一种基于无线通电的硬盘电机维护方法及系统与流程

本发明属于硬盘存储，应用于机械硬盘的长期仓储维护过程中，具体为一种基于无线通电的硬盘电机维护方法及系统。

背景技术：

1、目前对于广泛使用的个人电脑和服务器设备，在存储技术的发展下，均配置有机械硬盘（hard disk drive，hdd）和固态存储盘（solid state disk，ssd）。ssd硬盘具有高速读写的优点，但如果长期不通电运行，其闪存（flash）内部的晶体管栅极很容易失去原有特性，导致存储的数据失效。

2、因此，对于需要长期保存数据的场景，通常会使用hdd硬盘，并且也存在着从设备上弹出，单独进行额外存放的场景需求。依据hdd硬盘的特性可知，其内部的主轴带动磁盘转动，主轴上设有一个动压轴承和一个控制电机；在长期的不通电存放过程中，控制电机不会转动，可能使得动压轴承中的润滑油干涸凝固，导致主轴粘连现象，在需要恢复通电运行时出现控制电机无法转动的故障，严重时会导致hdd硬盘的彻底损坏。

3、现有技术中，针对闲置hdd硬盘中的控制电机，在不接入电脑和服务器设备的情况下，还没有令其自启动维护的便利技术；目前的技术方案主要是将hdd硬盘插入对应设备，通电运行后使用硬盘厂家制作的硬盘自检管理工具，来对其进行检查。此类检查方式主要通过硬盘的自动检测分析及报告技术（self-monitoring analysis and reporttechnology，s.m.a.r.t.）来查看检查报告和硬盘坏道等信息。对于hdd硬盘中的控制电机，其是否损坏主要依赖于通电后是否起转、是否异响等因素进行判断。在这一检测维护原理下，防止动压轴承润滑油凝固的方法便是将hdd硬盘接入设备后进行读写操作，使其正常工作一次，以保证控制电机及润滑油的正常状态。

4、但是，现有技术的上述方法极其繁琐，尤其不利于服务器的正常运行。如有一批hdd硬盘已经写入数据，在仓库中进行长期存放，而服务器中的hdd硬盘仍在正常工作，当需要定期给仓库中的hdd硬盘进行通电读写维护时，就需要将服务器的hdd硬盘进行更换，或者额外购置对应的服务器对其进行读写；前者会耽误服务器的正常运行，花费时间完成旧数据的维护，后者则由于现有hdd硬盘与服务器的接入技术，需要较高的额外服务器成本，但带来的效益不高且不必要。

技术实现思路

1、针对背景技术中的现状，本发明提出一种基于无线通电的硬盘电机维护方法及系统；本发明采用较低成本且成熟的无线通电技术，实现长期仓储的hdd硬盘中电机的旋转，在无需仓储搬运及接入服务器的前提下，使硬盘电机得到启动旋转，从而确保动压轴承的润滑油处于正常状态，获得hdd硬盘在长期仓储过程中较好的维护效果。

2、本发明采用了以下技术方案来实现目的：

3、一种基于无线通电的硬盘电机维护方法，所述维护方法包括如下步骤：

4、s1、获取需长期仓储的hdd硬盘，在hdd硬盘内部增设无线通电组件，使无线通电组件与hdd硬盘的硬盘电机电连接；

5、s2、将hdd硬盘接入智能仓储系统，进行长期仓储，同时记录hdd硬盘的信息数据，预设hdd硬盘的维护触发条件；

6、s3、将无线通电维护装置接入智能仓储系统，智能仓储系统实时控制无线通电维护装置的启停和信息数据传输；

7、s4、当长期仓储中的hdd硬盘达到预设的维护触发条件后，智能仓储系统通过物流子系统将hdd硬盘转移至无线通电维护装置，并向无线通电维护装置传输hdd硬盘的信息数据；

8、s5、智能仓储系统启动无线通电维护装置，无线通电维护装置配合hdd硬盘内部的无线通电组件，使hdd硬盘的硬盘电机通电旋转，完成硬盘电机维护过程；智能仓储系统将完成维护的hdd硬盘再次进行长期仓储。

9、具体的，步骤s1中，在hdd硬盘内部增设无线通电组件的具体方式为：打开hdd硬盘外壳，在内部电路中增设顺次连接的接收线圈、整流桥和三相逆变器；hdd硬盘原有的驱动芯片通过三相逆变器与硬盘电机电连接。

10、进一步的，步骤s2中，hdd硬盘通过射频识别（radio frequency identification，rfid）技术接入智能仓储系统；智能仓储系统同时使用消息队列遥测传输（messagequeuing telemetry transport，mqtt）协议与物联网服务器及物流子系统建立通信，物联网服务器作为计算与调度中心。

11、具体的，当hdd硬盘进入长期仓储时，记录的信息数据包括硬盘批次、仓储数量、仓储位置和本次仓储的起始时间；智能仓储系统将信息数据通信传输至物联网服务器，物联网服务器依据信息数据，预设出与本次仓储的hdd硬盘相对应的维护触发条件。

12、具体的，步骤s3中，接入的无线通电维护装置包括微处理器、功率全桥、发射线圈和维护基座；智能仓储系统实时控制微处理器的启停与脉宽调制（pulse widthmodulation，pwm）信号的输出，并传输hdd硬盘的信息数据；发射线圈设置于维护基座内部，维护基座可承载hdd硬盘，并将hdd硬盘内部的接收线圈位置与维护基座内部的发射线圈位置对应匹配。

13、优选的，步骤s4中，hdd硬盘进入硬盘电机维护过程时，微处理器接收对应的信息数据；当物流子系统将hdd硬盘转移至维护基座时，微处理器在接收线圈和发射线圈的作用下，识别维护基座上hdd硬盘的rfid标签，并将rfid标签与接收的信息数据进行比对；比对正确后，完成无线通电操作准备并反馈至智能仓储系统。

14、具体的，步骤s5中，智能仓储系统控制微处理器输出pwm信号，在外部电源输入的作用下调整发射线圈的无线通电输出，使其匹配于hdd硬盘的供电标准；hdd硬盘在接收线圈的作用下获得无线通电供给的电能，使硬盘电机通电旋转，在达到预设的通电旋转时长后，完成硬盘电机维护过程。当硬盘电机维护过程完成后，智能仓储系统通过物流子系统将hdd硬盘从无线通电维护装置处移出，再次进行长期仓储；此时智能仓储系统更新hdd硬盘的信息数据，物联网服务器依据更新后的信息数据，预设出hdd硬盘下一次的维护触发条件。

15、本发明同时提供一种基于无线通电的硬盘电机维护系统，所述系统用于实现前述的硬盘电机维护方法；所述系统包括：hdd硬盘、智能仓储系统和无线通电维护装置；hdd硬盘中设置有无线通电组件，无线通电组件用于接收无线通电维护装置的电能供给，使hdd硬盘的硬盘电机通电旋转；智能仓储系统与无线通电维护装置通信连接，智能仓储系统用于对hdd硬盘进行长期仓储，并通过记录信息数据和预设维护触发条件的方式，控制无线通电维护装置对hdd硬盘的硬盘电机维护过程。

16、具体的，所述hdd硬盘具有rfid标签；所述无线通电组件设置于hdd硬盘的内部电路中，包括接收线圈、整流桥和三相逆变器，hdd硬盘原有的驱动芯片通过所述三相逆变器与硬盘电机电连接；

17、所述智能仓储系统通过mqtt协议与物联网服务器及物流子系统通信连接，所述物联网服务器作为硬盘电机维护过程的计算与调度中心；所述物流子系统用于hdd硬盘在仓储位置和无线通电维护装置之间的转移过程；

18、所述无线通电维护装置包括微处理器、功率全桥、发射线圈和维护基座；所述微处理器采用esp32芯片，微处理器依次连接所述功率全桥和所述发射线圈；所述发射线圈设置于所述维护基座内部，所述维护基座用于承载hdd硬盘，所述发射线圈的位置与所述接收线圈的位置对应匹配。

19、综上所述，由于采用了本技术方案，本发明的有益效果如下：

20、本发明可结合智能仓储系统，自动识别hdd硬盘的存储时长，确定其是否需要上电维护；同时基于电磁感应原理设计无线通电维护装置，采用esp32芯片，可接收硬盘在位状态信息与是否通电状态信息，从而自动控制维护基座的无线通电功能的启停。无线通电功能启动后，维护基座产生电磁场，使hdd硬盘内增设的接收线圈产生电流，驱动硬盘电机旋转，从而避免硬盘电机长期停转导致的动压轴承润滑油久置凝固现象，防止了hdd硬盘的损坏，实现了长期仓储场景下的智能维护功能。

21、本发明可适用于长期仓储不通电的hdd硬盘场景或是全新包封未拆的新出厂批次hdd硬盘场景；通过本发明避免硬盘电机主轴润滑油的久置凝固，同时具有如下优点：

22、1、可结合智能仓储系统，进行数字化仓库自动管理过程，节省人力物力，提升维护效率；

23、2、基于无线通电方式，hdd硬盘无需接入服务器硬盘槽位来使硬盘电机短时间起转；维护过程因此减少了硬盘插拔次数、降低了搬运时的振动、静电和碰撞的风险，最重要的是降低了hdd硬盘失效风险，缩短了维护所需时间；

24、3、无线通电维护装置技术原理成熟，成本大大低于服务器等核心设备；使用无线通电维护装置时，无需硬盘插拔过程和重新包装过程，单个hdd硬盘维护时间仅为接入服务器维护时间的1/5，效率得到很大提高；

25、4、无线通电维护装置与硬盘电机、智能仓储系统之间进行通信，能够实现自动开断电路与识别硬盘维护状态的效果；当智能仓储系统的自动化程度较高时，可实现整个维护流程的全自动运行，实现无人值守特点，大幅降低人力劳动成本；本发明可24小时运行，在效率提升的同时保证了hdd硬盘的安全，确保了重要数据的长期仓储。