如何基于开关状态与时间戳用Plotly绘制锅炉运行甘特图？

1. 状态序列转运行区间数据 #

原始数据是时间点对应的锅炉状态（1.0=开启，0.0=关闭），而Plotly甘特图需要明确的起止时间区间，所以第一步要把连续的运行状态转换成时间段。假设预处理后的DataFrame包含timestamp（合并后的完整时间戳）和boiler_status（状态值）列，执行以下代码：

import pandas as pd

# 确保数据按时间排序
df = df.sort_values('timestamp').reset_index(drop=True)

# 标记状态变化的位置
df['status_change'] = df['boiler_status'].diff()

# 提取运行开始时间：状态从0→1的时刻，或第一条数据就是开启状态的情况
start_mask = (df['status_change'] == 1.0) | ((df['boiler_status'] == 1.0) & (df.index == 0))
start_times = df[start_mask]['timestamp']

# 提取运行结束时间：状态从1→0的时刻，或最后一条数据还是开启状态的情况
end_mask = (df['status_change'] == -1.0) | ((df['boiler_status'] == 1.0) & (df.index == len(df)-1))
end_times = df[end_mask]['timestamp']

# 生成甘特图所需的数据集
gantt_df = pd.DataFrame({
    '设备': ['锅炉'] * len(start_times),
    '开始时间': start_times.values,
    '结束时间': end_times.values
})

2. Plotly绘制甘特图 #

用Plotly的timeline方法生成甘特图，调整布局让展示更清晰：

import plotly.express as px

fig = px.timeline(gantt_df, x_start="开始时间", x_end="结束时间", y="设备")
# 反转Y轴，让设备名称显示在顶部
fig.update_yaxes(autorange="reversed")
# 调整图表标题和轴标签
fig.update_layout(
    title="锅炉运行时间线",
    xaxis_title="时间",
    yaxis_title="设备名称"
)
fig.show()

关键说明 #

• 处理边界场景：如果数据开头就是锅炉开启状态，会把第一个时间戳作为运行开始；如果数据结尾还是开启状态，会把最后一个时间戳作为运行结束。
• 状态变化标记：用diff()方法计算相邻行的状态差，快速定位从关闭到开启（+1.0）、开启到关闭（-1.0）的节点。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Juan Siécola