CN111221766B - 光驱位数据备份盒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光驱位数据备份盒，用于安装备份硬盘，包括光驱位固定盒以及设置在光驱位固定盒内的硬盘热插拔机构、电源接口卡和PCIE接口转换卡；光驱位固定盒的前面板设有双路电源开关；硬盘热插拔机构的硬盘插入口位于前面板方向；PCIE接口转换卡的PCIE接口通过PCIE数据线与主板连接；电源接口卡与备份硬盘的电源接口和双路电源开关连接；PCIE接口转换卡的的SATA接口与备份硬盘的数据接口连接。本发明实现了常规硬盘的实时开关控制，解决部分主板不支持SATA硬盘热插拔问题，实现终端电脑的可控数据备份，解决了因单硬盘损坏而造成数据丢失的问题，解决了信息安全要求下的硬盘接入需注册、加密、且数量有限的不便性，增加了易用性、安全性。

Description

光驱位数据备份盒
技术领域
本发明涉及智能配电、通信信息领域，尤其涉及一种适用于台式机箱的光驱位数据备份盒。
背景技术
当前终端电脑已成为电力公司各部门的主要办公工具，是公司员工的工作文档、图片（照片、扫描件等）、视频、音频等媒体的主要载体，数据安全直接影响到终端电源用户、各单位的工作业绩、工作效率。终端电脑一般只有一块硬盘用于存储用户数据，员工的信息如果因硬盘故障而丢失，数据恢复成本比较高。在电力公司系统内信息内网中安装了终端安全管理软件，不能随意插入未注册的移动存储设备。一台终端电脑要使用5-8年的时间，硬盘的故障率在5-10%，硬盘的可靠性已成为影响用户正常工作的重要威胁。
信息内网的安全管理要求只能使用注册的移动设备（U盘、移动硬盘），因安全等原因注册的移动设备数量有限，无法达到人手一台，移动存储的数据不能长期存储，产生这些问题的主要原因：一是信息安全管理的要求造成公司移动存储设备数量有限；二是移动存储设备容量有限，无法满足大数据的要求，且固态移动存储存在插拔次数的问题；三是移动设备易被摔、碰造成物理损坏，设备保管存在隐患。现有技术不能满足电力公司保障各业务单位终端数据的正常、长期稳定运行的要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种即不改变原有终端设备的状态，又能较好的改善终端电脑数据存储安全的可控装置，以保障各业务单位终端数据的正常、长期稳定运行。
本发明提供的技术方案为：一种光驱位数据备份盒，用于安装备份硬盘，包括光驱位固定盒以及设置在所述光驱位固定盒内的硬盘热插拔机构、电源接口卡和PCIE接口转换卡；所述光驱位固定盒的前面板设有双路电源开关；所述硬盘热插拔机构的硬盘插入口位于所述前面板方向；所述PCIE接口转换卡的PCIE接口通过PCIE数据线与主板连接；所述电源接口卡与备份硬盘的电源接口和所述双路电源开关连接；所述PCIE接口转换卡的的SATA接口与备份硬盘的数据接口连接。
上述技术方案的一个改进在于，所述前面板设有可插入硬盘的硬盘位散热孔。
上述技术方案的一个进一步改进在于，所述硬盘位散热孔与所述硬盘插入口对齐，所述硬盘插入口设有盖板。
上述技术方案的一个进一步改进在于，所述盖板的一侧设有与所述硬盘热插拔机构连接的铰链，另一侧设有把手；所述硬盘插入口靠近所述把手一侧设有用于锁定所述把手的硬盘锁。
在上述技术方案的一些实施例中，所述PCIE接口标准为PCIE-1x。
上述技术方案的一个改进在于，所述硬盘热插拔机构内侧沿备份银盘插入方向设有滑道，所述滑道后端设有限位块，所述滑道前端延伸至所述硬盘插入口。
上述技术方案的一个进一步改进在于，所述限位块设有弹性体，以便将备份硬盘压向所述硬盘插入口。
上述技术方案的一个改进在于，所述电源接口卡设有双路继电器以及通过以太网与本地终端或者远程终端连接的控制模块，双路电源开关与所述控制模块的输入端连接，双路继电器的控制端与所述控制模块的输出端连接，所述双路继电器的输出触点连接在备份硬盘的电源接口与电源接口卡之间。
上述技术方案的一些实施例中，所述控制模块为具有以太网接口的单片机。
上述技术方案的一些实施例中，所述控制模块为包括单片机和通过串口与所述单片机连接的以太网-串口转换芯片。
本发明带来的有益效果是：1、实现了常规硬盘的实时开关控制，解决部分主板不支持SATA硬盘热插拔问题；2、实现终端电脑的可控数据备份，解决了因单硬盘损坏而造成数据丢失的问题；3、解决了信息安全要求下的硬盘接入需注册、加密、且数量有限的不便性，增加了易用性、安全性。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的主视示意图；
图2为图1实施例的侧视角度的三维结构示意图；
图3为图1实施例的俯视结构示意图；
图4为图1实施例的后视结构示意图；
图5为图1实施例中硬盘热拔插机构的结构示意图；
图6为图1实施例中电源接口卡电路原理示意图；
图7为本发明实施例二的电源接口卡电路原理示意图；
其中，10、光驱位固定盒，11、前面板，12、双路电源开关，13、散热孔，14、光驱位固定螺丝孔，20、硬盘热插拔机构，21、硬盘插入口，22、盖板，23、铰链，24、把手，25、硬盘锁，26、固定螺丝，27、滑道，30、电源接口卡，40、PCIE接口转换卡，50、备份硬盘，60、控制模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
首先需要说明的是，本发明的目的是根据具有保密限制的终端电脑日常运行环境情况下，实现终端数据的可控备份，以保障终端电脑的长时间安全稳定运行，即使发生终端运行硬盘损坏，也不至于硬盘数据全部丢失的可控数据备份装置，即能有效防护终端数据，又方便使用。终端电脑的保密限制是1）限制主板的外部联网，如WLAN口授权后才分配IP地址；2）物理封闭USB等外部通讯接口，另外，因为常规硬盘的SATA接口不能实现单独上电，使用在SATA口上设置冗余硬盘作为备份硬盘，不能实现硬件的隔离，使得主硬盘出现数据损失时，备份硬盘因为也在带电运行，因此也可能出现数据损失，不能实现数据备份的物理隔离保存。下面结合附图和实施例以进一步说明本发明提供的技术方案以及各方面的技术效果，以供技术人员参考实施或者进行进一步的改进。
实施例一
如图1、2、3、4、5、6所示，本实施例是一种集控制电源、热插拔、可锁防护、散热等一体的光驱位数据备份盒，安装使用方便、安全可靠、高效，用于标准终端电脑机箱空闲的光驱位，终端电脑机箱上设有机箱锁，只有授权人员可以打开机箱。本实施例光驱位数据备份盒包括光驱位固定盒10、硬盘热插拔机构20、电源接口卡30和PCIE接口转换卡40。
本实施例中，光驱位固定盒10采用前后开孔的半密闭式结构，前部设有前面板11，前面板11设有可插入硬盘的硬盘位散热孔13，后部开放，利用电源风扇、CPU风扇或者机箱风扇形成前后对流的散热通道，光驱位固定盒10长170mm×宽145mm×高42mm，通过光驱位固定螺丝孔14安装在机箱光驱位。盒内安装固定有硬盘热插拔机构20、电源接口卡30和PCIE接口转换卡40。
本实施例中，硬盘热插拔机构20为长150mm×宽105mm×高28mm的盒型装置，其前端为硬盘插入口21，硬盘热插拔机构20在光驱位固定盒10内安装完毕后硬盘插入口21基本上与前面板11平齐，硬盘插入口21上设有盖板22，盖板22的一侧设有与硬盘热插拔机构20连接的铰链23，另一侧设有把手24；硬盘插入口21靠近所述把手24一侧设有用于锁定所述把手的硬盘锁25，硬盘热插拔机构20安装备份硬盘50的方式为平推式，其内部两侧相对的设有供备份硬盘拆卸或安装的滑道27，滑道27后端设有限位块，滑道前端延伸至硬盘插入口21。硬盘热插拔机构20采用两侧滑道27，以及前部的盖板22，后部的限位块固定备份硬盘50。限位块设有弹性体，以便将备份硬盘50压向硬盘插入口21，把手24上设有卡扣加固定锁具，使得盖板22闭合并通过硬盘锁锁定后，盖板22与限位块前后配合固定并防止硬盘震度，上述结构方便拆卸备份硬盘50又可以防止备份硬盘50被盗。
本实施例中，PCIE接口转换卡40是一种为双向数据接口，选用DIEWU的SATA3-PCIE型转换卡，一端为SATA3串口，一边为PCIE 1X接口，PCIE接口转换卡40固定在硬盘热插拔机构20后面，为硬盘热插拔机构20提供固定式串口，当备份硬盘50插入硬盘热插拔机构20后其SATA接口与PCIE接口转换卡40的SATA3接口对接，另一端的PCIE 1X接口经PCIE 1X数据线接入主板PCIE 1X接口。
本实施例中，电源接口卡30是备份硬盘50的电源控制卡，包括4针D型接口A，控制开关接口B，和硬盘电源输出接口C，其中接口A为D型电源接口，接入终端电脑电源的标准D型电源线输入5V/12V电源，引出机箱电源的2路供电（5V+、12V+）后，通过接口B与双路电源开关12连接，然后通过接口C接入的备份硬盘50的电源接口，实现备份硬盘50电源的开关可控。
本实施例的使用方法如下：
步骤一，将SATA硬盘（3.5英寸或者2.5英寸）作为备份硬盘固定在硬盘热插拔机构上，通过螺丝或硬盘热插拔机构侧壁的弹性卡簧固定。
步骤二，将硬盘热插拔机构播入光驱位固定盒，并通过配孔固定在光驱位固定盒底面。
步骤三，将光驱位固定盒插入标准机箱的光驱位，将机箱电源的D型电源线插入电源接口卡的D型接口，将机箱主板的PCIE-1x接口通过PCIE-1x数据线接入PCIE接口转换卡的PCIE接口。通过硬盘锁将把手锁定，使得不能打开把手取出硬盘，安装步骤完成。
步骤四，使用时，可以在打开机箱电源，主板进入系统后，开启双路电源开关，启动备份硬盘，在备份数据后，优选的，备份进程或者线程停止12秒后，关闭双路电源开关以关闭备份硬盘。具体的，备份数据既可以手动复制、粘贴，也可采用备份软件，将备份路径定位到备份硬盘，在开启备份时采用软件进行备份，备份完成后关闭硬盘，实现数据自备份。
实施例二
本实施例是一种通过网路通讯控制的光驱位数据备份盒，如图7所示，与实施例一的区别在于，本实施例的电源接口卡设有双路继电器和与该双路继电器控制端连接的控制模块，所述控制模块通过以太网与本地终端或者远程终端连接，双路电源开关与控制模块的一个输入端连接。
控制模块可以选用51系列具有网络接口8位单片机，或者是单片机与以太网-串口转换芯片的组合。控制模块的电源输入端通过插入电源接口卡的D型电源线与机箱电源的5V连接以获取稳定的供电，并在机箱电源输出时保持待机。
控制模块的单片机按照以下逻辑配置：
1）接收到双路控制开关的上电信号后，控制双路继电器，接通备份硬盘的12V和5V，并通过以太网向本地终端或者远程终端发送一个上电信息；
2）接收到双路控制开关的断电信号后，控制双路继电器，断开备份硬盘的12V和5V，并通过以太网向本地终端或者远程终端发送一个断电信息；
3）接收到本地终端或者远程终端的一个上电命令后，控制双路继电器接通备份硬盘的12V和5V，并返回执行命令成功信息；
4）接收到本地终端或者远程终端的一个断电命令后，控制双路继电器断开备份硬盘的12V和5V，并返回执行命令成功信息。
上述方案实现了备份硬盘独立的电源控制，当控制模块与本地终端连接时，可以通过命令接通或者断开备份硬盘电源，适用于本地终端只露出开关机键的情况，当控制模块与远程终端连接时，可以实现远程的授权备份操作，适用于内网各终端的批量管理；通过以太网可以同时连接本地终端和远程终端，从而同时实现上述两种功能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种光驱位数据备份盒，用于安装备份硬盘，其特征在于：包括光驱位固定盒以及设置在所述光驱位固定盒内的硬盘热插拔机构、电源接口卡和PCIE接口转换卡；所述光驱位固定盒的前面板设有双路电源开关；所述硬盘热插拔机构的硬盘插入口位于所述前面板方向；所述PCIE接口转换卡的PCIE接口通过PCIE数据线与主板连接；所述电源接口卡与备份硬盘的电源接口和所述双路电源开关连接；所述PCIE接口转换卡的SATA接口与备份硬盘的数据接口连接；
所述电源接口卡设有双路继电器以及通过以太网与本地终端或者远程终端连接的控制模块，双路电源开关与所述控制模块的输入端连接，双路继电器的控制端与所述控制模块的输出端连接，所述双路继电器的输出触点连接在备份硬盘的电源接口与电源接口卡之间；
所述控制模块被配置的控制逻辑包括：
接收到双路控制开关的上电信号后，控制双路继电器，接通备份硬盘的12V和5V，并通过以太网向本地终端或者远程终端发送一个上电信息；
接收到双路控制开关的断电信号后，控制双路继电器，断开备份硬盘的12V和5V，并通过以太网向本地终端或者远程终端发送一个断电信息；
接收到本地终端或者远程终端的一个上电命令后，控制双路继电器接通备份硬盘的12V和5V，并返回执行命令成功信息；
以及，
接收到本地终端或者远程终端的一个断电命令后，控制双路继电器断开备份硬盘的12V和5V，并返回执行命令成功信息。
2.根据权利要求1所述的光驱位数据备份盒，其特征在于：所述前面板设有可插入硬盘的硬盘位散热孔。
3.根据权利要求2所述的光驱位数据备份盒，其特征在于：所述硬盘位散热孔与所述硬盘插入口对齐，所述硬盘插入口设有盖板。
4.根据权利要求3所述的光驱位数据备份盒，其特征在于：所述盖板的一侧设有与所述硬盘热插拔机构连接的铰链，另一侧设有把手；所述硬盘插入口靠近所述把手一侧设有用于锁定所述把手的硬盘锁。
5.根据权利要求1所述的光驱位数据备份盒，其特征在于：所述PCIE接口标准为PCIE-1x。
6.根据权利要求1所述的光驱位数据备份盒，其特征在于：所述硬盘热插拔机构内侧沿备份硬盘插入方向设有滑道，所述滑道后端设有限位块，所述滑道前端延伸至所述硬盘插入口。
7.根据权利要求6所述的光驱位数据备份盒，其特征在于：所述限位块设有弹性体，以便将备份硬盘压向所述硬盘插入口。
8.根据权利要求1所述的光驱位数据备份盒，其特征在于：所述控制模块为具有以太网接口的单片机。
9.根据权利要求1所述的光驱位数据备份盒，其特征在于：所述控制模块为包括单片机和通过串口与所述单片机连接的以太网-串口转换芯片。
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