功能模块详解

本文档详细介绍系统的核心功能模块、使用方法和最佳实践。

一、仪表盘（Dashboard）

功能概述

仪表盘是系统的首页，提供温室环境的全景视图。

核心组件

1. 环境指标卡

实时显示 4 项关键环境参数：

指标	范围	单位	说明
温度	0~50	°C	温室内空气温度
湿度	0~100	%	相对湿度
土壤湿度	0~100	%	根层土壤含水量
光照	0~10000	Lux	光合有效辐射强度

更新频率：15 秒刷新一次

告警提示：如指标超出设定阈值，卡片背景变红，显示⚠️警告图标

2. 系统健康状态

实时显示系统组件状态：

MQTT连接：绿色(在线)/红色(离线)
API服务：绿色(正常)/黄色(响应缓慢)/红色(故障)
在线设备数：显示 N/M 已连接设备总数

3. 24小时趋势图

以折线图展示近 24 小时的数据走势：

X轴：时间（2小时为一个刻度）
Y轴：根据选中指标自动缩放
可切换查看温度/湿度/土壤/光照

交互操作

点击指标卡：进入"实时监控"页面查看详细数据
点击趋势图：进入"历史数据"页面进行深度分析
自动刷新：系统每15秒自动刷新所有数据

设计原则

首屏加载 ≤ 2秒（本地）
数据更新流畅无卡顿
重要告警应该一目了然

二、实时监控（Monitor）

功能概述

实时监控提供高频率的数据刷新和动态图表展示，适合运维人员进行实时观察。

核心组件

1. 实时指标显示

四个大型数字卡片展示当前值：

温度    湿度    土壤    光照
25.3°C  65.2%   45.8%  550Lux

更新频率：5 秒刷新一次

特殊显示：

若数据 3 分钟未更新，显示"数据失联"
如数据异常高或低，以不同颜色提示（红/黄/绿）

2. 火焰线图（Sparkline）

实时动态更新的滚动折线图：

温度线（红色）：采样每 5 秒一个点，保留最近 100 个点（8+ 分钟数据）
湿度线（蓝色）：同温度线规则
滚动效果：新数据点在右侧进入，左侧旧数据点逐渐消失

3. 播放控制

暂停按钮（⏸）：停止数据刷新，保留当前图表状态
继续按钮（▶）：恢复数据刷新
时间戳显示：当前数据的采集时间

交互操作

点击"暂停"可固定观察某个时刻的数据
点击图表可查看当前点的具体数值
可在这里进行快速故障排查

性能要求

数据轮询延迟 ≤ 5 秒
图表动画流畅，无明显卡顿
长期运行（8+ 小时）不出现内存泄漏

三、历史数据分析（Data）

功能概述

支持灵活的时间范围和指标筛选，进行历史数据查询、对比分析和统计。

核心功能

1. 数据查询

时间范围选择：

快速选项：今天、昨天、本周、本月、自定义范围
支持日期时间选择器

指标多选：

☑ 温度
☑ 湿度
☑ 土壤湿度
☑ 光照
☑ CO₂

聚合间隔：

1分钟、5分钟、15分钟、1小时、1天
间隔越大，数据量越少，查询越快

2. 数据表格

显示查询结果的详细数据：

时间	温度	湿度	土壤	光照
2024-01-15 08:00	22.5°C	58%	42%	120 Lux
2024-01-15 09:00	24.3°C	62%	45%	450 Lux

支持排序（点击列标题）
支持分页显示

3. 趋势对比图

多指标趋势曲线在同一图表中展示：

不同颜色代表不同指标
可点击图例隐藏/显示特定指标线
支持缩放与平移

4. 统计摘要卡

为每个指标计算并显示：

温度摘要
├─ 最小值：20.1°C
├─ 最大值：28.5°C
├─ 平均值：24.3°C
└─ 变化幅度：8.4°C

典型场景

品种对比：选择两个相同时长的生长周期，对比两批作物的环境参数
问题诊断：查询产量下降期间的历史数据，寻找环境异常
策略优化：分析策略调整前后的数据变化，评估效果

性能指标

单次查询 ≤ 3 秒（200万数据点以内）
表格可加载 1000+ 行不卡顿
图表缩放与平移流畅

四、设备控制（Control）

功能概述

远程控制温室各类执行设备，支持手动操作和自动模式。

核心功能

1. 设备列表

展示所有已接入的设备：

设备名	类型	状态	模式	操作
风机 A	通风扇	🟢 在线	自动	手动控制
灌溉泵	水泵	🟢 在线	手动	手动控制
补光灯	照明	🔴 离线	-	检查连接

设备类型：

🌀 通风扇：控制温室通风
💧 水泵：控制灌溉系统
💡 补光灯：补充光照
🪟 遮阳帘：控制遮阳
🔥 加热设备：温室加热

2. 手动控制

每个设备卡片上有开关按钮：

打开（绿色）：设备启动，LED 指示灯点亮
关闭（灰色）：设备停止

操作反馈：

命令发出后，前端显示"执行中..."
收到设备应答后，显示"✓ 成功"
若 3 秒无应答，显示"⚠ 超时，请重试"

3. 自动模式切换

每个设备支持两种模式：

手动模式：需要人工操作
自动模式：根据环境参数和策略自动执行

切换自动模式的开关：

设备: 风机 A
当前模式: [手动] ← → [自动]  ← 点击切换

自动模式说明：
- 当温度 > 28°C 时，自动打开
- 当温度 < 24°C 时，自动关闭

4. 批量操作

页面上方提供快速操作按钮：

全部打开：一键启动所有在线设备
全部关闭：一键关闭所有在线设备
全部手动：切换所有设备到手动模式
全部自动：切换所有设备到自动模式

交互流程示例

场景：温度过高，需要紧急打开风机

进入"设备控制"页面
在风机卡片上点击"打开"按钮
系统向 MQTT 发送控制指令
设备执行操作（物理风机启动）
前端收到反馈，显示"✓ 风机已打开"
页面实时显示风机状态为"打开中"

安全设计

关键设备（如加热器）的控制需要二次确认
批量操作前提示确认
所有操作记录在案便于审计

五、系统设置（Settings）

功能概述

配置环境阈值、自动策略和告警通知方式。

核心配置项

1. 环境阈值配置

为每个环境参数设置上下限：

温度阈值

最高温 (上限)：28°C
最低温 (下限)：20°C

触发条件：温度 > 28°C 或温度 < 20°C 时告警

湿度阈值

最高湿 (上限)：75%
最低湿 (下限)：45%

土壤湿度阈值

最高土壤：70%
最低土壤：35%

光照阈值

最低光照：200 Lux
最高光照：8000 Lux

CO₂ 阈值（可选）

最低CO₂：350 ppm
最高CO₂：1000 ppm

2. 自动策略配置

定义设备与环境参数的联动关系：

示例策略 1：温度控制

IF 温度 > 28°C THEN 打开风机 A
IF 温度 < 20°C THEN 打开加热器
IF 温度 在 [20°C, 28°C] THEN 保持当前状态

示例策略 2：灌溉控制

IF 土壤湿度 < 40% THEN 启动灌溉泵（持续 30 分钟）
IF 土壤湿度 > 65% THEN 停止灌溉

3. 告警通知配置

通知方式（多选）：

☑ 前端弹窗通知
☑ 邮件通知（需配置邮件服务）
☑ 微信通知（需绑定企业号）
☑ 钉钉通知（需集成钉钉 Bot）

告警级别：

🔴 严重：超出阈值 > 5 分钟
🟡 警告：超出阈值 > 2 分钟
🟢 信息：恢复正常

通知接收人：

温室负责人
技术支持
管理层

4. 数据保留策略

实时数据保留：7 天
汇总数据保留：90 天
归档数据保留：1 年
自动清理间隔：每周日 2:00

操作流程

进入"系统设置"页面
根据作物需求调整各项阈值
配置自动策略的触发条件
选择告警通知方式
点击"保存配置"
系统立即生效，新规则应用于后续监控

最佳实践

✅ 根据不同作物类型创建不同的配置预设
✅ 定期审查阈值设置的有效性
✅ 在测试温室验证策略后再部署到生产
✅ 保留配置变更记录便于追溯

六、系统集成与扩展

MQTT 主题标准

greenhouse/sensors/temperature    → 温度数据
greenhouse/sensors/humidity       → 湿度数据
greenhouse/sensors/soil_moisture  → 土壤湿度
greenhouse/sensors/light          → 光照
greenhouse/sensors/co2            → CO₂

greenhouse/devices/fan/status     → 风机状态
greenhouse/devices/pump/status    → 水泵状态
greenhouse/devices/*/command      → 设备控制指令

支持的第三方集成

✅ Grafana：数据可视化与仪表板
✅ InfluxDB：时序数据存储
✅ Kafka：数据流处理
✅ 企业邮件系统
✅ 微信/钉钉企业号

未来规划

AI 环境预测与智能决策
移动应用（iOS/Android）
多温室统一管理
视频监控集成
数据导出与报表

最后更新：2025年11月18日

功能模块详解 ​

一、仪表盘（Dashboard） ​

功能概述 ​

核心组件 ​

1. 环境指标卡 ​

2. 系统健康状态 ​

3. 24小时趋势图 ​

交互操作 ​

设计原则 ​

二、实时监控（Monitor） ​

功能概述 ​

核心组件 ​

1. 实时指标显示 ​

2. 火焰线图（Sparkline） ​

3. 播放控制 ​

交互操作 ​

性能要求 ​

三、历史数据分析（Data） ​

功能概述 ​

核心功能 ​

1. 数据查询 ​

2. 数据表格 ​

3. 趋势对比图 ​

4. 统计摘要卡 ​

典型场景 ​

性能指标 ​

四、设备控制（Control） ​

功能概述 ​

核心功能 ​

1. 设备列表 ​

2. 手动控制 ​

3. 自动模式切换 ​

4. 批量操作 ​

交互流程示例 ​

安全设计 ​

五、系统设置（Settings） ​

功能概述 ​

核心配置项 ​

1. 环境阈值配置 ​

2. 自动策略配置 ​

3. 告警通知配置 ​

4. 数据保留策略 ​

操作流程 ​

最佳实践 ​

六、系统集成与扩展 ​

MQTT 主题标准 ​

支持的第三方集成 ​

未来规划 ​

功能模块详解

一、仪表盘（Dashboard）

功能概述

核心组件

1. 环境指标卡

2. 系统健康状态

3. 24小时趋势图

交互操作

设计原则

二、实时监控（Monitor）

功能概述

核心组件

1. 实时指标显示

2. 火焰线图（Sparkline）

3. 播放控制

交互操作

性能要求

三、历史数据分析（Data）

功能概述

核心功能

1. 数据查询

2. 数据表格

3. 趋势对比图

4. 统计摘要卡

典型场景

性能指标

四、设备控制（Control）

功能概述

核心功能

1. 设备列表

2. 手动控制

3. 自动模式切换

4. 批量操作

交互流程示例

安全设计

五、系统设置（Settings）

功能概述

核心配置项

1. 环境阈值配置

2. 自动策略配置

3. 告警通知配置

4. 数据保留策略

操作流程

最佳实践

六、系统集成与扩展

MQTT 主题标准

支持的第三方集成

未来规划