ARM嵌入式触控屏大屏项目EMS产品系统

一、项目背景与开发需求
随着新型电力系统的发展，储能系统作为电网调节、削峰填谷、备用电源等重要组成部分，在工业、电力、新能源等场景中得到广泛部署。为了实现对储能系统运行状态的直观监控与高效运维，企业提出开发一套部署在 ARM 架构设备（如工控一体机、嵌入式主控板）上的可视化监控大屏系统。

该系统需基于 Ubuntu 操作系统 和 Qt 开发框架，具备全屏展示、状态刷新快速、界面美观科技、操作流畅、数据交互稳定等特性，支持自定义组件、动态图表、数据轮播和后台控制指令。系统由公司团队全自主开发，涵盖 UI 设计、核心逻辑、通信协议、图形渲染、性能优化等全流程。

二、项目定位与设计目标
类别 内容
平台架构 基于 ARM（如 RK3568、IMX8）+ Ubuntu 系统
软件框架 Qt 6.x / Qt 5.15 LTS + QML / Widgets
界面风格 美观现代、科技感强、可触控适配
数据来源 串口 / TCP / MQTT / Modbus-TCP 等协议接入
展示方式 图形化仪表盘、大图轮播、实时曲线、告警列表、系统日志等
响应性能 秒级刷新、不卡顿，GPU 加速渲染优化
自主研发 全部源码由公司独立开发，无第三方闭源依赖
可拓展性 支持后续接入更多设备、扩展模块化页面

三、核心功能模块设计
1. 设备运行监控
实时读取电池簇、电池包、PCS、BMS、EMS 等设备运行状态；

可视化展示温度、电压、电流、SOC、功率等关键指标；

支持设备拓扑图点击展开、下钻信息查看。

2. 数据可视化界面
使用 QML/QtCharts 绘制动态波形图、柱状图、曲线图；

状态图形实时变色（绿-正常，黄-预警，红-故障）；

全屏布局自适应 1920×1080 / 1280×800 多种分辨率；

支持暗黑主题、3D风格仪表盘和动画切换。

3. 告警与日志系统
实时采集异常信息与告警事件，分类展示；

支持历史日志查询、导出 CSV；

关键告警页面滚动轮播或语音提示。

4. 通信协议适配
支持多种通讯方式：RS485、Modbus-TCP、MQTT、Socket；

所有通信接口封装为模块类，便于替换和扩展；

多线程/异步通信模型，保障数据实时性与稳定性。

5. 后台控制与参数配置
提供工程设置密码保护入口；

后台界面支持对设备参数设定与远程控制（开关机、重启）；

配置项保存为 JSON/YAML，便于导入导出与迁移。

四、架构与技术选型
层级 技术说明
操作系统 Ubuntu 20.04 / 22.04，定制裁剪适配 ARM
框架 Qt 5.15 / Qt 6 + QML + Qt Quick Controls 2
数据引擎 多线程采集模块 + 信号槽数据分发
图形界面 GPU 加速的 Qt Quick 渲染 + CSS 风格主题
构建方式 CMake + Qt Creator / VSCode，支持交叉编译
启动方式 开机自启动、全屏模式、无边框窗口控制
优化 使用 OpenGL、QSG、多级缓存、图层裁剪提升性能
安全 UI 与底层逻辑隔离，设定只读控制项防误触

五、项目亮点与自主开发能力
✅ 完全自主开发：UI、控制逻辑、通信协议、图表组件均由公司核心研发团队从零实现，无第三方闭源依赖；

✅ 多技术整合：整合 Qt/QML 渲染、嵌入式通信、ARM优化、数据缓存、事件驱动等多类技术；

✅ 高可拓展性：支持项目后续对接 EMS 系统、云端接口、远程升级与 OTA；

✅ 美观科技风界面：采用现代感 UI 设计，支持动态图标、流动背景、渐变动画等视觉增强；

✅ 稳定运行：已部署测试运行于多款 RK3568 主板，24小时连续运行无崩溃、无卡顿。

六、典型应用场景
⚡ 电力储能集控室大屏监控

? 工业能量管理系统

☀️ 分布式光伏+储能混合系统

? 智慧园区电池仓室内监控屏

? 电池测试与老化系统数据展示