技术文档摘要

集成气象信息与多源工具系统

本项目展示了如何利用LangGraph框架和MCP协议将多种工具来源（自定义工具、本地MCP服务及第三方API）整合到一个统一的AI代理中，实现功能丰富的智能助手系统。

项目组件

1. 气象服务器（weather.py）

提供与气象相关的API工具：

• get_alerts：获取美国各州级气象警报
• get_forecast：根据经纬度获取天气预报

基于MCP协议的本地服务，提供实时气象信息访问。

2. 自定义工具（langgraph_tools.py）

提供一系列基本工具：

• 数学工具：加法、减法、乘法、除法、平方根、幂运算
• 字符串工具：字符串连接、转换为大写、转换为小写

这些工具通过LangChain的@tool装饰器定义，可以被AI代理调用。

3. 第三方MCP工具（mcp_third_party.py）

集成第三方MCP服务：

• Zhipu网络搜索工具：通过Zhipu AI提供的MCP接口获得实时网络搜索能力
• 提供通用的MCP工具加载函数以扩展更多第三方服务

4. MCP客户端（mcp_client.py）

连接气象服务器并使用其提供的工具。通过SSE（服务器发送事件）协议与服务器通信，处理连接和重试逻辑。

5. 综合代理（agent_with_diverse_tools.py）

核心组件，整合所有来源的工具：

• 自定义本地工具：数学计算、字符串处理
• 本地MCP服务工具：气象查询服务
• 第三方MCP工具：Zhipu网络搜索
• 使用LangGraph架构的React代理
• 基于Moonshot API实现

使用说明

安装依赖

pip install -r requirements.txt

环境配置

在.env文件中设置以下变量：

• MOONSHOT_API_KEY：Moonshot API密钥（用于LLM）
• ZHIPU_API_KEY：Zhipu API密钥（用于网络搜索服务）

启动服务

1. 启动气象服务器

python weather/weather.py

2. 运行综合代理测试

python weather/agent_with_diverse_tools.py

3. 测试Zhipu网络搜索工具

python weather/mcp_third_party.py

示例查询

综合代理能够处理各种类型的查询：

• 数学计算：

  • 计算23+45的结果
  • 计算16的平方根
  • 计算7*8并减去10

• 字符串操作：

  • 将'hello world'转换为大写
  • 连接'I'、'Love'、'China'并用空格分隔

• 气象信息：

  • 纽约州有哪些气象警报
  • 旧金山的天气预报是什么
  • 加利福尼亚州有哪些严重气象警告

• 网络搜索：

  • 中国最近的航天成就有哪些
  • 2024世界经济论坛的主要议题是什么
  • 人工智能研究的最新进展是什么

• 混合查询：

  • 计算7*8并减去10，然后检查上海的天气预报

系统特性

• 模块化设计：每个工具来源相互独立，便于维护和扩展
• 容错性：即使某个服务不可用，系统仍可使用其他可用工具
• 可扩展性：易于添加新的工具来源和功能
• 多源集成：将不同来源和类型的工具统一到一个代理中

扩展方向

• 添加更多的第三方MCP服务
• 实现工具调用的可视化界面
• 添加用户交互模式（如对话模式）
• 添加更多领域的专业工具

注意事项

• 在运行代理前确保已启动气象服务器
• 服务器默认运行在localhost:8000
• 气象数据来自美国国家气象局(USS)API
• Zhipu网络搜索需要有效的API密钥

系统架构

技术栈

• Python 3.11+
• MCP（模型控制协议）
• FastMCP服务器
• LangGraph + LangChain
• SSE（服务器发送事件）传输

安装

1. 克隆仓库：

   git clone https://github.com/haichaozheng/weather-mcp.git
   cd weather-mcp
   

2. 创建虚拟环境：

   # 使用Python标准库
   python -m venv weather_venv
   
   # 激活虚拟环境（Windows）
   weather_venv\Scripts\activate
   
   # 激活虚拟环境（Linux/Mac）
   source weather_venv/bin/activate
   

3. 安装依赖：

   pip install -r requirements.txt
   

4. 配置环境变量：

   • 创建.env文件，参考.env.example文件格式
   • 添加必要的API密钥

项目结构

weather-mcp/ ├── weather/ │∝ - weather.py # 主服务器文件 │∝ - mcp_client.py # 客户端测试文件 ∝ - requirements.txt # 项目依赖 ∝ --.env.example # 环境变量示例文件 └ -- README.md # 本文档

环境变量配置

项目使用.env文件存储环境变量和敏感信息。请按照以下步骤设置：

1. 复制环境变量模板文件：

   cp .env.example .env
   

2. 编辑.env文件，填写实际配置：

   MOONSHOT_API_KEY=your_actual_api_key
   

3. 确保.env文件不会提交到版本控制系统

环境变量

在.env文件中设置以下变量：

• MOONSHOT_API_KEY：Moonshot API密钥

注意事项

• 在运行代理前确保已启动气象服务器
• 服务器默认运行在localhost:8000
• 气象数据来自美国国家气象局(USS)API