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设备监控系统设计方案

1. 系统架构

graph TD
    A[传感器设备] -->|上报数据| B[数据采集服务]
    B --> C[数据存储]
    C --> D[监控告警引擎]
    D --> E[告警通知]
    C --> F[数据分析]
    F --> G[可视化展示]
    
    subgraph 前端系统
        G --> H[温度/湿度监控]
        G --> I[烟雾/水浸监控]
    end
    
    subgraph 后端系统
        B -->|API| J[数据路由]
        C -->|查询| J
        D -->|规则| K[告警配置]
    end

2. 核心组件

2.1 数据采集层

• 采集频率:
  • 温度/湿度: 5秒/次
  • 烟雾/水浸: 10秒/次
• 协议支持: MQTT/HTTP

• 数据格式:

  {
  "device_id": 123,
  "metric_type": "temperature",
  "metric_value": 26.5,
  "unit": "°C"
  }
  

2.2 数据处理层

• 数据验证流程:
  1. 值范围检查
  2. 设备有效性验证
  3. 单位标准化
• 告警检查机制:
  • 多级阈值判断
  • 状态变更检测

2.3 数据存储设计

表名	存储策略	索引
device_monitor_data	实时数据	device_id, metric_type
device_monitor_datahist[YYYYMM]	按月分表	collect_time
device_monitor_stats_daily	每日聚合	device_id, metric_type

3. 告警系统

• 告警级别:
  • 警告: 超过正常阈值10%
  • 严重: 超过正常阈值30%
  • 紧急: 超过安全阈值
• 通知方式:
  • 邮件通知
  • 短信提醒
  • 站内消息
• 静默规则:
  • 相同告警30分钟内不重复
  • 维护期可全局静默

4. 扩展性设计

1. 设备类型扩展:

   • 通过metric_type字段动态支持新设备
   • 前端自动适配新指标类型

2. 协议适配:

   interface ProtocolHandler {
    parse(data: Buffer): DeviceData;
    validate(data: DeviceData): boolean;
   }
   

3. 存储引擎抽象:

   interface StorageEngine {
    write(data: DeviceData): Promise<void>;
    query(options: QueryOptions): Promise<DeviceData[]>;
   }
   

5. 性能优化

• 数据分区: 按设备ID范围分区
• 读写分离: 实时数据与历史数据分离
• 缓存策略: 高频查询数据Redis缓存