1.本发明涉及电气设备领域，具体涉及一种家庭配电及智能家居管理配置装置和系统。
背景技术：
2.中国目前正致力于建设坚强智能电网，主要涵盖电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度6个环节，其内涵是以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，实现电力系统从发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节的智能感知、智能识别、智能控制的功能，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，智能电网可以整合系统中的数据，优化电网的管理，将电网提升为互动运转的全新模式，提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。
3.目前我国电力系统在用电环节仍以传统用电方法为主，一般是采用智能电能表与空气开关配合使用，在电力参数测量和远程抄表方面有初步应用，目前国内广泛应用的分时峰谷电表、预付费电表和自动抄表均不支持信息和电脑的交互，它们都不能与电网和用户进行实时互动，缺少具有电力计量、智能控制和双向通信的产品面世。
4.另一方面，现在大部分的家庭都实现了宽带网络的接入，在铺设电路线的时候，会同时铺设强电电路和弱电电路，以分别满足电器用电需求和信息数据的传输需求。然而，同时铺设两种电路既增加了施工量和施工难度，也容易出现各种各样的问题。
技术实现要素：
5.本发明解决的技术问题在于提供一种集成度高、结构设置合理、接线方便、具有多种操控方式的家庭配电及智能家居管理配置装置和系统。
6.为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：本发明的第一个方面提供了一种家庭配电及智能家居管理配置装置，包括外壳体和设于外壳体内的开关模块、电源参数采集模块、电源控制模块、数据处理模块、通信模块和连接各个模块的电路线，所述外壳体于顶部设有对应所述开关模块手动操作部的活动式顶盖，并于侧部设有对应所述开关模块和通信模块的若干电力/通信线路接口；还包括配置于外壳体顶部的显示控制模块，所述显示控制模块电连接所述数据处理模块，用于显示电路/网络配置参数，以及通过输入按钮输入控制指令或参数。
7.进一步的，所述开关模块包括并排设置的多个空气开关，包括电路总开关，以及若干个电器/插座/照明分路开关。
8.进一步的，所述电源控制模块包括至少一个自动开关，所述自动开关包括接触器、继电器或可控硅，所述自动开关与所述空气开关串接，用于根据控制信号进行自身断开/闭合动作。
9.进一步的，所述外壳体于第一侧部设有对应所述电路总开关的第一阶形内凹部，所述第一阶形内凹部于内侧壁上设有外部总电源进线接口；所述外壳体于第二侧部设有对
应所述常电器/插座/照明分路开关的第二阶形内凹部，所述第二阶形内凹部于内侧壁上设有多个分路出线接口。
10.进一步的，所述外壳体于底座上设有支撑架板，所述多个空气开关并排安装于所述支撑架板上。
11.进一步的，所述电源参数采集模块、电源控制模块、数据处理模块、通信模块分别为集成有相应功能电路单元的独立线路板；其中，所述电源参数采集模块和电源控制模块线路板并排竖直设置于所述开关模块靠近第一阶形内凹部的一侧。
12.进一步的，所述电源参数采集模块和电源控制模块线路板活动插接于设置在外壳体底座上的插槽内。
13.进一步的，所述数据处理模块、通信模块水平固定于外壳体底座上，且远离所述电路总开关。
14.进一步的，所述外壳体于设有第二阶形内凹部一侧的侧壁上还设有对应通信模块的多个通信接线口。
15.进一步的，所述通信接线口包括rs485接口、rj45接头以及多个控制信号输出接点。
16.进一步的，所述外壳体于设有第二阶形内凹部一侧的侧壁上还设有零线扩展输出接口，所述零线扩展输出接口耦接所述开关模块，用于输出扩展电源零线。
17.进一步的，所述外壳体于设有第二阶形内凹部一侧的侧壁上还设有耦接所述电源控制模块的电源控制信号接口，所述电源控制信号接口用于通过导线连接外部控制模块，以接收远程发送的开关断开/闭合指令。
18.进一步的，所述显示控制模块包括显示屏幕和多个功能按钮，所述多个功能按钮包括电源开关按钮、翻页按钮、绑定配置按钮以及恢复出厂设置按钮。
19.进一步的，所述通信模块上还集成有本地网关单元，所述本地网关单元通过所述rj45接头连接外部以太网，并通过自身无线网络与本地智能家居连接。本发明的第二个方面还提供了一种家庭配电及智能家居管理配置系统，包括如上述第一个方面所述的家庭配电及智能家居管理配置装置，还包括：服务器，其与所述家庭配电及智能家居管理配置装置通信连接，用于后台数据处理和存储；以及至少一个用户终端，所述用户终端与所述服务器通信连接，或者与所述家庭配电及智能家居管理配置装置直接无线连接，用于接收并显示服务器或家庭配电及智能家居管理配置装置发送的数据，以及通过服务器或直接向所述家庭配电及智能家居管理配置装置发送控制指令。
20.进一步的，所述用户终端为配置于智能手机、平板上的app或小程序，或者安装于电脑上的管理软件。
21.进一步的，所述用户终端上配置有远程电源控制模块，用于远程向所述电源控制模块发送控制指令以控制所述自动开关的断开/闭合动作，实现总电路或指定分路电源的通/断。
22.进一步的，所述电源控制模块上还设有定时单元，所述用户终端上还配置有场景循环设置模块，所述场景循环设置模块用于向电源控制模块发送定时开关指令，所述电源
控制模块还用于根据定时单元输出的时间信号控制所述自动开关的断开/闭合动作。
23.进一步的，所述用户终端上还配置有电源参数显示模块，所述电源参数显示模块用于接收所述电源参数采集模块采集的电源参数并进行远程显示。
24.进一步的，所述数据处理模块还设有自检单元，所述自检单元用于根据所述用户终端发送的自动安全检查指令，接收并分析所述电源参数采集模块采集的电源参数，并判定所述电源参数是否安全。
25.进一步的，所述用户终端上还配置有信息查询模块，所述信息查询模块用于与服务器或家庭配电及智能家居管理配置交互，基于查询指令查询并显示所述家庭配电及智能家居管理配置的操作、预警及工作故障记录。
26.进一步的，所述用户终端与服务器通过以太网或3g/4g/5g网络通信连接，所述用户终端和/或服务器与所述家庭配电及智能家居管理配置装置通过蓝牙、以太网、3g/4g/5g网络、本地wifi、zigbee或电力线载波传输网络连接。
27.进一步的，用户终端通过蓝牙与家庭配电及智能家居管理配置装置直接连接，以实现近距离的直接远程通信和控制。
28.进一步的，所述家庭配电及智能家居管理配置还包括数据存储模块，所述数据存储模块为配置有usb接口插头的独立模块，并通过预留的usb接口与所述家庭配电及智能家居管理配置可拔插连接，用于存储所述家庭配电及智能家居管理配置的运行处理数据。
29.进一步的，所述数据存储模块还配置有加密单元，所述加密单元用于与所述家庭配电及智能家居管理配置装置、服务器和/或用户终端进行加/解密认证匹配操作；当且仅当所述数据存储模块插接于家庭配电及智能家居管理配置装置上并进行认证匹配后，同样经过认证匹配的服务器和/或用户终端才能与所述家庭配电及智能家居管理配置装置通信并读取所述数据存储模块存储的数据信息，或者向所述家庭配电及智能家居管理配置装置发送控制指令。
30.本发明的有益技术效果如下：1）本发明的装置，将强电、弱电和通信功能的接线/控制集成于同一个装置上，大大提高了集成度，且接线十分方便，解决了现有的接线方式需要各自单独接线从而导致线路布置繁杂，施工难度大的问题。
31.2）本发明的装置，通过独特的结构设计，将电源参数采集模块、电源控制模块和数据处理及通信模块分别独立设置并合理地安装集成，使得结构更加精简的同时避免了各模块间的相互影响，节约了安装空间。
32.3）本发明的装置，将开关模块分为电路总开关和若干个电器/插座/照明分路开关，并可通过多种方式进行各开关的独立控制，从而便于用户对特定的电器/插座/照明电源进行个性化控制，满足各种情景下的不同需求。
33.4）本发明的装置，通过配置多种模块和接口，既可以实现电源开关的传统手动操控模式，还可以通过显示控制模块进行一键开关操作，以及通过外部控制模块和无线通信方式实现实现电源开关的远程操控，从而方便用户选择合适的方式控制电源开关的断开/闭合，避免了现有的开关无法远程操控，以及紧急情况下无法就近操作的问题。
34.5）本发明的装置，设置了零线扩展输出接口，可以输出扩展电源零线，从而便于对零线要求不高的电路进行零线配置，使得接线更加方便。
35.6）本发明的装置，可以作为独立的网关连接外部网络并作为本地智能家居的网关，实现智能家居的一体化联网。
36.7）本发明的系统，通过用户终端可提供家庭配电及智能家居的远程控制和连接，实现多终端远程智能分路电源控制，电源参数（电压、电流、漏电流、功率、用电量）远程显示，场景单次循环设置（定时），自动安全检查和操作、预警、工作故障记录查询等功能，功能更加丰富，用户体验更好。
37.8）本发明的系统，通过配置具有加密功能的数据存储模块，可进一步提高装置通信连接和数据传输的安全性，同时还可以基于该数据存储模块选择添加各种独立的功能，使用户的功能配置选择更加丰富。
附图说明
38.图1为本发明装置实施例的外部正面结构示意图。
39.图2为本发明装置实施例的外部背面结构示意图。
40.图3为本发明装置实施例的外部顶面结构示意图。
41.图4为本发明装置实施例的内部正面结构示意图。
42.图5为本发明装置实施例的内部反面结构示意图。
43.图6为本发明装置实施例的开关模块安装结构示意图。
具体实施方式
44.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
45.实施例1本实施例提供了一种家庭配电及智能家居管理配置装置，如图1-6示出的实施例中，其包括外壳体1和设于外壳体内的开关模块2、电源参数采集模块3、电源控制模块4、数据处理模块及通信模块5和连接各个模块的电路线。
46.其中，外壳体1的底座10上设有支撑架板11，开关模块2包括并排安装于支撑架板11上的多个空气开关。所述多个空气开关包括电路总开关21，以及若干个电器/插座/照明分路开关22。
47.同时，电源控制模块4包括与电路总开关21串接的总自动开关，以及若干个与电器/插座/照明分路开关22串接的分路自动开关。所述自动开关可选为接触器、继电器或可控硅，可单独设置或者集成于电源参数采集模块上，用于根据控制信号进行自身断开/闭合动作，以便于进行远程开关控制。
48.采用上述设计，可通过多种方式进行各开关的独立控制，从而便于用户对特定的电器/插座/照明电源进行个性化控制，满足各种情景下的不同需求。
49.与上述设置相对应，外壳体1的顶部设有对应该开关模块手动操作部的活动式顶盖12。同时，外壳体1的第一侧部设有对应电路总开关21的第一阶形内凹部13，该第一阶形内凹部13的内侧壁上设有外部电源进线接口14；外壳体1的第二侧部设有对应电器/插座/照明分路开关22的第二阶形内凹部15，该第二阶形内凹部15的内侧壁上设有多个分路出线
接口16。相应的，外壳体1的顶部设有对应外部电源进线接口14和多个分路出线接口16的固定螺钉旋接孔。
50.采用上述设计，本实施例的装置在安装时接线十分方便，解决了现有的接线方式需要各自单独接线从而导致线路布置繁杂，施工难度大的问题。
51.如图4-6所示，本实施例中，电源参数采集模块3、电源控制模块4、数据处理模块及通信模块5分别为集成有相应功能电路单元的独立线路板。外壳体1的底座10上于开关模块2靠近第一阶形内凹部13的一侧设有两组插槽，电源参数采集模块3和电源控制模块4的线路板并排竖直插接于该插槽内。数据处理模块及通信模块5水平固定于底座10上，且远离电路总开关21。
52.作为优选实施方案，本实施例中，电源参数采集模块主要用于自动开关的控制以及各电路中电流/电压参数的采集和功率的计量，以及漏电、过流、零点等安全功能的实现，其上设置的功能单元主要包括第一mcu单元及耦接第一mcu单元的电流采样互感器、电压采样互感器、漏电采样互感器、计量ic、运放ic和板载电源等。
53.作为优选实施方案，本实施例中，数据处理模块主要用于提供时钟信号、温度信号等辅助信号，以及进行辅助计量和计算，其上设置的功能单元主要包括第二mcu单元及耦接第二mcu单元的时钟芯片单元和测温电阻等。
54.作为优选实施方案，本实施例中，通信模块主要用于实现装置与外界的各种方式的通信连接，其上设置的功能单元可选的包括第三mcu单元及耦接第三mcu单元的ram、adc、gpio、片上传感器、flash、phy和rs485芯片，以及各种无线通信芯片等。
55.采用上述设计，使得装置内部的结构更加精简，节约了安装空间；同时最大可能的避免了强电电流对各模块尤其是通信模块以及各模块间的相互影响，使装置的运行更加可靠。
56.如图1-3所示，本实施例中，外壳体1的顶部还设有显示控制模块6，该显示控制模块6电连接电源参数采集模块3、电源控制模块4和数据处理模块及通信模块5，主要用于显示电路/网络配置参数，以及通过其上的输入按钮输入控制指令或参数。具体的，该显示控制模块6包括显示屏幕和多个功能按钮，包括电源开关按钮、翻页按钮、绑定配置按钮以及恢复出厂设置按钮等。
57.采用上述设计，本实施例的装置可通过显示控制模块6实现用户终端绑定、电路网络参数显示和设置，以及电源开关的关断和闭合等功能，操作更加方便，用户体验更好。
58.如图1所示，本实施例中，外壳体1的侧部于设有第二阶形内凹部15一侧的侧壁上还设有设有对应开关模块2和数据处理模块及通信模块5的若干电力/通信线路接口。
59.作为优选实施方案，本实施例中，上述电力/通信线路接口包括rs485接口、rj45接头17以及多个控制信号输出接点。
60.作为优选实施方案，本实施例中，上述电力/通信线路接口还包括零线扩展输出接口18，该零线扩展输出接口耦接开关模块2，用于输出扩展电源零线，以便于对零线要求不高的电路进行零线配置，使接线更加方便。
61.作为优选实施方案，本实施例中，上述电力/通信线路接口还包括耦接电源控制模块4的电源控制信号接口19，该电源控制信号接口用于通过导线连接外部控制模块，以接收远程发送的开关断开/闭合指令，从而便于用户对电源开关进行远程操作。
62.作为优选实施方案，本实施例中，通信模块上还集成有本地网关单元，该本地网关单元通过rj45接头连接外部以太网，并通过自身无线网络与本地智能家居连接，以实现智能家居的统一联网。
63.实施例2本实施例提供了一种家庭配电及智能家居管理配置系统，包括如上述实施例1中所述的家庭配电及智能家居管理配置装置，还包括：服务器，其与所述家庭配电及智能家居管理配置装置通信连接，用于后台数据处理和存储；以及至少一个用户终端，所述用户终端与所述服务器通信连接，或者与所述家庭配电及智能家居管理配置装置直接无线连接，用于接收并显示服务器或家庭配电及智能家居管理配置装置发送的数据，以及通过服务器或直接向所述家庭配电及智能家居管理配置装置发送控制指令。
64.作为优选实施方案，本实施例中，用户终端可选为配置于智能手机、平板上的app或小程序，或者安装于电脑上的管理软件。
65.作为优选实施方案，本实施例中，用户终端上配置有远程电源控制模块，用于远程向电源控制模块发送控制指令以控制自动开关的断开/闭合动作，实现总电路或指定分路电源的通/断，大大提高了用户操作的便捷性。
66.作为优选实施方案，本实施例中，电源控制模块上还设有定时单元，相应的用户终端上还配置有场景循环设置模块，其用于向电源控制模块发送定时开关指令，电源控制模块还用于根据定时单元输出的时间信号控制自动开关的断开/闭合动作。从而，用户可以根据日常作息规律设置各个电气和家居设备的通电时间，以达到节约能源的效果。
67.作为优选实施方案，本实施例中，用户终端上还配置有电源参数显示模块，该电源参数显示模块用于接收电源参数采集模块采集的电源参数并进行远程显示，以便于用户掌握用电参数。
68.作为优选实施方案，本实施例中，数据处理模块还设有自检单元，该自检单元用于根据用户终端发送的自动安全检查指令，接收并分析所述电源参数采集模块采集的电源参数，并判定所述电源参数是否安全。
69.作为优选实施方案，本实施例中，用户终端上还配置有信息查询模块，该信息查询模块用于与服务器或家庭配电及智能家居管理配置交互，基于查询指令查询并显示家庭配电及智能家居管理配置的操作、预警及工作故障记录。
70.作为优选实施方案，本实施例中，用户终端与服务器可以通过以太网或3g/4g/5g网络通信连接。用户终端和/或服务器与家庭配电及智能家居管理配置装置可以通过蓝牙、以太网、3g/4g/5g网络、本地wifi、zigbee或电力线载波传输网络连接。
71.优选的，本实施例中，用户终端比如手机可以通过蓝牙和家庭配电及智能家居管理配置装置直接连接，以实现近距离的直接远程控制。
72.作为优选实施方案，本实施例中，家庭配电及智能家居管理配置还包括数据存储模块，该数据存储模块为配置有usb接口插头的独立模块（类似u盘形状），并通过预留的usb接口与家庭配电及智能家居管理配置可拔插连接，用于存储家庭配电及智能家居管理配置的运行处理数据。
73.进一步的，该数据存储模块还配置有加密单元，其用于与家庭配电及智能家居管理配置装置、服务器和/或用户终端进行加/解密认证匹配操作。从而，当且仅当数据存储模块插接于家庭配电及智能家居管理配置装置上并进行认证匹配后，同样经过认证匹配的服务器和/或用户终端才能与家庭配电及智能家居管理配置装置通信并读取数据存储模块存储的数据信息，或者向家庭配电及智能家居管理配置装置发送控制指令。
74.采用此种设计，可进一步提高装置通信连接和数据传输的安全性，同时还可以基于该数据存储模块选择添加各种独立的功能，使用户的功能配置选择更加丰富。
75.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。