测序系统中试剂冷却液不稳定性和流动池加热器故障的预测技术方案

所公开的技术检测冷却液系统的不稳定性，从而减少假警报。在低于预定阈值的稳定操作周期的预定时间窗内测试冷却液温度传感器数据的平滑时间序列。如果稳定温度操作周期小于预定的稳定性测量值，或者如果稳定的试剂冷却液温度已经超过阈值，则所公开的技术预测试剂冷却液是不稳定的。所公开的技术在系统中在多个循环中检测流动池加热器故障。测试流动池加热器温度传感器数据的时间序列，以确定最近处理循环中的点的计数是否记录为在阈值以上。如果在两个连续循环中超过阈值的点的计数小于预定计数，则所公开的技术确定流动池加热器发生故障。故障。故障。

【技术实现步骤摘要】
测序系统中试剂冷却液不稳定性和流动池加热器故障的预测
[0001]本申请是申请号为201980003254.X、申请日为2019年1月3日、名称为“测序系统中试剂冷却液不稳定性和流动池加热器故障的预测”的中国专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请要求于2018年1月5日提交的美国临时申请第62/613,910号的权益，该申请专利技术人为Gregory Apker，名称为PREDICTING REAGENT CHILLER INSTABILITY AND FLOW CELL HEATER FAILURE IN SEQUENCING SYSTEMS(ILLM 1004
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PR)。优先权临时申请并入本文作为参考。本申请还要求2019年1月3日提交的美国非临时申请第16/239,342号的权益，该申请专利技术人为Gregory Apker，名称为PREDICTING REAGENT CHILLER INSTABILITY AND FLOW CELL HEATER FAILURE IN SEQUENCING SYSTEMS(ILLM 1004
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US)。优先权非临时申请并入本文作为参考。

技术介绍

[0004]
技术介绍
部分中讨论的主题不应该仅仅由于在
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部分中提及而被认为是现有技术。类似地，
技术介绍
部分中提到的或与
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部分的主题相关联的问题不应被假定为先前已在现有技术中被认识到。
技术介绍
部分中的主题仅代表不同的方法，这些方法本身也可以对应于所要求保护的技术的实施方式。
[0005]所公开的技术涉及测序系统，包括应用合成测序技术对核苷酸进行测序的系统。鉴定分子中核苷酸的测序是一个需要花费几天时间才能完成的漫长过程。测序机的所有子系统都需要无错误地运行，以便产生的碱基识别对下游分析有用。在测序运行之前和期间，预测测序机操作中的相应故障是一个难题。测序系统中的传感器产生读数，用于控制各种组件的操作条件。这些读数用于控制回路，以改变系统的未来状态，但操作人员无法获得。即使操作人员可以获得传感器读数，预测测序机相应故障的问题也不会得到充分解决，因为合适的传感器值对于操作人员来说并不是显而易见的。
[0006]测序机的子系统可能会受到外部因素的影响，包括其操作环境。传感器读数不能识别异常传感器读数是由于不稳定或故障子系统还是外部因素造成的。外部因素的影响通常是暂时的，当去除外部因素时，子系统性能会恢复到正常水平。希望提供一种解决方案来识别传感器读数超限是由于子系统不稳定或故障，还是由于外部因素。
附图说明
[0007]所包括的附图是为了说明的目的，并且仅用于为本公开的一个或多个实施方式提供可能的结构和过程操作的示例。这些附图绝不限制本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以在形式和细节上做出的任何改变。当结合以下附图考虑时，通过参考详细描述和权利要求，可以获得对主题的更完整的理解，在所有附图中，相同的附图标记指代相似的元件。
[0008]图1示出了系统的架构层次示意图，其中试剂冷却液不稳定性预测系统预测冷却液系统不稳定性，流动池加热器故障预测系统检测流动池加热器故障，这两者都是根据从
测序系统新收集的测序硬件传感器度量确定的。
[0009]图2示出了图1的试剂冷却液不稳定性预测系统和流动池加热器故障预测系统的子系统组件。
[0010]图3示出了在滤波噪声数据之前和之后冷却液温度传感器数据的时间序列的示例。
[0011]图4是示出通过图1的试剂冷却液故障预测系统预测试剂冷却液系统不稳定性的过程步骤的流程图。
[0012]图5示出了流动池加热器故障之前和之后的流动池加热器温度传感器数据的示例时间序列。
[0013]图6是由图1的具有和不具有设置点数据的流动池加热器故障预测系统检测流动池加热器故障的过程步骤的流程图。
[0014]图7示出了示例用户界面，用于呈现对测序系统的主动监控结果，以预测硬件故障。
[0015]图8是可用于实现图1的试剂冷却液不稳定性预测系统和流动池加热器故障预测系统的计算机系统的简化框图。
具体实施方式
[0016]下面参照附图进行详细描述。描述示例实施方式是为了说明所公开的技术，而不是限制其由权利要求定义的范围。本领域普通技术人员将认识到对以下描述的各种等同变化。
[0017]介绍
[0018]合成测序(SBS)是几种常用的对DNA或RAN分子中核苷酸进行测序的技术之一。执行测序的机器是复杂的系统，包括在测序过程步骤中在特定温度下操作的复杂子系统。获取和操作测序机的成本很高。在测序过程中，测序机的子系统可能会受到内部和外部不稳定性的影响。
[0019]在SBS处理循环中，将互补核苷酸一次一个地添加到待测序DNA的核苷酸序列片段(也称为分子或插入物)中。分子中核苷酸的测序在数百个循环中进行。在测序循环开始之前，在载玻片或流动池上制备待测序的分子文库。分子排列在流动池上的多条通道内的小区中。一个循环包括化学、图像捕捉和图像处理操作。子系统(包括光学、机械和化学子系统)在每个循环中操作，以识别附着于分子上的互补核苷酸。鉴定添加的核苷酸是大规模并行的，因为流动池上有数百万或数十亿个分子簇。测序运行包括数百个测序过程周期，可能需要几天才能完成。有时，整个测序运行的结果会被丢弃，因为它们不符合下游分析的最低质量要求。因此，如果子系统故障影响测序结果的质量，则需要尽早预测。
[0020]所公开的技术涉及修改测序器，以暴露来自内部控制回路所使用的传感器的选定数据，这些数据先前没有被收集或分析。选择暴露和收集传感器数据需要对控制回路中使用的子系统和传感器进行仔细分析。
[0021]这项技术的发展包括分析新收集的传感器数据和识别可用于预测故障的时间序列数据中的特征。
[0022]实现从具有不同类别用户的不同环境中的许多机器收集选定的传感器数据将支
持预测方法的细化。对各种数据进行分析应该使得开发团队减少破坏预测置信度的假警报，而不遗漏重大事件。
[0023]测序运行期间的传感器数据收集和分析将使操作人员能够中止可能失败的测序运行，或在运行之间安排预防性维护。
[0024]值得注意的是，预定检测参数和滤波器旨在区分错误条件和由外部因素引起的暂时及瞬时波动，以便假警报不会导致应该成功的运行被取消。例如，试剂冷却液子系统保持用于测序运行的试剂精确温度。如果在夏季打开测序机操作的房间的门，则来自外部的温暖空气会提高房间温度。当空气进入试剂冷却液室时，传感器记录的温度读数高于平时。这种瞬时波动不应产生错误状态警报。在本示例中，不稳定或性能不佳的试剂冷却液系统在滤掉由外部因素引起的瞬时温度波动后会发出警报。在另一个示例中，所公开的技术使用来自多个测序循环的温度数据，警告操作人员流动池加热器发生故障。考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测冷却液系统不稳定性的方法，包括：对冷却液温度传感器数据的时间序列应用平滑函数，并减少瞬时振荡，以产生冷却液温度传感器数据的平滑时间序列；确定在预定时间窗中的所述冷却液温度传感器数据的平滑时间序列在时间间隔中没有达到稳定的温度操作标准，在所述时间间隔期间，所述平滑时间序列中的温度读数在间隔之间变化超过预定温度变化率；以及当所述冷却液温度传感器数据的平滑时间序列在所述预定时间窗内超过预定百分比的时间间隔内没有达到所述稳定的温度操作标准时，生成不稳定通知。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于位于多个位置并由多个独立操作人员操作的设备确定所述预定温度变化率，包括：使得所述设备的配置记录和报告温度传感器读数；收集所述温度传感器读数的日志；分析冷却液系统发生故障的设备实例中的所述温度传感器读数的时间序列，并确定所述预定温度变化率；以及存储所述预定温度变化率，用于确定所述冷却液系统不稳定。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于位于多个位置并由多个独立操作人员操作的设备更新所述预定温度变化率，包括：使得所述设备的配置记录和报告温度传感器读数；收集所述温度传感器读数的日志和在所述不稳定通知之后的服务日志；分析冷却液系统生成了所述通知的设备实例中的所述温度传感器读数的时间序列和在所述通知之后的服务；基于所述分析确定对所述预定温度变化率的更新；以及存储更新后的预定温度变化率，用于确定所述冷却液系统不稳定。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在基于云的主动维护分析器中访问来自特定冷却液系统的温度传感器读数的日志；以及从所述基于云的主动维护分析器执行所述应用、所述确定和生成通知。5.根据权利要求4所述的方法，还包括针对重复通知对通知进行过滤，并将滤波后的通知提交给客户关系管理系统进行跟踪。6.根据权利要求4所述的方法，还包括针对重复通知对通知进行过滤，并将滤波后的通知提交给包括所述冷却液系统的测序器的操作人员。7.根据权利要求2所述的方法，还包括基于位于多个位置并由多个独立操作人员操作的设备来确定所述预定温度变化率，其中所述多个位置包括至少50个位置，并且所述多个独立操作人员包括至少20个独立操作人员。8.根据权利要求1所述的方法，其中由导数滤波器应用所述平滑函数。9.根据权利要求1所述的方法，其中应用平滑函数消除产生每分钟0.125摄氏度或更高的温度变化率的瞬时振荡。
10.根据权利要求1所述的方法，其中时间序列数据表示4小时至48小时之间的冷却液温度传感器数据。11.根据权利要求1所述的方法，还包括当呈现系统不稳定性确定时，自动呈现平滑的冷却液系统温度传感器数据以供用户查看。12.根据权利要求1所述的方法，还包括比较稳定操作周期的平均温度和中值温度，并且当所述平均温度和中值温度变化超过第一阈值时报告严重级别1的错误。13.根据权利要求1所述的方法，还包括比较稳定操作周期的平均温度和中值温度，并且当所述平均温度和中值温度变化超过第二阈值时报告严重级别2的错误。14.一种包括耦合到存储器的一个或多个处理器的系统，所述存储器加载有用于检测冷却液系统不稳定性的计算机指令，所述指令当在所述处理器上执行时，实现包括以下各项的操作：对冷却液温度传感器数据的时间序列应用平滑函数，并减少瞬时振荡，以产生冷却液温度传感器数据的平滑时间序列；确定在预定时间窗中的所述冷却液温度传感器数据的平滑时间序列在时间间隔中没有达到稳定的温度操作标准，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：因美纳有限公司，
类型：发明
国别省市：