基于条件对自动化轨道进行监测和维护的系统和方法与流程

本申请要求2016年7月21日提交的美国临时申请序号62/365,310的权益，其通过引用整体地并入在本文中。

本公开一般而言涉及用于监测并维护特别用于在实验室环境中使用的自动化系统的系统和方法，并且更具体地，涉及用于在临床分析仪中帮助输送并与患者样品和/或试剂相互作用以进行体外诊断的自动化系统。

背景技术：

体外诊断(ivd)允许实验室基于对患者流体样品执行的测定来帮助疾病的诊断。ivd包括与患者诊断和治疗有关的各种类型的分析测试和测定，所述患者诊断和治疗可通过对取自患者的体液或脓肿的液体样品的分析来执行。这些测定通常利用已经装载有包含患者样品的流体容器(诸如管或小瓶)的自动化临床化学分析仪(分析仪)进行。分析仪从样品容器中提取液体样品并且在特殊反应比色皿或管(一般地称为反应容器)中将该样品与各种试剂组合。在一些常规系统中，模块化方法被用于分析仪。实验室自动化系统可在一个样品处理模块(模块)与另一模块之间往返运送样品。模块可以包括一个或多个站，包括样品处理站和测试站(例如，可专攻某些类型的测定或者可以其他方式向可以包括免疫测定(ia)和临床化学(cc)站的更大分析仪提供测试服务的单元)。

在ivd环境中供分析仪使用的自动化系统在分析仪内的不同站之间或者在分析仪之间移动包含样品试样的管。输送样品和试剂管的一种方法是在载体或容器移动器(vm)上，经由磁轨道系统四处移动。这种系统包括永久磁体以及复杂电磁体，这些磁体视需要而定操作以促进绕轨道移动运载工具（vehicle）移动器。

因此，自动化系统和/或其组件零件(诸如轨道、电子装置等)的状况对不仅自动化系统而且整体ivd系统的操作而言是至关重要的。

因此，需要监测并维护自动化系统及其组件。

技术实现要素：

一些实施例提供在包括自动化轨道的体外诊断装置中使用的自动化系统。

用于ivd系统的维护监测系统采用各种传感器。维护监测系统包括监测站，所述监测站包括能够接收、显示并存储来自各种传感器的数据的过程控制器(pc)。

在一些实施例中，所显示的数据是电机状态、线圈板温度和偏转磁场强度中的任一种。在一些实施例中，系统被适配用于监测两个或更多个ivd系统。在一些实施例中，监测站远离ivd系统。

一些实施例提供系统，其包括：两个或更多个独立ivd系统，各自具有采用一个或多个传感器、一个或多个控制器模块和一个或多个节点控制器的自动化系统；以及监测站pc，其被适配并配置用于接收、存储并显示来自每个ivd系统的一个或多个传感器、一个或多个控制器模块和一个或多个节点控制器的数据。在一些实施例中，两个或更多个独立ivd系统中的每一个均与其他ivd系统和监测站pc分开地定位。

一些实施例提供用于监测ivd系统中的容器移动器系统的健康状况的方法，该方法包括：从容器移动器系统中的一个或多个传感器收集数据；经由能够接收、显示并存储来自一个或多个传感器的数据的监测站pc接收数据；将所收集的数据与已知的评估标准相比较；以及基于比较酌情发送可听或可视警报。

在一些实施例中，用于体外诊断(ivd)系统的维护监测系统包括自动化系统，所述自动化系统提供：多个载体横过所沿着的轨道，每个载体在每个载体的基部中具有一个或多个磁体，以及安装到轨道的多个线圈板，每个板具有一个或多个磁线圈和至少一个传感器，所述一个或多个磁线圈被沿着轨道的纵向方向布置并且被配置成选择性地啮合每个载体的基部中的一个或多个磁体。所述系统包括：耦合到多个线圈板中的每一个的至少一个控制器，所述控制器被配置成选择性地激活每个线圈板的磁线圈并且从每个线圈板的每个传感器收集传感器数据；以及至少一个处理器，其被配置成将传感器数据存储在存储器中，分析传感器数据以根据传感器数据识别正在正常参数之外执行的任何线圈板，并且在任何此类识别的线圈板情况下自动地向操作员报警。

在一些实施例中，用于体外诊断(ivd)系统的维护监测系统提供自动化系统，所述自动化系统具有：多个载体横过所沿着的轨道，每个载体在每个载体的基部中具有一个或多个磁体，以及安装到轨道的多个线圈板，每个板包括多个磁线圈和至少一个传感器，所述多个磁线圈被配置成选择性地啮合每个载体的基部中的一个或多个磁体。附加地，各自耦合到多个线圈板的子集的多个控制器被配置成控制子集中的每个线圈板的磁线圈并且从每个线圈板的每个传感器收集传感器数据并发送传感器数据。中央处理器被配置成接收、存储并分析传感器数据以根据传感器数据识别正在正常参数之外执行的任何线圈板，同时用户界面被配置成在任何线圈板已被识别的情况下自动地向操作员报警。中央处理器可以是相对于自动化系统提供数据的集中式分析或存储的处理器，其中线圈板以物理方式遍布在整个自动化系统中。通过提供集中式处理器，可提供关于多个线圈板(诸如给定自动化系统中或者来自组织内的多个自动化系统的所有线圈板)的聚合数据。中央处理器可经由ip网络、以太网网络或因特网与线圈板或具有用于线圈板的控制器的主板分离。

在一些实施例中，处理器通过显示包括电机状态、线圈板温度和磁场强度中的任一种的数据来向操作员报警。在一些实施例中，传感器是霍尔效应传感器。

在一些实施例中，处理器被适配用于监测两个或更多个ivd系统。在一些实施例中，处理器通过因特网与控制器和线圈板分离。在一些实施例中，处理器被进一步配置成在任何线圈板被确定为正在正常参数之外执行的情况下请求跨网络维护。示例性参数包括将是在标称范围中操作的线圈板所预期的预期磁场强度、温度范围、电流或电压。

在一些实施例中，处理器是具有由ivd系统的操作员所使用的用户界面的控制台的一部分。这种控制台可包括计算机接口(例如，具有gui的屏幕以及诸如触摸屏、按钮、键盘、鼠标等的输入设备)。在一些实施例中，系统进一步包括含有第二轨道和第二多个线圈板的第二独立自动化系统，所述第二多个线圈板通过网络向至少一个处理器发送传感器数据。

根据参考附图继续进行的说明性实施例的以下详细描述，本发明的附加特征和优点将变得显而易见。

附图说明

当结合附图阅读时，本发明的上述及其他方面从以下详细描述中被最好地理解。出于图示本发明的目的，在附图中示出了当前优选的实施例，然而应理解的是，本发明不限于所公开的具体手段。包括在附图中的是以下图：

图1是供一些实施例使用的示例性自动化轨道系统的透视图；

图2是供一些实施例使用的示例性自动化轨道系统的透视图；

图3是供一些实施例使用的示例性自动化轨道系统的横截面视图；

图4是供一些实施例使用的示例性自动化轨道系统的俯视图；

图5是供一些实施例使用的示例性自动化轨道系统和一些逻辑零件的俯视图；

图6是供一些实施例使用的示例性自动化轨道区段的俯视图；

图7是供一些实施例使用的示例性自动化轨道区段的电气系统图；

图8是供一些实施例使用的示例性容器移动器系统的电气系统图；

图9是供一些实施例使用的示例性患者样品管载体的透视图；

图10是供一些实施例使用的示例性患者样品管载体的侧视图；

图11是供一些实施例使用的示例性患者样品管载体的俯视图；

图12是供一些实施例使用的示例性患者样品管载体的俯视图；

图13是供一些实施例使用的示例性患者样品管载体的俯视图；

图14是供一些实施例使用的示例性自动化轨道系统的系统图；以及

图15是用于操作供一些实施例使用的示例性自动化轨道系统的流程图。

具体实施方式

在ivd环境中供分析仪使用的自动化系统在分析仪内的不同站之间或者在分析仪之间移动包含样品试样的管。输送样品和试剂管的一种方法是在载体或容器移动器(vm)上，经由磁轨道系统四处移动。这种系统包括永久磁体以及复杂电磁体，这些磁体视需要而定操作以促进绕轨道移动运载工具移动器。

图1描绘了采用磁容器移动(vm)系统的示例性ivd系统。此特定布置示出了具有三个仪器模块的分析仪系统162，所述三个仪器模块为样品处理器10、临床化学模块32和免疫测定模块34，各自具有盖，用虚线示出。磁容器移动系统160的轨道被示出为构成若干环，这些环基本上围绕仪器的工作部分。轨道限定通过轨道的部分、轨道切换机构和自动化系统的其他部分所限定的多个通道。

如在下面的vm系统的描述中所陈述的，许多传感器被用于常规操作和错误处理；视需要而定，可以添加附加传感器。可用于监测自动化系统健康状况的传感器可以包括电压表、欧姆表、温度计或热电偶、开关、仪表、湿度传感器、霍尔效应传感器(hes)等。

自动化系统是ivd平台的支柱；重要的是每当仪器在使用中时vm就可操作。为了延长正常运行时间并避免非计划中的服务访问，轨道健康状况的某些方面被周期性地监测。被监测参数中的偏差指示轨道的某些组件中可能的问题，并且触发计划中的服务访问。本文中所公开的方法和系统被设计来监测这些参数并且将结果和/或警报发送到其中可确定是否推荐服务访问的中央定位。这种访问使客户满意并使服务成本下降。

可以被监测的一些参数包括但不限于电机状态、阻抗、线圈耦合、温度、线圈板温度、i/o状态等。

在当前的行业惯例下，客户在发生故障之后呼叫服务。在其他情况下，客户服务技术员在修复其他问题的同时认识萌芽问题。利用本文中所公开的主动监测方法和系统，可安排基于数据且可预测的系统维护，而不用依靠服务技术员的偶然存在。

在一些实施例中，现有自动化系统采用测量电路来检查组成轨道中的电磁体的线圈的健康状况，使用霍尔效应传感器(hes)来监测由激活的线圈产生的磁场偏转，和/或使用温度计/热电偶来监测线圈板的温度以检查工作温度是否如预期的那样。现有传感器提供诸如电流测量结果、偏转磁场、温度等的重要信息。为了诊断问题并维护vm系统的健康状况，本文中所公开的一些方法和系统利用这些现有传感器，并且可以按需采用附加传感器。

通过使用正常操作所需的并且已经存在于自动化系统中的传感器，整体装置的总成本几乎没有增加，并且零件的数量没有增加。因此，对可靠性没有负面影响。

在一些实施例中，vm轨道使用从这些传感器收集的数据，所述数据可被在本地或者远程地传送到中央操作监测或维护监测中心。数据可被审查以便立即行动和/或被编译以用于统计和/或趋势分析。

实施例可利用分布式电源。每个轨道区段与分析仪模块或样品处理器模块相关联。放置在这些模块之间的独立轨道区段可与任何一种类型的模块相关联。每个轨道区段由它以物理方式驻留到的模块以及一个相邻模块供电。在一些实施例中，确定从哪一个相邻模块汲取冗余电力利用以下约定。考察分析仪模块与样品处理器模块(例如，轨道区段36)之间的边界，提供冗余电力的相邻模块将始终是最靠近该边界的模块。每个轨道区段由当前模块和在先模块供电。这里“在先”被描述为更靠近样品处理器(sh)/分析仪模块边界的模块。在分析模块周围的u形轨道通过该分析仪的电源来供电。作为备用，u形连接到先前分析仪电源。每个电源处的控制器模块可识别本地电源故障并且自动地切换到相邻冗余电源。例如，如果当前分析模块需要离线进行维修，或者由于内部故障而停机，则用于每个轨道区段的电力控制器会将用于该轨道的电源切换到由先前/相邻仪器提供的电源。这样，即使这些电源中的一个关闭轨道操作也可继续。在一些实施例中，用于每个u形轨道的电力系统模块位于在仪器后部的直轨道区段附近。电力被从电力控制器分配到分析仪前面的线性电机。可通过分析模块它本身将电力电缆路由到该前面轨道区段。在一些实施例中，每个轨道区段以24vdc工作，所述24vdc向每个载体提供足够的电力以允许它在6m/s的直轨道区段上达到最大速度。

在一些实施例中，轨道区段被划分成许多线圈板。线圈板包括可被安装在轨道的金属(非铁磁)表面下方的线圈的线性阵列。对于轨道的直区段，每个线圈板是直的，然而在拐角或曲线中，线圈板包括适当地摆开的线圈以和曲线匹配。所有线圈板由主板和节点控制器控制。在一些实施例中，每个主板可控制多达八个不同的线圈板。同时，节点控制器是集中式的。单个节点控制器可控制整个容器移动器轨道。在一些实施例中，多个分布式节点控制器可被用于可扩展性。例如，在轨道延伸达若干米的较大系统中，可以使用多个节点控制器并且可随着载体遍历轨道网络的不同区域而切换载体的控制。

容器移动器管理器软件可驻留在主机pc上，所述主机pc通过网络交换机与用于物理轨道的节点控制器进行通信。在一些实施例中，多个节点控制器可被用于冗余故障转移，其中单个节点控制器处理正常工作，同时第二替代节点控制器准备好在主节点控制器发生故障后接管。在一些实施例中，主节点控制器和辅节点控制器可具有确切相同的软件操作和设计，但是具有不同的ip地址，从而允许无缝故障转移。每个节点控制器通过分析仪系统内的网络交换机连接到主板。在一些实施例中，存在两层网络交换机。顶级以太网交换机是用于过程控制管理器(pcm)系统的中央公用设施中心的一部分。这个可以菊花链方式连接到一系列千兆以太网交换机。这些交换机中的每一个均可作为用于每个模块的电力控制器为双重工作服务，从而提供网络交换和故障转移电力控制。在此配置中，每个千兆交换机连接到相邻模块中的每个交换机。虽然这种菊花链式布置可以导致在网络交换机发生故障时通信中断，但是这些交换机可被设计为可热插拔以易于解析。此外，这些网络交换机的预期故障率比每个模块的电力系统低得多。组成轨道的线性电机可经由这些千兆交换机与每个本地主板进行通信。

图2示出了轨道系统160的透视图。轨道系统160被配置成具有单个样品处理器单元和两个分析仪模块。图1示出了位于包括样品处理器模块10以及两个分析仪模块32和34的完全可操作的分析仪系统162中的轨道系统160。如可看到的，轨道系统160被收容在模块本身内，使得轨道不容易被操作员访问。然而，轨道160和分析仪系统162利用模块化设计，由此轨道组件驻留在每个模块内并且每个模块可被容易地链接在一起以通过最近地放置相邻模块并链接它们来接合轨道段。可在安装或维护期间移除轨道160上方的盖以促进轨道的链接。在一些实施例中，轨道区段是通过将模块彼此相邻地放置并且将每个模块的轨道区段用螺栓拴紧在一起来扩展的，从而形成单个多分支轨道系统，诸如轨道160。信令电缆可被菊花式链接在一起以易于扩展控制。

图3示出了轨道区段170的横截面视图。轨道区段170可以是轨道160中使用的轨道区段。在此实施例中，载体骑在轨道表面174上的铁轨172之间。在一些实施例中，铁轨172是还在轨道表面174下方的轨道组件外部包括垂直侧面的铝挤压件。这些铝挤压件可包括托架以容易地将内部组件用螺栓栓紧到这些侧件以形成轨道单元。轨道表面174优选地是不锈钢(非铁磁)表面，从而使它变得耐用且易于清洁。应该了解的是，诸如铝、不锈钢、复合材料等之类的其他材料可被用于铁轨172和轨道表面174。在铁轨172的侧面组件的底部存在底板176。底板176可被安装到包含轨道区段170的模块，并且为轨道系统提供支撑。

在轨道表面174下方存在一系列线圈180。轨道区段170的纵向方向进入到页面中；随着你沿着轨道区段170行进，你遇到附加线圈180。线圈180被优选地安装到线圈板182并且优选地是横向椭圆形的，从而允许更多的线圈被沿着轨道纵向地放置。在一些实施例中，线圈板182是在纵向方向上包括若干线圈180的印刷电路板(pcb)。示例性线圈板的长度是250mm，从而容纳250mm轨道所需的所有线圈180。因此，典型的轨道区段将具有若干线圈板182，以组成整个轨道系统。在一些实施例中，线圈板182接收用于指示要应用于沿着该线圈板行进的载体的轨迹的控制信号和24vdc的电源。线圈板182包括线圈180、驱动那些线圈的电机驱动器以及用于检测横过线圈板上方的轨道表面的载体的存在的一个或多个传感器。这些传感器可包括用于检测经由载体中的磁体沿着线圈板行进的载体的存在和定位的霍尔效应传感器(hes)。因此，可以存在比线圈更多的传感器，从而允许横过轨道表面174的载体的位置的精细解析。此外，可以利用rfid接收器来接收识别沿着轨道表面行进的载体的rfid信号。在一些实施例中，每个载体特有的磁签名可由霍尔效应传感器检测以磁性上确定载体的身份。例如，可在制造时表征横过霍尔效应传感器的阵列的载体以基于随着载体中的磁体遍及该阵列行进而由霍尔效应或传感器阵列检测到的上升时间和信号伪迹来识别该载体的唯一签名。在一些实施例中，可以将比主驱动磁体更小的磁体放置在载体的底部部分中以在制造时为每个载体有意地创建唯一签名。此磁签名可与每个载体在用于容器移动器系统的软件中的身份相关。在美国专利9,346,371中描述了示例性线性同步电机驱动系统。

图4示出了其中识别了个别轨道区段的示例性轨道系统160的俯视图。一般地有四种类型的轨道区段组成轨道系统160的模块化设计。切换段184是轨道中的分支。用于切换段184的轨道表面通常是t形的，同时在边缘内部是圆形的。同时，切换段184的铁轨包括一个直铁轨(t的顶部)、一个圆角铁轨(t的一个阴角)以及包括切换机构的一个圆角铁轨(t的另一个阴角)。此切换机构是可被转动预定度数以作为开关(例如，20-30度，取决于几何形状)的可动铁轨组件。在铁轨组件的一侧，它作为直铁轨。在铁轨组件的另一侧，铁轨将它本身呈现为形成转弯的阳角的圆角铁轨。通过切换此可动铁轨组件，该可动铁轨组件可提供转弯外部或简单的直道铁轨。因此，移动组件提供二元开关，由此切换段184取决于控制信号而将它本身呈现为转弯或者呈现为直道。这可用于基于切换段的状态使个别载体转向。应该注意的是，虽然轨道可以是双向的，但是t的仅一端可连接到t的中心部分以形成转弯。因此，虽然切换段184可以具有三个端口，但是基本上，一个端口可以被切换到其它两个端口中的任何一个，但是那两个端口不能被接合在一起。

更简单类型的轨道区段是直道，例如外部直道186或内部直道188。直道188和186的基本组件实际上是沿着该直道的方向提供线性动力的一系列线圈板。然而，在图4中单独地识别直道186和188，因为在一些实施例中，可在本地模块而不是控制整个轨道160的容器移动器控制器的控制下操作内部直道188。这允许每个本地模块独立地操作轨道区段188以作为本地随机访问队列。容器移动器控制器可在将载体从切换段184移动到本地内部直道188之后将控制切换到本地模块。类似地，当本地模块已完成对驻留在内部直道188上的样品的吸气（aspiration）时，该模块可将样品载体移动到切换区段184中并且将控制切换到容器移动器控制器。在一些实施例中，内部轨道区段188仍然在控制整个轨道系统160的容器移动器控制器的控制下操作。为了控制内部直道188上的本地队列，本地模块可直接地与容器移动器控制器进行通信以请求在轨道区段188内移动载体。这允许本地模块通过使用确认通信系统的请求来表明对其队列中的载体的控制，从而允许容器移动器控制器在移动个别载体并操作轨道系统160时具有专业知识。

第四类型的轨道段是弯曲轨道段190。弯曲轨道段190提供具有预定半径的90°弯曲(或在一些实施例中为其他角度弯曲)。当切换轨道段184被切换成曲线时此半径优选地与转弯中使用的半径相同。半径被选取为使曲线的空间影响最小化，然而同时允许载体围绕曲线快速地移动而不会遇到剧烈的横向力。因此，自动化轨道160的空间要求和速度要求可确定弯曲段190的半径。

电动弯曲段190与直道186和188基本上相同。这些段中的每一个均包括多个线圈，所述多个线圈被依次激活以随着每个线圈被激活以在放置在每个载体的底部中的驱动磁体上提供推力或拉力而与载体底部中的磁体相结合地提供线性电机。线圈被依次激活的速度确定载体在轨道的该部分上的速度。此外，载体可以被移动到一位置中并且可以通过在该定位处激活线圈来以高分辨率停在预定定位处。

图5示出了用于控制轨道160的容器移动器控制器的各种控制区。每个虚线框表示由单独的主板控制的不同的控制区。那些轨道段内的线圈板或轨道段的部分在用于每个控制区的不同的主板的控制下被操作。这促进轨道管理的可伸缩性。节点控制器可控制若干主板，经由网络与它们进行通信。同时每个主板可针对每个主板控制的轨道的区域来控制个别线圈板。每个主板可与线圈板进行通信以接收识别载体的位置和定位的传感器信息，并且经由发送到每个线圈板的控制信号来管理该载体的轨迹。每个主板从节点控制器接收本地载体的轨迹信息。这允许每个主板基于从控制器接收到的信息管理一小段轨道，从而执行对该段轨道的实时控制，以处理整个轨道系统的整体管理任务。在图5中所示的示例性实施例中，存在八个主板控制区。每个主板还负责管理其控制区内的任何切换轨道段184以将载体引导到与下一个控制区交换的适当点。

为了进一步划分轨道系统的管理并且为了提供电力故障转移冗余，可将轨道系统划分成大致与系统内的每个模块相对应的不同的区域。区域192对应于分析仪模块34，然而区域194对应于分析仪32，并且区域196对应于样品处理器10。应该注意的是，多个主板被包含在这些区域的每一个内。可通过将电力故障转移千兆以太网(pfge)交换机指派为负责向这些区域中的每一个提供网络和电力来完成冗余。每个pfge交换机提供每个主板与节点控制器之间的本地联网。每个pfge交换机还向轨道的本地区域提供电力。通过利用交换机来提供电力，以实现电力冗余。在此示例中，用于区域196的pfge交换机访问本地电源以向此区域中的每个主板提供电力。该pfge交换机还提供可以在用于区域194的相邻pfge交换机中访问的电力通道。用于区域194的pfge交换机可以正常访问由本地分析仪模块提供的本地电源。如果本地分析仪模块发生故障、被关闭或者需要维修，则可中断该电源。然而，期望仍然允许分析仪模块34在分析仪模块32正在被维修的同时操作。为了完成这个，区域194和192中的轨道区段需要继续操作。为了完成这个，用于区域194的pfge交换机检测来自本地模块的电力的损失，并且访问由来自区域196的相邻pfge交换机供应的电力馈电。如果当本地模块电源发生故障时该区段需要电力，则用于区域194的pfge交换机进而将电力馈电提供给用于区域192的pfge交换机。如果模块34失去电力，使得用于区域192的pfge交换机不能访问本地电力馈电，pfge交换机可检测到本地电力的丢失并且访问由用于相邻区域194的pfge交换机供应的电力馈电。以这种方式，如果分析仪模块32或34发生故障，则本地轨道区段继续得到由用于相邻区域中的模块的电源供应的电力。

图6是轨道160的示例性部分200的顶视图。示例性轨道部分200包括由单个主板控制的多个线圈板。图7示出了具有线圈板和控制它们的主板的相同的示例性轨道部分200，其中物理轨道被剥离。主板202从容器移动器控制器/节点控制器接收控制指令。主板202进而使用那些指令来控制线圈板204和206。主板202还从线圈板204和206接收传感器数据。在此示例中，存在与外部轨道直道区段相关联的五个线圈板204，以及与内部轨道直道区段相关联的一个线圈板204。线圈板206控制切换轨道区段。线圈板204中的每一个均具有布置成行的一系列线圈和霍尔效应传感器的阵列。线圈由线圈板204上的本地驱动电路(例如，高电流放大器)供电，并且在主板202的控制下被顺序地激活以沿着线性轨道区段驱动载体。随着载体沿着放置在这些线圈上方的不锈钢轨道表面移动，载体中的驱动磁体被吸引或者排斥到那些线圈。霍尔效应传感器检测通过磁体，从而使线圈板具有反馈以用于控制线圈。也可将从传感器收集的信息传送到主板202。例如，可以传送关于载体的识别信息，并且可传送关于载体的位置信息。在一些实施例中线圈板204也可具有rfid接收器。

线圈板206以与线圈板204相同的方式包括一系列线圈。然而，因为线圈板204控制切换区段，所以线圈被布置在分支中。此外，线圈板206负责致动切换构件(例如，致动耦合到其的伺服电机)，所述切换构件更改切换区段中的导向铁轨以重定向载体。在一些实施例中，线圈板206中的线圈的配置限制对被以物理方式切换的导向铁轨的需要。随着载体被移动到转弯中，沿着该路线的线圈在磁性上按弧推动并拉动载体。导向铁轨切换构件可协助该移动，但是在一些实施例中，它由于磁导向力而很少与载体接触。在一些实施例中，线圈板由主板202经由spi总线控制，这促进主板与线圈板之间的串行通信。

图8图示了用于容器移动器系统的网络控制架构。容器移动器pc208作为用于整个容器移动器的主控制器并且提供用于操作员或实验室信息系统与容器移动器系统交互的接口。pc208可监督测试的排程和针对个别样品的目的地的指派，从而维护每个样品和要执行的测试的状态的数据库。pc208提供容器移动器的整体管理，但是低级管理可以留给其他模块。pc208经由以太网交换机210与容器移动器系统内的其他模块交互。例如，pc208可与一个或多个节点控制器212进行通信。

节点控制器212负责容器移动器系统内的样品的中级管理和路由。它在pc208的整体控制下操作。然而，路由决策、轨迹决策、业务管理等由节点控制器212中的软件管理。图示了多个节点控制器212，因为可以以负载均衡方式在多个节点控制器之间共享控制。例如，可将自动化轨道的区域指派给不同的节点控制器，或者可将个别载体的管理指派给不同的节点控制器。在示例性实施例中，在正常操作期间，单个主节点控制器212被用于容器移动器系统的所有管理。同时，如果主节点控制器离线，则辅备用节点控制器212是可用的。该辅节点控制器可维护包括容器移动器系统中的所有载体的状态的存储器以在主节点控制器发生故障后协助接管。这提供冗余和/或热交换性，从而允许容器移动器在离线节点控制器的情况下继续。

节点控制器212经由以太网交换机210与主板202进行通信。如上面关于图5所说明的，在轨道的区域内的本地联网可由指派给每个区域的pfge交换机管理。在此示例中，pfge交换机214从交换机210起菊花式链接以在节点控制器212与每个主板202之间提供以太网网络。节点控制器212可通过此以太网网络进行通信以给出指令并且从每个主板202接收关于载体的状态信息。每个主板202然后经由该主板上的串行端口控制本地线圈板204和206。因此，节点控制器212可控制轨道中的线圈，而不直接地与每个线圈板进行通信。这有助于轨道系统的可伸缩性。

实际情况是，容器移动器的轨道应该相对于分析仪模块的移液管处于明确定义的高度。这可通过提供与分析仪模块成一体的轨道区段或者通过在分析仪模块上提供明确定义的载体定位以允许轨道区段模块被以模块化方式用螺栓拴紧在上面来完成。这允许移液管相对于样品管的底部的预期位置可重复地移动(如通过典型载体上的样品管的模型或者通过关于由管表征站(tcs)所确定的管和载体的信息所识别的)。相对于管顶杯，可靠的垂直位置也是重要的。通过将载体的底部放置在众所周知的位置处，并且利用关于由tcs所确定的管顶杯的表征信息，移液管可可靠地与管顶杯的小目标交互。此外，通过将轨道的底部和边缘安装在相对于每个移液管的任何已知位置处，移液管可可靠地进入到管或管顶杯中而没有来自侧壁的干扰，并且移液管可基于电容可靠地确定流体高度水平。电容液位传感器利用移液管的已知导电性质并且在被置于流体中时测量电容。通过对于其中流体设置的容器的底部具有可靠容差，此电容信号可给出剩余样品体积的可靠估计。

如自始至终所说明的，容器移动器系统与多个载体相互作用以输送样品。图9示出了供容器移动器系统使用的载体的示例性实施例的透视图。载体220被配置为支持样品进出载体的拾放移动。左侧槽被配置成接收被放置在一组四个尖头222之间的样品。右侧槽被配置成接收被放置在该组四个尖头224之间的样品。这些组尖头彼此对称且镜像。在这些组尖头之间，中央构件226作为固定尖头并且包括一组弹簧228以提供将每个样品管推入该组四个尖头的力。虽然这不会导致每个样品槽内(沿着纵向轴线)的不同大小的样品的居中，但是由弹簧228提供的力以及尖头224和222的形状将在载体/尖头的纵向轴线处使每个样品管横向地居中。箭头示出了载体220的行进的纵向方向。尖头允许样品管在纵向方向上在固定定位处被配准，使得样品管的中心将取决于样品管的半径，但是可容易地基于每个样品管的大小重复。

支撑具有这些尖头组的顶板的是主体230。主体230作为外壳，所述外壳包括任何板上电路，诸如rfid标签，以及允许载体220与轨道表面中的线圈相结合地形成线性电机的两个或更多个驱动磁体。主体230的侧壁可被适配成对接轨道铁轨。例如，为了促进在直道中并围绕固定半径曲线移动期间对准，主体的侧壁可具有以下示例性特征。主体230的侧壁的上部包括凹面区段232。此凹面区段可与曲线的阴角对接，如图12中所示。同时，在凹面区段232的垂直边缘处，在侧壁中存在短平坦区段233。沿着直道移动，在载体的每侧的一对区段233可帮助沿着一对直铁轨使载体对准。在凹面区段232下方，凸面区段234提供可用于与曲线外侧的铁轨相互作用的界面。因此将了解的是，弯曲区段中的铁轨可具有两个高度：曲线内侧的铁轨被放置在较高定位中以啮合凹面区段232，然而曲线外侧的铁轨被放置在较低定位中以啮合凸面区段234。在一些实施例中，此关系交换，从而将凹面区段设置在主体中低处，同时凸面区段位于在主体中高处以在绕曲线走时增加横向稳定性。可以在图11的俯视图中更好地理解侧壁232、233和234的凹面、平坦和凸面部分的示例性关系。

在主体230的基部处，可使用一个或多个纵向滑块236来使主体230与不锈钢轨道之间的摩擦最小化。例如，可以使用超高分子量(uhmw)聚乙烯或特氟隆材料。

图10是载体220的侧视图。由构件226支撑的弹簧228包括两组叶片弹簧，每个样品槽各有一组。上叶片弹簧238提供纵向力以将管的顶部推入尖头222和224。同时，下弹簧240提供纵向力以将管的底部推入尖头222和224。这两个弹簧的组合确保管相对于尖头222和224的垂直对准的垂直对准。

图11是示出了尖头222、224和弹簧228的关系的示例性载体220的俯视图。最右侧和最左侧的尖头对(在图的定向上)用来使由弹簧228强迫的管配准并居中。同时，最上面和最下面的尖头对提供附加安全以防止管在横向方向上倾斜。如可看到的，在尖头与弹簧之间有若干开口。这允许管的各种光学视图。当载体被放置在tcs中时，可通过尖头之间的空间看到多个相机视图以读取条形码标签或者感测管中的液体高度。

在一些实施例中，尖头224和222包括金属浸渍或碳浸渍的塑料。因此，这些尖头可以是略微导电的。尖头的导电性可通过移液管促进定位感测并且可影响使用电容水平感测的流体的水平感测。例如，在示例性实施例中，在载体的顶部处的尖头或其他结构由大约30%(25%至35%)碳填充lexan（热塑聚碳酸酯）树脂制成以增强样品抽吸期间的电容水平感测。在一些实施方案中，可使用范围介于20%与50%之间的碳填充lexan树脂。

图12图示了载体220的侧壁与弯曲轨道区段的侧铁轨之间的铁轨啮合。在此示例中，载体220具有内侧铁轨242和外侧铁轨244。内侧铁轨242被配置成与侧壁载体220中的凹面区段232对接。侧铁轨242不一直延伸到轨道表面，从而允许凹面区段232下面的对应凸面区段在侧铁轨242下方自由地通过。同时，外轨道区段侧壁242啮合凸面区段234并且基本上一直延伸到轨道表面。这允许通过按与导向铁轨的那些半径基本上相同的半径提供到导向铁轨的物理接口来使载体220在曲线中对准。当绕曲线走时，这使咔哒声（rattling）、振荡、横向冲击等最小化。

图13图示了载体220的侧壁与直轨道区段的侧铁轨之间的铁轨啮合。在此示例中，平坦侧壁区段233啮合轨道区段的平行的平坦侧壁246。这提供载体与侧壁之间的相互作用的四个点，从而协助使载体在行进方向上对准。

vm系统和载体可以用于评估并且甚至预测容器移动器系统或其零件的健康状况。经由来自各种组件中的一个或多个(诸如线圈板、主板、节点控制器、控制器模块、主机pct、容器移动器管理器软件、线性电机、以太网交换机、传感器、霍尔效应传感器、切换机构、电力故障转移千兆以太网交换机、温度计/热电偶、湿度传感器等)的与本地或远程监测站(例如计算机)的通信，可以近实时地评估vm系统的当前状态，并且可收集、存储并分析数据以用于识别当前或将来趋势以便在发生维护事件之前预测它们。

在极端的情况下，当需要立即维修时，监测站可被提供有自动化系统，所述自动化系统通过关闭单元、发布警报(例如，可听的或可视的)或者发布警告(例如，可听的或可视的)中的任一个或全部立即起反应。在不太极端的情况下，监测站可以简单地发布信息以供由操作员审查，所述操作员然后可基于其他考虑事项(诸如维护人员的定位、预期故障/停机时间等)确立优先级。在一些实施例中，监测站可以采用评估系统的健康状况并确立优先级的软件来安排服务和维护。

在一些实施例中，远程监测站可以同时地监测不同定位处的多个系统和潜在不同的客户。以这种方式，ivd制造商可为其客户实现服务计划。

下列的是示例性诊断用例。温度监测装置(诸如热敏电阻)可被安装在每个线圈板上或者在每个线圈附近。本地主板或线圈板上的处理器可监测来自这些温度装置的值并且向中央pc的节点控制器报告，其中可以以定期间隔(诸如每10分钟)记录所有温度值。在pc208上操作的软件可挖掘此数据以得到超过热阈值的温度值，所述热阈值低于线圈的预期故障温度，但是远高于预期正常工作温度。此外，通过使用日志，可注意到快速升高的温度并将它识别为进行中的故障。在两种场景中，软件可向操作员报警或者自动地拨打服务电话并等待进一步指示。类似地，可使用多个阈值，由此可以在板处于故障状态之前拨打服务呼叫并且正常操作可继续，只要仍然尚未达到更严重的阈值即可。在每种情况下，发生故障的线圈板可通过协助板的稍后服务的定位和/或唯一id来识别。

类似地，可监测线圈板阻抗以查找指示潜在故障的日志变化，并且可基于日志的软件分析请求服务。类似地，可以以定期间隔测试每个线圈的磁耦合效率，并且记录结果以用于软件分析。可通过与线圈极为接近的霍尔效应传感器来测量来自用高电流驱动的线圈的磁场。当受测试时，线圈板对板上的线圈施加电流，一次一个，并且利用关联的霍尔效应传感器来测量被测磁场中的变化。一旦所有线圈在线圈板上被顺序地供电，节点控制器就报告线圈与霍尔效应传感器之间的实测耦合。

这些测试中的每一个可由主板在定期基础上或者在应操作员或中央软件请求时自动地完成。

图14是示例性容器系统的系统图，其包括关于容器的传感器自诊断如何为容器移动器系统以及特别是线圈板的状况和横过每个线圈板上方的轨道的载体磁体的磁耦合的细节。由于每个线圈板中使用的高电流线圈，线圈可能发生故障并且随着线圈发生故障可能易于出现热问题和磁耦合问题。

在系统300中，线圈板204包含多个线圈312。这些线圈优选地是细长椭圆形状，其中长轴线横向地对准，从而在纵向方向上允许更大密度的线圈，允许载体的更精确移动。多个霍尔效应传感器314被放置在线圈312之间并与其相邻。这些霍尔效应传感器提供关于与线圈312相邻的区域中的磁场的实时信息。线圈312被顺序地激活，使得在这些线圈周围的磁场随着线圈被激活并且载体横过这些线圈而改变。当线圈发生故障时，由附近的霍尔效应传感器检测到的磁场可以以磁场在线圈被激活时表现的方式揭示随着时间的推移的变化。通过将线圈312的当前激活的当前霍尔效应数据与线圈312的过去激活的过去霍尔效应数据相比较，由这些线圈产生的磁场的数量和质量中的缓慢漂移可揭示线圈312在逐渐地磨损。类似地，当前磁场与通过的保留磁场之间的更突然变化可指示更直接的问题，诸如潜在的短路。磁性能的变化量可指示问题的严重性并且识别是否必须立即更换或者安排线圈板以便在稍后的时间(诸如在下一次例行服务呼叫期间)检查以进行潜在的更换。

此外，可记录霍尔效应传感器数据并且将其与给定载体在横过线圈时的过去数据相比较。通过比较此日志，霍尔效应传感器数据可揭示包含在载体内的驱动磁体的潜在问题。例如，当与相同条件的过去情况相比较载体直接地在线圈上方时观察到的磁场的突然变化可指示该载体的基部中的磁体已经发生一些损坏，或者磁体已变得以某种方式退磁。载体的退磁可随着时间的推移而逐渐地发生并且可以随着时间的推移而导致所观察到的磁特性的缓慢漂移(例如，在所对应的时间段内比较载体相对于有源线圈处于相同位置中的比较实例)。如果此漂移超过阈值，则可安排载体在下一次服务呼叫期间更换。所观察到的磁场可指示在预期参数之外的不良的磁耦合。通过比较不同的线圈和不同的载体的结果，处理器可确定线圈板或载体是否是磁耦合的滞后性能的可能原因。

类似地，可将一个或多个温度传感器(诸如热敏电阻316)放置在线圈312周围且与线圈312相邻的区域中。观察这些线圈的温度，可观察到潜在的短路或不良的局部性能。例如，线圈之间的逐渐泄漏可导致这些线圈的加热与线圈的过去性能或预期性能不一致。加热量可指示问题的严重性并且识别是否必须立即更换或者安排线圈板以便在稍后的时间(诸如在下一次例行服务呼叫期间)进行检查和潜在的放置。

可将其他传感器(诸如欧姆表318或电压传感器)放置在用于线圈板204上的线圈312的驱动电路内。通过观察驱动电路的电流和电压的电气特性，潜在的短路或错误的电气行为可由传感器检测，并且可对适当的维护或更换活动进行排序。

可经由通信接口319将来自线圈板204的传感器数据发送到主板202。通信接口319还可包括用于线圈312的高电流驱动信号以及用于线圈板204的操作和传感器信息的接收所必需的任何其他信号。通信接口319与主板202上的通信接口321进行通信。用来进行通信的电气路径可以是任何常规手段，诸如串行总线接口，从而允许主板202与多个线圈板204进行通信。可将经由通信接口321接收到的传感器数据发送到处理器/控制器322。控制器322可将传感器信息存储在存储器324中。控制器322还可控制驱动器325，所述驱动器325可以驻留在主板202上或者驻留在线圈板202上。以这种方式，控制器322负责控制线圈312的激活并且负责接收并暂时地存储来自线圈板204的传感器数据。

命令可由主板202经由通信接口326接收。存储在存储器324中的传感器数据也可经由此通信接口被传送到pc208。可经由交换机210和电力故障转移交换机214从节点控制器212接收用于操作线圈312的命令。可经由此相同的网络路径将从线圈板204接收到的被存储在存储器324中的传感器数据发送到pc208。pc208中的处理器然后可将传感器数据存储在存储器330中。存储器330可存储关于系统的其他数据，以及用于操作容器移动器系统的命令和状态信息。

存储在存储器330中的数据可包括从多个线圈板204和容器移动器系统301接收到的传感器数据的实时日志。在一些实施例中，此日志被维持达短时间段，诸如一分钟或一个小时。在一些实施例中，可使过去记录的信息压缩成平均值以识别来自线圈板204的传感器数据的预期行为以便于由处理器208容易比较。通过将从线圈板204上的传感器接收到的实时传感器数据与记录的传感器数据、平均值或存储在存储器330中的预期模型相比较，可从传感器数据中识别线圈板204的这些板在预期参数之外表现的异常行为。

例如，可通过观察对应于给定线圈的霍尔效应传感器314中的趋势来确定来自线圈312的磁场强度降低的长期趋势。如果此漂移超过阈值，则pc208可确定适当的动作。可通过可以在软件中定义的一组规则来定义适当的动作。例如，在磁场自线圈板已被安装以来已降低了超过3%的情况下，可标记线圈板以用于在下一次例行维护期间检查。如果该磁场强度降低了大于10%，则可标记线圈板以得到立即更换。这些阈值的确切幅度可基于容器移动器系统301的操作容差被确定或者可基于容器移动器系统301在真实世界β测试中的统计分析被确定。通过在预定时间段(诸如一个月)内记录多个线圈板的传感器数据，统计分析可揭示针对每个传感器类型的每个线圈板所预期的均值行为。可将与此均值的统计上显著的偏差方面的任何线圈板表现识别为潜在地发生故障。例如，可将与统计模型超过一个或两个标准偏差的传感器值识别为错误的并需要服务。偏差的幅度将用于确定适当的校正措施，诸如通过id编号或定位来识别给定线圈板以用于在下一次例行维护期间检查或者识别用于立即更换的线圈板。

一旦pc208中的处理器已分析了传感器数据(存储在存储器330中并且经由交换机210接收)以识别正在正常参数之外执行的任何线圈板，pc208就向操作员报警某些错误的线圈板已被识别。这个自动地进行并且可经由显示器332来完成，所述显示器332显示关于错误的信息并且识别线圈板，或者经由网络接口334来完成，从而允许pc208经由本地网络或因特网向本地操作员发送警报，或者通过因特网向由ivd系统的制造商所采用的维护技术员报警。例如，显示器332可显示关于来自在正常参数之外操作的任何线圈板的传感器数据的电机状态、线圈板温度和磁场强度的信息。显示警报或者通过网络发送警报的选择可响应于识别基于线圈板的错误性能的严重性向操作员报警的方法的规则。一系列规则和策略可被存储在存储器330中，使得pc208具有用于在线圈板以各种方式与预期参数不同地表现时向操作员报警的固定协议。例如，如果当线圈被激活时预期磁场为某个量，但是该磁场小于阈值量，则可在显示器332上显示警告。如果该磁场小于下阈值量，则可经由网络接口334发送请求立即维护问题中的线圈板的电子邮件。可为用于每个线圈或线圈板的温度和电流参数确立类似的阈值。

图15示出了用于执行ivd自动化系统的维护监测的示例性方法340。在步骤342处，主板202上的控制器向线圈板204发送驱动信号以顺序地激活该线圈板上的线圈。线圈的选择性激活被以同步方式执行以驱动位于该线圈板上方的轨道上的载体。在步骤344处，线圈板204收集监测线圈板中的线圈的实时性能的传感器值。例如，霍尔效应传感器监测磁场性能，热敏电阻监测热性能，并且电压表或欧姆表监测线圈或被发送到那些线圈的驱动信号的电气性质。应该了解的是，霍尔效应传感器不仅感测由线圈产生的磁场，而且还感测由载体的驱动磁场通过产生的磁场。这些场的组合可由霍尔效应传感器感测以确定线圈与磁体之间的磁耦合的质量。这些传感器可识别线圈板的问题或驱动信号的问题，驱动信号的问题可以指示在主板与线圈板之间具有电气连接的主板202的问题。在步骤346处，此传感器数据通过本地通信接口被发送到主板202中。主板上的处理器可在步骤348处将传感器数据存储在存储器或缓冲器中，然后在步骤350处通过本地网络将数据发送到pc208。pc208然后在步骤352处将那些传感器值存储在pc208的处理器可访问的数据库中。通过将此传感器数据存储在数据库或日志中，pc208然后可分析传感器数据以在传感器数据中查找统计上显著的趋势，或者在搜索线圈板内的故障的迹象时提供基线值。此数据库可包括通过线圈板id和传感器id可识别的一系列记录以使传感器数据与每个线圈板相关。

在步骤354处，pc208中的处理器分析所存储的数据。示例性分析可包括计算传感器值的时变均值或平均值、标准偏差或其他统计分析以帮助确定最近/将来的值是否反常。在步骤356处，处理器然后随着传感器数据实时地到来而分析传感器数据。对实时数据的示例性分析包括将最近的传感器值与过去的传感器值相比较以确定趋势的存在，将传感器值与阈值相比较以确定传感器值是否在滑动到已在规则中被识别为故障的迹象的预定阈值以下，从而需要向操作员报警。可将阈值与平均传感器值相比较，使得传感器数据中的瞬时异常不会导致错误的警报。

在步骤358处，处理器基于对传感器数据的分析确定线圈板是否正在预期参数之外执行。可将在参数之外执行的含义的确定编纂在存储在存储器中的规则或策略中。例如，规则可能假定如果线圈板已加热超过某个温度值，则应该立即向ivd设备的实验室中的操作员通知该问题。类似地，规则可以识别与线圈板触发补救动作(诸如向操作员报警)的磁场的平均预期性能的偏差量。所有线圈板正在预期参数内执行，过程在步骤342处继续，从而允许在发生错误之前收集附加传感器值。

如果线圈板被识别为在预期参数之外执行，则规则可规定补救动作。在此示例中，规则规定了多个阈值以对错误的线圈板进行分类。在步骤360处，如果超过第一次要阈值，则在步骤362处向实验室中的本地操作员报警。例如，如果线圈板基于温度传感器在示出比正常更热的迹象，但是温度仍然不够高到足以损坏线圈板或者指示直接问题，则可在由ivd设备的操作员所使用的实验室内的控制台的图形用户界面上显示通知。操作员然后可无视于此通知或者可将它添加到日志，然后可在将来的维护期间使用所述日志。例如，如果线圈板稍后发生故障，则与线圈板相关联的错误的记录可由技术员维护并稍后审查以确定最终故障的性质。在步骤364处，在一些实施例中，规则可识别指示更严重的错误的附加阈值。如果超过此阈值，则可在步骤366处向操作员或者向远程服务定位提供不同类型的警报。例如，如果线圈板上的热传感器的温度值指示线圈板存在热降级的迫近风险，则可在本地操作员显示器上触发更严重的警告或通知声音。在一些实例中，作为超过第二阈值的结果可自动地停止自动化系统。此外，可从pc208向远程服务定位(诸如由ivd设备的制造商所维护的服务器)发送基于网络的通知。这可向制造商报警以立即派出技术员或者致电设施调查错误。跨越网络的这种迅速通知可有助于维持ivd设备的用户的客户满意度，从而允许设备被迅速地维修以使在严重故障情况下的停机时间最小化。例如，如果超过第二阈值，则可立即安排线圈板以得到更换或立即维护。在已提供所有警报之后，方法可返回到正常操作，在安全的情况下，返回到步骤342。

对于从处理器控制器322接收删失数据的另一处理器，分析和通知步骤可由pc208执行。这包括其中pc208远离处理器或控制器322的实施例。在一些实施例中，pc208可经由任何网络(包括因特网)与主板202分离。在一些实施例中，交换机210是较大网络的一部分，所述较大网络允许pc208监测许多主板(包括来自多个自动化系统的主板)的性能。例如，处理器/pc208可经由大型网络(诸如因特网)或实验室中的本地网络与主板分离，从而允许处理器处理来自多个自动化系统(包括数十或数百个主板)的传感器数据。当线圈板正在预期无线电参数之外执行时，此处理器可显示与该主板和线圈板相关的数据或者采取其他合理的动作，包括自动地安排来自技术员对严重错误的维护访问。显示数据可以是常规控制台显示的一部分，所述常规控制台显示由实验室中的操作员使用来处理与ivd系统和/或自动化系统相关的任何功能。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，然而本发明不限于此。本领域的技术人员应了解的是，可以对本发明的优选实施例做出许多改变和修改，并且可以在不脱离本发明的真实精神的情况下做出此类改变和修改。因此意图是，所附权利要求被解释成涵盖落入本发明的真实精神和范围内的所有此类等同变化。