电气系统在线监测平台产品系统Vibe Coding

本项目面向工业物联网、设备监测及现场数据采集场景，主要用于解决工业现场中不同传感器、采集设备及上位机之间存在的通信协议不统一、设备数据分散、实时状态难以集中监控以及数据转发困难等问题。

在实际工业现场中，温度、压力、振动、电流等各类传感器通常通过 Modbus RTU、Modbus TCP 等不同协议进行数据通信，不同设备的数据格式、通信方式和网络环境存在较大差异。传统方式往往需要分别配置和管理不同设备，数据难以统一接入后端系统，也不方便进行实时监测、历史数据分析及异常排查。

针对上述问题，本项目通过工业智能网关作为设备与上层管理系统之间的数据中转节点，实现现场设备数据的统一采集、协议解析、数据转发、状态监控和集中管理。

系统可应用于：

工厂设备运行状态监测；
工业传感器数据集中采集；
PLC、仪表及智能设备接入；
设备远程运行状态监控；
工业数据上传至云平台或业务服务器；
多协议工业设备统一接入与协议转换；
设备故障诊断及历史数据分析。

通过统一的数据采集与管理平台，可降低不同设备之间的数据接入成本，提高现场设备的数据可视化程度及后续系统集成效率。

系统围绕工业设备数据的“采集、解析、展示、转发、存储和管理”构建完整的数据处理流程。

1. 设备与传感器管理

支持对工业网关及下挂传感器进行统一配置和管理，可配置设备通信地址、IP、端口、通信协议以及测点参数等信息。

通过设备状态管理模块，可以查看设备在线、离线及通信状态，方便运维人员快速判断现场设备运行情况。

2. Modbus 数据采集

系统支持 Modbus RTU、Modbus TCP 以及 RTU over TCP 等通信方式，可根据设备寄存器地址、功能码、数据类型等配置周期性读取传感器数据。

通过统一的数据解析机制，将设备原始寄存器数据转换为系统能够识别的测点数据，实现不同工业设备的数据统一接入。

3. 实时数据监控

系统提供实时数据总览功能，可查看设备及测点当前采集值，并通过趋势曲线展示数据变化情况。

针对连续采集的数据，可通过图表快速观察测点数值变化、设备运行趋势以及异常波动，提高现场数据分析效率。

4. 数据转发

支持将网关采集的数据通过不同协议发送至第三方业务系统或服务器，包括：

MQTT；
HTTP；
TCP；
UDP；
Modbus TCP 等。

通过数据转发模块，可以根据目标服务器地址、端口及通信协议配置数据发送规则，实现工业现场数据与云平台、后端服务器或其他业务系统之间的数据互通。

5. MQTT 数据通信

系统支持通过 MQTT Broker 进行设备数据发布和订阅。

网关采集到设备数据后，可以按照指定 Topic 将数据上传至 MQTT 服务器，后端系统或其他客户端通过订阅对应 Topic 获取实时数据，从而实现设备与业务系统之间的解耦通信。

6. 数据存储与备份

对设备采集数据及系统运行数据进行统一保存，并提供数据备份能力，降低设备故障或系统异常造成的数据丢失风险。

历史数据可用于后续趋势分析、设备运行

项目采用“现场设备 → 工业网关 → 数据处理系统 → 后端服务器/第三方平台”的数据架构实现工业设备统一接入。

1. 工业设备接入

现场传感器通过串口或以太网连接至工业网关。

针对串口设备，通过 Modbus RTU 进行数据读取；针对网络设备，通过 Modbus TCP 或 RTU over TCP 建立通信。

根据不同设备的数据手册配置：

Slave ID；
IP 地址；
通信端口；
寄存器地址；
功能码；
数据类型；
采集周期。

系统按照配置周期主动读取对应寄存器数据，并将设备返回的原始数据解析为实际测量值。

2. 数据采集与解析

网关负责建立与现场设备之间的通信连接，并周期性执行数据采集任务。

获取设备数据后，根据配置的寄存器类型及数据格式完成解析，并统一转换为系统内部标准数据结构。

通过这种方式，实现不同厂家、不同协议以及不同数据格式设备之间的数据统一管理。

3. 实时数据展示

解析后的测点数据进入系统实时数据模块，通过前端界面展示设备当前状态及实时测量值。

同时将连续采集的数据组织为时间序列，用于实时趋势曲线展示，使用户能够直观查看设备参数随时间的变化情况。

4. 多协议数据转发

针对第三方平台的数据接入需求，系统设计独立的数据转发模块。

用户可根据目标系统选择 MQTT、HTTP、TCP 或 UDP 等不同通信协议，并配置目标服务器 IP、端口、Topic 或接口地址。

系统将网关采集的数据按照对应协议进行封装并发送至目标服务器，实现工业现场数据向上层业务系统传输。

5. MQTT 通信实现

在 MQTT 数据转发过程中，通过配置 Broker 地址、端口、Topic 等参数建立 MQTT 连接。

网关作为 MQTT Publisher 发布设备实时数据，后端服务器或 MQTT 客户端作为 Subscriber 订阅指