多站点机房统一监控：基于IP传感终端的温湿度数据汇聚架构

中心监控平台（总部）
    │
    ├── VPN隧道/专线 ──→ 站点A（总部机房）
    │                      ├── 交换机 ── 传感器-01 (192.168.A.10)
    │                      ├── 交换机 ── 传感器-02 (192.168.A.11)
    │                      └── 交换机 ── 传感器-03 (192.168.A.12)
    │
    ├── VPN隧道/专线 ──→ 站点B（分公司机房）
    │                      ├── 传感器-04 (192.168.B.10)
    │                      └── 传感器-05 (192.168.B.11)
    │
    ├── 4G/5G ──→ 站点C（边缘节点）
    │                ├── 传感器-06 (10.0.C.10)
    │                └── 传感器-07 (10.0.C.11)
    │
    └── VPN隧道/专线 ──→ 站点D（灾备中心）
                         ├── 传感器-08 ~ 传感器-20

┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    中心监控平台（总部）                           │
│  ┌────────────┐  ┌────────────┐  ┌────────────┐  ┌──────────┐ │
│  │ 采集引擎    │→│ 时序数据库  │→│ 可视化引擎  │→│ 告警引擎  │ │
│  │ (多协议    │  │ (InfluxDB/ │  │ (Web/Grafana│  │ (阈值/   │ │
│  │  并发轮询)  │  │  TDengine) │  │  /大屏)     │  │  趋势)   │ │
│  └────────────┘  └────────────┘  └────────────┘  └──────────┘ │
│         │              │                │              │        │
│  ┌────────────┐  ┌────────────┐  ┌──────────────────────────┐ │
│  │ 站点管理    │  │ 设备管理   │  │ 用户权限 / 审计日志      │ │
│  │ (增删改查)  │  │ (注册/状态) │  │ (操作记录/登录审计)      │ │
│  └────────────┘  └────────────┘  └──────────────────────────┘ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────┘

# collector.py - 多站点并发采集引擎（核心逻辑）

import asyncio
import aiohttp
from dataclasses import dataclass, field
from typing import Dict, List, Optional

@dataclass
class SensorNode:
    site_id: str
    sensor_id: str
    ip: str
    port: int = 502
    protocol: str = "modbus_tcp"  # modbus_tcp / snmp / udp_push
    timeout: int = 5
    last_seen: float = 0
    last_value: Optional[dict] = None
    online: bool = True

class MultiSiteCollector:
    def __init__(self, max_concurrent=50):
        self.nodes: Dict[str, SensorNode] = {}
        self.semaphore = asyncio.Semaphore(max_concurrent)
        self.running = False

    def register(self, node: SensorNode):
        key = f"{node.site_id}_{node.sensor_id}"
        self.nodes[key] = node

    async def _collect_modbus(self, node: SensorNode) -> dict:
        """Modbus TCP采集（使用aiohttp模拟，实际用pymodbus.async）"""
        async with self.semaphore:
            try:
                # 实际实现：pymodbus.client.AsyncModbusTcpClient
                # 这里简化为模拟数据
                import random
                await asyncio.sleep(0.1)  # 模拟网络延迟
                return {
                    'temperature': round(random.uniform(18, 28), 1),
                    'humidity': round(random.uniform(30, 65), 1),
                    'timestamp': asyncio.get_event_loop().time()
                }
            except Exception as e:
                node.online = False
                return {'error': str(e)}

    async def _collect_snmp(self, node: SensorNode) -> dict:
        """SNMP采集"""
        # 实际实现：asyncio.create_subprocess_exec调用snmpget
        # 或使用pysnmp async
        pass

    async def collect_one(self, key: str):
        node = self.nodes[key]
        if node.protocol == "modbus_tcp":
            result = await self._collect_modbus(node)
        elif node.protocol == "snmp":
            result = await self._collect_snmp(node)
        else:
            result = {'error': 'unsupported protocol'}

        if 'error' not in result:
            node.last_value = result
            node.last_seen = asyncio.get_event_loop().time()
            node.online = True
        return result

    async def collect_all(self):
        """并发采集所有节点"""
        tasks = [self.collect_one(key) for key in self.nodes]
        results = await asyncio.gather(*tasks, return_exceptions=True)
        return dict(zip(self.nodes.keys(), results))

    async def run_loop(self, interval=30):
        """主循环"""
        self.running = True
        while self.running:
            results = await self.collect_all()
            # 写入数据库（此处省略）
            await asyncio.sleep(interval)

时序数据库设计（以InfluxDB为例）：

Measurement: site_env
Tags:
  site_id     站点编号（如 "SITE_A01"）
  site_name   站点名称（如 "北京总部"）
  sensor_id   传感器编号
  zone        区域（如 "A区机柜列1"）
Fields:
  temperature 温度（℃）
  humidity    湿度（%RH）
Timestamp:   采集时间

保留策略：
  raw_data    原始数据，保留90天
  downsampled 降采样（5分钟均值），保留3年

// 查询所有站点当前温度状态
from(bucket: "site_env")
  |> range(start: -5m)
  |> filter(fn: (r) => r._measurement == "site_env" and r._field == "temperature")
  |> last()
  |> group(columns: ["site_id"])
  |> yield(name: "current_temp")

// 查询某站点过去24小时温湿度趋势
from(bucket: "site_env")
  |> range(start: -24h)
  |> filter(fn: (r) => r.site_id == "SITE_A01")
  |> aggregateWindow(every: 5m, fn: mean)
  |> yield(name: "trend")

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  多站点机房统一监控平台                              [刷新: 30s]   │
├────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                    │
│  ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐    │
│  │站点A     │ │站点B     │ │站点C     │ │站点D     │ │站点E     │ │
│  │北京总部   │ │上海分公司 │ │广州边缘   │ │成都灾备   │ │西安分支   │ │
│  │🟢 正常   │ │🟡 预警   │ │🟢 正常   │ │🔴 告警   │ │🟢 正常   │ │
│  │24.2℃    │ │26.8℃    │ │22.1℃    │ │31.5℃    │ │23.4℃    │ │
│  │48%RH    │ │52%RH    │ │45%RH    │ │68%RH    │ │50%RH    │ │
│  │12/12在线 │ │6/8在线   │ │4/4在线   │ │2/6在线   │ │3/3在线   │ │
│  └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘    │
│                                                                    │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │ 温度趋势对比（近24h）                                        │  │
│  │  站点A ████████████████████ 22~25℃                          │  │
│  │  站点B ██████████████████████ 24~27℃                        │  │
│  │  站点C ██████████████████ 21~24℃                            │  │
│  │  站点D ██████████████████████████ 28~32℃ ← 异常             │  │
│  │  站点E ████████████████████ 22~25℃                          │  │
│  └──────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                    │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │ 告警列表（实时）                                              │  │
│  │ 🔴 站点D-传感器03 高温告警 31.5℃ (阈值28℃) 3分钟前          │  │
│  │ 🔴 站点D-传感器05 离线 15分钟前                              │  │
│  │ 🟡 站点B 湿度偏高 52%RH (阈值50%) 10分钟前                   │  │
│  └──────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

断网场景处理：

站点端（传感器/网关）：
  □ 本地缓存最近24小时数据（Flash/SD卡）
  □ 网络恢复后自动补传

中心端：
  □ 接收补传数据时按时间戳写入（不覆盖实时数据）
  □ 补传完成后触发数据完整性校验

关键代码逻辑：
  if network_available:
      send_realtime(data)
  else:
      local_cache.append(data)
      # 网络恢复后
      for cached in local_cache:
          send_realtime(cached)
      local_cache.clear()