常见grafana查询案例

如下查询利用了 TimescaleDB 的特性（如 time_bucket）和 Grafana 的宏（如 $__timeFilter, $__interval, 以及自定义变量）。

前提条件：

Grafana 数据源配置： 确保你已经在 Grafana 中正确配置了连接到你的 TimescaleDB 数据库的数据源。
Grafana 变量 (Variables): 为了使仪表板更具交互性，预先创建 Grafana 变量，例如：
- $substation: 用于选择变电站 (Substation)。查询: SELECT DISTINCT Substation FROM DimXTU;
- $xtu_id: 用于选择 XTU。查询: SELECT DISTINCT XTU_ID FROM DimXTU WHERE Substation = '$substation'; (级联选择)
- $ftu_id: 用于选择 FTU。查询: SELECT DISTINCT FTU_ID FROM DimFTU WHERE XTUKey IN (SELECT XTUKey FROM DimXTU WHERE XTU_ID = '$xtu_id') AND IsCurrent = TRUE; (级联选择) 或 SELECT DISTINCT FTU_ID FROM DimFTU WHERE IsCurrent = TRUE; (选择所有当前的 FTU)

用于 Grafana 的 SQL 查询示例:

1. 单个 FTU 实时电压曲线 (Time Series Panel)

目的: 监控选定 FTU 的 A/B/C 三相电压随时间的变化。
Grafana 设置:
- 面板类型: Time series
- 变量依赖: 需要 $ftu_id 变量来选择 FTU。
SQL 查询:

SQL

SELECT
  fr.ReadingTimestamp AS "time",  -- Grafana 需要时间列别名为 "time"
  fr.UA_Voltage AS "UA Voltage",
  fr.UB_Voltage AS "UB Voltage",
  fr.UC_Voltage AS "UC Voltage"
FROM FactPowerReadings fr
JOIN DimFTU df ON fr.FTUKey = df.FTUKey
WHERE
  $__timeFilter(fr.ReadingTimestamp) -- 使用 Grafana 的时间范围过滤器
  AND df.FTU_ID = '$ftu_id'          -- 使用 Grafana 变量选择 FTU
  AND df.IsCurrent = TRUE            -- 确保我们使用的是当前有效的 FTU 记录
ORDER BY fr.ReadingTimestamp ASC;

说明:
- $__timeFilter(fr.ReadingTimestamp) 会被 Grafana 替换为当前仪表板选择的时间范围条件，例如 fr.ReadingTimestamp BETWEEN '2023-10-26T10:00:00Z' AND '2023-10-26T11:00:00Z'。
- '$ftu_id' 会被替换为 Grafana 变量下拉列表中选择的值。
- df.IsCurrent = TRUE 很重要，用于过滤掉该 FTU 历史上可能存在的旧记录（如果 FTU 更换过或信息变更过）。
- 你也可以选择监控线电压 UAB_Voltage, UBC_Voltage, UCA_Voltage。

2. 单个 FTU 实时电流曲线 (Time Series Panel)

目的: 监控选定 FTU 的 A/B/C 三相电流及零序电流 (I0_Current)。零序电流过高通常表示三相不平衡或接地故障。
Grafana 设置:
- 面板类型: Time series
- 变量依赖: 需要 $ftu_id 变量。
SQL 查询:

SQL

SELECT
  fr.ReadingTimestamp AS "time",
  fr.IA_Current AS "IA Current",
  fr.IB_Current AS "IB Current",
  fr.IC_Current AS "IC Current",
  fr.I0_Current AS "I0 Current"
FROM FactPowerReadings fr
JOIN DimFTU df ON fr.FTUKey = df.FTUKey
WHERE
  $__timeFilter(fr.ReadingTimestamp)
  AND df.FTU_ID = '$ftu_id'
  AND df.IsCurrent = TRUE
ORDER BY fr.ReadingTimestamp ASC;

3. 单个 FTU 实时功率曲线 (Time Series Panel)

目的: 监控选定 FTU 的总有功功率、总无功功率和总视在功率。
Grafana 设置:
- 面板类型: Time series
- 变量依赖: 需要 $ftu_id 变量。
SQL 查询:

SQL

SELECT
  fr.ReadingTimestamp AS "time",
  fr.ActivePower_Total AS "Total Active Power",
  fr.ReactivePower_Total AS "Total Reactive Power",
  fr.ApparentPower_Total AS "Total Apparent Power"
FROM FactPowerReadings fr
JOIN DimFTU df ON fr.FTUKey = df.FTUKey
WHERE
  $__timeFilter(fr.ReadingTimestamp)
  AND df.FTU_ID = '$ftu_id'
  AND df.IsCurrent = TRUE
ORDER BY fr.ReadingTimestamp ASC;

4. 按变电站/XTU 聚合的总有功功率 (Time Series Panel)

目的: 查看某个变电站或 XTU 下所有 FTU 的总有功功率（聚合值，例如平均值或总和），了解整体负荷趋势。
Grafana 设置:
- 面板类型: Time series
- 变量依赖: 需要 $substation 或 $xtu_id 变量。
SQL 查询 (按 XTU 聚合平均有功功率):

SQL

SELECT
  time_bucket('$__interval', fr.ReadingTimestamp) AS "time", -- 按 Grafana 动态计算的时间间隔聚合
  AVG(fr.ActivePower_Total) AS "Average Active Power"
  -- SUM(fr.ActivePower_Total) AS "Total Active Power" -- 如果想看总和
FROM FactPowerReadings fr
JOIN DimFTU df ON fr.FTUKey = df.FTUKey
JOIN DimXTU dx ON df.XTUKey = dx.XTUKey
WHERE
  $__timeFilter(fr.ReadingTimestamp)
  AND dx.XTU_ID = '$xtu_id' -- 根据 XTU 过滤
  -- 或者按变电站过滤: AND dx.Substation = '$substation'
  AND df.IsCurrent = TRUE
GROUP BY "time"
ORDER BY "time" ASC;

说明:
- time_bucket('$__interval', fr.ReadingTimestamp) 是 TimescaleDB 的函数，它将时间戳分组到由 Grafana 动态确定的时间桶中 ($__interval)。这对于在不同时间范围下保持图表的可读性至关重要。
- 使用 AVG() 或 SUM() 来聚合数据。

5. FTU 数据新鲜度 (Table Panel or Stat Panel)

目的: 监控每个 FTU（或按变电站/XTU 筛选）的最新数据上报时间，快速发现失联设备。
Grafana 设置:
- 面板类型: Table 或 Stat (显示最旧的时间戳)
- 变量依赖: 可选 $substation 或 $xtu_id。
SQL 查询:

SQL

SELECT
  df.FTU_ID,
  dx.Substation, -- 可选，显示所属变电站
  MAX(fr.ReadingTimestamp) AS "Last Reading Timestamp",
  NOW() - MAX(fr.ReadingTimestamp) AS "Time Since Last Reading" -- 计算延迟
FROM FactPowerReadings fr
JOIN DimFTU df ON fr.FTUKey = df.FTUKey
JOIN DimXTU dx ON df.XTUKey = dx.XTUKey
WHERE
  df.IsCurrent = TRUE
  -- Optional filters based on Grafana variables:
  -- AND dx.Substation = '$substation'
  -- AND dx.XTU_ID = '$xtu_id'
  -- AND df.FTU_ID = '$ftu_id'
GROUP BY df.FTU_ID, dx.Substation
ORDER BY "Last Reading Timestamp" ASC; -- 将最久未上报的排在前面

说明:
- 查询找出每个当前 FTU 的最大 ReadingTimestamp。
- NOW() - MAX(...) 计算当前时间与最后读数时间的时间差，可以直观地看到延迟。
- 在 Grafana 表格中，可以设置阈值对 Time Since Last Reading 列进行着色，突出显示延迟过长的设备。

6. FTU/XTU 状态概览 (Pie Chart or Stat Panel)

目的: 显示当前活动的 FTU 或 XTU 的状态分布。
Grafana 设置:
- 面板类型: Pie Chart, Stat, or Bar Gauge
SQL 查询 (FTU Status):

SQL

SELECT
  Status,
  COUNT(*) AS "Count"
FROM DimFTU
WHERE
  IsCurrent = TRUE
  -- Optional: Filter by substation or XTU using joins if needed
  -- JOIN DimXTU dx ON DimFTU.XTUKey = dx.XTUKey
  -- WHERE dx.Substation = '$substation'
GROUP BY Status;

SQL 查询 (XTU Status):

SQL

SELECT
  Status,
  COUNT(*) AS "Count"
FROM DimXTU
-- Optional: Filter by substation
-- WHERE Substation = '$substation'
GROUP BY Status;

7. 电压/电流越限告警 (触发 Grafana Alerting)

目的: 虽然 Grafana 的告警通常基于面板查询结果，但你可以创建一个查询来识别当前（例如最近 5 分钟内）是否存在超出阈值的读数。
Grafana 设置:
- 面板类型: 可以是 Table 或 Time Series (只显示异常点)
- 告警配置: 基于此查询的结果设置告警规则。
SQL 查询 (查找最近 5 分钟内电压过高的 FTU):

SQL

SELECT
  fr.ReadingTimestamp AS "time",
  df.FTU_ID,
  GREATEST(fr.UA_Voltage, fr.UB_Voltage, fr.UC_Voltage) AS "Max Phase Voltage" -- 找到三相中最高的电压
FROM FactPowerReadings fr
JOIN DimFTU df ON fr.FTUKey = df.FTUKey
WHERE
  fr.ReadingTimestamp >= NOW() - INTERVAL '5 minutes' -- 只看最近 5 分钟的数据
  AND df.IsCurrent = TRUE
  AND (
    fr.UA_Voltage > 240 OR fr.UB_Voltage > 240 OR fr.UC_Voltage > 240 -- 假设 240V 是上限阈值
    -- 也可以检查线电压: fr.UAB_Voltage > 415 OR ...
  )
ORDER BY fr.ReadingTimestamp DESC;

说明:
- 这个查询返回最近 5 分钟内至少有一相电压超过 240V 的所有读数记录。
- 在 Grafana 中，你可以设置一个告警规则，当这个查询返回任何行时触发告警。你需要根据实际的电压等级和允许范围调整阈值 (240)。

集成到 Grafana 的步骤:

进入你的 Grafana 仪表板。
添加一个新的面板 (Add Panel)。
在查询编辑器中，选择你的 TimescaleDB 数据源。
将上面提供的 SQL 查询之一粘贴到查询编辑器中。确保切换到 “Code” 或 “SQL Editor” 模式（如果适用）。
根据需要调整查询（例如，选择不同的指标，修改聚合方式，添加/删除 WHERE 子句中的变量过滤）。
在 “Panel options” 中选择合适的可视化类型 (Visualization)。
配置图例 (Legend)、轴 (Axes)、阈值 (Thresholds) 等可视化选项。
如果使用了 Grafana 变量 ($ftu_id, $substation 等)，确保这些变量已在仪表板设置 (Dashboard settings -> Variables) 中创建。
保存面板和仪表板。