21 KiB
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이벤트 기반 디지털 포인트 히스토리 테이블 플랜
1. 개요
목적
- 기존 periodic snapshot (60초마다)에서 event-driven 방식으로 변경
- 디지털 포인트의 상태 변경 時만 기록하여 스토리지 절약
현재 상태
ExperionHistoryService가 60초마다realtime_table전체를history_table에 스냅샷- 디지털/아날로그 구분 없이 모든 포인트가 Periodic으로 기록
2. Phase 1: 기존 히스토리 루틴에서 디지털 포인트 제외
구현 위치
src/Infrastructure/Database/ExperionDbContext.cs:730 - SnapshotToHistoryAsync()
변경 내용
- 디지털 태그 식별 기준 정의
- 기존 SnapshotToHistoryAsync 메서드에 Where 조건 추가
예상 코드 변경
// 메서드 시그니처에 디지털 필터 옵션 추가
public async Task<int> SnapshotToHistoryAsync(bool includeDigital = false)
{
var now = DateTime.UtcNow;
var query = _ctx.RealtimePoints.AsQueryable();
// 디지털 제외 (기본값)
if (!includeDigital)
{
var digitalTagNames = await GetDigitalTagNamesAsync();
query = query.Where(p => !digitalTagNames.Contains(p.TagName));
}
var points = await query.ToListAsync();
if (points.Count == 0) return 0;
var rows = points.Select(p => new HistoryRecord
{
TagName = p.TagName,
NodeId = p.NodeId,
Value = p.LiveValue,
RecordedAt = now
}).ToList();
await _ctx.HistoryRecords.AddRangeAsync(rows);
var saved = await _ctx.SaveChangesAsync();
_logger.LogDebug("[ExperionDb] history 스냅샷: {Count}건 @ {Time:HH:mm:ss}", saved, now);
return saved;
}
// 디지털 태그 목록 조회 (캐싱 고려)
private async Task<HashSet<string>> GetDigitalTagNamesAsync()
{
// node_map_master에서 data_type = i=7594 인 태그 조회
// 또는 tag_metadata에서 value 패턴이 {X | STATE | } 형태인 태그
}
3. Phase 2: 이벤트 히스토리 테이블 설계
테이블: event_history_table
-- 이벤트 히스토리 테이블 생성
CREATE TABLE event_history_table (
id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
tagname TEXT NOT NULL,
node_id TEXT NOT NULL,
prev_value TEXT, -- 이전 상태 (예: "{0 | L-STOP | }")
curr_value TEXT, -- 현재 상태 (예: "{0 | RUN | }")
event_type TEXT NOT NULL, -- CHANGE, TRIP, RUN, ALARM, NORMAL, INTERLOCK
event_time TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT NOW(),
area TEXT, -- P1, P6, P8 등 (tag_metadata에서 조회)
section TEXT, -- 6-1차, 6-2차 (태그 번호 기반: 61xx=6-1차, 62xx=6-2차)
duration_seconds INT, -- 이전 상태 지속 시간 (초)
metadata JSONB, -- 추가 정보 (선택): {"alarm_priority": 3, "interlock_tag": "lica-6113-trip"}
created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT NOW()
);
-- 인덱스 (쿼리 성능 최적화)
CREATE INDEX idx_event_history_tagname_time ON event_history_table(tagname, event_time DESC);
CREATE INDEX idx_event_history_area_time ON event_history_table(area, event_time DESC);
CREATE INDEX idx_event_history_section_time ON event_history_table(section, event_time DESC);
CREATE INDEX idx_event_history_event_type ON event_history_table(event_type, event_time DESC);
CREATE INDEX idx_event_history_tagname_event_type ON event_history_table(tagname, event_type, event_time DESC);
-- 테이블 설명 주석
COMMENT ON TABLE event_history_table IS '디지털 포인트 상태 변경 이벤트 히스토리';
COMMENT ON COLUMN event_history_table.event_type IS 'CHANGE: 일반 변경, TRIP: 정지, RUN: 가동, ALARM: 알람, NORMAL: 정상복귀, INTERLOCK: 인터록';
event_type 정의
| event_type | 설명 | 트리거 조건 |
|---|---|---|
CHANGE |
일반 상태 변경 | prev_value != curr_value |
TRIP |
장치 정지 | curr_value에 "L-STOP", "STOP", "TRIP" 포함 |
RUN |
장치 가동 | curr_value에 "RUN", "START" 포함 |
ALARM |
알람 발생 | alarm 상태 감지 |
NORMAL |
정상 복귀 | alarm clear |
INTERLOCK |
인터록 발생 | 인터록 관련 태그 (-il-rst, -trip) |
SHUTDOWN |
계획정지 | 명시적 shutdown 신호 |
STARTUP |
계획가동 | 명시적 startup 신호 |
4. Phase 3: 디지털 포인트 상태변화 감지 및 기록
4.1 새 서비스: DigitalEventDetectorService
파일: src/Infrastructure/OpcUa/DigitalEventDetectorService.cs
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Text.RegularExpressions;
namespace ExperionCrawler.Infrastructure.OpcUa;
/// <summary>
/// 디지털 포인트의 상태 변경을 감지하여 event_history_table에 기록하는 BackgroundService.
/// 1초 간격으로 realtime_table을 검사하여 변경 사항을 기록.
/// </summary>
public class DigitalEventDetectorService : BackgroundService
{
private readonly IServiceScopeFactory _scopeFactory;
private readonly ILogger<DigitalEventDetectorService> _logger;
private readonly Dictionary<string, DigitalPointState> _previousStates = new();
private readonly HashSet<string> _digitalTagNames = new();
private readonly ConcurrentDictionary<string, string> _areaCache = new();
private readonly int _checkIntervalMs = 1000;
private readonly int _debounceSeconds = 5; // 동일 상태 반복 방지
private record DigitalPointState(string Value, DateTime Timestamp, string? EventType);
public DigitalEventDetectorService(
IServiceScopeFactory scopeFactory,
ILogger<DigitalEventDetectorService> logger)
{
_scopeFactory = scopeFactory;
_logger = logger;
}
protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
_logger.LogInformation("[DigitalEventDetector] 시작 — 감지 간격: {Interval}ms", _checkIntervalMs);
// 초기 디지털 태그 목록 로드
await LoadDigitalTagNamesAsync();
// 현재 상태 로드 (서비스 재시작 시 상태 손실 방지)
await LoadCurrentStatesAsync();
while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
{
try
{
await Task.Delay(_checkIntervalMs, stoppingToken);
await DetectAndRecordChangesAsync();
}
catch (OperationCanceledException) { break; }
catch (Exception ex)
{
_logger.LogError(ex, "[DigitalEventDetector] 감지 오류");
}
}
_logger.LogInformation("[DigitalEventDetector] 종료");
}
private async Task LoadDigitalTagNamesAsync()
{
using var scope = _scopeFactory.CreateScope();
var db = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IExperionDbService>();
var digitalTags = await db.GetDigitalTagNamesAsync();
_digitalTagNames.UnionWith(digitalTags);
_logger.LogInformation("[DigitalEventDetector] 디지털 태그 {Count}개 로드됨", _digitalTagNames.Count);
}
private async Task LoadCurrentStatesAsync()
{
using var scope = _scopeFactory.CreateScope();
var db = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IExperionDbService>();
var points = await db.GetDigitalPointsAsync();
foreach (var p in points)
_previousStates[p.TagName] = new DigitalPointState(p.LiveValue, DateTime.UtcNow, null);
_logger.LogInformation("[DigitalEventDetector] 현재 상태 {Count}개 로드", _previousStates.Count);
}
private async Task DetectAndRecordChangesAsync()
{
using var scope = _scopeFactory.CreateScope();
var db = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IExperionDbService>();
// 디지털 포인트만 조회
var currentPoints = await db.GetDigitalPointsAsync();
foreach (var point in currentPoints)
{
var tagName = point.TagName;
var currValue = point.LiveValue;
// 첫 등장 시 이전 값 초기화 (이벤트 기록 안 함)
if (!_previousStates.TryGetValue(tagName, out var prevState))
{
_previousStates[tagName] = new DigitalPointState(currValue, DateTime.UtcNow, null);
continue;
}
// 값 변경 감지
if (prevState.Value != currValue)
{
var eventType = DetermineEventType(prevState.Value, currValue);
// Debounce: 동일 상태로의 반복만 방지, 상태 전환(TRIP→RUN 등)은 항상 기록
if (prevState.EventType == eventType && prevState.Value == currValue &&
(DateTime.UtcNow - prevState.Timestamp).TotalSeconds < _debounceSeconds)
{
_previousStates[tagName] = new DigitalPointState(currValue, DateTime.UtcNow, eventType);
continue;
}
// 이벤트 기록
var duration = (int)(DateTime.UtcNow - prevState.Timestamp).TotalSeconds;
await db.RecordDigitalEventAsync(new DigitalEventRecord
{
TagName = tagName,
NodeId = point.NodeId,
PrevValue = prevState.Value,
CurrValue = currValue,
EventType = eventType,
EventTime = DateTime.UtcNow,
DurationSeconds = duration,
Area = ExtractArea(tagName),
Section = ExtractSection(tagName),
Metadata = BuildMetadata(tagName, eventType, currValue)
});
_logger.LogDebug("[DigitalEventDetector] {Tag}: {Event} ({Prev} → {Curr})",
tagName, eventType, prevState.Value, currValue);
_previousStates[tagName] = new DigitalPointState(currValue, DateTime.UtcNow, eventType);
}
}
}
private string DetermineEventType(string? prevValue, string currValue)
{
if (currValue.Contains("L-STOP") || currValue.Contains("STOP") || currValue.Contains("TRIP"))
return "TRIP";
if (currValue.Contains("RUN") || currValue.Contains("START"))
return "RUN";
if (currValue.Contains("ALARM"))
return "ALARM";
if (prevValue?.Contains("ALARM") == true && !currValue.Contains("ALARM"))
return "NORMAL";
return "CHANGE";
}
private string? ExtractArea(string tagName)
{
if (_areaCache.TryGetValue(tagName, out var area)) return area;
using var scope = _scopeFactory.CreateScope();
var db = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IExperionDbService>();
area = db.GetAreaByTagNameAsync(tagName).GetAwaiter().GetResult();
if (area != null)
_areaCache[tagName] = area;
return area;
}
private string? ExtractSection(string tagName)
{
// 태그 번호로 구간 추출: ficq-6101 → 6-1차, p-6202 → 6-2차
// 첫 번째 숫자-두 번째 숫자 패턴 (일반화)
var match = Regex.Match(tagName, @"-(\d)(\d)\d{2}");
if (match.Success) return $"{match.Groups[1]}-{match.Groups[2]}차";
return "기타";
}
private string? BuildMetadata(string tagName, string eventType, string currValue)
{
// 인터록 태그인 경우 메타데이터 추가
if (tagName.Contains("-il-") || tagName.Contains("-trip"))
{
return System.Text.Json.JsonSerializer.Serialize(new
{
interlock_tag = tagName,
event_type = eventType,
raw_value = currValue
});
}
return null;
}
}
4.2 IExperionServices 인터페이스 확장
참고: DigitalEventRecord는 서비스 계층 DTO, EventHistoryRecord는 EF Core Entity 클래스로 별도 정의 필요
// src/Core/Application/Interfaces/IExperionServices.cs에 추가
public interface IExperionDbService
{
// ... 기존 메서드 ...
/// <summary>디지털 태그 이름 목록 조회</summary>
Task<IEnumerable<string>> GetDigitalTagNamesAsync();
/// <summary>디지털 포인트 현재 값 조회</summary>
Task<IEnumerable<RealtimePoint>> GetDigitalPointsAsync();
/// <summary>디지털 이벤트 기록</summary>
Task<int> RecordDigitalEventAsync(DigitalEventRecord record);
/// <summary>태그명으로 area 조회 (tag_metadata 기반)</summary>
Task<string?> GetAreaByTagNameAsync(string tagName);
}
// 새로운 모델 클래스 (서비스 계층 DTO)
public class DigitalEventRecord
{
public string TagName { get; set; } = "";
public string NodeId { get; set; } = "";
public string? PrevValue { get; set; }
public string CurrValue { get; set; } = "";
public string EventType { get; set; } = "";
public DateTime EventTime { get; set; }
public int? DurationSeconds { get; set; }
public string? Area { get; set; }
public string? Section { get; set; }
public string? Metadata { get; set; }
}
4.2.1 EventHistoryRecord Entity 클래스 정의
// src/Core/Domain/Entities/ExperionEntities.cs에 추가
/// <summary>event_history_table — 디지털 포인트 상태 변경 이벤트</summary>
[Table("event_history_table")]
public class EventHistoryRecord
{
[Column("id")] public int Id { get; set; }
[Column("tagname")] public string TagName { get; set; } = string.Empty;
[Column("node_id")] public string NodeId { get; set; } = string.Empty;
[Column("prev_value")] public string? PrevValue { get; set; }
[Column("curr_value")] public string CurrValue { get; set; } = string.Empty;
[Column("event_type")] public string EventType { get; set; } = string.Empty;
[Column("event_time")] public DateTime EventTime { get; set; } = DateTime.UtcNow;
[Column("area")] public string? Area { get; set; }
[Column("section")] public string? Section { get; set; }
[Column("duration_seconds")] public int? DurationSeconds { get; set; }
[Column("metadata")] public string? Metadata { get; set; }
[Column("created_at")] public DateTime CreatedAt { get; set; } = DateTime.UtcNow;
}
4.3 ExperionDbContext 구현 추가
// src/Infrastructure/Database/ExperionDbContext.cs에 추가
public async Task<IEnumerable<string>> GetDigitalTagNamesAsync()
{
// node_map_master에서 data_type = 'i=7594' 인 태그 조회
// 또는 정규식으로 value 패턴이 {X | STATE | } 형태인 태그
return await _ctx.RealtimePoints
.Where(p => p.LiveValue != null && p.LiveValue.StartsWith("{"))
.Select(p => p.TagName)
.ToListAsync();
}
public async Task<IEnumerable<RealtimePoint>> GetDigitalPointsAsync()
{
return await _ctx.RealtimePoints
.Where(p => p.LiveValue != null && p.LiveValue.StartsWith("{"))
.ToListAsync();
}
public async Task<string?> GetAreaByTagNameAsync(string tagName)
{
// tag_metadata에서 base_tag=tagName, attribute='area' 조회
// value = "{12 | P6 | }" → "P6" 파싱
var meta = await _ctx.TagMetadata
.Where(m => m.BaseTag == tagName && m.Attribute == "area")
.Select(m => m.Value)
.FirstOrDefaultAsync();
if (string.IsNullOrEmpty(meta)) return null;
// "{12 | P6 | }" 패턴에서 area 코드 추출
var match = System.Text.RegularExpressions.Regex.Match(meta, @"{\s*\d+\s*\|\s*(\w+)\s*\|");
return match.Success ? match.Groups[1].Value : null;
}
public async Task<int> RecordDigitalEventAsync(DigitalEventRecord record)
{
var row = new EventHistoryRecord
{
TagName = record.TagName,
NodeId = record.NodeId,
PrevValue = record.PrevValue,
CurrValue = record.CurrValue,
EventType = record.EventType,
EventTime = record.EventTime,
DurationSeconds = record.DurationSeconds,
Area = record.Area,
Section = record.Section,
Metadata = record.Metadata
};
await _ctx.EventHistoryRecords.AddAsync(row);
return await _ctx.SaveChangesAsync();
}
// DbSet 추가
public DbSet<EventHistoryRecord> EventHistoryRecords => Set<EventHistoryRecord>();
4.4 Program.cs 등록
// src/Web/Program.cs에 추가
builder.Services.AddHostedService<DigitalEventDetectorService>();
5. Phase 4: 보고서 기능 설계
5.1 요구사항 분석
입력 예시: "지난밤 6차 플랜트의 현황 보고"
출력 형식:
[제목] 2026-05-10 6차 플랜트 현황 보고
[시간] 2026-05-09 00:00:00 ~ 2026-05-10 00:00:00
[6-1차 (태그명: %-61%)]
- 00:00:00 p-6102 Trip 정지 → 00:05:30 가동 (정지 시간: 5분 30초)
- 알람 발생: 3회
- ficq-6101.qv.value (투입량): 12,500 kg
- ficq-6118.qv.value (생산량): 11,200 kg
[6-2차 (태그명: %-62%)]
- 02:30:00 p-6201 Trip 정지 → 02:45:00 가동 (정지 시간: 15분)
- 알람 발생: 1회
5.2 필요한 데이터
| 데이터 | 출처 | 설명 |
|---|---|---|
| 구간별 이벤트 | event_history_table | 6-1차 (61xx), 6-2차 (62xx) |
| Trip/Run 쌍 | event_history_table | 정지~가동 시간 계산 |
| 알람 횟수 | event_history_table | event_type = 'ALARM' count |
| 투입량 | history_table 또는 별도 테이블 | ficq-6101, ficq-6201 |
| 생산량 | history_table 또는 별도 테이블 | ficq-6118, ficq-6218 |
5.3 구간(세션) 구분 로직
참고: Phase 3의 ExtractSection과 동일한 로직으로 통일 (진단 HIGH #1 반영)
private string? ExtractSection(string tagName)
{
// 태그 번호로 구간 추출: ficq-6101 → 6-1차, p-6202 → 6-2차
// 첫 번째 숫자-두 번째 숫자 패턴 (일반화)
var match = Regex.Match(tagName, @"-(\d)(\d)\d{2}");
if (match.Success) return $"{match.Groups[1]}-{match.Groups[2]}차";
return "기타";
}
5.4 적산값 처리
문제: history_table의 periodic snapshot에서 차이를 계산하면 노이즈가 많음
해결방안: event_history_table에 적산 정보 기록
// DigitalEventDetectorService에 추가
// TRIP 발생 시 현재 적산값 저장
// RUN 발생 시 (TRIP 시점 적산값 - 현재 적산값) = 정지 시간 동안의 미투입량
// 또는 별도 테이블
CREATE TABLE accumulated_events (
id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
tagname TEXT NOT NULL,
event_type TEXT NOT NULL, -- TRIP_START, RUN_START
value_at_event DOUBLE,
event_time TIMESTAMPTZ NOT NULL
);
5.5 보고서 쿼리 예시
-- 6차 플랜트 6-1차 구간 이벤트 요약
SELECT
section,
event_type,
COUNT(*) as count,
MIN(event_time) as first_occurrence,
MAX(event_time) as last_occurrence
FROM event_history_table
WHERE area = 'P6'
AND section = '6-1차'
AND event_time BETWEEN '2026-05-09 00:00:00' AND '2026-05-10 00:00:00'
GROUP BY section, event_type
ORDER BY event_type;
-- Trip별 정지 시간 계산 (TRIP → RUN 쌍 찾기)
WITH trip_events AS (
SELECT
tagname,
event_time as trip_time,
LEAD(event_time) OVER (PARTITION BY tagname ORDER BY event_time) as run_time,
LEAD(event_type) OVER (PARTITION BY tagname ORDER BY event_time) as next_event_type
FROM event_history_table
WHERE event_type = 'TRIP' AND area = 'P6'
)
SELECT
tagname,
trip_time,
run_time,
EXTRACT(EPOCH FROM (run_time - trip_time)) / 60 as duration_minutes
FROM trip_events
WHERE next_event_type = 'RUN';
6. 구현 로드맵
| Phase | 작업 | 우선순위 | 예상 시간 |
|---|---|---|---|
| 1 | 디지털 태그 식별 로직 추가 | 높음 | 1일 |
| 1 | SnapshotToHistoryAsync 수정 | 높음 | 0.5일 |
| 2 | event_history_table 생성 | 높음 | 0.5일 |
| 3 | DigitalEventDetectorService 구현 | 높음 | 2일 |
| 3 | IExperionServices 확장 | 높음 | 1일 |
| 4 | 보고서 쿼리 작성 | 중간 | 2일 |
| 4 | API 엔드포인트 추가 | 중간 | 1일 |
7. 고려사항
7.1 중복 이벤트 방지
- Debounce 로직 적용 (기본 5초)
- 동일 상태로의 반복 발생 시 무시
7.2 마이그레이션
- 기존 history_table의 디지털 데이터 보존 또는 별도 아카이브
- 새로운 event_history_table로의 데이터 이전 (선택)
7.3 성능
- 디지털 태그 수: ~500개
- 감지 주기: 1초
- 예상 INSERT: 초당 수십 건 (변경 시)
7.4 확장성
- 알람 우선순위 정보 메타데이터에 추가
- 인터록 체인 추적 (상위/interlock 원인 태그 기록)
8. 부록: 테스트 계획
8.1 단위 테스트
- DetermineEventType 메서드 테스트
- ExtractSection 메서드 테스트
8.2 통합 테스트
- 실제 OPC UA 연결 없이 모의 데이터로 동작 확인
- event_history_table에 올바른 기록 확인
8.3 성능 테스트
- 500개 디지털 태그 처리 시 CPU/메모리 사용량
- DB INSERT 성능
9. 참고 자료
- OPC UA LocalizedText (i=7594): 로컬라이즈된 텍스트 타입,
{locale | text | }형태 - Experion 태그 명명 규칙: {type}-{unit}{number}.{attribute}
- P6 플랜트 구조: 61xx = 6-1차, 62xx = 6-2차