业务和功能介绍
一、业务背景
工业过程控制（液位、流量、压力调控）是制造业自动化的核心技术，西门子等企业的控制系统因稳定性与专业性成为行业标准。但传统实训存在显著瓶颈：实体设备投资高昂（单套系统超 30 万元）、高危工况（高压、高温）难以模拟、算法调试周期长且成本高，导致学员实战经验匮乏。
为此，基于 Unity 开发的《工业过程控制虚拟仿真平台》应运而生，以西门子 S7 系列 PLC 及 WinCC 系统为原型，覆盖液位、流量、压力三大核心控制场景，支持 PC 端与 VR 一体机端双端运行。平台通过数字化手段还原工业级控制逻辑，解决传统实训中设备资源有限、安全风险高、技能转化难等问题，为高校自动化专业与企业技术人员提供 “低成本、高安全、可复现” 的沉浸式实训解决方案。
平台为液位、流量、压力三大系统均设计认知、训练、测试三大实操模式及独立答题模式，双端功能各有侧重：
核心功能模块
认知模式：3D 交互式拆解设备结构（如离心泵内部叶轮、压力变送器传感器），动画演示控制原理（如 PID 调节闭环逻辑），VR 端支持 1:1 场景漫游与设备拆解。
训练模式：分级任务训练（新手 / 进阶 / 专家），PC 端支持 0.01 级精度参数调试（如 Kp/Ti/Td）与算法编写（兼容西门子 ST 语言），VR 端通过手柄实现阀门旋转、泵体启停等自然交互。
测试模式：随机生成复合工况（如 “液位扰动 + 传感器故障”），限时完成参数整定与故障排除，系统自动从控制精度、响应速度等维度评分。
答题模式：围绕控制原理、算法逻辑设计题库（如 “积分饱和的解决方法”），PC 端支持公式输入，VR 端支持语音作答。
双端特色
PC 端：强化数据可视化（实时曲线、PLC 程序编辑区）与批量教学管理，适合复杂算法调试；
VR 端：1:1 还原工业场景，通过手柄手势与震感反馈模拟设备操作，增强空间认知与应急处置体验。
工业过程控制（液位、流量、压力调控）是制造业自动化的核心技术，西门子等企业的控制系统因稳定性与专业性成为行业标准。但传统实训存在显著瓶颈：实体设备投资高昂（单套系统超 30 万元）、高危工况（高压、高温）难以模拟、算法调试周期长且成本高，导致学员实战经验匮乏。
为此，基于 Unity 开发的《工业过程控制虚拟仿真平台》应运而生，以西门子 S7 系列 PLC 及 WinCC 系统为原型，覆盖液位、流量、压力三大核心控制场景，支持 PC 端与 VR 一体机端双端运行。平台通过数字化手段还原工业级控制逻辑，解决传统实训中设备资源有限、安全风险高、技能转化难等问题，为高校自动化专业与企业技术人员提供 “低成本、高安全、可复现” 的沉浸式实训解决方案。
平台为液位、流量、压力三大系统均设计认知、训练、测试三大实操模式及独立答题模式，双端功能各有侧重：
核心功能模块
认知模式：3D 交互式拆解设备结构（如离心泵内部叶轮、压力变送器传感器），动画演示控制原理（如 PID 调节闭环逻辑），VR 端支持 1:1 场景漫游与设备拆解。
训练模式：分级任务训练（新手 / 进阶 / 专家），PC 端支持 0.01 级精度参数调试（如 Kp/Ti/Td）与算法编写（兼容西门子 ST 语言），VR 端通过手柄实现阀门旋转、泵体启停等自然交互。
测试模式：随机生成复合工况（如 “液位扰动 + 传感器故障”），限时完成参数整定与故障排除，系统自动从控制精度、响应速度等维度评分。
答题模式：围绕控制原理、算法逻辑设计题库（如 “积分饱和的解决方法”），PC 端支持公式输入，VR 端支持语音作答。
双端特色
PC 端：强化数据可视化（实时曲线、PLC 程序编辑区）与批量教学管理，适合复杂算法调试；
VR 端：1:1 还原工业场景，通过手柄手势与震感反馈模拟设备操作，增强空间认知与应急处置体验。
项目实现
技术架构：基于 Unity 2023 开发，前端用 C# 编写核心逻辑，结合 PhysX 物理引擎仿真流体运动、压力传导（误差≤3%）；后端采用 C++ 封装 20 + 种工业算法（如西门子 FB41 PID 功能块），通过 TCP/IP 实现双端数据同步。
双端适配：PC 端优化高分辨率渲染与多窗口并行操作，兼容工业操作面板外设；VR 端采用 LOD 技术与轻量化材质，确保 90fps 稳定帧率，通过手势识别与空间定位实现自然交互。
核心亮点：
西门子协议兼容，支持导入真实 PLC 程序（ST/LD 格式），实现虚拟场景与实际控制逻辑联动；
双端数据互通，PC 端算法方案可在 VR 端验证效果，形成 “设计 - 验证” 闭环；
故障模拟系统可复现 20 + 种工业常见故障（如管道泄漏、传感器漂移），配合多模态反馈（视觉 / 音效 / 触感）提升训练真实性。
双端适配：PC 端优化高分辨率渲染与多窗口并行操作，兼容工业操作面板外设；VR 端采用 LOD 技术与轻量化材质，确保 90fps 稳定帧率，通过手势识别与空间定位实现自然交互。
核心亮点：
西门子协议兼容，支持导入真实 PLC 程序（ST/LD 格式），实现虚拟场景与实际控制逻辑联动；
双端数据互通，PC 端算法方案可在 VR 端验证效果，形成 “设计 - 验证” 闭环；
故障模拟系统可复现 20 + 种工业常见故障（如管道泄漏、传感器漂移），配合多模态反馈（视觉 / 音效 / 触感）提升训练真实性。
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点动物联网平台
1. 立项背景和目标
立项背景：
随着物联网技术快速发展，企业面临设备管理复杂、数据采集困难、故障响应滞后等挑战。传统物联网平台存在扩展性差、协议支持有限、实时处理能力不足等问题。
项目目标：
构建一个高性能、可扩展的企业级物联网平台，支持海量设备接入、实时数据处理、智能告警分析，为企业提供一站式设备管理和监控解决方案，实现设备全生命周期管理和智能化运维。
2. 软件功能、核心功能模块介绍
核心技术栈：
- 后端：Go + Gin框架 + GORM + PostgreSQL/TimescaleDB
- 架构：微服务 + 事件驱动 + 分层架构
- 消息：NSQ消息队列 + 多级缓存
- 规模：314个Go文件，74,440行代码
核心功能模块：
设备管理模块： 支持设备注册、配置、状态监控、固件升级，提供设备全生命周期管理，支持MQTT、DTU/TCP、Modbus等多种协议接入。
数据采集与处理： 实时数据接收存储、批量数据处理、事件驱动架构，支持流式数据处理和复杂事件处理链。
智能告警系统： 流式告警规则引擎、实时数据触发告警、多渠道通知（邮件/短信/微信）、告警自动恢复机制、静默期管理。
权限管理（RBAC）： 基于角色的访问控制、用户管理、菜单权限、数据级权限控制、多租户架构支持。
任务调度： 异步任务处理、任务执行监控、定时任务管理、任务报告生成。
多租户架构： 租户隔离、套餐管理、项目级权限控制、数据安全隔离。
3. 业务流程、功能路径描述
设备接入流程：
设备注册 → 设备类型配置 → 协议适配 → 数据上报 → 状态管理
支持直连设备、网关设备、子设备等多种接入方式，提供设备在线/离线状态实时监控。
数据处理流程：
数据上报 → 协议解析 → 数据存储 → 事件触发 → 告警检测 → 通知发送
采用事件处理器链模式，包含时间戳处理、事件验证、自动恢复、状态处理、告警处理等环节。
告警触发流程：
规则配置 → 流式检测 → 告警生成 → 通知发送 → 告警处理 → 恢复检测
告警状态流转：活跃(1) → 已确认(2) → 已解决(3) → 已关闭(4)，支持静默期管理和自动恢复。
用户操作路径：
管理员：系统配置 → 用户管理 → 角色权限 → 设备类型 → 告警规则
普通用户：设备监控 → 实时数据 → 告警处理 → 历史查询 → 报表导出
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核心业务模块:
会员系统 - 会员信息、余额管理、积分体系
订单系统 - 订单创建、支付、退款、订单详情管理
门店管理 - 门店信息维护、门店配置、数据统计
运营管理 - 优惠券、团购活动、门店授权、提现申请
小程序端 - 雀时光小程序(主平台)、门店小程序(商家端)
系统管理 - 用户认证、权限控制、配置管理
统计分析 - 业务数据统计和报表
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