CN110610725A - 一种大容量光存储装置及数据读写方法 - Google Patents

Abstract

一种大容量光存储装置及数据读写方法,该方法以光盘作为数据存储载体，光盘匣单元用于存放光盘，以智能机械手作为数据传递，以服务器作为数据处理中心和数据接收装置，以可视操作界面作为用户交互平台，驱动器用于读写数据，多组光盘可同时使用、并行读写，实现了数据大容量、安全、长期、低成本、自动化的存储及管理。

Description

一种大容量光存储装置及数据读写方法

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，具体涉及一种大容量光存储装置及数据读写方法。

背景技术

伴随着5G建设，万物互联时代的来临，“云、移、物、大、智”等信息技术的应用发展，全球数据呈爆炸式增长，PB级规模的数据越来越常见。IDC预测，全球数据圈(以数据圈代表每年被创建、采集或是复制的数据集合)将从 2018年的32ZB增至2025年的175ZB，增幅超过5倍。其中，中国数据圈增速最为迅速，2018年，中国数据圈占全球数据圈的比例为23.4％，即7.6ZB，预计到2025年将增至48.6ZB，占全球数据圈的27.8％，中国将成为全球最大的数据圈。

目前各个行业所积累的大量档案文件，随着业务的不断发展，数据信息资料的爆炸性增长又会产生大量的新的档案资料，对已成海量之势的档案资料的安全、长期、自动化管理势必成为信息化工作中至关重要的要害环节，传统的纸介质方式不可能满足要求。企业级存储系统多采用磁、电作为物理存储介质 (固态硬盘、机械硬盘等)，磁、电介质能够保持数据一直在线，提高数据响应速度，但同时也带来能耗巨大、存储寿命短等诸多问题。

采用磁、电作为物理存储介质的保存方式，比如：磁盘(硬盘或磁盘阵列)、磁带在不断加大客户的成本开销和维护成本的同时，还存在着数据丢失的风险和安全隐患。磁盘安全系数低，难以抗敌突然断电、黑客入侵、病毒破坏、恶意攻击、人为篡改数据等突发性事件造成数据的丢失或破坏；而且，磁盘容易产生坏道、使用寿命短。而使用磁带的不足之处在于：磁带易脱磁、易粘连、必须1年倒带、2年换带不适合长期存储数据，不便于数据查询。

发明内容

为了能更好的解决现有的数据存储的缺点，实现数据大容量、安全、长期、低成本、自动化的存储及管理，本申请提供一种大容量光存储装置及数据读写方法。

根据第一方面，一种实施例中提供一种大容量光存储数据写入方法，包括：

请求响应步骤：获取拟写入的数据，响应数据写入请求；

生成编码步骤：根据数据写入请求生成控制指令，控制指令包括：光盘号和驱动器号；

光盘取出步骤：根据光盘号，获得对应的光盘夹编号，驱动所述光盘夹编号对应的旋转电机运转，使得所述光盘号代表的光盘对准取件口；根据所述光盘夹编号，控制智能机械手移动至对应的光盘夹夹取光盘；

数据写入步骤：根据驱动器号，控制智能机械手将光盘放入相应的驱动器进行数据写入；

光盘归还步骤：数据写入完成后，控制智能机械手将光盘取出放回原处。

进一步，所述生成编码步骤与数据写入步骤之间还包括：根据驱动器号，获取的拟写入的数据被发送至相应的驱动器。

根据第二方面，一种实施例中提供一种大容量光存储数据读取方法，包括：

获取光盘号和驱动器号；

根据光盘号，获得对应的光盘夹编号，驱动光盘夹编号对应的旋转电机运转，使得光盘号代表的光盘对准取件口；

根据所述光盘夹编号，控制智能机械手移动至对应的光盘夹夹取光盘；

根据驱动器号，控制智能机械手将光盘放入相应的驱动器进行数据读取；所读取的数据在可视化操作界面显示。

根据第三方面，一种实施例中提供一种大容量光存储装置，包括。

存储器，用于存储程序；

处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如第二方面或第一方面所述的方法。

根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如第二方面或第三方面所述的方法。

依据上述实施例，该方法以光盘作为数据存储载体，光盘匣单元用于存放光盘，以智能机械手作为数据传递，以服务器作为数据处理中心和数据接收装置，以可视操作界面作为用户交互平台，驱动器用于读写数据，多组光盘可同时使用、并行读写，实现了数据大容量、安全、长期、低成本、自动化的存储及管理。

附图说明

图1为一种实施例的大容量光存储装置开门状态的侧视图(去除侧面柜板)；

图2为一种实施例的大容量光存储装置开门状态的立体图；

图3为一种实施例的大容量光存储装置的光盘夹拆解图；

图4为一种实施例的大容量光存储装置开门状态的主视图；

图5为一种实施例的大容量光存储装置的结构框图；

图6为一种实施例的大容量光存储数据写入方法流程图；

图7为一种实施例的大容量光存储装置的控制系统框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

请参考图1-5，本申请提供一种大容量光存储装置，包括机柜1以及设置于机柜1内的：

服务器6，用于获取拟写入的数据；具体地，服务器6远程获取，也可通过光纤获取，便于支持异地数据备份；

多个光盘夹3，设置于机柜1一侧在(柜门打开，看到光盘夹和驱动器分立两侧，光盘夹、驱动器分别被堆叠放置)，该多个光盘夹3可水平旋转，每个光盘夹3设置有多个光盘槽30用于存放光盘；

多个驱动器7，设置于与所述多个光盘夹相对的另一侧，该多个驱动器7与服务器6电连接，从服务器6接收待写入的数据，将其写入光盘中及从光盘读取数据；

智能机械手4，该智能机械手4滑动设置于横向杆42的轨道上，横向杆42 亦滑动设置于纵向杆41的轨道上，纵向杆41固定于机柜1上/下部分别与柜顶/ 柜底固定连接，其位置靠近所述多个驱动器7(参考图3)；

PLC控制器2，与该服务器6、多个光盘夹3、多个驱动器7和智能机械手 4电连接，用于控制智能机械手4移动，以便夹取光盘夹3中的光盘放入驱动器 7中进行数据读写；需要读写数据时，PLC控制器2会响应读写请求根据数据读写请求生成控制指令并发送至智能机械手4和光盘夹3，控制指令包括：光盘号和驱动器号。其中，读写请求包括：数据写入时是服务器6的写入请求，读取数据时是可视操作界面5的管理系统本地读取请求或在线读取请求。

进一步，机柜1门板上设置有可视操作界面5，可视操作界面5内置有管理系统。该可视操作界面5与PLC控制器2电连接，又因PLC控制器2分别与多个光盘夹3、多个驱动器7和智能机械手4电连接，可通过可视操作界面5的管理系统输入光盘号和驱动器号，发出本地请求读取数据，检索需要的资料，实现本地检索；该管理系统还可在线访问，发出在线请求读取数据，实现在线检索。

在一些实施例，光盘夹3包括：外壳35、底座34和取件口33，底座设置有多个纵向光盘槽30，光盘竖直放置于光盘槽30中。底座34下方设置有旋转电机31，旋转电机31通过齿轮32啮合的方式驱动底座34旋转，从而带动光盘夹3旋转，使得拟夹取的光盘对准取件口33，以便机械手夹取。优选地，底座 34为圆形。

每个光盘夹3对应的旋转电机都分别与PLC控制器电连接，每个驱动器7 也分别与PLC控制器电连接。具体地，如图1和图5所示，机柜1内靠近内壁处，机柜1内中部并排设置了2个服务器6；两个服务器6上部并排设置有3*2 个光盘夹3，两个服务器6下部并排设置有5*2个光盘夹3，共16个光盘夹3；机柜1内靠近门框两侧，从上之下分别设置了一组驱动器，每组4个，共8个驱动器7。其中，两组驱动器相对而立，两者之间设置有以供智能机械手4的横向杆42上下移动的走廊，以便智能机械手4夹取光盘后，将光盘分别放入驱动器7中；在该走廊中，智能机械手4还可左右转动，以便将光盘放入不同的驱动器7，比如：驱动器一、驱动器二，……，驱动器八。

在一些实施例，设置有智能机械手4的横向杆42经设置于其上的移动电机 (未示出)驱动可沿纵向杆41上下移动，智能机械手4又可沿横向杆42左右移动，这样可以保证智能机械手4拿到到达柜内的每个光盘夹3，再加上光盘夹 3可旋转，从而保证了实智能机械手4可夹取每张光盘。每张光盘都有其光盘号，每个光盘号有对应的光盘夹对应，光盘夹也就其光盘夹编号，比如：光盘夹一、光盘夹二，……，光盘夹十六。

写入数据时：根据光盘号，PLC控制器2获得对应的光盘夹编号(例如：光盘夹二)，驱动该光盘夹编号对应的旋转电机(例如：旋转电机二)运转，使得该光盘号代表的光盘对准取件口；根据该光盘夹编号，PLC控制器2控制智能机械手4移动至对应的光盘夹3取件口夹取光盘；根据驱动器号，控制智能机械手4将光盘放入相应的驱动器7进行数据写入；数据写入完成后，控制智能机械手4将光盘取出放回原处。

读取数据时：根据光盘号，PLC控制器2获得对应的光盘夹编号，驱动该光盘夹编号对应的旋转电机运转，使得该光盘号代表的光盘对准取件口；根据该光盘夹编号，PLC控制器2控制智能机械手4移动至对应的光盘夹3取件口夹取该光盘；光盘被夹取后，根据该驱动器号，智能机械手4将该光盘放入相应的驱动器进行数据读取，读取的数据在可视操作界面5上显示。在另一些实施例，可视操作界面5还设置有数据接口(如：USB接口)以便拷贝需要的数据。

相应地，参考图6，本申请还提供一种大容量光存储数据读写方法，包括：

请求响应步骤S100：获取拟写入的数据，响应数据写入请求；

生成编码步骤S200：根据数据写入请求生成控制指令，控制指令包括：光盘号和驱动器号；

光盘取出步骤S300：根据光盘号，获得对应的光盘夹编号，驱动光盘夹编号对应的旋转电机运转，使得光盘号代表的光盘对准取件口；根据光盘夹编号，控制智能机械手移动至对应的光盘夹夹取光盘；

数据写入步骤S400：根据驱动器号，控制智能机械手将光盘放入相应的驱动器进行数据写入；

光盘归还步骤S500：数据写入完成后，控制智能机械手将光盘取出放回原处。

上述方法中，生成编码步骤S200与数据写入步骤S400之间还包括：根据驱动器号，获取的拟写入的数据被发送至相应的驱动器，以便驱动器将其写入光盘中。

相应地，本申请还提供一种大容量光存储数据读取方法，包括：

获取光盘号和驱动器号；可在可视化操作界面输入或通过在线访问管理系统输入；

根据光盘号，获得对应的光盘夹编号，驱动光盘夹编号对应的旋转电机运转，使得光盘号代表的光盘对准取件口；根据所述光盘夹编号，控制智能机械手移动至对应的光盘夹夹取光盘；

根据驱动器号，控制智能机械手将光盘放入相应的驱动器进行数据读取；

读取的数据在可视化操作界面显示。

参考图7，本申请的一种大容量光存储装置，包括：

存储器22，用于存储程序；

处理器21，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如上述的方法。

处理器21和存储器22放置于PLC控制器2中。

相应地，本申请还提供一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述的方法。

上述实施例中，本申请的光盘优选档案级蓝光光盘为存储介质，数据可安全有效保存超过50年，单机可容纳12240张光盘，容量可达1.2PB(1224TB)；单张光盘容量可达100GB与200GB。本申请存储的数据一次写入后无法变改，防止人为篡改，病毒、木马攻击无效；不惧洪涝、地震、台风等自然灾害，具有极优的备份容灾特性；对磁免疫，抗强电磁攻击，有较强的军事数据安全抵御能力。

综上所述，本申请以光盘作为数据存储载体，光盘匣单元用于存放光盘，以智能机械手作为数据传递，以服务器作为数据处理中心和数据接收装置，以可视操作界面作为用户交互平台，驱动器用于读写数据，多组光盘可同时使用、并行读写。另外，可视操作界面作为用户与光盘库的交互平台，可在本地或在线进行数据检索。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (5)

1.一种大容量光存储数据写入方法，其特征在于，包括：

请求响应步骤：获取拟写入的数据，响应数据写入请求；

生成编码步骤：根据数据写入请求生成控制指令，控制指令包括：光盘号和驱动器号；

光盘取出步骤：根据光盘号，获得对应的光盘夹编号，驱动所述光盘夹编号对应的旋转电机运转，使得所述光盘号代表的光盘对准取件口；根据所述光盘夹编号，控制智能机械手移动至对应的光盘夹夹取光盘；

数据写入步骤：根据驱动器号，控制智能机械手将光盘放入相应的驱动器进行数据写入；

光盘归还步骤：数据写入完成后，控制智能机械手将光盘取出放回原处。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生成编码步骤与数据写入步骤之间还包括：根据驱动器号，获取的拟写入的数据被发送至相应的驱动器。

3.一种大容量光存储数据读取方法，其特征在于，包括：

获取光盘号和驱动器号；

根据光盘号，获得对应的光盘夹编号，驱动光盘夹编号对应的旋转电机运转，使得光盘号代表的光盘对准取件口；

根据所述光盘夹编号，控制智能机械手移动至对应的光盘夹夹取光盘；

根据驱动器号，控制智能机械手将光盘放入相应的驱动器进行数据读取；所读取的数据在可视化操作界面显示。

4.一种大容量光存储装置，其特征在于，包括

存储器，用于存储程序；

处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-3任一项所述的方法。