CN109478782A - 用于模块化ivd分析器容器推进器子系统的冗余功率管理 - Google Patents

Abstract

一种提供冗余功率管理的模块化体外诊断（IVD）容器推进器系统包括被配置成向一个或多个IVD样本提供存储的多个模块。每个模块包括功率故障转移开关，所述功率故障转移开关被配置成从内部主功率源接收内部功率，并且将备用功率传输到所述多个模块中的一个或多个。

Description

用于模块化IVD分析器容器推进器子系统的冗余功率管理

对相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月21日提交的、序列号为62/365,194的美国临时申请的权益，所述申请通过引用以其全部被并入本文中。

技术领域

本公开内容一般地涉及与用于模块化体外诊断（IVD）分析器容器（vessel）推进器（mover）子系统的功率管理有关的方法、系统和装置。

背景技术

体外诊断（IVD）测试系统利用容器推进器子系统，所述容器推进器子系统在不同的测试站之间移动包含测试样本的容器。由于容器推进器子系统是总体测试系统的核心组件，所以它始终维持功率的充足供给是重要的，甚至是在子系统中的其它仪器模块可能处于不运作或被去能的状态中的时候。此外，所述系统具有如下目标：最小化总体未经安排的就诊率（USVR），以确保满足可靠性目标。因此，容器推进器子系统保持高度可用吞吐量测试操作是重要的。

功率供给通常是系统故障的常见起源。因而，使用单个功率供给大大地增加容器推进器的子系统将超过其目标USVR的可能性。作为结果，容器推进器系统的设计者已经努力设计有助于最小化故障风险的功率系统。在一些常规解决方案中，每个分段被独立地供电，其中在每个分段中有某个级别的N+1冗余AC-DC功率供给系统。可替换地，功率供给降额是减小其USVR的常规方法，其通过增大在给定负载条件下的功率供给的服务寿命。降额典型地需要实现如下功率供给：所述功率供给具有关于其预期负载条件的相称地较高的额定输出能力。尽管这些通常解决功率源故障的问题，但是冗余和或降额扩大被供电的系统的总体占用空间。因而，该解决方案不能被应用到其中可用占用空间受限或存在其它空间约束的系统中。在其它常规解决方案中，实现中央功率供给，其中有N+1冗余AC-DC功率供给系统或经降额的单个供给。这也将会解决问题，但是由于可伸缩性方面的困难以及随功率分布的挑战而不是有利的。基于预期分段的最坏情况数目，将很可能需要大的功率供给。

因此，期望的是为模块化IVD分析器容器推进器子系统提供冗余功率管理。

发明内容

本发明的实施例通过提供与用于模块化体外诊断（IVD）分析器容器推进器子系统的功率管理有关的方法、系统和装置而解决和克服上述缺点和缺陷中的一个或多个。简要地，容器推进器子系统包括多个模块，所述多个模块各自包括主功率源和功率故障转移（failover）开关（PFS）。PFS用于以在任何单独模块出故障的情况下提供冗余的方式跨模块将功率源链接在一起。

根据一些实施例，IVD容器推进器系统提供冗余功率管理，其通过使用被配置成向一个或多个IVD样本提供存储的多个模块。每个模块包括PFS，所述PFS被配置成从内部主功率源接收内部功率，并且将备用功率传输到所述多个模块中所包括的其它模块中的一个或多个。

以上提及的多个模块可以被划分成中央模块以及一个或多个非中央模块。除了上述一般PFS功能性之外，中央模块的PFS可以此外被配置成从中央模块内的内部独立备用功率源接收附加内部功率。另外，中央模块可以包括被耦合到内部独立备用功率源的端口，其被配置成在不利用中央模块的PFS的情况下将功率传输到非中央模块。在正常操作条件下，中央模块利用从中央模块的内部主功率源所接收的功率来执行中央模块中的一个或多个供电功能（例如操作冷却单元、操作输送模块等等）。如果检测到内部主功率源中的功率故障状况，则中央模块可以切换到内部独立备用功率源以执行供电功能。然后，在检测到内部主功率源已经结束之后，中央模块可以切换回到主功率源以执行功率功能。

为了提供冗余性，非中央模块可以此外被配置成从其它模块中的一个或多个接收备用功率。类似于中央模块，非中央模块可以利用从非中央模块的内部主功率源所接收的功率来执行非中央模块中的一个或多个供电功能（操作冷却单元、操作输送单元等等）。然而，与中央模块形成对照，当检测到内部主功率源中的功率故障状况的时候，非中央模块可以切换到利用从（多个）其它模块所接收的备用功率来执行其供电功能。然后，一旦非中央模块检测到主功率源中的功率故障状况已经结束，它就可以切换回到主功率源以执行供电功能。

根据本发明的另一方面，提供冗余功率管理的模块化IVD容器推进器系统包括轨道和多个模块（例如分析器模块、样本处置机等等）。所述轨道包括被划分成多区的线性同步电动机。每个模块被配置成通过使用位于模块中的功率源、经由功率故障转移开关来将功率提供给与轨道的一区相对应的线性同步电动机的子集。在检测到局部功率源故障时，模块通过使用被包括在模块中的第二模块中的功率源、经由功率故障转移开关来将功率提供给线性同步电动机的该子集。在一些实施例中，所述第二模块将功率提供给与轨道上的线性同步电动机的该子集相邻的线性同步电动机的第二子集。

从参考附图进行的对说明性实施例的以下详细描述中将使得本发明的附加的特征和优点显而易见。

附图说明

从当结合附图阅读的以下详细描述中最好地理解本发明的前述和其它方面。为了说明本发明的目的，在附图中示出目前优选的实施例，然而，理解到本发明不限于所公开的特定手段。在附图中所包括的是以下各图：

图1图示了根据本发明的一些实施例的、提供冗余功率管理的模块化体外诊断容器推进器系统的示例；

图2示出了根据一些实施例的位于包括样本处置机模块和两个分析器模块的全面运作分析器系统中的轨道系统；以及

图3示出了如可以被使用在一些实施例中的、用于对轨道进行控制的容器推进器控制器的各种控制区。

具体实施方式

以下公开内容根据若干实施例来描述本发明，所述若干实施例针对与冗余功率管理有关的方法、系统和装置，其可以被利用在模块化体外诊断（IVD）分析器容器推进器子系统中。简要地，通过使用本文中所述的技术而被设计的容器推进器子系统包括一组存储和输送模块，其各自包括功率故障转移开关（PFS）。PFS允许模块以无缝的方式在主功率源与备用功率源之间切换。本文中所述的集中式功率供给途径允许减少的布线、降低的成本，并且是完全可伸缩的。另外，由于每个分段包括其自己的功率供给，所以空间可以减小，并且避免在容器推进器分段（其可能需要安全缓解）内存在危险电压水平。

图1图示了根据本发明的一些实施例的、提供冗余功率管理的模块化体外诊断容器推进器子系统100的示例。容器推进器子系统100包括四个模块105、110、115、120，其各自提供针对测试样本的存储和输送功能性。每个模块105、110、115、120包括PFS，所述PFS包括功率监控和转切（switchover）电路，所述功率监控和转切电路连续地监控相应模块内的主功率源，并且在必要时无缝地切换到次级功率。

在一些实施例中，在正常状况下，功率故障转移特征利用在容器推进器分段的相关联的仪器模块中所包含的现存直流（DC）功率供给来作为主功率源。在故障状况下，功率故障转移特征还可以利用在容器推进器分段的相邻仪器模块中所包含的现存DC功率供给来作为次级功率源。功率故障转移技术特征可以连续地监控主功率源，并且在所述主装置中检测到功率故障状况的情况下无缝地切换到次级功率源，并且当故障状况不再存在的时候无缝地切换回到主功率源。出于可靠性原因，每个仪器模块典型地具有功率供给操作裕度；该裕度可以在临时故障状况下被利用，而不显著地危害其长期可靠性。该拓扑可以固有地随着每个容器推进器分段以及相关联的仪器模块而被伸缩。

通过使用图1中所示的容器推进器子系统100，现场服务人员可以使任何仪器模块掉电而不中断系统的其它功能，这意味着在其它仪器模块上实施的IVD测试可以继续进行，因为整个容器推动器仍在运作中。如果任何单个仪器模块的功率系统出故障，这同样适用。这允许消费者继续处理IVD测试。

作为对于图1中所示的容器推进器子系统100的可替换方案，在一些实施例中，直接从分离的AC功率源来为每个容器分段供电，并且代替于N+1冗余，选择高可靠性类型的AC-DC功率供给。这与容器推进器子系统100可以是成本可比的。然而，它将需要附加的空间分配并且在容器推进器分段（其需要附加的风险缓解）内呈现危险电压电势。

为了说明本发明，如它可以在一些实施例中被实现的那样，图2示出了位于包括样本处置机模块10和两个分析器模块32和34的全面运作分析器系统162中的轨道系统160。在一些实施例中，该轨道由不锈钢通道构成，所述不锈钢通道包括在墙壁和平坦地面中的导轨。载体包括低摩擦材料，诸如超高分子量聚乙烯（UHMW）、聚四氟乙烯（Teflon）或在每个载体底部上的其它合适材料。该底部材料允许载体沿着平坦轨道滑动，其由墙壁中的导轨引导。在轨道的金属表面下面，是一系列磁线圈，其形成线性同步电动机（LSM）。同时，每个载体中的多个稀土磁体对应于这些线圈中的改变，其通过随着这些线圈中的改变同步地移动载体。

图3示出了如可以被使用在一些实施例中的、用于对轨道160进行控制的容器推进器控制器的各种控制区。所述轨道系统可以被划分成不同的区，粗略地对应于系统内的每个模块。例如，参考图3，假定区192对应于分析器模块34，并且区194对应于分析器模块32。此外，假定区196对应于样本处置机10。

继续参考图3，可以通过如下来实现冗余：向这些区中的每一个指派将负责提供网络和功率的PFS。每个PFS开关向轨道的局部区提供功率。在该示例中，针对区196的PFS开关访问局部功率源，用以向该区提供功率。该PFS开关还提供功率通道，在针对区194的相邻PFS开关中可以访问所述功率通道。针对区194的PFS开关能正常访问通过局部分析器模块32所提供的局部功率源。如果局部分析器模块32出故障、被关断或需要服务，则该功率供给可被中断。然而，合期望的是当194中的分析器模块32在被服务的时候仍允许区192中的分析器模块34运作。因而，区192和194中的轨道区段需要继续运作。为了实现这个，针对区194的PFS开关检测来自局部分析器模块32的功率丢失，并且访问通过来自区196的相邻PFS开关所供给的功率馈送。针对区194的PFS开关进而将功率馈送提供到针对区192的PFS开关，如果当局部分析器模块34的功率出故障的时候该区段需要功率的话。如果区192中的分析器模块34丢失了功率使得针对区192的PFS开关不能访问局部功率馈送的话，则该PFS开关可检测到局部功率的丢失，并且访问通过针对相邻区194的PFS开关所供给的功率馈送。以此方式，如果区192或194中的分析器模块出故障，则局部轨道区段继续得到通过针对相邻区中的模块的功率源所供给的功率。

本公开内容的实施例可以利用硬件和软件的任何组合被实现。另外，本公开内容的实施例可以被包括在具有例如计算机可读、非暂时性介质的制品（例如一个或多个计算机程序产品）中。介质已经在其中具体化了例如用于提供和促进本公开内容的实施例的机制的计算机可读程序代码。所述制品可以作为计算机系统的部分被包括或者被分离地出售。

本文中的功能和过程步骤可以自动地或者完全或部分地响应于用户命令而被执行。自动执行的活动（包括步骤）在没有用户对活动的直接发起的情况下、响应于一个或多个可执行指令或设备操作而被执行。

各图的系统和过程不是排他性的。根据本发明的原理可以得到其它系统、过程和菜单以实现相同目标。尽管已经参考特定实施例描述了本发明，但是要理解到本文中所示和描述的实施例和变型仅仅用于说明目的。在不偏离本发明范围的情况下，可以由本领域技术人员实现对当前设计的修改。如本文中所述，可以通过使用硬件组件、软件组件和/或其组合来实现各种系统、子系统、代理、管理器和过程。本文中没有任何权利要求要素将在35 U.S.C. 112第六段的规定下被解释，除非通过使用短语“means for（用于……的构件）”明确地记载了该要素。

Claims (20)

1.一种提供冗余功率管理的模块化体外诊断（IVD）容器推进器系统，所述系统包括：

多个模块，其被配置成向一个或多个IVD样本提供存储，每个模块包括功率故障转移开关，所述功率故障转移开关被配置成：

从内部主功率源接收内部功率，以及

将备用功率提供给所述多个模块中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个模块包括中央模块以及一个或多个非中央模块，所述中央模块的功率故障转移开关此外被配置成：

从内部独立备用功率源接收附加内部功率。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述中央模块此外包括：

一端口，其耦合到内部独立备用功率源，并且被配置成在不利用中央模块的功率故障转移开关的情况下将功率传输到非中央模块中的一个或多个。

4. 根据权利要求2所述的系统，其中所述中央模块的功率故障转移开关此外被配置成：

利用从中央模块的内部主功率源所接收的功率来执行中央模块中的一个或多个供电功能；以及

响应于在内部主功率源中检测到功率故障状况，切换到利用从中央模块的内部独立备用功率源所接收的功率来执行中央模块中的所述一个或多个供电功能。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述中央模块的功率故障转移开关此外被配置成：

响应于检测到内部主功率源中的功率故障状况已经结束，切换到利用从中央模块的内部主功率源所接收的功率来执行中央模块中的所述一个或多个供电功能。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述一个或多个供电功能包括操作中央模块的冷却单元。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述一个或多个供电功能包括操作中央模块的输送单元。

8.根据权利要求2所述的系统，其中每个非中央模块的功率故障转移开关此外被配置成从所述多个模块中的一个或多个接收备用功率。

9. 根据权利要求8所述的系统，其中每个非中央模块的功率故障转移开关此外被配置成：

利用从非中央模块的内部主功率源所接收的功率来执行非中央模块中的一个或多个供电功能；以及

响应于在内部主功率源中检测到功率故障状况，切换到利用从所述多个模块中的一个或多个所接收的备用功率来执行非中央模块中的所述一个或多个供电功能。

10.根据权利要求9所述的系统，其中每个非中央模块的功率故障转移开关此外被配置成：

响应于检测到内部主功率源中的功率故障状况已经结束，切换到利用从非中央模块的内部主功率源所接收的功率来执行非中央模块中的所述一个或多个供电功能。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述一个或多个供电功能包括操作非中央模块的冷却单元。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述一个或多个供电功能包括操作非中央模块的输送单元。

13. 一种在体外诊断（IVD）容器推进器系统中提供冗余功率管理的模块，所述模块包括：

内部主功率源；以及

功率故障转移开关，其被配置成：

连续地监控内部主功率源，

利用内部主功率源来为模块供电，除非在内部主功率源中检测到功率故障状况，以及

如果在内部主功率源中检测到功率故障状况，则利用外部次级功率源来为模块供电。

14.根据权利要求13所述的模块，其中所述模块被连接到IVD容器推进器子系统中的第二模块，并且所述第二模块包括外部次级功率源。

15.根据权利要求14所述的模块，其中所述第二模块与IVD容器推进器子系统中的模块相邻。

16.根据权利要求14所述的模块，其中所述第二模块通过IVD容器推进器子系统中的一个或多个附加模块而与所述模块分离。

17.一种提供冗余功率管理的模块化体外诊断（IVD）容器推进器系统，所述系统包括：

轨道，其包括被划分成多个区的多个线性同步电动机；

多个模块，其中并且每个模块被配置成：

通过使用位于模块中的功率源、经由功率故障转移开关来将功率提供给与轨道的一区相对应的线性同步电动机的子集；以及

在检测到局部功率源故障时，通过使用被包括在所述多个模块中的第二模块中的功率源、经由功率故障转移开关来将功率提供给线性同步电动机的该子集。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述第二模块将功率提供给与轨道上的线性同步电动机的该子集相邻的线性同步电动机的第二子集。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述模块中的至少一个是分析器模块。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述模块中的至少一个是样本处置机。