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雨量监测系统开发计划

系统概述

开发一个监测系统，通过ModBus-RTU协议与两种设备通信，收集并展示气象和雨量数据。 新增PWS01设备通过HTTP GET请求获取数据，提供更全面的气象要素。

系统架构

• Web界面：监听10003端口
• TCP服务器：监听10004端口，与设备通信
• 两种客户端设备：地址码01(气象站)和02(雨量计)
• PWS01设备：通过HTTP GET请求通信

开发任务

1. 数据采集模块

• 实现TCP服务器，监听10004端口
• 实现ModBus-RTU协议解析
• 设备01(气象站)数据采集，15分钟一次
  • 发送指令：010301f400100408
  • 解析返回数据(风速、风向、温湿度等)
• 设备02(雨量计)数据采集
  • 发送指令：02030000000ac5fe
  • 解析返回数据(当天降雨量、瞬时降雨量等)
• 实现数据转换(根据设备寄存器定义)
• 新增PWS01设备HTTP GET请求数据采集
  • 创建专门的包处理HTTP GET请求
  • 解析JSON响应数据

2. 数据存储模块

• 设计MySQL数据库表结构
  • 设备01数据表
  • 设备02数据表
• 实现数据持久化存储
• 实现数据查询接口
• 新增PWS01设备表结构
  • 设备信息表：存储设备基本信息，以设备ID为主键
  • 设备数据表：存储设备采集的气象数据，以设备ID为外键

3. Web服务器模块

• 实现Web服务器，监听10003端口
• 设计API接口
  • 获取最新数据
  • 查询历史数据(支持时间范围)
  • 数据聚合(按小时、天等)
  • 触发设备查询
• 新增PWS01设备API接口
  • 获取PWS01设备信息
  • 获取PWS01最新数据
  • 查询PWS01历史数据

4. 前端界面

• 参考提供的HTML风格，实现Web界面
• 实现数据可视化(图表展示)
• 实现数据表格展示
• 实现数据导出功能
• 实现设备连接状态显示
• 新增PWS01设备专属页面
  • 显示设备信息
  • 展示全部气象要素数据
  • 数据可视化

5. PWS01设备集成

• 新增查询方法
  • 实现HTTP GET请求获取设备数据
  • 解析JSON响应
• 新增定时采集任务
  • 默认15分钟查询一次
  • 可配置查询间隔
• 新增数据结构
  • PWS01设备信息结构
  • PWS01设备数据结构
• 新增数据库表
  • pws01_devices表：存储设备信息

    CREATE TABLE IF NOT EXISTS pws01_devices (
        id VARCHAR(50) PRIMARY KEY,
        active_time BIGINT NOT NULL,
        bind_space_id VARCHAR(50) NOT NULL,
        category VARCHAR(20) NOT NULL,
        create_time BIGINT NOT NULL,
        custom_name VARCHAR(100),
        icon VARCHAR(255),
        ip VARCHAR(50) NOT NULL,
        is_online BOOLEAN NOT NULL,
        lat VARCHAR(20),
        local_key VARCHAR(50),
        lon VARCHAR(20),
        model VARCHAR(50) NOT NULL,
        name VARCHAR(100) NOT NULL,
        product_id VARCHAR(50) NOT NULL,
        product_name VARCHAR(100) NOT NULL,
        sub BOOLEAN NOT NULL,
        time_zone VARCHAR(10) NOT NULL,
        update_time BIGINT NOT NULL,
        uuid VARCHAR(50) NOT NULL,
        last_query_time DATETIME,
        INDEX idx_ip (ip),
        INDEX idx_product_id (product_id)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
    

  • pws01_data表：存储设备数据

    CREATE TABLE IF NOT EXISTS pws01_data (
        id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
        device_id VARCHAR(50) NOT NULL,
        timestamp DATETIME NOT NULL,
        temp_current INT,
        humidity_value INT,
        battery_percentage INT,
        temp_unit_convert VARCHAR(10),
        windspeed_unit_convert VARCHAR(10),
        pressure_unit_convert VARCHAR(10),
        rain_unit_convert VARCHAR(10),
        bright_unit_convert VARCHAR(10),
        temp_current_external INT,
        humidity_outdoor INT,
        temp_current_external_1 INT,
        humidity_outdoor_1 INT,
        temp_current_external_2 INT,
        humidity_outdoor_2 INT,
        temp_current_external_3 INT,
        humidity_outdoor_3 INT,
        atmospheric_pressture INT,
        pressure_drop INT,
        windspeed_avg INT,
        windspeed_gust INT,
        rain_1h INT,
        rain_24h INT,
        rain_rate INT,
        uv_index INT,
        dew_point_temp INT,
        feellike_temp INT,
        heat_index INT,
        windchill_index INT,
        INDEX idx_device_id (device_id),
        INDEX idx_timestamp (timestamp),
        FOREIGN KEY (device_id) REFERENCES pws01_devices(id)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
    

技术栈

• 后端：Go语言
• 数据库：MySQL
• 前端：HTML, CSS, JavaScript, Chart.js