PROJECT 09 / 11
Vue / Python / C++海川边坡雷达监测系统
Vue 前端 / Python 后端 / C++ 雷达算法2023.10 — 2024.02
实现雷达控制、形变栅格处理与监测可视化，支持观察点曲线、告警管理及数据上报预检。
核心技术栈
C、Linux GPIO / SPI / UART、pthread、Python / FastAPI、SQLAlchemy / SQLite、NumPy / Rasterio / GeoTIFF、Vue 3 / Element Plus、ECharts、WebGL2
具体项目经历
1. 实现雷达控制框架：封装 GPIO、SPI、UART 外设接口，集中管理设备初始化、上下电时序和资源释放；通过 VarCom 串口命令实现电机复位、目标角度控制及到位轮询。
2. 实现采样与分析线程编排：使用 pthread 协调电机、采样和分析线程，通过互斥锁、条件变量和有界 FIFO 传递采样帧，支持超时等待及扫描周期结束后的线程汇合。
3. 实现形变栅格处理：使用 NumPy、Rasterio 将 DAT 形变矩阵转换为 GeoTIFF，处理坐标映射、无效值掩膜及像元碰撞，采用保留符号的最大绝对值规则确定像元结果。
4. 实现数值与展示分离：以 GeoTIFF 保存形变数值，按色阶配置生成透明 PNG；分别管理数据版本和样式缓存，使颜色范围调整复用已有数值栅格，并支持点击查询像元值。
5. 实现监测可视化交互：基于 Vue 3 展示底图、扫描扇区、形变图层和观察点，使用 WebGL2 绘制散射诊断像元；通过请求序号校验避免切换矿山或图层时旧响应覆盖当前状态。
6. 实现观察点趋势展示：基于时序矩阵提供历史窗口、形变、速度和加速度曲线，结合 ECharts 完成观察点与时间范围切换；当前使用模拟历史数据进行演示联调。
7. 实现监测业务与后端分层：按路由、服务、仓储和数据模型组织 FastAPI 后端，实现矿山与边坡档案、雷达设备参数、告警查询与处理状态、登录会话及操作日志管理。
8. 实现上报数据预检与预览包：校验设备资料、空间索引和监测帧，按索引顺序提取形变值，以大端 Float32、gzip、Base64 编码，生成可追溯的本地 JSON 预览包及运行记录。