在漂浮支架上，其反射焦点位于加热管上，用于反射太阳辐射至加热管表面进行加热，海水水泵能够将海水泵入到加热管中，进行加热蒸馏，所述加热管的输出端通过单向阀与发电机相连，所述发电机利用排出的蒸汽提供动力进行发电，所述螺旋冷却管通过管道与发电机出口连通，所述螺旋冷却管的出口与储水箱相连，螺旋冷却管位于海水水面下方，所述储水箱用于将蒸汽冷却形成的淡水进行存储，所述储水箱的输出端通过管路与淡水水泵相连，该管路能够被反射板加热，管路中的淡水被蒸发成蒸汽后与蒸汽清洗设备的输入端相连。
4.根据权利要求3所述的海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，所述加热管为双层加热管，海水水泵出水口与双层加热管内层连通，海水水泵能够将海水泵入到双层加热管内层进行加热蒸馏，所述单向阀与双层加热管内层连通，确保海水加热后产生的蒸汽只能从双层加热管内层排出。
5.根据权利要求3所述的海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，所述蒸汽清洗设备设置有排污口，所述储水箱上设置有回收过滤器，所述排污口与回收过滤器之间通过管路相连，用于过滤蒸汽清洗设备清洗后的淡水污水。
6.根据权利要求3所述的海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，所述淡水水泵安装在储水箱顶部，其出水口通过管道与双层加热管外层连通，用于将储水箱内的淡水泵入双层加热管的外层中，双层加热管的外层处设置有限压阀，用以控制排出的淡水蒸汽压力。
7.根据权利要求1所述的海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，所述上卡位装置包括第一辊轮支架、长辊轮、短辊轮和辊轮电机，所述第一辊轮支架作为上卡位装置的框架部件，所述长辊轮和短辊轮安装在辊轮支架上，两者轴线呈90°，若干所述长辊轮并排纵向安装在第一辊轮支架上，所述第一辊轮支架靠近光伏组件一侧设置有开口，以便于长辊轮和短辊轮都能与光伏组件上部边缘接触，所述短辊轮两两一组，横向安装在第一辊轮支架开口侧的上、下端，所述辊轮电机安装在第一辊轮支架上，且输出轴与长辊轮连接，使得上卡位装置能够在光伏组件上移动。
8.根据权利要求1或2所述的海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，所述蒸汽清洗设备包括机架、电池、密封装置、升降电机、升降丝杠、导轨、喷嘴支架、角度电机、蒸汽喷头、运动电机和运动丝杠，所述机架安装在上卡位装置和下卡位装置之间，作为蒸汽清洗设备的主要框架，所述电池安装在机架上，为设备提供电力供应和储存海水淡化系统的发电机发出的电能，所述密封装置安装在机架下部，由橡胶密封圈和刚性支架构成，保证蒸汽清洗设备安装于光伏组件后的密封性和结构的稳定性，且y方向一侧，即蒸汽清洗设备安装后的底端处安装有污水回收口，污水回收口通过管道与蒸汽清洗设备的回收过滤器连通，所述升降电机安装在机架的y方向两侧，共四个，所述升降丝杠安装在升降电机的输出轴上，且升降丝杠与密封装置上的滚珠螺母连接，使密封装置能够上升和下降，所述导轨安装在机架的内部，所述喷嘴支架安装在导轨上，能够在y方向自由滑动，所述角度电机安装在喷嘴支架上，所述蒸汽喷头安装在角度电机的输出轴上，所述运动电机安装在机架的y方向一侧，所述运动丝杠安装在运动电机的输出轴上，且运动丝杠与喷嘴支架上的滚珠螺母连接，使喷嘴支架能够控制在y方向上的位置。
9.根据权利要求1所述的海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备，其特征在于，所述下卡位装置包括第二辊轮支架、中辊轮，所述第二辊轮支架安装在蒸汽清洗设备的机架上，所述中辊轮安装在第二辊轮支架上，等距分布若干个，且与光伏组件表面接触用于限制位置，使下卡位装置能够在光伏组件表面自由滑动。
10.一种如权利要求1-9任意权利要求所述海上大坡度光伏组件蒸汽清洗设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
