一种机架式大容量光盘存储单元模块装置及其存储方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种机架式大容量光盘存储单元模块装置及其存储方法，该模块装置包括电源模块、控制器、磁盘阵列、电机、导轨、支撑结构、机械手、光盘拾取头、光盘笼、光驱、光驱托架及光盘移动通道；光盘笼包括：光盘匣托架、旋转支架、支撑圆盘及笼轴。光盘拾取头安装在机械手上，机械手通过支撑结构连接导轨；光盘匣托架通过旋转支架安装在支撑圆盘之间，支撑圆盘与笼轴相连；光驱托架位于光驱中。本发明专利技术解决了智能光盘存储装置模块化/标准化程度低、装置移动性差，服务响应速度慢、空间利用率低的问题。模块装置便于移动与扩展，可以安装在标准服务器机柜内，是一种服务响应速度快、安全性高、可靠性好、耗能低的智能光盘存储单元模块装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能光盘存储领域，具体涉及一种机架式大容量光盘存储单元模块装置及其存储方法。
技术介绍
随着社会逐渐迈入数字化、信息化的大数据时代，不断膨胀的数据量对信息存储方式提出了越来越高的要求。目前互联网数据中，统计显示约有80％的访问都集中于20％的热点数据中，而其余80％的冷数据的访问仅占了访问量总体的20％。除了冷数据外，还有大量的离线数据。针对这部分不常访问、但是又必须安全存储的数据，光存储是母线单位体积容量最大、最安全、存储成本最低、耗能最少的存储技术。目前的智能光盘库存储装置一般都采用蓝光存储+磁盘阵列存储的方式，可以由上位机控制光盘库中的机械手自动完成光盘取/放/读/写等操作。具有存储容量大(500T以上)、数据安全性高(光盘数据一次性写入后数据不可改写)、存储介质更换周期长(光盘寿命为50-100年)、装置耗能低(光盘不进行读写时不需要能耗)等优点。目前的冷数据/离线数据的存储当前还存在很多问题：第一，在大数据时代，信息数据膨胀的速度，用来数据存储的设备体积也越来越庞大。大量的设备维护会消耗更多的人工，也不利于环境保护。第二，数据存储设备体积庞大，设备的移动性太差。第三，若采用传统的磁盘阵列式存储设备，磁盘存储模式耗能巨大，设备的+发热量大，磁盘寿命短(3-5年)，数据安全性差，用于冷数据/离线数据的存储需要消耗的成本太高。第四，现有的智能光盘库存储设备具有耗能低，发热量小，寿命长，安全性好，一次性投入，后期成本低等优势。但是现有的智能光盘库存储设备大都采用整柜式设计，光驱数量与存储光盘数量不匹配、机械手在忙时服务响应速度慢、模块化、标准化程度差、系统存储容量不够灵活、而且光盘库内部的空间利用率也有待加强。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种大容量、高密度、标准化的机架式大容量光盘存储单元模块装置及其存储方法，用以解决现有光盘库存储装置集成程度低，存储拓展性差、设备移动性差等问题。本专利技术提供的一种机架式大容量光盘存储单元模块装置，包括电源模块、控制器、磁盘阵列、电机、导轨、支撑结构、机械手、光盘拾取头、光盘笼、光驱、光驱托架及光盘移动通道；所述光盘笼包括：光盘匣托架、旋转支架、支撑圆盘及笼轴；所述控制器连接所述电机、光盘拾取头及光驱；所述控制器通过所述电机控制所述机械手的移动及光盘笼的转动；所述磁盘阵列连接所述光驱；所述磁盘阵列用于所述光驱中光盘读/写时数据的缓冲；所述机械手通过所述支撑结构连接所述导轨；所述导轨垂直安装在所述模块装置内；所述支撑结构能够沿导轨方向做直线往复运动；所述光盘拾取头安装在所述机械手上；每个所述光驱连接有一个所述光驱托架；多个所述光驱垂直堆叠放置。所述笼轴上下端分别设有所述支撑圆盘，所述的两片支撑圆盘之间固定连接有所述笼轴，所述支撑圆盘能够以所述笼轴为中心进行旋转；所述旋转支架为竖直圆柱长杆，所述旋转支架关于所述笼轴呈中心对称形式安装在两片所述支撑圆盘之间；同层的每片所述光盘匣托架均连接一个所述旋转支架，所述光盘匣托架能够以所述旋转支架为中心进行旋转；所述电源模块、控制器、磁盘阵列及电机安装在所述光盘笼的上端；进一步的，所述光盘移动通道为一个沿竖直方向的圆柱形通道，所述光盘拾取头的运动路线处于所述光盘移动通道上，所述光盘拾取头的中心线垂直穿过所述光盘移动通道的圆心；当所述光盘笼中的任意一片所述光盘匣托架处于打开状态时，如果其中存放光盘，则该光盘处于所述光盘拾取头处于所述光盘移动通道上；当任意所述光驱中的光驱托架处于打开状态时，如果其中存有光盘，则该光盘也处于所述光盘拾取头处于所述光盘移动通道上。进一步的，所述模块装置包括2个所述光盘笼，所述2个光盘笼左右平行放置；所述导轨及光驱位于2个所述光盘笼之间；所述光盘笼的上下两片所述支撑盘之间设有60～80层光盘匣，每层所述光盘匣包括6个关于所述笼轴呈中心对称分布的所述光盘匣托架；每层光盘匣上的6个所述光盘匣托架的俯视投影重合，投影位置相同的所述光盘匣托架连接在同一根所述旋转支架上。进一步的，所述模块装置外形大小为900×482.6×311.5的7U服务器尺寸。本专利技术还提供了一种机架式大容量光盘存储方法，包括将光盘在不同的光盘匣托架间进行转移，具体包括如下步骤：Sa1：由所述控制器确定光盘的起点位置与终点位置并向所述电机发送驱动信号，所述电机控制起点位置与终点位置处的两个所述光盘笼转动，分别将位于起点位置的光盘匣托架与位于终点位置的光盘匣托架移动至等待勾取的位置；Sa2：所述机械手沿所述导轨移动至位于起点位置的光盘匣托架的对应高度并将勾爪移至起点位置处的光盘笼的对应位置；Sa3：位于起点位置的所述光盘匣托架绕所述旋转支架旋转，配合所述机械手将位于起点位置的所述光盘匣托架勾出，使得位于起点位置的所述光盘匣托架处于打开状态，此时位于起点位置的所述光盘匣托架内的光盘处于所述光盘移动通道上；Sa4：所述机械手上的所述光盘拾取头将光盘拾取至所述光盘拾取头上，起点位置的所述光盘匣托架绕所述旋转支架转动，配合所述机械手将位于起点位置的所述光盘匣托架关闭；Sa5：所述机械手沿所述导轨移动至终点位置的光盘匣托架对应高度并将勾爪移至终点位置处的所述光盘笼的对应位置；Sa6：终点位置处的所述光盘匣托架绕所述旋转支架旋转，配合所述机械手将位于终点位置的所述光盘匣托架勾出，使得位于终点位置的所述光盘匣托架处于打开状态，此时位于终点位置的所述光盘匣托架处于光盘移动通道上；Sa7：所述机械手上的光盘拾取头将光盘放入位于终点位置的光盘匣托架，终点位置处的所述光盘匣托架绕所述旋转支架转动，配合所述机械手将位于终点位置的光盘匣托架关闭，此时光盘已经成功转移至位于终点位置的所述光盘匣托架中；Sa8：所述控制器发送信号令所述机械手回归起点位置，动作结束。一种机架式大容量光盘存储方法，还包括对光盘匣托架中的光盘进行读/写操作，具体包括如下步骤：Sb1：所述控制器确定光盘的起点位置与终点位置，并控制所述电机使得起点位置处的所述光盘笼移动至待勾取位置；Sb2：所述控制器控制所述机械手拾取待进行读/写的光盘，并将光盘移动至位于终点位置的所述光驱的上方；Sb3：位于终点位置的所述光驱中的光驱托架弹出，所述控制器控制所述机械手上的所述光盘拾取头将光盘放置于所述光驱托架中，所述光驱托架放置光盘结束后关闭，进行读/写操作。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术将智能光盘库的全部功能集成于1个尺寸为7U服务器大小的标准模块中，一个42U标准服务器柜可以安装6个模块装置，或按照实际需求增减光盘存储模块装置的数量，从而灵活分配光盘存储/磁盘存储的容量和空间比例，使得光盘存储具备空间拓展性；(2)本专利技术采用磁盘存储作为外部数据到光盘的数据缓冲区，保证数据上传的高效性，每个光驱可以同时进行独立的读/写操作，且光盘之间的数据连续存储，保证需要跨片存储的大文件也可以安全存储/转移/读写，同时也最大化了光盘利用率；(3)本专利技术的机械手只负责模块装置内光盘的相关操作，对比现有的智能光盘存储装置，本专利技术的机械手由于不再需要服务于数量过多的光盘，同样体积的智能光盘存储装置，模块装置的服务响应时间要快50\\％以上；(4)本专利技术缩小了光盘智能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机架式大容量光盘存储单元模块装置，其特征在于，包括电源模块、控制器、磁盘阵列、电机、导轨、支撑结构、机械手、光盘拾取头、光盘笼、光驱、光驱托架及光盘移动通道；所述光盘笼包括：光盘匣托架、旋转支架、支撑圆盘及笼轴；所述控制器连接所述电机、光盘拾取头及光驱；所述控制器通过所述电机控制所述机械手的移动及光盘笼的转动；所述磁盘阵列连接所述光驱；所述磁盘阵列用于所述光驱中光盘读/写时数据的缓冲；所述机械手通过所述支撑结构连接所述导轨；所述导轨垂直安装在所述模块装置内；所述支撑结构能够沿导轨方向做直线往复运动；所述光盘拾取头安装在所述机械手上；每个所述光驱连接有一个所述光驱托架；多个所述光驱垂直堆叠放置；所述笼轴上下端分别设有所述支撑圆盘，两片所述支撑圆盘之间固定连接有所述笼轴，所述支撑圆盘能够以所述笼轴为中心进行旋转；所述旋转支架为竖直圆柱长杆，所述旋转支架关于所述笼轴呈中心对称形式安装在两片所述支撑圆盘之间；同层的每片所述光盘匣托架均连接一个所述旋转支架，所述光盘匣托架能够以所述旋转支架为中心进行旋转；所述电源模块、控制器、磁盘阵列及电机安装在所述光盘笼的上端。

【技术特征摘要】
1.一种机架式大容量光盘存储单元模块装置，其特征在于，包括电源模块、控制器、磁盘阵列、电机、导轨、支撑结构、机械手、光盘拾取头、光盘笼、光驱、光驱托架及光盘移动通道；所述光盘笼包括：光盘匣托架、旋转支架、支撑圆盘及笼轴；所述控制器连接所述电机、光盘拾取头及光驱；所述控制器通过所述电机控制所述机械手的移动及光盘笼的转动；所述磁盘阵列连接所述光驱；所述磁盘阵列用于所述光驱中光盘读/写时数据的缓冲；所述机械手通过所述支撑结构连接所述导轨；所述导轨垂直安装在所述模块装置内；所述支撑结构能够沿导轨方向做直线往复运动；所述光盘拾取头安装在所述机械手上；每个所述光驱连接有一个所述光驱托架；多个所述光驱垂直堆叠放置；所述笼轴上下端分别设有所述支撑圆盘，两片所述支撑圆盘之间固定连接有所述笼轴，所述支撑圆盘能够以所述笼轴为中心进行旋转；所述旋转支架为竖直圆柱长杆，所述旋转支架关于所述笼轴呈中心对称形式安装在两片所述支撑圆盘之间；同层的每片所述光盘匣托架均连接一个所述旋转支架，所述光盘匣托架能够以所述旋转支架为中心进行旋转；所述电源模块、控制器、磁盘阵列及电机安装在所述光盘笼的上端。2.如权利要求1所述的一种机架式大容量光盘存储单元模块装置，其特征在于，所述光盘移动通道为一个沿竖直方向的圆柱形通道，所述光盘拾取头的运动路线处于所述光盘移动通道上，所述光盘拾取头的中心线垂直穿过所述光盘移动通道的圆心；当所述光盘笼中的任意一片所述光盘匣托架处于打开状态时，如果其中存放光盘，则该光盘处于所述光盘拾取头处于所述光盘移动通道上；当任意所述光驱中的光驱托架处于打开状态时，如果其中存有光盘，则该光盘也处于所述光盘拾取头处于所述光盘移动通道上。3.如权利要求1所述的一种机架式大容量光盘存储单元模块装置，其特征在于，所述模块装置包括2个所述光盘笼，所述2个光盘笼左右平行放置；所述导轨及光驱位于2个所述光盘笼之间；所述光盘笼的上下两片所述支撑盘之间设有60～80层光盘匣，每层所述光盘匣包括6个关于所述笼轴呈中心对称分布的所述光盘匣托架；每层光盘匣上的6个所述光盘匣托架的俯视投影重合，投影位置相同的所述光盘匣托架连接在同一根所述旋转支架上。4.如权利要求1所述的一种机架式大容量光盘存储单元模块装置，其特征在于，所述模块装置外形大小为90...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钦若，张卓，张程，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44