Linux工控网关系统监控工具产品系统

工业现场Linux工控网关、边缘计算节点作为产线设备数据传输核心，承担PLC、传感器、物联网设备的数据转发、协议转换任务，7×24小时不间断运行。传统运维依赖人工定时巡检，无法实时监控网关CPU、内存、磁盘、网络端口、进程存活、串口通信状态，易出现进程崩溃、内存溢出、网络断连、端口占用等问题，导致产线数据传输中断、设备离线，影响生产效率，且故障排查耗时久、无历史数据可追溯，急需轻量化、可实时监控、异常自动告警的专属监控工具，适配工业内网无外网、Linux嵌入式环境部署。

本工具专为工业Linux工控网关/边缘工控机定制，纯Python开发，轻量级无依赖，无需安装额外组件，适配嵌入式Linux、CentOS、Ubuntu等工控系统，实现全方位实时监控+异常告警+数据持久化+日志导出全功能。

1. 系统资源监控：实时采集网关CPU使用率、内存占用、磁盘空间、系统负载、运行时长，超出阈值自动标记异常；

2. 进程守护监控：自定义监控网关核心进程（如Modbus通信进程、数据上报进程、串口服务进程），实时检测进程存活状态，崩溃自动重启；

3. 网络端口监控：监控工业常用端口（502 Modbus、8080数据上报、22 SSH、8000服务端口）连通性、端口占用情况，检测网络丢包、断连故障；

4. 串口通信监控：监控RS485/RS232串口设备通信状态，检测数据丢包、通信超时问题；

5. 异常告警与日志：异常情况实时记录，支持本地日志存储、邮件告警，生成历史监控报表；

6. Web可视化看板：内置FastAPI轻量级Web服务，内网浏览器访问即可查看实时监控数据、历史趋势，无需额外安装客户端。

整体架构

采用Python核心脚本+Linux系统调用+FastAPI Web服务+SQLite轻量数据库架构，纯原生Python开发，无第三方 heavy 依赖，适配嵌入式Linux低配置硬件环境，支持后台守护进程运行，开机自启，不占用网关核心运行资源。

技术实现细节

1. 底层监控模块：基于Python  psutil  库实现系统资源、进程、网络端口实时采集，通过 subprocess 调用Linux Shell命令，获取串口状态、网卡信息、系统日志，适配工业Linux系统权限规则；

2. 进程守护逻辑：采用定时轮询机制（可自定义轮询间隔），循环检测目标进程PID，进程不存在时自动执行启动命令，实现进程无人值守自愈；

3. 异常判断机制：支持自定义CPU、内存、磁盘告警阈值，串口通信超时阈值、端口连通性判断规则，触发阈值立即记录异常时间、异常类型、具体参数，形成可追溯日志；

4. 数据存储与展示：采用SQLite本地数据库存储历史监控数据、异常日志，避免外网依赖；通过FastAPI搭建轻量化Web接口，开发极简可视化看板，内网设备可直接访问查看实时数据与历史曲线；

5. 部署与稳定性：支持Linux systemd注册服务，实现开机自启、崩溃自动重启；代码加入异常捕获、内存优化机制，保障网关7×24小时稳定运行，无内存泄漏、无程序卡死问题。

核心优势

- 轻量级：安装包仅几十M，运行内存占用＜100M，适配嵌入式工控网关；

- 免外网：纯内网运行，数据本地存储，符合工业现场数据安全要求；

- 易部署：一键安装脚本，无需配置环境，零基础可部署；

- 高适配：兼容各类Linux工控系统、边缘网关，支持x86/ARM架构。