CN116259135B - 一种智能光盘存储柜及其存储的方法 - Google Patents

Abstract

一种智能光盘存储柜，包括柜体机械部分、强电部分、弱电控制部分所组成。所述机械部分包括柜体行走支撑单元、柜体单元、光盘存储转盘单元、用户光盘存取单元、光盘补货单元；强电部分包括强电电源单元、机械驱动单元、主控门单元；弱电控制部分包括人机界面，主控板单元、外围传感器单元，通过技术方法的创新，发明一种光盘存储占用空间小，室内空间利用率高，全自动化无需专管人员、单位光盘存储管理的建设成本低与运营人工成本低；采用全自动存取方式，且实现存储装置故障率低、可靠性高、无需定期维护；无人管理状态下实现自动层级涉密管理功能；用户通过远程手机微信公众号预约，实现一键自动存取，用户体验度好的新型智能光盘存储柜。

Description

一种智能光盘存储柜及其存储的方法

技术领域

本发明涉及光盘实物存储技术领域，具体涉及一种智能光盘存储柜及其存储的方法。

背景技术

随着信息技术的发展，电子数据存储由早期的磁带，发展到后来的光盘，以及到目前的机械磁盘，固态硬盘，虽然目前机械磁盘以及固态硬盘的占据了数据存储的绝大部分领域，但光盘以其单位数据存储成本低，在许多数据存储场合光盘存储仍然发挥着不可替代的作用。

虽然光盘有以上的许多优点，但是光盘应用于数据存储领域也存在一些问题，与机械硬盘相比，光盘的单位存储容量体积比，对大量光盘数据存储使用的机构场所，光盘数量非常庞大，单位存储几千上万张光盘很常见，光盘的存放管理需要专人进行，且人员借用的时候，需要进行物理索引，查找费时费力，效率低下，同时管理人员的存取出错，时间长了，会出现光盘管理混乱，同时每次进行光盘的实物盘点，也是耗时耗力，效率低下，则需要一款光盘存储柜对光盘存储进行管理，这样减少光盘实物与光盘库存信息出现不一致的问题，同时在存取光盘的时候提高效率，减少人工劳作，减少存储数量信息出错的问题。

从整个光盘存储柜的发展历程来看，光盘存储柜的发展经历了两代，第一代，纯实物光盘存储柜，这代光盘存储柜采用木质或者铁质的分格柜，每个格子做好物理编号，一类光盘就存放在这一格中，人工通过电脑EXCEL表格对光盘数量位置信息进行管理，光盘采用全人工管理，第二代光盘存储柜采用部分带存储机械和索引的光盘存储柜，实现了半自动化，这类存储柜减轻了工作人员的部分劳动强度，大大提高了光盘的存取效率，解决了光盘人工存取出错的问题，但这类存储柜使用中存在以下问题。

存储柜占用空间大，空间利用效率低，室内空间利用效率低下，导致需要布置大量的光盘存储柜才能满足光盘存储的任务，且这类光盘存储还是需要配置专管人员，无法实现用户独自光盘存取，造成单位光盘存取的建设成本高与运营人工成本高。

为了减少人工存取的劳动强度，存取效率低以及由于人工存取位置出错的问题，光盘存储柜一般设置了机械臂以及配备了电动开合的抽屉，来进行一类光盘的粗存取，还有为一张光盘配置一个格栅，通过下部的复杂机械链轮装置以及格栅的上下移动来存取光盘，实现光盘的精存取，这些配置的复杂机械装置或者复杂机械臂装置虽然解决了相关问题，但造价高昂，其所配置的机械装置价格都较高，大量的动作零件导致机械装置的故障率高，同时需要定期进行维护保养，维护保养成本高，导致造价高昂，维护成本高昂，可靠性差。

光盘存取保密安全性差智能化程度低，许多光盘存储柜配备了电动开合的抽屉以及机械臂来进行存取，采用开放式的自动存取方法，导致无法进行涉密级别管理。任何人都能获取到不同涉密等级的光盘。同时存储柜的人机界面一般采用远程的PC上运行的专用软件来进行操作。因此需要专门的光盘存储人员进行操作管理，还是无法做到无人化自动存取管理。

在光盘存取的高峰期，人员需要进行排队存取，无法实现远程预约存取，同时用户无法提前远程搜索可提取光盘的库存信息以及种类，无法实现现场一键存取，造成用户体验度较差。

发明内容

1、本发明的目的在于通过技术方法的创新，发明一种光盘存储占用空间小，室内空间利用率高，全自动化无需专管人员、单位光盘存储管理的建设成本低与运营人工成本低；采用全自动存取方式，且实现运行中装置故障率低、可靠性高、无需定期维护保养；无人管理状态下实现自动层级涉密管理功能，通过远程手机微信公众号预约，实现一键自动存取，用户体验度好的新型智能光盘存储柜。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种智能光盘存储柜，包括柜体机械部分、强电部分、弱电控制部分所组成。所述机械部分包括柜体行走支撑单元、柜体单元、光盘存储转盘单元、用户光盘存取单元、光盘补货单元；强电部分包括强电电源单元、机械驱动单元、主控门单元；弱电控制部分包括人机界面，主控板单元、外围传感器单元。

所述柜体行走支撑单元由多个福马轮地脚所组成，福马轮地脚可以处于行走和固定状态，方便柜体的移动以及位置调整。

所述柜体单元包括柜体框架、光盘储物格外罩展示玻璃、顶盖、顶部电机散热罩。

所述光盘存储转盘单元包括多层高度相等的光盘储物格、分隔板均分插入圆盘将每层划分为大小相等的若个储物格口，螺杆连接光盘存储转盘单元，螺杆通过轴承安装在柜体框架。

所述用户光盘存取单元包括用户存取柜门、若干个用户取件格口。

所述光盘补货单元包括光盘补货柜门。

所述强电电源单元包括电源插口、电源开关。

所述机械驱动单元包括光盘存储转盘驱动伺服电机、取物格口安全门驱动电机，光盘存储转盘驱动伺服电机驱动存储转盘顶部齿轮，带动光盘存储转盘旋转，取物格口安全门驱动电机用来开启和关闭安全门。

所述主控门单元包括主控门。

所述人机界面包括触摸屏、人脸识别摄像头、条码扫描口、NFC读卡器、喇叭

所述主控板单元包括MCU、板载电源、伺服电机驱动接口、光盘存储转盘位置输入、取物格安全门驱动电机接口、通信单元、取物格安全门位置输入、取物格口人员检测红外信号输入。

所述外围传感器单元包括光盘存储转盘位置传感器，取物格安全门位置传感器、取物格口人员安全检测传感器。

在本发明实施例子中，所述柜体行走支撑单元使用6个可调高度福马轮地脚(10)组成。

在本发明实施例子中，所述柜体单元包括1台柜体框架(19)、1片光盘储物格外罩展示玻璃(2)、1个顶盖(18)、1个顶部电机散热罩(11)。

在本发明实施例子中，所述光盘存储转盘单元由8层高度相等的光盘储物格(20)、分隔板(21)均分插入圆盘将每层划分64个储物格口(23)，整个光盘存储转盘共计480个储物格口(23)，螺杆通过圆锥棍子轴承(26)安装在柜体框架。

在本发明实施例子中，所述用户光盘存取单元包括1个用户取件门(3)、门上配备4个用户取件格口(4)，用户操作一次可以存取4个光盘。

在本发明实施例子中，所述光盘补货单元包括1个光盘补货门(13)。

在本发明实施例子中，所述强电电源单元包括1个电源口(16)、1个电源开关(17)。

在本发明实施例子中，所述机械驱动单元包括1台光盘存储转盘驱动伺服电机、4台取物格口安全门驱动电机，光盘存储转盘驱动伺服电机驱动存储转盘顶部齿轮(25)，带动光盘存储转盘旋转，取物格口安全门驱动电机用来开启和关闭安全门在本发明实施例子中，所述主控门单元包括1个主控门(12)。

在本发明实施例子中，所述人机界面包括21.5寸触摸屏(6)、1K高清人脸识别摄像头、1台条码扫描口(9)、1台NFC读卡器(8)、双喇叭(7)。

在本发明实施例子中，MCU27采用意法半导体STM32F407VET6，板载电源28使用海菱科AC220转DC12V10W电源，1路伺服电机(31)驱动接口、1路光盘存储转盘位置输入(32)、4路取物格安全门驱动电机接口(29)、通信单元采用1路RJ45网口(35)与1路RS485通信口(34)、4路取物格安全门位1置输入、4路取物格口人员检测红外信号输入(33)。

在本发明实施例子中，所述外围传感器单元包括1路光盘存储转盘位置传感器(38)，4路取物格安全门位置传感器(35)、4路取物格口人员安全检测传感器(36)。

本发明还提供了一种采用如上述所述的一种智能光盘存储柜的存储方法包括如下步骤：

步骤Step1：系统上电，网络处于连接状态。

步骤Step2：光盘补货人员点击触摸屏上补货装置，或者打开手机微信公众号或者微信小程序输入员身份验证后进入光盘补货界面，点击相应按钮使智能光盘存储柜进入补货状态。

步骤Step3：打开光盘补货门，往光盘存储转盘上的光盘储物格上放置光盘，此时在微信小程序中或者触摸屏中填入光盘存储转盘储物格的物理编号、以及填写上光盘的信息名称及内容、涉密等级等信息，点击存入按钮，则此光盘完成存储，触摸屏中光盘相应的信息进行了存储更新。

步骤Step4：继续步骤Step3,完成下一个光盘存储。

步骤Step5：当光盘补货门旁边的光盘储物格存储满了以后，通过点击触摸屏上储物格旋转按钮或者手机微信公众号或者微信小程序上储物格旋转按钮，旋转光盘存储转盘，则光盘补货门对面空的储物格光盘存储旋转到了光盘补货门旁边。继续Step3，进行后面光盘存储。

步骤Step6：当完成光盘存储时候，关上光盘补货门，光盘存储完成。

本发明发明实施例中还包括用户存取光盘的方法，其具体包括如下步骤：

步骤S1：系统上电，整个系统进行初始化设置，可以进行用户光盘存取操作。

步骤S2：用户可以通过手机微信公众号查询及获取所需光盘信息，并进行光盘存取预约。

步骤S3：用户来到现场，通过人机界面进行人脸识别，或者刷手机二维码进行认证。

步骤S3：触摸屏认证用户信息，通过RS485向主板发出用户所需光盘的物理位置信息。

步骤S4：主板接受到光盘所需的物理位置信息，主板获取转盘架目前所处的位置，然后计算出光盘架所要旋转的角度，控制转盘架伺服电机旋转到规定的角度，此时所需的光盘所处的位置刚好对准取件格口。

步骤S5：主板控制对应位置的取物格安全门驱动电机，打开安全门，此时喇叭发出语音，提醒用户可以伸手进取物格口开始存取光盘了。

步骤S6：取物格口人员安全检测传感器检测到用户手伸进去存取光盘，则禁止安全门电机关上，保护用户安全。

步骤S7：当取物格口人员安全检测传感器检测10秒钟没有检测到用户手伸进去，则喇叭提醒用户，“语音播报结束5秒钟后安全门关闭，如果用户还需存取，请点击触摸屏上按钮，如果无需存取则手不得再深入用户取物格”语音播报完，主板控制对应位置的取物格安全门驱动电机，关闭安全门

步骤S8：用户存取光盘结束。

本发明还提供了一种采用如上

述所述的一种智能光盘存储柜的光盘储存信息管理的方法，包括如下步骤：

步骤一、触摸屏对存储了本存储柜内所有光盘相关的信息，包括光盘名称、型号、存储物理位置编号进行更新。

步骤二、触摸屏通过网口与云平台三次握手，建立网络连接。

步骤三、触摸屏通过与云平台建立的连接然后把光盘存储的信息推送到云平台端，云平台对存储的信息进行更新，触摸屏与云平台信息交互完成，触摸屏与云平台断开连接。

步骤四、触摸屏与云平台信息交互完成后，经过3分钟，触摸屏与云平台再次建立握手建立网络连接，再次重复步骤三的操作。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)、体积小，能够实现室内空间的高效率利用，在单位体积存储光盘数量上大幅度超过其它光盘存储柜，使单位数量光盘存储建设费用低。

(2)、自动化程度高，无需专职管理人员值班管理光盘存取，能够大幅度降低运营的人工成本(只需管理人员补货即可)。用户借助手机可一键预约存取光盘，同时现场用户可一键自主存取光盘，且存取光盘速度非常快，同时24小时光盘均可存取，用户体验度非常好。

(3)、运动机械部件少、无需定期维护保养、故障率非常低、运行可靠性非常高，运行成本非常低。

(4)、在无专管理人员情况下，可以做到不同层级的涉密管理。

附图说明

图1为本发明的各功能单元实物位置图

图2为本发明光盘存储转盘格栅图

图3为本发明主板硬件框图

图4为本发明传感器硬件框图

图5-1为本发明智能光盘存储柜的存储方法流程图

图5-2为本发明智能光盘存储柜用户存取光盘流程图

图5-3为本发明智能光盘存储柜的光盘储存信息管理流程图

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

如图1所示、被发明一种智能光盘存储柜，包括柜体机械部分、强电部分、弱电控制部分所组成。所述机械部分包括柜体行走支撑单元、柜体单元、光盘存储转盘单元、用户光盘存取单元、光盘补货单元；强电部分包括强电电源单元、机械驱动单元、主控门单元；弱电控制部分包括人机界面，主控板单元、外围传感器单元。

所述柜体行走支撑单元使用6个可调高度福马轮10地脚组成。

所述柜体单元包括1台柜体框架(19)、1片光盘储物格外罩展示玻璃(2)、1个顶盖(18)、1个顶部电机散热罩(11)。

所述用户光盘存取单元包括1个用户取件门(3)、门上配备4个用户取件格口(4)，用户操作一次可以存取4个光盘。

所述光盘补货单元包括1个光盘补货门(13)。

所述强电电源单元包括1个电源口(16)、1个电源开关(17)。

所述主控门单元包括1个主控门(12)。

所述人机界面包括21.5寸触摸屏(6)、1K高清人脸识别摄像头、1台条码扫描口(9)、1台NFC读卡器(8)、双喇叭(7)。

所述用户光盘存取单元包括1个用户取件门(3)、门上配备4个用户取件格口(4)，用户操作一次可以存取4个光盘，配备4路取物格口人员安全检测传感器(36)。

如图2所示，所述光盘存储转盘单元由8层高度相等的光盘储物格(20)、分隔板(21)均分插入圆盘将每层划分64个储物格口(23)，整个光盘存储转盘共计480个储物格口(23)，螺杆通过圆锥棍子轴承(26)安装在柜体框架。

所述机械驱动单元包括1台光盘存储转盘驱动伺服电机、4台取物格口安全门驱动电机，光盘存储转盘驱动伺服电机驱动存储转盘顶部齿轮(25)，带动光盘存储转盘旋转，取物格口安全门驱动电机用来开启和关闭安全门。

如图3所示，MCU27采用意法半导体STM32F407VET6，板载电源28使用海菱科AC220转DC12V10W电源，1路伺服电机(31)驱动接口、1路光盘存储转盘位置输入(32)、4路取物格安全门驱动电机接口(29)、通信单元采用1路RJ45网口(35)与1路RS485通信口(34)、4路取物格安全门位1置输入、4路取物格口人员检测红外信号输入(33)。

如图4所示，所述外围传感器单元包括1路光盘存储转盘位置传感器(38)，4路取物格安全门位置传感器(35)、4路取物格口人员安全检测传感器(36)。

如图5-1所示，本发明还提供了一种采用如上

述所述的智能光盘存储柜的存储方法包括如下步骤：

步骤Step1：系统上电，网络处于连接状态

步骤Step2：光盘补货人员点击触摸屏上补货装置，或者打开手机微信公众号或者微信小程序输入员身份验证后进入光盘补货界面，点击相应按钮使智能光盘存储柜进入补货状态。

步骤Step3：打开光盘补货门，往光盘存储转盘上的光盘储物格上放置光盘，此时在微信小程序中或者触摸屏中填入光盘存储转盘储物格的物理编号、以及填写上光盘的信息名称及内容、涉密等级等信息，点击存入按钮，则此光盘完成存储，触摸屏中光盘相应的信息进行了存储更新。

步骤Step4：继续步骤Step3,完成下一个光盘存储。

步骤Step5：当光盘补货门旁边的光盘储物格存储满了以后，通过点击触摸屏上储物格旋转按钮或者手机微信公众号或者微信小程序上储物格旋转按钮，旋转光盘存储转盘，则光盘补货门对面空的储物格光盘存储旋转到了光盘补货门旁边。继续Step3，进行后面光盘存储。

步骤Step6：当完成光盘存储时候，关上光盘补货门，光盘存储完成。

如图5-2所示，本发明发明实施例中还包括用户存取光盘的方法，其具体包括如下步骤：

步骤S1：系统上电，整个系统进行初始化设置，可以进行用户光盘存取操作；

步骤S2：用户可以通过手机微信公众号查询及获取所需光盘信息，并进行光盘存取预约

步骤S3：用户来到现场，通过人机界面进行人脸识别，或者刷手机二维码进行认证。

步骤S3：触摸屏认证用户信息，通过RS485向主板发出用户所需光盘的物理位置信息。

步骤S4：主板接受到光盘所需的物理位置信息，主板获取转盘架目前所处的位置，然后计算出光盘架所要旋转的角度，控制转盘架伺服电机旋转到规定的角度，此时所需的光盘所处的位置刚好对准取件格口。

步骤S5：主板控制对应位置的取物格安全门驱动电机，打开安全门，此时喇叭发出语音，提醒用户可以伸手进取物格口开始存取光盘了。

步骤S6：取物格口人员安全检测传感器检测到用户手伸进去存取光盘，则禁止安全门电机关上，保护用户安全。

步骤S7：当取物格口人员安全检测传感器检测10秒钟没有检测到用户手伸进去，则喇叭提醒用户，“语音播报结束5秒钟后安全门关闭，如果用户还需存取，请点击触摸屏上按钮，如果无需存取则手不得再深入用户取物格”语音播报完，主板控制对应位置的取物格安全门驱动电机，关闭安全门

步骤S8：用户存取光盘结束。

如图5-3，本发明还提供了一种采用如上

述所述的智能光盘存储柜的光盘储存信息管理的方法，包括如下步骤：

步骤一、触摸屏对存储了本存储柜内所有光盘相关的信息，包括光盘名称、型号、存储物理位置编号进行更新。

步骤二、触摸屏通过网口与云平台三次握手，建立网络连接。

步骤三、触摸屏通过与云平台建立的连接然后把光盘存储的信息推送到云平台端，云平台对存储的信息进行更新，触摸屏与云平台信息交互完成，触摸屏与云平台断开连接。

步骤四、触摸屏与云平台信息交互完成后，经过3分钟，触摸屏与云平台再次建立握手建立网络连接，再次重复步骤三的操作。

为让本领域技术人员更加了解本发明技术方案，以下结合具体实施过程，讲述本发明：

本发明的技术路线如下：摒弃传统光盘存储柜所使用机械臂配合电动开合的存储抽屉以及复杂的机械链轮装置配合格栅存储的技术路线，使用新型多层转盘架的光盘存储装置以及移动互联网这一技术路线，克服了传统的技术路线所存在的自动化程度低，管理人员工作强度高，光盘存储效率低，用户体验度差，存取机械装置复杂，占用空间大，室内空间利用率低，需要定期维护保养，且故障率高，无法实现自动层级涉密管理，光盘存储建设成本与运营人工成本高的问题。

实现光盘存储占用空间小，室内空间利用率高，全自动化无需专管人员、单位光盘存储管理的建设成本低与运营人工成本低；采用全自动存取方式，且实现运行中装置故障率低、可靠性高、无需定期维护；实现保密性高，自动层级涉密管理功能；通过远程手机微信公众号预约，实现一键自动存取，用户体验度好的新型智能光盘存储柜。

本发明由柜体机械部分、强电部分、弱电控制三大部分组成部分组成

所述机械部分包括柜体行走支撑单元、柜体单元、光盘存储转盘单元、用户光盘存取单元、光盘补货单元；强电部分包括强电电源单元、机械驱动单元、主控门单元；弱电控制部分包括人机界面，主控板单元、外围传感器单元。

机械部分、强电部分、弱电控制部分分别由以下组成：

(1)、行走支撑单元；柜体行走支撑单元使用6个可调高度福马轮10地脚组成，福马论可在柜体移动调整位置以及固定中自由切换，且福马轮高度可调，能够自适应地面的平整度，使用十分方便。

(2)、柜体单元包括1台柜体框架(19)、1片光盘储物格外罩展示玻璃(2)、1个顶盖(18)、1个顶部电机散热罩(11)，光盘储物格展示玻璃(2)为钢化玻璃，从外部可以看到储物柜内部光盘存储情况，顶部电机散热罩可以实现电机的散热。

(3)、用户光盘存取单元包括1个用户取件门(3)、门上配备4个用户取件格口(4)，用户操作一次可以存取4个光盘。

(4)、光盘补货单元包括1个光盘补货门(13)，该补货柜门打开后管理人员可以进行光盘补货。

(5)、强电电源单元包括1个电源口(16)、1个电源开关(17)，电源开关和插口用来外接市电电源，为智能光盘存取柜工作提供电源。

(6)、主控门单元包括1个主控门(12)，主控门用于主控板的安装以及检修及维护。

(7)、人机界面包括21.5寸触摸屏(6)、1K高清人脸识别摄像头、1台条码扫描口(9)、1台NFC读卡器(8)、双喇叭(7)，人机界面用于与光盘存取用户以及光盘补货管理人员进行交互，完成用户管理人员的身份认证、进入存取状态，光盘柜的光盘补货信息录入，以及柜内光盘物理位置以及相关信息的存储，

(8)、用户光盘存取单元包括1个用户取件门(3)、门上配备4个用户取件格口(4)，用户操作一次可以存取4个光盘，配备4路取物格口人员安全检测传感器(36)。

(9)、所述光盘存储转盘单元由8层高度相等的光盘储物格(20)、分隔板(21)均分插入圆盘将每层划分64个储物格口(23)，整个光盘存储转盘共计480个储物格口(23)，螺杆通过圆锥棍子轴承(26)安装在柜体框架，储物格为光盘存储的位置。

(10)、机械驱动单元包括1台光盘存储转盘驱动伺服电机、4台取物格口安全门驱动电机，光盘存储转盘驱动伺服电机驱动存储转盘顶部齿轮(25)，带动光盘存储转盘旋转，取物格口安全门驱动电机用来开启和关闭安全门，驱动伺服电机通过齿轮带动多层转盘架顶部的齿轮(25)，从而完成光盘的存取查找工作。

(11)、主控板单元MCU27采用意法半导体STM32F407VET6，板载电源28使用海菱科AC220转DC12V10W电源，1路伺服电机(31)驱动接口、1路光盘存储转盘位置输入(32)、4路取物格安全门驱动电机接口(29)、通信单元采用1路RJ45网口(35)与1路RS485通信口(34)、4路取物格安全门位置输入(30)、4路取物格口人员检测红外信号输入(33)。主控板单元完成整个存储柜的相关动操作部位的开关以及以及各类用户取物探测，以及转盘位置信号的输入探测，以及通过RS485与触摸屏通信，接受及执行触摸屏发出的命令。

(12)、外围传感器单元包括1路光盘存储转盘位置传感器(38)，4路取物格安全门位置传感器(35)、4路取物格口人员安全检测传感器(36)。

本发明智能光盘存储柜工作原理如下：

接上市电电源，打开电源开关，此时触摸屏与主控板均进行开机初始化，当初始化完成后，触摸屏对光盘的存储信息进行统计，然后通过网口更新到云端，信息更新完，触摸屏与云端断开连接，后面每隔3分钟触摸屏与云平台进行连接一次，进行数据信息的更新，做到存储的实际光盘信息与云端保护完全一致。

当管理人员需要对光盘进行补货的时候，光盘补货人员点击触摸屏上补货装置，或者打开手机微信公众号或者微信小程序输入员身份验证后进入光盘补货界面，点击相应按钮使智能光盘存储柜进入补货状态，打开光盘补货门，往光盘存储转盘上的光盘储物格上放置光盘，此时在微信小程序中或者触摸屏中填入光盘存储转盘储物格的物理编号、以及填写上光盘的信息名称及内容、涉密等级等信息，点击存入按钮，则此光盘完成存储，触摸屏中光盘相应的信息进行了存储更新。如此往复完成下一个光盘存储，当光盘补货门旁边的光盘储物格存储满了以后，通过点击触摸屏上储物格旋转按钮或者手机微信公众号或者微信小程序上储物格旋转按钮，此时主板接受到触摸屏的按钮，驱动转盘架的驱动电机，从而旋转光盘存储转盘，则光盘补货门对面空的储物格光盘存储旋转到了光盘补货门旁边。继续进行后面光盘存储，当完成光盘存储时候，关上光盘补货门，光盘存储完成，此时触摸屏与云平台建立信息连接完成，完成光盘存储信息更新。

当用户需要存取光盘服务的时候整个系统进行初始化设置，可以进行用户光盘存取操作；

用户可以通过手机微信公众号查询及获取所需光盘信息，并进行光盘存取预约，用户也可以不用预约，直接来到现场进行光盘的存取操作，用户来到现场，通过人机界面进行人脸识别，或者刷手机二维码进行身份认证，触摸屏认证用户信息，通过RS485向主板发出用户所需光盘的物理位置信息，主板接受到光盘所需的物理位置信息，主板获取转盘架目前所处的位置，然后计算出光盘架所要旋转的角度，控制转盘架伺服电机旋转到规定的角度，此时所需的光盘所处的位置刚好对准取件格口，主板控制对应位置的取物格安全门驱动电机，打开安全门，此时喇叭发出语音，提醒用户可以伸手进取物格口开始存取光盘了，取物格口人员安全检测传感器检测到用户手伸进去存取光盘，则禁止安全门电机关上，保护用户安全，当取物格口人员安全检测传感器检测10秒钟没有检测到用户手伸进去，则喇叭提醒用户，“语音播报结束5秒钟后安全门关闭，如果用户还需存取，请点击触摸屏上按钮，如果无需存取则手不得再深入用户取物格”语音播报完，主板控制对应位置的取物格安全门驱动电机，关闭安全门，用户存取光盘结束，此时触摸屏与云平台建立信息连接完成，完成光盘存储信息更新。

以上为本发明技术路线实现的较佳方式，同时凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能光盘存储柜，其特征在于：包括柜体机械部分、强电部分、弱电控制部分所组成，所述柜体机械部分包括柜体行走支撑单元、柜体单元、光盘存储转盘单元、用户光盘存取单元、光盘补货单元；强电部分包括强电电源单元、机械驱动单元、主控门单元；弱电控制部分包括人机界面，主控板单元、外围传感器单元；

所述柜体行走支撑单元由多个福马轮地脚所组成，福马轮地脚可以处于行走和固定状态，方便柜体的移动以及位置调整；

所述柜体单元包括柜体框架、光盘储物格外罩展示玻璃、顶盖、顶部电机散热罩；

所述光盘存储转盘单元包括多层高度相等的光盘储物格、分隔板均分插入圆盘将每层划分为 大小相等的若个储物格口，螺杆连接光盘存储转盘单元，螺杆通过轴承安装在柜体框架；

所述用户光盘存取单元包括用户取件门、若干个用户取件格口；

所述光盘补货单元包括光盘补货门；

所述强电电源单元包括电源口、电源开关；

所述机械驱动单元包括光盘存储转盘驱动伺服电机、取物格口安全门驱动电机，光盘存储转盘驱动伺服电机驱动存储转盘顶部齿轮，带动光盘存储转盘旋转，取物格口安全门驱动电机用来开启和关闭安全门；

所述主控门单元包括主控门；

所述人机界面包括触摸屏、人脸识别摄像头、条码扫描口、NFC读卡器、喇叭；

所述主控板单元包括采用意法半导体STM32F407VET6芯片的MCU（27），使用海菱科AC220转DC12V10W板载电源（28）、1路伺服电机驱动接口（31）、1路光盘存储转盘位置输入（32）、4路取物格安全门驱动电机接口（29）、通信单元采用1路RJ45网口与1路RS485通信口（34）、4路取物格安全门位置输入（30）、4路取物格口人员检测红外信号输入（33）；

所述外围传感器单元包括光盘存储转盘位置传感器，取物格安全门位置传感器、取物格口人员安全检测传感器。

2.根据权利要求1所述的智能光盘存储柜，其特征在于：所述柜体行走支撑单元使用6个可调高度福马轮地脚（10）组成，柜体单元包括1台柜体框架（19）、1片光盘储物格外罩展示玻璃（2）、1个顶盖（18）、1个顶部电机散热罩（11），光盘存储转盘单元由8层高度相等的光盘储物格（20）、分隔板（21）均分插入圆盘将每层划分64个储物格口（23），螺杆通过圆锥棍子轴承（26）安装在柜体框架。

3.根据权利要求1所述的智能光盘存储柜，其特征在于：所述用户光盘存取单元包括1个用户取件门（3）、门上配备4个用户取件格口（4），用户操作一次可以存取4个光盘，所述光盘补货单元包括1个光盘补货门（13），所述强电电源单元包括1个电源口（16）、1个电源开关（17）。

4.根据权利要求1所述的智能光盘存储柜，其特征在于：所述机械驱动单元包括1台光盘存储转盘驱动伺服电机、4台取物格口安全门驱动电机，光盘存储转盘驱动伺服电机驱动存储转盘顶部齿轮（25），带动光盘存储转盘旋转，取物格口安全门驱动电机用来开启和关闭安全门，所述主控门单元包括1个主控门（12）。

5.根据权利要求1所述的智能光盘存储柜，其特征在于：所述人机界面包括21.5寸触摸屏（6）、1K高清人脸识别摄像头、1台条码扫描口（9）、1台NFC读卡器（8）、双喇叭（7）。

6.根据权利要求1所述的智能光盘存储柜，其特征在于：所述外围传感器单元包括1路光盘存储转盘位置传感器（38），4路取物格安全门位置传感器、4路取物格口人员安全检测传感器（36）。

7.根据权利要求1所述的智能光盘存储柜的存储的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤Step1：系统上电，网络处于连接状态；

步骤Step2：光盘补货人员点击触摸屏上补货装置，或者打开手机微信公众号或者微信小程序输入员身份验证后进入光盘补货界面，点击相应按钮使智能光盘存储柜进入补货状态；

步骤Step3：打开光盘补货门，往光盘存储转盘上的光盘储物格上放置光盘，此时在微信小程序中或者触摸屏中填入光盘存储转盘储物格的物理编号、以及填写上光盘的信息名称及内容、涉密等级，点击存入按钮，则此光盘完成存储，触摸屏中光盘相应的信息进行了存储更新；

步骤Step4：继续步骤Step3,完成下一个光盘存储；

步骤Step5：当光盘补货门旁边的光盘储物格存储满了以后，通过点击触摸屏上储物格旋转按钮或者手机微信公众号或者微信小程序上储物格旋转按钮，旋转光盘存储转盘，则光盘补货门对面空的储物格光盘存储旋转到了光盘补货门旁边，继续Step3，进行后面光盘存储；

步骤Step6：当完成光盘存储时候，关上光盘补货门，光盘存储完成。

8.根据权利要求1所述的智能光盘存储柜的存储的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1：系统上电，整个系统进行初始化设置，进行用户光盘存取操作；

步骤S2：用户通过手机微信公众号查询及获取所需光盘信息，并进行光盘存取预约；

步骤S3：用户来到现场，通过人机界面进行人脸识别，或者刷手机二维码进行认证；

步骤S3：触摸屏认证用户信息，通过RS485向主板发出用户所需光盘的物理位置信息；

步骤S4：主板接受到光盘所需的物理位置信息，主板获取转盘架目前所处的位置，然后计算出光盘架所要旋转的角度，控制转盘架伺服电机旋转到规定的角度，此时所需的光盘所处的位置刚好对准取件格口；

步骤S5：主板控制对应位置的取物格安全门驱动电机，打开安全门，此时喇叭发出语音，提醒用户可以伸手进取物格口开始存取光盘了；

步骤S6：取物格口人员安全检测传感器检测到用户手伸进去存取光盘，则禁止安全门关上，保护用户安全；

步骤S7：当取物格口人员安全检测传感器检测10秒钟没有检测到用户手伸进去，则喇叭提醒用户，“语音播报结束5秒钟后安全门关闭，如果用户还需存取，请点击触摸屏上按钮，如果无需存取则手不得再深入用户取物格”语音播报完，主板控制对应位置的取物格安全门驱动电机，关闭安全门；

步骤S8：用户存取光盘结束。

9.根据权利要求1所述的智能光盘存储柜的存储的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、触摸屏对存储了本存储柜内所有光盘相关的信息，包括光盘名称、型号、存储物理位置编号进行更新；

步骤二、触摸屏通过网口与云平台三次握手，建立网络连接；

步骤三、触摸屏通过与云平台建立的连接然后把光盘存储的信息推送到云平台端，云平台对存储的信息进行更新，触摸屏与云平台信息交互完成，触摸屏与云平台断开连接；

步骤四、触摸屏与云平台信息交互完成后，经过3分钟，触摸屏与云平台再次建立握手建立网络连接，再次重复步骤三的操作。