风速 + 温湿度监测与预警系统（readme1）

这个项目做了什么

本项目由 Arduino UNO + 三杯式风速传感器 + DHT11 温湿度传感器 组成，实现：

1. 实时监测：同时采集风速（km/h）、温度（℃）、湿度（%）
2. 风速报警：风速超过 10 km/h 时板载 LED 闪烁报警（Arduino 端）
3. 电脑端可视化：网页仪表盘实时显示风速曲线、温湿度曲线、阵风值、30 分钟平均基准线
4. 智能预警：根据 8 条气象加分规则计算当前得分，达到阈值自动分级预警（一级/二级/三级），页面横幅警示 + 提示音
5. 数据转发接口：8001 端口提供 JSON 接口（/wind），其他电脑的综合监控系统可以直接调用

目录结构

风速+温湿度/
├── 02_WindTempHumidity.ino   ← Arduino 主程序（烧录到开发板）
├── readme1.md                ← 本说明文档
└── server/                   ← 电脑端服务器（Python + Node.js 双服务）
    ├── wind_server.py        ← 8001 转发服务（Python）：独占串口，解析数据并转发 JSON
    ├── server.js             ← 仪表盘服务器：轮询 8001 拿数据 + 加分预警引擎 + 网页推送
    ├── read_serial.js        ← 串口调试工具（读 N 秒原始数据）
    ├── package.json / package-lock.json
    ├── 启动仪表盘.bat         ← 双击启动（自动先起 8001 转发，再起仪表盘）
    └── public/index.html     ← 仪表盘网页（前端）

架构说明（两个服务分工）

Arduino (COM3 串口, 9600)
   │
   ▼
wind_server.py  ── 独占串口，解析 CSV/文本，缓存最新值
   │               HTTP :8001/wind  →  {"wind_kmh":..,"wind_ms":..,"temp":..,"hum":..,"time":..}
   ▼
server.js  ── 每 1 秒轮询 8001 转发接口（不再直接占串口）
   │        加分预警引擎 + SSE 推送
   ▼
浏览器 http://localhost:3000（仪表盘网页）

为什么要这样分：Windows 串口是独占的，多个程序不能同时读 COM3。 8001 转发服务（wind_server.py）独占串口，仪表盘（server.js）和其他电脑都通过 HTTP 接口取数据，互不冲突。

硬件接线

风速传感器	Arduino UNO
红线	A0
黑线	GND

DHT11（背面标 s/v/g）	Arduino UNO
v（VCC）	5V
s（DATA）	D4（没有 D4 可换任意空闲数字脚，改代码 DHTPIN）
g（GND）	GND

使用步骤

1. 烧录 Arduino 程序

• Arduino IDE 打开 02_WindTempHumidity.ino
• 安装库：工具 → 管理库 → 搜索 "DHT sensor library"（Adafruit）
• 选择 Arduino Uno 和对应 COM 口，点上传

⚠️ 上传代码前必须先关闭 8001 转发服务（wind_server.py 独占串口，占着会导致上传报 "cannot open port 拒绝访问"）。仪表盘 server.js 不占串口，不用关。

2. 启动服务器（两种方式任选）

方式 A：双击 启动仪表盘.bat（会自动先启动 8001 转发，再启动仪表盘）

方式 B：命令行手动启动

cd server
python wind_server.py    # 第一个窗口：8001 转发服务
node server.js           # 第二个窗口：仪表盘（或 npm install 后 npm start）

浏览器打开 http://localhost:3000

3. 其他电脑调用数据接口

局域网内其他电脑（如综合监控系统）直接访问：

http://<本机IP>:8001/wind

返回 JSON：

{"wind_ms": 2.86, "wind_kmh": 10.3, "time": "16:17:00", "temp": 35.3, "hum": 37.0}

• wind_kmh：风速 km/h，wind_ms：风速 m/s
• temp：温度 ℃，hum：湿度 %（串口输出 CSV 时才有；文本格式时为 null）
• 串口断线会自动重连（每 5 秒重试）

Arduino 程序功能（02_WindTempHumidity.ino）

• 风速：ADC → 电压（V）→ 风速（km/h），每 0.2 秒更新
• 温湿度：DHT11 每秒读取一次（太快会读失败）
• 报警：风速 > 10 km/h → 引脚 13 LED 闪烁（不阻塞主循环）
• 串口输出 CSV：电压,风速,温度,湿度（波特率 9600）

加分预警规则（server.js 实现）

基准线 = 最近 30 分钟平均风速（黄色虚线画在风速曲线上） 阵风 = 最近 3 秒内最大风速

条件	加分
阵风骤增：2分钟平均 ≥ 基线的2倍 且 阵风 ≥ 5 m/s	+3
静风后突风：平均风速 < 1.5 m/s 且 阵风 ≥ 4 m/s	+2
大风：阵风 ≥ 5 m/s	+2
温度骤降：现在比 15 分钟前低 5℃	+2
湿度骤升：10分钟均值比一小时前提升 ≥ 15%	+2
湿度高且突然上升：湿度 ≥ 80% 且 一小时内提升 ≥ 15%	+3
湿度接近饱和：湿度 ≥ 90%	+1
露点贴近气温：气温 − 露点 ≤ 2℃ 且 湿度 ≥ 70%	+2

预警级别：得分 ≥ 4 一级，≥ 6 二级，≥ 8 三级

得分 = 当前满足条件的分值合计（每项最多算一次）。涉及"15分钟前/一小时前"的规则需要数据积累到对应时长后才会激活。

仪表盘功能

• 大字显示：风速 / m/s / 阵风 / 基准线 / 电压 / 温度 / 湿度 / 收到数据数
• 风速曲线（青线 + 黄色虚线基准线）
• 温湿度曲线（橙线温度、蓝线湿度，双轴刻度）
• 得分徽章 + 预警横幅（一级黄 / 二级橙 / 三级红闪烁），升级时响提示音
• 加分规则明细表：8 条规则实时状态（✅触发/○未触发、当前值 vs 门槛），附总分
• 数据来源：轮询 8001 转发接口（每 1 秒一次），转发服务掉线会自动重连

项目参考图片