大數據科研項目開發用信息管理系統的創新設計與應用

蔣偉 張弦

摘? 要：本文提出了一種大數據科研項目開發應用的信息管理系統，其結構簡單，主要由管理柜、支撐柱、硬盤插槽、硬盤、驅動電機、旋轉軸、圓形板等構件組成。本大數據科研項目開發用信息管理系統操作方便，應用時由驅動電機帶動硬盤和凸輪進行轉動，凸輪與圓形板接觸并使硬盤進行縱向移動，進而插入硬盤插槽內，讀取完成后，再次啟動驅動電機，驅動電機帶動凸輪脫離圓形板，第一彈簧可以使圓形板復位，進而可以使硬盤脫離硬盤插槽，使得硬盤整齊地存放在圓形板上，便于管理。同時，方便于讀取硬盤內的內容，提高了大數據科研項目開發的效率。

關鍵詞：大數據? 科研項目開發? 信息管理系統? 創新設計

中圖分類號：N39 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：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

大數據（ Big Data）是指數量極其龐大、速度快捷以及種類繁多的信息。大數據的大小超出了傳統數據庫軟件工具的抓取、存儲、管理和分析能力的數據群[1-2]。通過對大數據信息技術的分類與處理，能夠極大地提高人們在制定決策、發現知識以及過程優化方面的能力。維克托·邁爾-舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數據時代》中指出，大數據是不用隨機分析法（抽樣調查）這樣的捷徑，而采用所有數據進行分析處理[3-4]，大數據具有“5V”特點：Volume，數據量大，包括采集、存儲和計算量都非常大;Variety，種類和來源多樣化;Value，數據價值高;Velocity，數據增長速度快，更新處理速度也快，時效性要求高;Veracity，數據的準確性和可信賴度高。由于對信息保存、收集、利用的需要，各行各業都對大數據進行了高度的關注，科研項目開發信息管理系統的大數據也受到了極大的重視。當今，各種信息幾乎以瞬時速度在全球傳播。人類社會正在進入一個數據越來越難以處理的時期。一是數據規模巨大，全球數據量在2012年已達到2.7ZB（1 ZB=1024EB，1EB相當于10億GB）;二是產生速度非常快，到2020 年人類數據量將增至35ZB[5]。但是，如此龐大的數據往往無法在一定時間內用常規機器與軟硬件工具對其進行感知、獲取、管理、處理、服務的數據集合[6]。在進行大數據科研項目開發時，需要將大數據信息存儲在硬盤內，由于大數據的數量巨大，進而需要很多硬盤進行存儲，目前硬盤僅是簡單地放置在柜子內，由于硬盤數量較多，不便于管理，另外不便于讀取硬盤內的內容，會降低大數據科研項目開發的效率，所以本文提出了一種大數據科研項目開發用信息管理系統，用以解決上述所提到的問題。

1? 大數據科研項目開發用信息管理系統的創新設計

1.1 管理柜

管理柜（見圖1）的兩側內壁上焊接有同一個橫板，橫板的頂部中心位置焊接有支撐柱。

1.2 支撐柱

支撐柱（見圖1和圖3）的頂部與管理柜的頂部內壁相焊接，支撐柱的外壁上轉動連接有第二齒輪（見圖2），第二齒輪上開設有圓孔，圓孔的內壁上焊接有軸承，支撐柱的底端貫穿軸承并與軸承的內圈相焊接。第二齒輪的頂部對稱焊接有兩個導桿，兩個導桿分別位于支撐柱的兩側，兩個導桿的外壁上滑動連接有同一個圓形板，支撐柱的頂端貫穿圓形板并延伸至圓形板的上方，導桿的外壁上焊接有支撐板，支撐板的頂部與圓形板的底部相接觸，導桿的頂部焊接有頂板，導桿的外壁上套設有第一彈簧，第一彈簧位于頂板和圓形板之間（見圖3）。

1.3 硬盤插槽

在圓形板的頂部，以圓形板的中心為圓心呈環形可拆卸固定安裝有多個硬盤，管理柜的一側內壁上固定安裝有安裝板，安裝板的底部一側固定安裝有硬盤插槽（見圖1），硬盤插槽的一側串聯有連接線，連接線的一端貫穿管理柜并延伸至管理柜的一側。硬盤的兩側分別與橡膠板的一側和凹槽的一側內壁相接觸。

1.4 驅動電機

管理柜的底部內壁上固定安裝有驅動電機，驅動電機的型號為2IK10RGN-C/2GN-200K。驅動電機的輸出軸上焊接有轉軸，轉軸的頂端貫穿橫板并焊接有第三齒輪，橫板的頂部轉動連接有圓軸，圓軸的外壁上固定套設有第一齒輪，第一齒輪和第二齒輪均與第三齒輪相嚙合，圓軸的頂部焊接有第一傘齒輪，圓軸的頂端貫穿加固板并延伸至加固板的上方，橫板的頂部焊接有立柱（見圖2），立柱的一側焊接有加固板。

1.5 旋轉軸

管理柜的一側內壁上轉動連接有旋轉軸（見圖2），旋轉軸的一端貫穿立柱并焊接有凸輪，凸輪的頂部開設有轉動槽，轉動槽內轉動連接有轉動球（見圖5），旋轉軸的外壁上固定套設有第二傘齒輪，第二傘齒輪與第一傘齒輪相嚙合（見圖1和圖6）。管理柜的一側內壁上開設有第一通孔，第一通孔的內壁上固定安裝有微型風扇，管理柜的一側鉸接有門板。管理柜的一側內壁上開設有第二通孔，第二通孔的內壁上固定安裝有干燥劑包。

1.6 圓形板

圓形板上對稱開設有第三通孔，第三通孔的內壁上焊接有直線軸承，導桿的頂端貫穿直線軸承并延伸至圓形板的上方，且導桿與直線軸承滑動連接。圓形板的頂部以圓形板的中心為圓心呈環形開設有多個凹槽，凹槽的一側內壁上開設有安裝孔，安裝孔的兩側內壁上焊接有同一個固定板，且安裝孔的兩側內壁上滑動連接有同一個滑動板（見圖4），同時，安裝孔的兩側內壁上均焊接有限位板，限位板位于滑動板的一側。固定板上和滑動板上分別開設有第四通孔和第五通孔，第四通孔的內壁上滑動連接有圓桿，圓桿的一端貫穿第五通孔并延伸至凹槽內，圓桿的外壁與第五通孔的內壁相焊接，圓桿的外壁上套設有第二彈簧，第二彈簧位于固定板和滑動板之間，圓桿的一端焊接有夾板，夾板的一側固定安裝有多個對稱設置的橡膠板，夾板的兩側均焊接有定位板，兩個定位板相互靠近的一側分別與硬盤的兩側相接觸。

在各圖中：1-管理柜、2-橫板、3-支撐柱、4-安裝板、5-連接線、6-硬盤插槽、7-轉軸、8-凸輪、9-第一齒輪、10-硬盤、11-頂板、12-第一彈簧、13-圓形板、14-支撐板、15-導桿、16-干燥劑包、17-微型風扇、18-第二齒輪、19-第三齒輪、20-驅動電機、21-立柱、22-旋轉軸、23-門板、24-加固板、25-圓軸、26-第一傘齒輪、27-第二傘齒輪、28-第二彈簧、29-安裝孔、30-滑動板、31-凹槽、32-夾板、33-定位板、34-橡膠板、35-圓桿、36-轉動球、37-固定板。

2? 大數據科研項目開發用信息管理系統的原理

應用科研項目開發信息管理系統時，拉動圓桿可以使定位板和橡膠板進行移動，將硬盤放置在兩個定位板之間，松開圓桿，第二彈簧可以將硬盤緊固地夾緊在凹槽內，啟動驅動電機可以帶動第三齒輪進行轉動，第三齒輪可以帶動第一齒輪和第二齒輪進行轉動，第二齒輪可以帶動圓形板和硬盤進行轉動，同時第一齒輪可以帶動凸輪進行轉動，凸輪會與圓形板接觸并使圓形板進行縱向移動，圓形板可以帶動硬盤進行縱向移動并插入硬盤插槽內，同時會壓縮第一彈簧，在硬盤插入硬盤插槽時，停止驅動電機，在讀取完成后，再次啟動驅動電機，驅動電機可以帶動凸輪脫離圓形板，第一彈簧可以使圓形板復位，進而可以使硬盤脫離硬盤插槽，另外微型風扇可以將管理柜內的空氣抽出，外界的空氣經過干燥包干燥之后進入管理柜內，進而可以使管理柜內保持干燥。

3? 應用動作過程及效果

實施例1，參考圖1-圖7，在要放入硬盤時，將硬盤10放置在兩個定位板33之間，松開圓桿35，第二彈簧28可以將硬盤10緊固地夾緊在凹槽31內，啟動驅動電機20可以帶動第三齒輪19進行轉動，第三齒輪19可以帶動第一齒輪9和第二齒輪18進行轉動，第二齒輪18可以帶動圓形板13和硬盤10進行轉動，同時第一齒輪9可以帶動凸輪8進行轉動，凸輪8與圓形板13接觸并使圓形板13進行縱向移動，圓形板13可以帶動硬盤10進行縱向移動并插入硬盤插槽6內，同時壓縮第一彈簧12，在硬盤10插入硬盤插槽6時，停止驅動電機20。在讀取完成后，再次啟動驅動電機20，驅動電機20可以帶動凸輪8脫離圓形板13，第一彈簧12可以使圓形板13復位，進而可以使硬盤10脫離硬盤插槽6，另外微型風扇17可以將管理柜1內的空氣抽出，外界的空氣經過干燥包16干燥之后進入管理柜1內，可以使管理柜1內保持干燥。

實施例2，參考圖1至圖7，應用本系統時，啟動驅動電機20可以帶動第三齒輪19進行轉動，第三齒輪19可以帶動第一齒輪9和第二齒輪18進行轉動，第二齒輪18可以帶動圓形板13和硬盤10進行轉動，同時第一齒輪9可以帶動凸輪8進行轉動，凸輪8與圓形板13接觸并使圓形板13進行縱向移動，圓形板13可以帶動硬盤10進行縱向移動并插入硬盤插槽6內，同時壓縮第一彈簧12，在硬盤10插入硬盤插槽6時，停止驅動電機20。在讀取完成后，再次啟動驅動電機20，驅動電機20可以帶動凸輪8脫離圓形板13，第一彈簧12可以使圓形板13復位，進而可以使硬盤10脫離硬盤插槽6，另外微型風扇17可以將管理柜1內的空氣抽出，外界的空氣經過干燥包16干燥之后進入管理柜1內，進而可以使管理柜1內保持干燥。驅動電機20可以帶動硬盤10和凸輪8進行轉動，凸輪8會與圓形板13接觸并使硬盤10進行縱向移動，進而插入硬盤插槽6內，在讀取完成后，再次啟動驅動電機20，驅動電機20可以帶動凸輪8脫離圓形板13，第一彈簧12可以使圓形板13復位，進而可以使硬盤10脫離硬盤插槽6，使得硬盤10整齊的存放在圓形板13上，便于管理，且便于讀取硬盤10內的內容，提高了大數據科研項目開發的效率，操作方便。

實施例3，參考圖1至圖7，在要取出硬盤10時，拉動圓桿35，圓桿35帶動滑動板30進行移動，同時會壓縮第二彈簧28并使第二彈簧28發生形變，且圓桿35會帶動夾板32進行移動，夾板32帶動定位板33和橡膠板34進行移動并脫離硬盤10，此時可以將硬盤10取出，在需要將硬盤10放入凹槽31內時，拉動圓桿35使定位板33和橡膠板34進行移動，將硬盤10放置在兩個定位板33之間，松開圓桿35，第二彈簧28可以使定位板33和橡膠板34復位并將硬盤10緊固地夾緊在凹槽31內，啟動驅動電機20，驅動電機20帶動轉軸7進行轉動，轉軸7帶動第三齒輪19進行轉動，第三齒輪19帶動第一齒輪9和第二齒輪18進行轉動，第二齒輪18帶動導桿15進行轉動，導桿15帶動圓形板13進行轉動，圓形板13帶動硬盤10進行轉動，同時第一齒輪9可以帶動圓軸25進行轉動，圓軸25帶動第一傘齒輪26進行轉動，第一傘齒輪26帶動第二傘齒輪27進行轉動，第二傘齒輪27帶動旋轉軸22進行轉動，旋轉軸22帶動凸輪8進行轉動，凸輪8會與圓形板13接觸并使圓形板13進行縱向移動，圓形板13帶動硬盤10進行縱向移動并插入硬盤插槽6內，同時會壓縮第一彈簧12，在硬盤10插入硬盤插槽6時，停止驅動電機20，在讀取完成后，再次啟動驅動電機20，驅動電機20帶動凸輪8脫離圓形板13，第一彈簧12會使圓形板13復位，進而可以使硬盤10脫離硬盤插槽6。

4? 大數據科研項目開發用信息管理系統創新點

本大數據科研項目開發用信息管理系統結構簡單，操作方便，驅動電機可以帶動硬盤和凸輪進行轉動，凸輪會與圓形板接觸并使硬盤進行縱向移動，進而插入硬盤插槽內，在讀取完成后，再次啟動驅動電機，驅動電機可以帶動凸輪脫離圓形板，第一彈簧可以使圓形板復位，進而可以使硬盤脫離硬盤插槽，使得硬盤整齊地存放在圓形板上，便于管理，且便于讀取硬盤內的內容，提高了大數據科研項目開發的效率。

5? 結語

綜上所述，本文提出的一種大數據科研項目開發應用的信息管理系統，結構簡單，應用操作方便，便于管理，提高了大數據科研項目開發的效率。

參考文獻

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