项目概述

基于 Electron 的工业 SCADA 桌面应用，支持 Modbus RTU/TCP 主机与 RTU 从机模式，具备 CEMS 数据采集解析、PID 控制、报警管理、仪表状态补偿、历史数据存储、趋势分析、仪表盘看板等完整的脱硝控制功能。

技术栈

项目结构

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49

Electron_Test/
├── main.js                 # 主进程入口 (~2020行)
├── preload.js              # 安全桥接 (contextBridge, ~150 API)
├── configManager.js        # 统一配置管理器 (load/save/list/backupAll)
├── variableRegistry.js     # 变量元数据注册表 (category/description/unit)
├── modbusManage.js         # Modbus 主机 (连接/读写/队列/诊断)
├── modbusSlave.js          # Modbus 从机 (ServeSerial)
├── pidController.js        # PID 控制器类 (位置式/抗饱和/微分先行)
├── dataStore.js            # SQLite 数据存储 (读写/聚合/列管理)
├── alarmManager.js         # 报警引擎 (看门狗/阈值/延时/滞后/历史)
├── authManager.js          # 用户管理 (账号/权限/授权/自登录/超时降级)
├── auditLogger.js          # 操作审计日志
├── generateLicense.js      # 离线授权码生成工具
├── build-obfuscate.js      # 构建混淆脚本
├── ipc/
│   ├── modbusIpc.js        # Modbus 主机/从机/轮询 IPC
│   ├── pidIpc.js           # PID 实例管理 IPC
│   ├── alarmIpc.js         # 报警配置 IPC
│   ├── authIpc.js          # 用户/授权/自登录 IPC
│   ├── dataIpc.js          # 数据存储/映射 IPC
│   ├── variableIpc.js      # 变量/过滤器/补偿/字段名 IPC
│   └── systemIpc.js        # 健康状态/备份/布局/对话框/审计 IPC
├── pages/
│   ├── home.html           # 首页 (功能入口 + 授权检查)
│   ├── dashboard.html      # 仪表盘 (组件拖拽/7种组件/聚合模式)
│   ├── dashboard.js        # 仪表盘逻辑 (增量渲染/组件注册)
│   ├── dashboardWidgets.js # 组件注册表 (value/status/chart/gauge/...)
│   ├── modbus.html         # Modbus 通讯管理
│   ├── modbusRender.js     # Modbus 页面逻辑
│   ├── variables.html/js   # 内部变量监控 (分类/搜索/元数据)
│   ├── pid.html/js         # PID 控制 (多实例/健康灯/偏差带)
│   ├── data.html/js        # 数据保存与查询 (保留策略/Excel导出)
│   ├── trend.html/js       # 历史趋势 (多轴/聚合/缩放)
│   ├── filter.html/js      # 数据过滤器 (按需新增模式)
│   ├── compensation.html/js # 仪表补偿 (状态机/取变量值)
│   ├── alarm.html/js       # 报警配置 (看门狗/延时进度/历史查询)
│   ├── auth.html/js        # 用户管理 (权限矩阵/审计/自登录/超时)
│   ├── mapping.html/js     # 字段映射
│   ├── layout.js           # 统一导航栏 (自动注入样式+链接)
│   ├── authGuard.js        # 权限守卫 (查权限矩阵)
│   ├── index.css           # 基础样式
│   └── theme-light.css     # 主题
├── package.json
├── nodemon.json
├── modbus-parse-rules.json # 默认解析规则模板
├── icon.png
├── 开发清单.md
├── 操作手册说明.md
└── data/                   # 运行时数据 (安装后在 %APPDATA%)

已实现功能

Modbus 通讯

• RTU 主机：连接/断开、FC03/FC04 读取、FC06 写入
• TCP 主机：IP: 端口连接
• RTU 从机：将内部变量映射为寄存器供 DCS 读写
• 多数据类型：uint16/int16/uint32/int32/float32/float64
• 字节序 BE/LE + 字序 ABCD/BADC/CDAB/DCBA
• 报文帧 hex 调试（请求/响应）
• 操作队列串行化（enqueue，防并发冲突）
• PID 写入短超时队列路径（1500ms）
• 连接健康心跳 + 自动重连
• 冷启动自适应超时（3000ms）+ 退避保护

Modbus 从机

• 解析规则表同时服务主机解析和从机映射
• 从机帧捕获 + RS-485 回显过滤
• 从机诊断统计（总帧数/成功/异常/断开）
• 从机事件日志（最近 20 条）
• 自定义寄存器映射（解析规则表即映射表）
• 主/从模式可同时运行（不同串口）
• 从机模式 UI 切换不停止后台轮询

后台轮询

• 主进程定时轮询，页面切换后继续
• 并发保护 + 连续失败检测 + 强制重连
• 重连冷却期（10s，防健康检查重复触发）
• 休眠唤醒后自动恢复
• 前端实时数据刷新（setTimeout 链 + 变化检测）

通讯诊断

• 总请求/成功/失败/成功率
• 超时/连接断开/CRC 校验失败/异常响应
• 连续错误数 + 健康标记
• 主/从模式独立统计
• 重置统计按钮

内部变量系统

• internalVariables 全局数据中心
• Modbus 字段自动注入 + PID 输出自动注入
• 计算变量（vm 沙箱安全表达式求值）
• 手动添加/删除/编辑变量
• 变量元数据注册表（category/description/unit/writable）
• 分类筛选：全部/Modbus/PID/手动/计算/系统
• 搜索过滤（实时输入匹配）
• 变量上限 500 防护
• 系统健康指标 (_sys_*) 24 个变量

数据存储

• SQLite (WAL 模式) — datastore.sqlite
• 自动建列 (ALTER TABLE ADD COLUMN)
• 保存变量过滤器
• 自动保存 + 立即保存
• 数据库列管理
• 连续写入失败计数 + 健康告警
• 每日自动备份（文件级 copy，保留 30 天）
• 数据自动清理（保留 N 天，可配置）
• 每周日完整性检查 (PRAGMA integrity_check)

数据查询与趋势

• 时间范围过滤 + 预设快捷按钮
• 聚合查询：分钟/小时/天均值
• Excel 导出（独立查询，不受显示条数限制）
• ECharts 趋势图（多字段/多 Y 轴/dataZoom）
• 字段选择面板 + 轴分配 + 手动量程
• 双 Y 轴模式（折线图/柱状图）
• 时间窗口可配置 (15m/1h/6h/24h)

PID 控制

• 多实例 PID 控制器（增删/Tab 切换）
• 位置式 PID + 积分抗饱和 + 微分先行
• PV 低通滤波/死区/输出变化率限制
• 基准频率 + PID 修正 = 总输出
• 输出钳位 + 字节序/字序配置
• 补偿引擎积分冻结联动
• 远程复位信号 (PID-1_reset_trigger, 边沿触发)
• ECharts 实时趋势（SP/PV/总输出/修正 四曲线）
• 偏差带虚线（SP ± X, 可配置）
• 偏离阈值可调（决定 " 偏差正常 " 判断）
• 健康指示灯（输出饱和 + 偏差状态）
• 周期溢出检测 + 自适应历史 buffer
• 启动延迟 3s（等 Modbus 连接就绪）

仪表盘

• 7 种组件：数值卡片/状态灯/折线图/柱状图/环形仪表盘/进度条/图片
• 组件注册表模式（dashboardWidgets.js, 新增组件只改一处）
• 增量渲染（添加/删除不重建其他卡片）
• 4 档尺寸（s/m/l/xl）+ 即时切换
• 拖拽交换位置
• 聚合模式：数值卡片/仪表盘支持均值查询
• 双 Y 轴（多字段量级不同时）
• 状态灯每行独立条件配置（6 种运算符）
• 布局保存/加载（localStorage + 文件同步）
• 统一卡片样式系统（三档比例协调）

仪表状态补偿

• 补偿规则：进入/退出条件 + 补偿动作
• 动作类型：保持/偏移/缩放/设值/取变量值
• 条件支持变量比较（IF 出口 NOX > 入口 NOX）
• 补偿伴生变量 XXX(补偿) + 原始值保留
• 补偿状态变量 <规则名>_compensating
• 全局活跃计数 _sys_compensation_active_count

数据过滤器

• 按需新增模式（只显示已配置规则）
• 过滤类型：范围钳位/变化率限制/移动平均/尖峰抑制
• 过滤伴生变量 XXX(过滤)

报警管理

• 看门狗心跳（递增计数 → 寄存器）
• 阈值报警：多条件 AND/OR + 分级（预警/报警/严重）
• 延时触发（倒计时显示）+ 滞后死区
• 报警历史 SQLite 记录（最新在前，可设条数）
• 通知寄存器写入（报警值/正常值）+ 写保护
• 桌面通知 + 报警实时状态显示
• 报警延时进度（剩余 N 秒）

用户管理与授权

• 用户 CRUD + 三角色（admin/operator/viewer）
• 可配置权限矩阵（按页面勾选）
• 硬件指纹 + 授权码激活（AES-256-CBC）
• 试用期（30 天）+ 自动激活遮罩
• 登录审计 + 操作审计（可设条数）
• 自动登录（无人值守，重启自动以 operator 运行）
• 会话超时降级（超时 → 自动切 viewer，不清除会话）
• 超时时长可配置（1-1440 分钟）
• 切换账号（不先退出即可换号）
• 权限守卫 (authGuard.js, 查权限矩阵)
• 首页卡片按权限解锁/锁定

系统与安全

• 统一配置管理器 (configManager.js, load/save/list/backupAll/restoreAll)
• 配置原子写入（tmp + copyFile + unlink, 防断电损坏）
• 配置备份与恢复（动态扫描，选择性恢复）
• 每日数据备份（文件级，保留 30 天）
• 数据自动清理（保留 N 天，可配置）
• 数据库 WAL 模式 + 每周完整性检查
• IPC 按模块拆分（7 个文件，91 个 handler，零重复）
• 进程退出快照记录（error log）
• 错误日志按天滚动 + 自动清理（30 天）
• 全局异常守卫（uncaughtException/unhandledRejection）
• 系统托盘 + 最小化到托盘
• 电源休眠阻止 + 休眠唤醒恢复
• 开机自启 (app.setLoginItemSettings)
• 代码混淆保护 (javascript-obfuscator, 打包时自动)
• 仪表盘/导航栏统一注入 (layout.js)
• 变量元数据注册表

用户体验

• 统一顶栏导航（12 链接 + 图标 + 当前页高亮）
• 首页功能入口卡片 + Modbus 状态横幅
• 原生对话框替代 alert/confirm
• PID 参数全 tooltip 说明
• 计算变量表达式示例
• 趋势图 " 已选保存 " 提示
• 解析规则行 ↑↓ 移动
• 变量搜索过滤
• 报警历史最新在前 + 条数可选
• 操作审计条数可选
• 主页时间显示修复（去 Z 时区 bug）
• 数值卡片/环形仪表盘聚合模式
• 日志预约时间人性化显示（X 天 X 小时 X 分钟后）
• 补偿条件/设值支持取变量值

待开发功能

• PID 自整定 (auto-tuning)
• 报表自动生成（日报/月报 PDF）
• 国际化 (i18n)
• 多窗口支持
• OPC UA 协议支持
• 远程 Web 监控面板

版本历史