本发明涉及园区电能管控技术领域，尤其涉及一种基于云平台的电能安全管理系统及方法。
背景技术：
当前企业园区对电能的使用和节约越来越重视，建立电能管理系统加大对电能的监控尤为重要。长期以来企业园区对电能的管理采用人工定期抄表方式，由于人工数据抄取周期较长，无法获得同一时刻所有用电负荷的数据，导致用电电量的时空分布结果可信度不高，并且人为进行抄表数据统计及用电率的计算，报表生成周期长，统计结果滞后，无法给企业提供有效的电能消耗参考数据。
技术实现要素：
本发明为了解决上述问题，提供了一种基于云平台的电能安全管理系统及方法，其能够快速、准确地获取各用电环节的电能数据，进行用电量分析、符合管理、运行状况监测、电费自动结算，给企业提供有效的电能消耗参考数据。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的一种基于云平台的电能安全管理系统，包括云端服务器和园区用电监控系统，所述园区用电监控系统包括给整个园区配电的园区总配电箱、给园区内公用用电设备配电的公用配电箱、给园区内公共食堂大楼配电的公共食堂大楼配电箱和设置在园区每幢办公楼内的办公楼配电系统，所述办公楼配电系统包括给办公楼配电的办公楼总配电箱、给办公楼电梯配电的电梯配电箱、给办公楼中央空调配电的中央空调配电箱以及与办公楼内每个企业租户一一对应的租户配电箱，所述租户配电箱给对应的企业租户配电，所述园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、租户配电箱都包括电力监控装置，所述电力监控装置包括微处理器、无线通信模块和采集电力数据的三相多功能表，所述微处理器分别与无线通信模块和三相多功能表电连接，所述电力监控装置的无线通信模块通过无线网络与云端服务器无线连接。
在本技术方案中，园区总配电箱内的三相多功能表采集整个园区总电力数据，公用配电箱内的三相多功能表采集园区内公用用电设备电力数据，公共食堂大楼配电箱内的三相多功能表采集公共食堂大楼电力数据，办公楼总配电箱内的三相多功能表采集办公楼总电力数据，电梯配电箱内的三相多功能表采集办公楼电梯电力数据，中央空调配电箱内的三相多功能表采集中央空调电力数据，租户配电箱内的三相多功能表采集对应企业租户电力数据。
每隔时间t，园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、中央空调配电箱、租户配电箱将该时间段内采集到的电力数据上传到云端服务器，云端服务器统计各个企业租户的用电量数据以及整个园区的用电量数据，用户可通过智能终端访问云端服务器查询用电数据。云端服务器统计还自动计算出每个用户的电费，用户可直接网上缴纳电费。
管理人员预先在云端服务器设定各个企业的用电功率上限，当租户配电箱内的三相多功能表检测到对应企业租户的用电功率超过设定的用电功率上限值时，云端服务器向管理人员发送报警信息。
作为优选，所述电力监控装置还包括控制配电箱通断电的三相自动重合闸断路器，所述三相自动重合闸断路器与微处理器电连接。当租户配电箱内的三相多功能表检测到对应企业租户的用电功率超过设定的用电功率上限值时，云端服务器还发送断电信息给该租户配电箱内的电力监控装置，该电力监控装置内的三相自动重合闸断路器分闸，该租户配电箱停止给该企业租户供电。
作为优选，所述电力监控装置还包括检测配电箱电缆温度的温度检测模块，所述温度检测模块与微处理器电连接。当温度检测模块检测到电缆温度超过设定值时，微处理器控制三相自动重合闸断路器分闸，使电缆断电，同时发送报警信息到云端服务器，云端服务器向管理人员发送报警信息，通知管理人员及时检修。
作为优选，所述电力监控装置还包括报警模块，所述报警模块与微处理器电连接。当租户配电箱内的三相多功能表检测到对应企业租户的用电功率超过设定的用电功率上限值时，报警模块发出报警。
作为优选，所述电力监控装置还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器与微处理器电连接。当烟雾传感器检测到烟雾浓度超过设定值时，电力监控装置发送火灾信息到云端服务器。
作为优选，所述电力监控装置还包括湿度传感器，所述湿度传感器与微处理器电连接。当湿度传感器检测到湿度超过设定值时，电力监控装置发送报警信息到云端服务器，云端服务器向管理人员发送报警信息，通知管理人员及时检修。
本发明的一种基于云平台的电能安全管理方法，用于上述一种基于云平台的电能安全管理系统，包括以下步骤：
每隔时间t，园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、中央空调配电箱、租户配电箱将该时间段内采集到的电量数据上传到云端服务器；
云端服务器接收到园区总配电箱上传的电量a、公用配电箱上传的电量b、电梯配电箱上传的电量c、中央空调配电箱上传的电量d、公共食堂大楼配电箱上传的电量w、第n幢办公楼总配电箱上传的电量en、第n幢办公楼第m个租户配电箱上传的电量fnm，根据接收到的电量数据计算出每个企业租户在时间t内承担的电费，并将计算出的每个企业租户承担的电费进行累计，得到每个企业租户承担的总电费；
云端服务器计算出第n幢办公楼第m个企业租户在时间t内承担的电费pnm的方法包括以下步骤：
s1：计算出园区公摊电量qg＝a-w-(e1+e2+…+ea)，a为园区内办公楼的总数量，计算出第n幢办公楼第m个企业租户的园区公摊电量
s2：计算出第n幢办公楼的线路损耗电量
s3：计算出第n幢办公楼第m个企业租户的中央空调公摊电量
s4：计算出第n幢办公楼第m个企业租户的电梯公摊电量
s5：计算出第n幢办公楼第m个企业租户的公共食堂公摊电量
s6：计算出第n幢办公楼第m个企业租户在时间t内承担的总电量q＝fnm+qk1+qk2+qk3+qk4+qk5；
s7：根据时间t对应的电价计算出第n幢办公楼第m个企业租户在时间t内承担的电费pnm。
电价分为峰电电价、平电电价、谷电电价。园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、中央空调配电箱、租户配电箱每隔时间t上传一次该时间段内的电量数据，每次上传电量数据对应的时间t只位于峰电时间段、平电时间段、谷电时间段中一个时间段内，不会横跨峰电时间段、平电时间段、谷电时间段中的任意两个以上时间段。
作为优选，园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、中央空调配电箱、租户配电箱都从零点开始每隔时间t将该时间段内采集到的电量数据上传到云端服务器，t为5分钟、10分钟、15分钟、20分钟或30分钟。
作为优选，时间t只位于峰电时间段、平电时间段、谷电时间段中一个时间段内。
本发明的有益效果是：(1)能够快速、准确地获取各用电环节的电能数据，进行用电量分析、符合管理、运行状况监测、电费自动结算，给企业提供有效的电能消耗参考数据。(2)精确合理的计算出每个企业租户应该承担的电费，避免园区内企业因为公共电费、损耗电费的分摊不合理而产生争议。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是电力监控装置的一种电路原理连接框图。
图中：1、云端服务器，2、园区总配电箱，3、公用配电箱，4、办公楼配电系统，5、办公楼总配电箱，6、电梯配电箱，7、中央空调配电箱，8、租户配电箱，9、微处理器，10、无线通信模块，11、三相多功能表，12、三相自动重合闸断路器，13、温度检测模块，14、报警模块，15、烟雾传感器，16、湿度传感器，17、公共食堂大楼配电箱。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的一种基于云平台的电能安全管理系统，如图1、图2所示，包括云端服务器1和园区用电监控系统，园区用电监控系统包括给整个园区配电的园区总配电箱2、给园区内公用用电设备配电的公用配电箱3、给园区内公共食堂大楼配电的公共食堂大楼配电箱17和设置在园区每幢办公楼内的办公楼配电系统4，办公楼配电系统4包括给办公楼配电的办公楼总配电箱5、给办公楼电梯配电的电梯配电箱6、给办公楼中央空调配电的中央空调配电箱7以及与办公楼内每个企业租户一一对应的租户配电箱8，租户配电箱8给对应的企业租户配电，园区总配电箱2、公用配电箱3、公共食堂大楼配电箱17、办公楼总配电箱5、电梯配电箱6、租户配电箱7都包括电力监控装置，电力监控装置包括微处理器9、无线通信模块10和采集配电箱输出电力数据的三相多功能表11，微处理器9分别与无线通信模块10和三相多功能表11电连接，电力监控装置的无线通信模块10通过无线网络与云端服务器1无线连接。
园区总配电箱内的三相多功能表采集整个园区总电力数据，公用配电箱内的三相多功能表采集园区内公用用电设备电力数据，公共食堂大楼配电箱内的三相多功能表采集公共食堂大楼电力数据，办公楼总配电箱内的三相多功能表采集办公楼总电力数据，电梯配电箱内的三相多功能表采集办公楼电梯电力数据，中央空调配电箱内的三相多功能表采集中央空调电力数据，租户配电箱内的三相多功能表采集对应企业租户电力数据。
每隔时间t，园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、中央空调配电箱、租户配电箱将该时间段内采集到的电力数据上传到云端服务器，云端服务器统计各个企业租户的用电量数据以及整个园区的用电量数据，用户可通过智能终端访问云端服务器查询用电数据。云端服务器统计还自动计算出每个用户的电费，用户可直接网上缴纳电费。
管理人员预先在云端服务器设定各个企业的用电功率上限，当租户配电箱内的三相多功能表检测到对应企业租户的用电功率超过设定的用电功率上限值时，云端服务器向管理人员发送报警信息。
电力监控装置还包括烟雾传感器15、湿度传感器16、报警模块14、检测配电箱电缆温度的温度检测模块13和控制配电箱通断电的三相自动重合闸断路器12，微处理器9分别与三相自动重合闸断路器12、温度检测模块13、报警模块14、烟雾传感器15和湿度传感器16电连接。
当租户配电箱内的三相多功能表检测到对应企业租户的用电功率超过设定的用电功率上限值时，云端服务器还发送断电信息给该租户配电箱内的电力监控装置，该电力监控装置内的三相自动重合闸断路器分闸，该租户配电箱停止给该企业租户供电，报警模块发出报警。
当温度检测模块检测到电缆温度超过设定值时，微处理器控制三相自动重合闸断路器分闸，使电缆断电，报警模块发出报警，同时发送报警信息到云端服务器，云端服务器向管理人员发送报警信息，通知管理人员及时检修。
当烟雾传感器检测到烟雾浓度超过设定值时，报警模块发出报警，电力监控装置发送火灾信息到云端服务器。
当湿度传感器检测到湿度超过设定值时，报警模块发出报警，电力监控装置发送报警信息到云端服务器，云端服务器向管理人员发送报警信息，通知管理人员及时检修。
本实施例的一种基于云平台的电能安全管理方法，用于上述一种基于云平台的电能安全管理系统，包括以下步骤：
每隔时间t，园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、中央空调配电箱、租户配电箱将该时间段内采集到的电量数据上传到云端服务器；
云端服务器接收到园区总配电箱上传的电量a、公用配电箱上传的电量b、电梯配电箱上传的电量c、中央空调配电箱上传的电量d、公共食堂大楼配电箱上传的电量w、第n幢办公楼总配电箱上传的电量en、第n幢办公楼第m个租户配电箱上传的电量fnm，根据接收到的电量数据计算出每个企业租户在时间t内承担的电费，并将计算出的每个企业租户承担的电费进行累计，得到每个企业租户承担的总电费；
云端服务器计算出第n幢办公楼第m个企业租户在时间t内承担的电费pnm的方法包括以下步骤：
s1：计算出园区公摊电量qg＝a-w-(e1+e2+…+ea)，a为园区内办公楼的总数量，计算出第n幢办公楼第m个企业租户的园区公摊电量
s2：计算出第n幢办公楼的线路损耗电量
s3：计算出第n幢办公楼第m个企业租户的中央空调公摊电量
s4：计算出第n幢办公楼第m个企业租户的电梯公摊电量
s5：计算出第n幢办公楼第m个企业租户的公共食堂公摊电量
s6：计算出第n幢办公楼第m个企业租户在时间t内承担的总电量q＝fnm+qk1+qk2+qk3+qk4+qk5；
s7：根据时间t对应的电价计算出第n幢办公楼第m个企业租户在时间t内承担的电费pnm。
电价分为峰电电价、平电电价、谷电电价。园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、中央空调配电箱、租户配电箱每隔时间t上传一次该时间段内的电量数据，每次上传电量数据对应的时间t只位于峰电时间段、平电时间段、谷电时间段中一个时间段内，不会横跨峰电时间段、平电时间段、谷电时间段中的任意两个以上时间段。
园区总配电箱、公用配电箱、公共食堂大楼配电箱、办公楼总配电箱、电梯配电箱、中央空调配电箱、租户配电箱都从零点开始每隔时间t将该时间段内采集到的电量数据上传到云端服务器，t为5分钟、10分钟、15分钟、20分钟或30分钟。