火车站测风仪监控系统

项目介绍

铁路车站的站台、道口对瞬时大风高度敏感，风速达到一定等级需要提前启动应急预案。这个项目为车站部署的测风仪搭建了一套从采集、判定到提醒的监控系统：应用启动后自动在 777 端口监听，测风终端（或采集网关）主动接入，服务端按客户端 IP 从数据库匹配车站名称，再以 Modbus TCP 协议向终端请求风速数据，解析后入库并驱动报警逻辑。

系统在 WindSpeedServerService 中以 @PostConstruct 启动 ServerSocket，为每个客户端连接开辟独立线程处理：连接建立后等待一段时间，发送读保持寄存器请求帧 01 03 00 00 00 01 84 0A，接收响应帧后校验帧头（0x01、0x03、数据长度 0x02），将第 4、5 字节拼接的整数值除以 100 还原为实际风速（单位 m/s），再交给业务服务落库。

项目架构

项目是典型的单体 Web 应用，基于 Spring Boot 2.6.13 + Java 8 构建。依赖上同时引入 MyBatis（注解式 SQL Mapper）与 Spring Data JPA（仅用于建表），数据库为 MySQL，页面由 Thymeleaf 渲染，原生 HTML/CSS/JavaScript 通过 fetch 调用 REST 接口实现大屏刷新。

代码按 controller、service、mapper、pojo 分层组织：

• WindSpeedServerService：Socket 采集服务，负责监听、协议请求、响应校验与风速解析，另有 V2 变体调整了轮询节奏；
• WindSpeedService：核心业务，处理风速记录的更新、报警判定、风力等级换算与报警消息生成；
• WindSpeedAlertService：报警记录的 CSV 导出；
• REST 接口：/api/stations/*（车站增删改查）、/api/wind-speeds（实时风速）、/api/wind-speeds-alert/*（报警列表与确认）、/api/alerts/export/*（CSV 导出）。

数据库设计围绕两张表：station_wind_speed 保存每个车站的当前风速、5 分钟前风速、记录时间、报警时间与解除时间，并绑定车站 IP；wind_speed_alerts 保存报警事件（车站、报警时间、实时风速、提醒消息与是否已提醒）。项目以站点维度拆分为多个部署变体（大同站、阳泉站、admin 管理版），其中 admin 版额外增加 wind_speed_his 历史表，报警触发时同步写入历史，并由定时任务每日 0 点自动清理一个月前的数据。

核心功能

• Modbus TCP 风速采集：应用启动即监听 777 端口，按客户端 IP 反查车站（findStationByIpAddress），无法识别则拒绝连接；发送标准读寄存器请求后校验响应帧，解析出的风速写入 recordOrUpdateWindSpeed。
• 6 级大风报警闭环：阈值 10.8 m/s 与蒲福风力 6 级分界一致。风速首次达到或超过阈值时记录 alert_time 并写入报警记录，消息自动生成”车站 + 时间 + 风力已达 X 级，请提醒车站启动应急预案”；风速回落后记录 release_time，构成完整的报警—解除闭环。
• 风力等级换算：服务端 getWindSpeedLevel 与前端 getWindSpeedLevel 各自实现 0–12 级蒲福风力分档（如 10.8–13.8 m/s 为 6 级），保证展示口径一致。
• 实时监测大屏：页面每 60 秒自动刷新，实时风力表按当前风速排序，达到 6 级及以上行标红；报警区按”绿色=已确认、红色=待确认”展示，点击”未提醒”按钮可调用接口将状态置为已提醒；检测到大风且用户启用声音时播放报警音（可静音，状态存 localStorage）。
• 设备与数据管理：侧边栏登录（admin/123456）后进入设备管理，可新增车站（需授权码）、修改车站名称与 IP、删除车站；报警记录支持按单站或全部导出 CSV，导出时写入 UTF-8 BOM 以保证中文在 Excel 中正常显示。
• 模拟联调工具：WindSpeedClient / WindSpeedClient1 模拟测风终端，连接服务端后按协议回送风速数据帧，方便在没有真实硬件时验证整条采集链路。

功能截图

暂无运行截图。

快速上手

项目为 Maven 工程，要求 JDK 1.8。先执行 rs485.sql 初始化数据库（库名 rs485），再按环境修改 application.properties 中的数据库连接与端口（站点版默认 8081，admin 版默认 9090）。mvn package 打包后执行 java -jar demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar 启动，应用会同时开启 777 端口等待测风终端接入。

无真实终端时，可运行 WindSpeedClient（main 方法）连接本地 777 端口完成一次模拟采集，也可用 ModbusTcpServer 参考代码模拟服务端收发。浏览器访问 http://localhost:8081/index 打开监测大屏，刷新数据即可看到对应车站的实时风力、历史报警与确认状态。

总结

这个项目的核心不是复杂的算法，而是一条严谨的采集—判定—提醒链路：用 Modbus TCP 协议帧与测风终端对话，用数据库 IP 台账完成”连接即车站”的自动识别，用 10.8 m/s 这一铁路场景关心的阈值驱动报警与解除状态机，最终在监测大屏上以红色标记、声音提醒和确认状态让值班人员一眼掌握风险。

系统已按大同、阳泉等多个车站站点分别部署，并演化出带历史归档与自动清理的 admin 版本，说明项目已经从单点演示走向了可落地的多站点监控形态。后续可扩展的方向包括：在服务端为每个车站维护独立的历史风速趋势曲线、增加多级风速阈值（如 8 级、10 级）分级预警、以及通过短信或语音外呼对接车站值班流程。