# 水文站监测数据查询平台

**Repository Path**: jjj_naic/Data-Query-Platform

## Basic Information

- **Project Name**: 水文站监测数据查询平台
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: dev
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-10-09
- **Last Updated**: 2026-01-26

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 水文站实时监测系统

## 项目简介

这是一个基于FastAPI的水文站实时监测系统，用于接收、解析、存储和展示水文监测数据。系统通过GPRS网络接收DTU设备发送的水位、雨量和电压数据，并提供Web界面进行数据查询和可视化展示。

## 系统架构

```
DTU设备 → GPRS网络 → 本机端口(9000-9002) → 数据解析 → 本地数据库 → Web前端查询
```

### 核心组件

1. **数据接收层**：监听9000-9002端口，接收DTU设备数据
2. **数据解析层**：解析RTU2018协议数据包
3. **数据存储层**：SQLite数据库存储监测数据
4. **Web展示层**：FastAPI + HTML + ECharts数据可视化

## 监测站点

- **站点9110**：杨家垴站
- **站点3007**：安徽站  
- **站点3010**：独龙江站

## 监测参数

- **水位数据**：河流或水库的水位高度
- **雨量数据**：降雨量统计
- **电压数据**：设备供电电压状态

## 项目结构

```
water_rain_website/
├── app/                          # 主应用目录
│   ├── data_receive/            # 数据接收模块
│   │   ├── gprs_receive9000.py  # 9000端口数据接收
│   │   ├── gprs_receive9001.py  # 9001端口数据接收
│   │   ├── gprs_receive9002.py  # 9002端口数据接收
│   │   ├── parse_rtu2018_data.py # RTU2018协议解析
│   │   ├── db_operations.py     # 数据库操作
│   │   └── hydrology.db         # SQLite数据库
│   ├── templates/               # HTML模板
│   │   ├── index.html          # 主页面
│   │   ├── charts.html         # 图表页面
│   │   └── login.html          # 登录页面
│   ├── static/                  # 静态资源
│   │   ├── echarts.js          # 图表库
│   │   └── styles.css          # 样式文件
│   ├── main.py                 # FastAPI应用入口
│   ├── models.py               # 数据库模型
│   ├── views.py                # 路由和视图
│   └── auth.py                 # 用户认证
├── start_water_rain_website.bat # Web应用启动脚本
├── start_gprs_receive9000.bat   # 数据接收启动脚本
├── requirements.txt             # Python依赖
└── README.md                   # 项目说明
```

## 安装和运行

### 1. 环境要求

- Python 3.7+
- SQLite 3

### 2. 安装依赖

```bash
pip install -r requirements.txt
```

### 3. 启动系统

#### 方式一：使用批处理文件（推荐）

1. **启动数据接收服务**：
   ```bash
   start_gprs_receive9000.bat  # 启动9000端口监听
   start_gprs_receive9001.bat  # 启动9001端口监听
   start_gprs_receive9002.bat  # 启动9002端口监听
   ```

2. **启动Web应用**：
   ```bash
   start_water_rain_website.bat
   ```

3. **启动站点展示**：
   ```bash
   start_station_display.bat
   ```

#### 方式二：手动启动

1. **启动数据接收**：
   ```bash
   cd app/data_receive
   python gprs_receive9000.py
   ```

2. **启动Web应用**：
   ```bash
   uvicorn app.main:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --reload
   ```

### 4. 访问系统

- **主页面**：http://localhost:8000
- **登录页面**：http://localhost:8000/login
- **图表页面**：http://localhost:8000/charts

## 数据协议

### RTU2018协议格式

```
$[站点编码][数据类型][时间戳][电压][水位数据][雨量数据]...
```

#### 数据类型说明

- **G22**：包含12个历史时间点数据（每5分钟一个点）
- **G25**：包含6个历史时间点数据（每5分钟一个点）
- **G21**：实时数据

#### 示例数据包

```
$9110G22240429110000120045000000000000450000000000004500000000000045...
```

解析说明：
- `$`：数据包起始标识
- `9110`：站点编码
- `G22`：数据类型
- `24042911`：时间戳（2024年4月29日11时）
- `0001`：电压数据
- `200450000000000`：水位和雨量数据

## 数据库结构

### 水位数据表 (water)
- `stationid`：站点ID
- `datetime`：时间戳
- `waterstage`：水位值
- `waterflow`：水流量
- `recvdatetime`：接收时间

### 雨量数据表 (rain)
- `stationid`：站点ID
- `datetime`：时间戳
- `periodrain`：时段雨量
- `differencerain`：差值雨量
- `totalrain`：累计雨量
- `dayrain`：日雨量
- `recvdatetime`：接收时间

### 电压数据表 (voltage)
- `stationid`：站点ID
- `datetime`：时间戳
- `data`：电压值
- `recvdatetime`：接收时间

## API接口

### 数据查询接口

```http
GET /data?start_date=2024-04-29T00:00&end_date=2024-04-30T00:00
Authorization: Bearer <token>
```

返回格式：
```json
{
  "water_data": [...],
  "rain_data": [...],
  "voltage_data": [...]
}
```

### 用户认证接口

- `POST /token`：用户登录
- `POST /users/`：用户注册
- `GET /users/me/`：获取当前用户信息

## 功能特性

### 数据接收
- 支持多端口同时监听（9000-9002）
- 多线程处理客户端连接
- 自动解析RTU2018协议
- 异常处理和日志记录

### 数据存储
- SQLite本地数据库
- 防重复数据插入
- 支持历史数据和实时数据

### Web界面
- 响应式设计，支持移动端
- ECharts图表可视化
- 时间范围查询
- 数据表格展示
- CSV数据导出

### 用户管理
- OAuth2认证
- 用户注册和登录
- 访问权限控制

## 系统特点

- **实时性**：DTU设备实时发送数据，系统实时接收处理
- **可靠性**：多线程处理，完善的异常处理机制
- **可扩展性**：支持多个端口接收不同站点数据
- **安全性**：OAuth2认证保护数据访问
- **用户友好**：直观的Web界面，支持图表和表格展示

## 开发和维护

### 日志文件
系统运行日志保存在 `app.log` 文件中，包含：
- 连接状态信息
- 数据接收记录
- 错误和异常信息

### 数据库维护
- 定期备份 `hydrology.db` 文件
- 可使用 `db_delete.py` 清理历史数据
- 使用 `db_convert_f.py` 进行数据格式转换

### 扩展开发
- 添加新的监测站点：复制并修改对应的接收和解析文件
- 修改数据协议：更新 `parse_rtu2018_data.py` 文件
- 自定义前端界面：修改 `templates/` 目录下的HTML文件

## 故障排除

### 常见问题

1. **端口被占用**：检查9000-9002端口是否被其他程序占用
2. **数据库连接失败**：确认 `hydrology.db` 文件权限
3. **DTU设备连接失败**：检查网络连接和防火墙设置
4. **Web页面无法访问**：确认8000端口是否正常启动

### 调试方法

1. 查看日志文件 `app.log`
2. 检查数据库中是否有新数据
3. 使用网络工具测试端口连通性

## 许可证

本项目仅供学习和研究使用。

## 联系方式

如有问题或建议，请联系项目维护者。