# 分布式光纤测温系统

**Repository Path**: wesouler/dts

## Basic Information

- **Project Name**: 分布式光纤测温系统
- **Description**: 分布式光纤测温系统，的tui界面
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-03-20
- **Last Updated**: 2026-03-31

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# tcpClient - 分布式光纤温度监测系统 TUI 客户端

[![Rust](https://img.shields.io/badge/rust-1.73+-orange.svg)](https://www.rust-lang.org)
[![Platform](https://img.shields.io/badge/platform-Linux%20%7C%20Windows%20x64-blue)](https://github.com/kevin-sung/tcpClient)
[![License](https://img.shields.io/badge/license-MIT-green.svg)](LICENSE)

一款高性能的终端用户界面 (TUI) 客户端，用于监控分布式光纤温度传感系统。通过 TCP 连接实时接收光纤温度传感器的温度数据、断纤报警和温度异常警报。

**作者**: kevin_sung@foxmail.com

---

## 🌟 功能特性

### 实时监控
- **TCP 数据流**: 通过 TCP/IP 连接光纤温度传感器
- **多通道支持**: 同时监控多达 256 个通道
- **高速采样**: 支持 200 MHz 采样率（0.5 米空间分辨率）
- **数据包统计**: 实时跟踪接收的数据包数量和字节数

### 多种视图模式
- **详情视图**: 检查单个温度数据包，带颜色编码的读数
  - 温度数据带视觉阈值（蓝色 < 0°C，绿色 0-40°C，黄色 40-60°C，红色 > 60°C）
  - 通道信息和位置映射
  - 可滚动的详细统计

- **曲线视图**: 可视化沿光纤长度的温度趋势
  - 多通道叠加（最多 4 个通道）
  - 带布莱叶点的交互式图表
  - 基于温度范围的自动 Y 轴缩放
  - X 轴显示距离（米）

### 报警处理
- **🔥 定温报警**: 绝对温度超过阈值时触发
- **⚡ 温升速率报警**: 温度快速变化时触发 (dT/dt)
- **💔 断纤报警**: 光纤电缆损坏的即时通知
  - 精确的断点位置（米）
  - 通道识别

### 跨平台
- **Linux 原生**: 一流的原生支持
- **Windows x64**: 完整的 MinGW 交叉编译支持
- **优化二进制**: LTO 优化后约 1.5-2 MB 的发布版本
- **无运行时依赖**: 静态链接便于部署

---

## 📦 安装

### 前置要求

- **Rust**: 1.73 或更高版本 ([通过 rustup 安装](https://rustup.rs/))
- **Linux**: 无需额外依赖
- **Windows 交叉编译** (从 Linux):
  ```bash
  sudo apt install mingw-w64
  rustup target add x86_64-pc-windows-gnu
  ```

### 从源码构建

```bash
# 克隆仓库
git clone https://github.com/kevin-sung/tcpClient.git
cd tcpClient

# 调试构建
cargo build

# 优化的发布构建（推荐）
cargo build --release
```

### Windows x64 交叉编译

```bash
# 方法 1: 直接构建（需要 mingw-w64）
cargo build --release --target x86_64-pc-windows-gnu

# 方法 2: 使用提供的脚本
./build-windows-cross.sh

# 方法 3: Docker 构建（无需安装 mingw）
./docker-build-windows.sh
```

**输出位置**:
- Linux: `target/release/tcpClient`
- Windows: `target/x86_64-pc-windows-gnu/release/tcpClient.exe`

---

## 🚀 使用方法

### 基本用法

```bash
# 连接到 TCP 服务器
./tcpClient <IP 地址> <端口>

# 示例：连接到本地传感器，端口 5000
./tcpClient 192.168.1.100 5000

# 示例：连接到远程监控站
./tcpClient 10.0.0.50 8080
```

### 命令行参数

| 参数 | 说明 | 约束 |
|------|------|------|
| `IP 地址` | TCP 服务器 IP 地址 | 有效的 IPv4 或 IPv6 |
| `端口` | TCP 服务器端口 | 1-65535 |

**错误处理**:
- 缺少参数 → 程序退出并显示错误信息
- IP 无效 → "InvalidIpAddress" 错误
- 端口超出范围 → "PortOutOfRange" 错误
- 端口格式无效 → "InvalidPortNumber" 错误

---

## 🎮 键盘控制

### 导航（详情视图）

| 按键 | 操作 |
|------|------|
| `↑` / `k` | 向上选择 |
| `↓` / `j` | 向下选择 |
| `PageUp` | 向上跳转 5 个数据包 |
| `PageDown` | 向下跳转 5 个数据包 |
| `j` (详情中) | 向下滚动详情内容 5 行 |
| `k` (详情中) | 向上滚动详情内容 5 行 |

### 视图模式

| 按键 | 操作 |
|------|------|
| `C` / `c` | 切换到**曲线视图**（温度图表） |
| `V` / `v` | 切换到**详情视图**（数据包检查） |

### 通用

| 按键 | 操作 |
|------|------|
| `q` / `Esc` | 退出程序 |

---

## 📊 用户界面

### 屏幕布局

```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 🌡️ 光纤温度 | ● 在线 | 数据包:123 | 字节:45678            │ <- 状态栏
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 数据包 [ 12/123 ] ↑↓                                        │
│ 🌡️ ID:1   通道:1/8  [  0- 50 米]  100 点                    │
│ 💔断纤   ID:2   通道:3 位置：125.5 米                        │ <- 数据包列表
│ 🔥定温   ID:3   5 个报警                                     │
│ ⚡温升   ID:4   3 个报警                                     │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│           温度数据                                          │
│ ID:1  | 通道：1/8  | 位置：0.0 米 ->  50.0 米 | 点数：100    │
│ 序号  温度    序号  温度    ...                             │ <- 详情面板
│   0   25.3     1   26.1                                     │
│   2   24.8     3   25.9                                     │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ ↑/↓=导航  C=曲线  V=详情  q=退出                            │ <- 页脚
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```

### 曲线视图

```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  温度曲线 (4 个通道) - 'V'=详情                              │
│                                                             │
│ 温度 (°C)                                                   │
│  80 ┤                       ╭╮                              │
│  60 ┤                  ╭──╮╯╰╮                              │
│  40 ┤             ╭────╯   ╰──╮                             │
│  20 ┤──────╮╭────╯           ╰───                            │
│   0 ┼──────╯╰─────────────────────────                      │
│     0 米              50 米              100 米               │
│                     位置 (m)                                │
│                                                             │
│ 图例：通道 1 (绿)  通道 2 (青)  通道 3 (黄)  通道 4 (洋红)    │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```

### 颜色编码

| 温度范围 | 颜色 | 含义 |
|----------|------|------|
| < 0°C | 蓝色 | 冰点以下 |
| 0-40°C | 绿色 | 正常工作范围 |
| 40-60°C | 黄色 | 高温警告 |
| > 60°C | 红色 | 严重高温 |

---

## 🔧 协议规格

### 二进制协议概述

客户端通过 TCP 使用自定义二进制协议与光纤温度传感器通信。

#### 魔数字节
所有数据包以头部开始：`7B 07 AF EC 66 48 C5`（7 字节）

#### 数据包类型

| 起始字节 | 类型 | 说明 |
|----------|------|------|
| `0xAA` | 温度数据 | 常规温度读数 |
| `0xBC` | 断纤 | 光纤电缆断纤报警 |
| `0xA6` | 定温报警 | 绝对温度阈值超限 |
| `0xA5` | 温升速率报警 | 温度上升速率超限 |

#### 数据包结构

```
温度数据包 (0xAA):
┌─────────┬─────────────┬──────────┬──────────────────────────┐
| 头部    | 数据包信息  | 通道信息 | 温度点...                |
| 8 字节  | 14 字节      |          | (N × 2 字节)             │
└─────────┴─────────────┴──────────┴──────────────────────────┘

断纤数据包 (0xBC):
┌─────────┬─────────────┬──────────┬──────────┐
| 头部    | 数据包信息  | 通道     | 位置     │
| 8 字节  | 6 字节      | 1 字节   | 2 字节   │
└─────────┴─────────────┴──────────┴──────────┘
```

#### 温度计算

原始温度值编码为 16 位整数：
```
温度 (°C) = (原始值 - 20000) / 100.0
```

示例:
- 原始值：`0x4E20` (20000) → 0.0°C
- 原始值：`0x5208` (21000) → 10.0°C
- 原始值：`0x4A30` (19000) → -10.0°C

#### 位置计算

位置值以 0.5 米为单位：
```
位置 (米) = 位置值 × 0.5
```

示例:
- 值：`100` → 50.0 米
- 值：`250` → 125.0 米

---

## 🛠️ 开发

### 项目结构

```
tcpClient/
├── Cargo.toml              # 项目清单和依赖
├── Cargo.lock              # 锁定的依赖
├── src/
│   ├── main.rs             # TUI 应用程序入口
│   └── lib.rs              # 协议解析器库
├── .cargo/
│   └── config.toml         # Cargo 配置（链接器设置）
├── build-windows.bat       # Windows 原生构建脚本
├── build-windows-cross.sh  # Linux 交叉编译脚本
├── docker-build-windows.sh # 基于 Docker 的 Windows 构建
└── cross-compile.sh        # 通用交叉编译脚本
```

### 依赖项

| 库 | 版本 | 用途 |
|----|------|------|
| `ratatui` | 0.26 | 终端 UI 框架 |
| `crossterm` | 0.27 | 跨平台终端操作 |

### 构建优化

项目使用激进的发布优化：

```toml
[profile.release]
opt-level = 3          # 最大优化
lto = "fat"            # 链接时优化
codegen-units = 1      # 单个代码生成单元
panic = "abort"        # panic 时中止（更小的二进制）
strip = true           # 移除调试符号
```

### 运行测试

```bash
# 运行所有测试
cargo test

# 带输出运行
cargo test -- --nocapture

# 运行特定测试
cargo test format_hex_hello_world
```

### 代码风格

```bash
# 格式化代码
cargo fmt

# 检查代码风格
cargo fmt --check

# 运行 Clippy 检查器
cargo clippy --all-targets
```

---

## 📝 示例

### 监控温度趋势

```bash
# 连接到传感器并观看实时数据
./tcpClient 192.168.20.9 5000

# 按 'C' 切换到曲线视图查看温度分布
# 按 'V' 返回详情视图
```

### 调试协议

```bash
# 在一个终端中，运行发送测试数据的 TCP 服务器
nc -l -p 5000

# 在另一个终端中，运行 tcpClient
./tcpClient 127.0.0.1 5000

# 从 netcat 发送测试数据包
echo -ne '\xAA\x7B\x07\xAF\xEC\x66\x48\xC5\x01\x10\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x64\x00\x08\x01\x4E\x20' | nc localhost 5000
```

### 会话统计

退出后，显示会话摘要：
```
Session: 45678 bytes, 123 packets
会话：45678 字节，123 个数据包
```

---

## 🐛 故障排除

### 常见问题

#### 连接被拒绝
```
Error: Connection refused (os error 111)
错误：连接被拒绝（操作系统错误 111）
```
**解决方案**: 验证 TCP 服务器是否正在运行，IP/端口是否正确。

#### 未收到数据
```
Packets: 0  Bytes: 0
数据包：0  字节：0
```
**解决方案**: 检查网络连接和防火墙规则。确保服务器正在发送数据。

#### TUI 显示问题
**解决方案**: 确保终端支持 UTF-8 并有足够大小（最小 80×24）。

#### Windows: 中文字符显示不正确
```cmd
# 运行前设置 UTF-8 代码页
chcp 65001
tcpClient.exe 192.168.20.9 5000
```

#### 交叉编译：找不到链接器
```
error: linker `x86_64-w64-mingw32-gcc` not found
错误：找不到链接器 `x86_64-w64-mingw32-gcc`
```
**解决方案**:
```bash
sudo apt install mingw-w64
# 或使用 Docker 构建方法
```

### 性能调优

- **高 CPU 使用率**: 降低 `main.rs` 中的刷新率（当前 50ms）
- **内存使用**: 保留数据包历史；长时间会话请重启客户端
- **网络延迟**: 确保局域网连接以进行实时监控

---

## 📋 路线图

- [ ] 导出温度数据到 CSV
- [ ] 可配置的报警阈值
- [ ] 多服务器连接（标签页）
- [ ] 历史数据回放
- [ ] WebSocket 支持
- [ ] 移动响应式 TUI
- [ ] Docker 容器化

---

## 📄 许可证

本项目采用 MIT 许可证 - 详见 [LICENSE](LICENSE) 文件。

---

## 🤝 贡献

1. Fork 仓库
2. 创建功能分支 (`git checkout -b feature/amazing-feature`)
3. 提交更改 (`git commit -m 'Add amazing feature'`)
4. 推送到分支 (`git push origin feature/amazing-feature`)
5. 创建 Pull Request

### 贡献指南

- 遵循 Rust 命名约定
- 为新功能添加测试
- 更新文档
- 确保 `cargo clippy` 通过

---

## 📧 联系方式

**作者**: kevin_sung@foxmail.com

如有问题、错误报告或功能请求，请在 GitHub 上创建 issue 或直接联系作者。

---

## 🙏 致谢

- [ratatui](https://github.com/ratatui-org/ratatui) - 优秀的 Rust TUI 库
- [crossterm](https://github.com/crossterm-rs/crossterm) - 跨平台终端操作库
- [Rust 编程语言](https://www.rust-lang.org/) - 重新定义系统编程

---

*使用 Rust 构建 ❤️*