大数据科研项目开发用信息管理系统的创新设计与应用

蒋伟 张弦

摘  要：本文提出了一种大数据科研项目开发应用的信息管理系统，其结构简单，主要由管理柜、支撑柱、硬盘插槽、硬盘、驱动电机、旋转轴、圆形板等构件组成。本大数据科研项目开发用信息管理系统操作方便，应用时由驱动电机带动硬盘和凸轮进行转动，凸轮与圆形板接触并使硬盘进行纵向移动，进而插入硬盘插槽内，读取完成后，再次启动驱动电机，驱动电机带动凸轮脱离圆形板，第一弹簧可以使圆形板复位，进而可以使硬盘脱离硬盘插槽，使得硬盘整齐地存放在圆形板上，便于管理。同时，方便于读取硬盘内的内容，提高了大数据科研项目开发的效率。

关键词：大数据  科研项目开发  信息管理系统  创新设计

中图分类号：N39           文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）07（c）-0185-03

Abstract： This paper proposes a kind of information management system for the development and application of big data scientific research projects. Its structure is simple， mainly composed of management cabinet， support column， hard disk slot， hard disk， drive motor， rotating shaft， circular plate and other components. This information management system for big data research and project development is easy to operate， the application shall be conducted by the drive motor to drive the hard disk and CAM rotation， the CAM contact with circular plate and the longitudinal mobile hard disk， and then insert the hard drive slot， after completion of reading， again start the drive motor， drive motor to actuate the CAM from circular plate. The first spring can make the round plate reset， and then can make the hard disk out of the hard disk slot， so that the hard disk neatly stored on the round plate， easy to manage. At the same time， it is convenient to read the contents of the hard disk， which improves the efficiency of the development of big data scientific research projects.

Key Words： Big data; Research project development; Information management system; Innovative design

大數据（ Big Data）是指数量极其庞大、速度快捷以及种类繁多的信息。大数据的大小超出了传统数据库软件工具的抓取、存储、管理和分析能力的数据群[1-2]。通过对大数据信息技术的分类与处理，能够极大地提高人们在制定决策、发现知识以及过程优化方面的能力。维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中指出，大数据是不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而采用所有数据进行分析处理[3-4]，大数据具有“5V”特点：Volume，数据量大，包括采集、存储和计算量都非常大;Variety，种类和来源多样化;Value，数据价值高;Velocity，数据增长速度快，更新处理速度也快，时效性要求高;Veracity，数据的准确性和可信赖度高。由于对信息保存、收集、利用的需要，各行各业都对大数据进行了高度的关注，科研项目开发信息管理系统的大数据也受到了极大的重视。当今，各种信息几乎以瞬时速度在全球传播。人类社会正在进入一个数据越来越难以处理的时期。一是数据规模巨大，全球数据量在2012年已达到2.7ZB（1 ZB=1024EB，1EB相当于10亿GB）;二是产生速度非常快，到2020 年人类数据量将增至35ZB[5]。但是，如此庞大的数据往往无法在一定时间内用常规机器与软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理、服务的数据集合[6]。在进行大数据科研项目开发时，需要将大数据信息存储在硬盘内，由于大数据的数量巨大，进而需要很多硬盘进行存储，目前硬盘仅是简单地放置在柜子内，由于硬盘数量较多，不便于管理，另外不便于读取硬盘内的内容，会降低大数据科研项目开发的效率，所以本文提出了一种大数据科研项目开发用信息管理系统，用以解决上述所提到的问题。

1  大数据科研项目开发用信息管理系统的创新设计

1.1 管理柜

管理柜（见图1）的两侧内壁上焊接有同一个横板，横板的顶部中心位置焊接有支撑柱。

1.2 支撑柱

支撑柱（见图1和图3）的顶部与管理柜的顶部内壁相焊接，支撑柱的外壁上转动连接有第二齿轮（见图2），第二齿轮上开设有圆孔，圆孔的内壁上焊接有轴承，支撑柱的底端贯穿轴承并与轴承的内圈相焊接。第二齿轮的顶部对称焊接有两个导杆，两个导杆分别位于支撑柱的两侧，两个导杆的外壁上滑动连接有同一个圆形板，支撑柱的顶端贯穿圆形板并延伸至圆形板的上方，导杆的外壁上焊接有支撑板，支撑板的顶部与圆形板的底部相接触，导杆的顶部焊接有顶板，导杆的外壁上套设有第一弹簧，第一弹簧位于顶板和圆形板之间（见图3）。

1.3 硬盘插槽

在圆形板的顶部，以圆形板的中心为圆心呈环形可拆卸固定安装有多个硬盘，管理柜的一侧内壁上固定安装有安装板，安装板的底部一侧固定安装有硬盘插槽（见图1），硬盘插槽的一侧串联有连接线，连接线的一端贯穿管理柜并延伸至管理柜的一侧。硬盘的两侧分别与橡胶板的一侧和凹槽的一侧内壁相接触。

1.4 驱动电机

管理柜的底部内壁上固定安装有驱动电机，驱动电机的型号为2IK10RGN-C/2GN-200K。驱动电机的输出轴上焊接有转轴，转轴的顶端贯穿横板并焊接有第三齿轮，横板的顶部转动连接有圆轴，圆轴的外壁上固定套设有第一齿轮，第一齿轮和第二齿轮均与第三齿轮相啮合，圆轴的顶部焊接有第一伞齿轮，圆轴的顶端贯穿加固板并延伸至加固板的上方，横板的顶部焊接有立柱（见图2），立柱的一侧焊接有加固板。

1.5 旋转轴

管理柜的一侧内壁上转动连接有旋转轴（见图2），旋转轴的一端贯穿立柱并焊接有凸轮，凸轮的顶部开设有转动槽，转动槽内转动连接有转动球（见图5），旋转轴的外壁上固定套设有第二伞齿轮，第二伞齿轮与第一伞齿轮相啮合（见图1和图6）。管理柜的一侧内壁上开设有第一通孔，第一通孔的内壁上固定安装有微型风扇，管理柜的一侧铰接有门板。管理柜的一侧内壁上开设有第二通孔，第二通孔的内壁上固定安装有干燥剂包。

1.6 圆形板

圆形板上对称开设有第三通孔，第三通孔的内壁上焊接有直线轴承，导杆的顶端贯穿直线轴承并延伸至圆形板的上方，且导杆与直线轴承滑动连接。圆形板的顶部以圆形板的中心为圆心呈环形开设有多个凹槽，凹槽的一侧内壁上开设有安装孔，安装孔的两侧内壁上焊接有同一个固定板，且安装孔的两侧内壁上滑动连接有同一个滑动板（见图4），同时，安装孔的两侧内壁上均焊接有限位板，限位板位于滑动板的一侧。固定板上和滑动板上分别开设有第四通孔和第五通孔，第四通孔的内壁上滑动连接有圆杆，圆杆的一端贯穿第五通孔并延伸至凹槽内，圆杆的外壁与第五通孔的内壁相焊接，圆杆的外壁上套设有第二弹簧，第二弹簧位于固定板和滑动板之间，圆杆的一端焊接有夹板，夹板的一侧固定安装有多个对称设置的橡胶板，夹板的两侧均焊接有定位板，两个定位板相互靠近的一侧分别与硬盘的两侧相接触。

在各图中：1-管理柜、2-横板、3-支撑柱、4-安装板、5-连接线、6-硬盘插槽、7-转轴、8-凸轮、9-第一齿轮、10-硬盘、11-顶板、12-第一弹簧、13-圆形板、14-支撑板、15-导杆、16-干燥剂包、17-微型风扇、18-第二齿轮、19-第三齿轮、20-驱动电机、21-立柱、22-旋转轴、23-门板、24-加固板、25-圆轴、26-第一伞齿轮、27-第二伞齿轮、28-第二弹簧、29-安装孔、30-滑动板、31-凹槽、32-夹板、33-定位板、34-橡胶板、35-圆杆、36-转动球、37-固定板。

2  大数据科研项目开发用信息管理系统的原理

应用科研项目开发信息管理系统时，拉动圆杆可以使定位板和橡胶板进行移动，将硬盘放置在两个定位板之间，松开圆杆，第二弹簧可以将硬盘紧固地夹紧在凹槽内，启动驱动电机可以带动第三齿轮进行转动，第三齿轮可以带动第一齿轮和第二齿轮进行转动，第二齿轮可以带动圆形板和硬盘进行转动，同时第一齿轮可以带动凸轮进行转动，凸轮会与圆形板接触并使圆形板进行纵向移动，圆形板可以带动硬盘进行纵向移动并插入硬盘插槽内，同时会压缩第一弹簧，在硬盘插入硬盘插槽时，停止驱动电机，在读取完成后，再次啟动驱动电机，驱动电机可以带动凸轮脱离圆形板，第一弹簧可以使圆形板复位，进而可以使硬盘脱离硬盘插槽，另外微型风扇可以将管理柜内的空气抽出，外界的空气经过干燥包干燥之后进入管理柜内，进而可以使管理柜内保持干燥。

3  应用动作过程及效果

实施例1，参考图1-图7，在要放入硬盘时，将硬盘10放置在两个定位板33之间，松开圆杆35，第二弹簧28可以将硬盘10紧固地夹紧在凹槽31内，启动驱动电机20可以带动第三齿轮19进行转动，第三齿轮19可以带动第一齿轮9和第二齿轮18进行转动，第二齿轮18可以带动圆形板13和硬盘10进行转动，同时第一齿轮9可以带动凸轮8进行转动，凸轮8与圆形板13接触并使圆形板13进行纵向移动，圆形板13可以带动硬盘10进行纵向移动并插入硬盘插槽6内，同时压缩第一弹簧12，在硬盘10插入硬盘插槽6时，停止驱动电机20。在读取完成后，再次启动驱动电机20，驱动电机20可以带动凸轮8脱离圆形板13，第一弹簧12可以使圆形板13复位，进而可以使硬盘10脱离硬盘插槽6，另外微型风扇17可以将管理柜1内的空气抽出，外界的空气经过干燥包16干燥之后进入管理柜1内，可以使管理柜1内保持干燥。

实施例2，参考图1至图7，应用本系统时，启动驱动电机20可以带动第三齿轮19进行转动，第三齿轮19可以带动第一齿轮9和第二齿轮18进行转动，第二齿轮18可以带动圆形板13和硬盘10进行转动，同时第一齿轮9可以带动凸轮8进行转动，凸轮8与圆形板13接触并使圆形板13进行纵向移动，圆形板13可以带动硬盘10进行纵向移动并插入硬盘插槽6内，同时压缩第一弹簧12，在硬盘10插入硬盘插槽6时，停止驱动电机20。在读取完成后，再次启动驱动电机20，驱动电机20可以带动凸轮8脱离圆形板13，第一弹簧12可以使圆形板13复位，进而可以使硬盘10脱离硬盘插槽6，另外微型风扇17可以将管理柜1内的空气抽出，外界的空气经过干燥包16干燥之后进入管理柜1内，进而可以使管理柜1内保持干燥。驱动电机20可以带动硬盘10和凸轮8进行转动，凸轮8会与圆形板13接触并使硬盘10进行纵向移动，进而插入硬盘插槽6内，在读取完成后，再次启动驱动电机20，驱动电机20可以带动凸轮8脱离圆形板13，第一弹簧12可以使圆形板13复位，进而可以使硬盘10脱离硬盘插槽6，使得硬盘10整齐的存放在圆形板13上，便于管理，且便于读取硬盘10内的内容，提高了大数据科研项目开发的效率，操作方便。

实施例3，参考图1至图7，在要取出硬盘10时，拉动圆杆35，圆杆35带动滑动板30进行移动，同时会压缩第二弹簧28并使第二弹簧28发生形变，且圆杆35会带动夹板32进行移动，夹板32带动定位板33和橡胶板34进行移动并脱离硬盘10，此时可以将硬盘10取出，在需要将硬盘10放入凹槽31内时，拉动圆杆35使定位板33和橡胶板34进行移动，将硬盘10放置在两个定位板33之间，松开圆杆35，第二弹簧28可以使定位板33和橡胶板34复位并将硬盘10紧固地夹紧在凹槽31内，启动驱动电机20，驱动电机20带动转轴7进行转动，转轴7带动第三齿轮19进行转动，第三齿轮19带动第一齿轮9和第二齿轮18进行转动，第二齿轮18带动导杆15进行转动，导杆15带动圆形板13进行转动，圆形板13带动硬盘10进行转动，同时第一齿轮9可以带动圆轴25进行转动，圆轴25带动第一伞齿轮26进行转动，第一伞齿轮26带动第二伞齿轮27进行转动，第二伞齿轮27带动旋转轴22进行转动，旋转轴22带动凸轮8进行转动，凸轮8会与圆形板13接触并使圆形板13进行纵向移动，圆形板13带动硬盘10进行纵向移动并插入硬盘插槽6内，同时会压缩第一弹簧12，在硬盘10插入硬盘插槽6时，停止驱动电机20，在读取完成后，再次启动驱动电机20，驱动电机20带动凸轮8脱离圆形板13，第一弹簧12会使圆形板13复位，进而可以使硬盘10脱离硬盘插槽6。

4  大数据科研项目开发用信息管理系统创新点

本大数据科研项目开发用信息管理系统结构简单，操作方便，驱动电机可以带动硬盘和凸轮进行转动，凸轮会与圆形板接触并使硬盘进行纵向移动，进而插入硬盘插槽内，在读取完成后，再次启动驱动电机，驱动电机可以带动凸轮脱离圆形板，第一弹簧可以使圆形板复位，进而可以使硬盘脱离硬盘插槽，使得硬盘整齐地存放在圆形板上，便于管理，且便于读取硬盘内的内容，提高了大数据科研项目开发的效率。

5  结语

综上所述，本文提出的一种大数据科研项目开发应用的信息管理系统，结构简单，应用操作方便，便于管理，提高了大数据科研项目开发的效率。

参考文献

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