CN103778582A

CN103778582A - 一种青少年体质锻炼实时监测系统

Info

Publication number: CN103778582A
Application number: CN201410046199.1A
Authority: CN
Inventors: 师玉涛; 高然; 崔永霞; 宾光宇
Original assignee: ZHONGSHI HONGLI (BEIJING) HEALTH TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHONGSHI HONGLI (BEIJING) HEALTH TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2014-05-07

Abstract

一种青少年体质锻炼实时监测系统，包括信息采集系统和评价系统，监测系统通过心率监测、位移进行体育课的负荷量和强度进行实时的监督与评价，所述的信息采集系统包括信息采集终端、移动终端、信息处理服务器和网络管理系统；其中，所述信息采集终端包括心率采集智能设备、体温信息采集设备、血压信息采集设备、血氧信息采集设备，心率采集智能终端是腕带式的采集器，利用心电传感器、血压传感器、肌电传感器、皮肤阻抗传感器、加速度计、运动方位陀螺仪、温度传感器同时采集运动状态下的心电、肌电、皮肤阻抗、加速度、运动姿态、体表温度，通过多通道和多模式信号相结合的技术，建立多通道信号的数学模型，由信号模型实时计算出心率、总路程、总时间和轨迹。

Description

一种青少年体质锻炼实时监测系统

技术领域

本发明涉及一种体质监测系统，特别是涉及一种青少年体质锻炼实时监测系统。

背景技术

近年来，我国青少年的体质持续下降，反映心肺功能的肺活量指标继续呈下降趋势，学生的速度、爆发力、力量素质、耐力素质水平不容乐观，中小学生超重比例增加，视力不良检出率仍然居高不下。我国目前未出现对学生体育锻炼的实时监测系统。在评价与反馈我国青少年学生体质变化的方式是，国家每隔5年进行一次全国范围的学生体质测试。北京市教委通过每年9-12月要求学校自行对学生进行国家学生体质健康测试并将数据上传，以及抽查各区的中小学进行学生体质健康测试赛的方式评价学生体育工作开展的情况。

《国家学生体质健康标准》测试内容包括：身高、体重、台阶实验、肺活量、50米跑、25米×2往返跑、400米跑、50米×8往返跑、800米或1000米跑、立定跳远、投沙包、掷实心球、握力、引体向上、坐位体前屈、仰卧起坐、跳绳、踢毽子、篮球运球、足球运球等等。上述测试内容会根据学生年龄的不同进行调整。

发明内容

基于目前没有一套完整的监测系统，本发明设计与研发一套学生运动实时监测与评价系统是实现学生阳光体育1小时和体育健身的过程性监测与评价的重要途径。

本发明的技术方案如下：一种青少年体质锻炼实时监测系统，包括信息采集系统和评价系统，监测系统通过心率监测、位移进行体育课的负荷量和强度进行实时的监督与评价，所述的信息采集系统包括信息采集终端、移动终端、信息处理服务器和网络管理系统；其中，所述信息采集终端包括心率采集智能设备、体温信息采集设备、血压信息采集设备、血氧信息采集设备，心率采集智能终端是腕带式的采集器，利用心电传感器、血压传感器、肌电传感器、皮肤阻抗传感器、加速度计、运动方位陀螺仪、温度传感器同时采集运动状态下的心电、肌电、皮肤阻抗、加速度、运动姿态、体表温度，通过多通道和多模式信号相结合的技术，建立多通道信号的数学模型，由信号模型实时计算出心率、总路程、总时间和轨迹，移动终端包括定位设备和通信设备，所述移动终端接收来自信息采集终端发出的无线信号，移动终端的输出端与所述信息处理服务器连接，信息采集终端采集到的数据通过无线技术进行自动上传至信息处理服务器，服务器对每日、每周、每月至每年的采集到的青少年学生在体育锻炼过程中的检测数据进行监测，各级信息处理服务器组成网络管理系统，所述的评价系统包括个人、学校和区县三个级别，体育锻炼效果定义为Q，时间变量为T，强度变量为S，人数变量为N，区县学校总数量为A，个人评价方法为：每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S；每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S)*5；每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S)*5］*4；每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q年=｛［(T*S)*5]*4｝*12；学校每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S*N；学校每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S*N)*5；学校每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S*N)*5]*4；学校每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q学期=｛[(T*S*N)*5]*4｝*3；区县各学校每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S*N*A；区县各学校每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S*N*A)*5；区县各学校每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S*N*A)*5]*4；区县各学校每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q学期=｛［(T*S*N*A)*5]*4｝*3。

所述的网络管理系统是分层、分级管理的树状结构，即教委、区县教委、学校、学生四个层次进行不同权限管理，最高级是管理部门，通过最高授权可以通过网络查全市每天进行体育锻炼的整体情况，并且可以根据需要分别了解各区、各学校、每个学生实施体育锻炼的情况，包括进行户外锻炼学生的总人数、百分比，总时间和最佳运动强度百分比指标。

所述通信设备包括但不限于蓝牙、Zigbee和ANT、蓝牙4.0通信设备或GSM通信设备。

所述定位设备为GPS定位设备。

所述网络管理系统学生的个人学籍号是网络管理系统的唯一登录识别号码，使用时，学生通过输入个人的学籍号和密码登录网络系统，通过系统，学生将了解当天的相关信息：

(1)进行运动的总路程、总时间和轨迹；

(2)心率，体温、血压等指标的变化；

(3)进行运动的总能量消耗；

(4)当日运动水平在全市、全校和全班中排名水平；

(5)提供相应的建议与评价。

本发明的优点：

1)建立各项身体形态、机能、运动能力的评分标准，完成了学生体质现状的调查与评价；

2)促进学校体育工作发展，提高体育课的重视程度；

3)实现对学生长时间的体育锻炼活动完成的负荷(负荷=强度*时间)进行准确实时个体化的监控，进而准确掌握每名学生一定周期内、一定群体学生完成的锻炼活动的质量，即个体努力程度。

附图说明

图1为区县学生进行户外锻炼达标率与最佳运动强度示意图。

图2为一周内各区县学生进行户外锻炼达标率示意图

图3为一周内某区县学生进行户外锻炼达标率与最佳运动强度示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

一种青少年体质锻炼实时监测系统，包括信息采集系统和评价系统，监测系统通过心率监测、位移进行体育课的负荷量和强度进行实时的监督与评价，所述的信息采集系统包括信息采集终端、移动终端、信息处理服务器和网络管理系统；其中，所述信息采集终端包括心率采集智能设备、体温信息采集设备、血压信息采集设备、血氧信息采集设备，心率采集智能终端是腕带式的采集器，利用心电传感器、血压传感器、肌电传感器、皮肤阻抗传感器、加速度计、运动方位陀螺仪、温度传感器同时采集运动状态下的心电、肌电、皮肤阻抗、加速度、运动姿态、体表温度，通过多通道和多模式信号相结合的技术，建立多通道信号的数学模型，由信号模型实时计算出心率、总路程、总时间和轨迹，移动终端包括定位设备和通信设备，所述移动终端接收来自信息采集终端发出的无线信号，移动终端的输出端与所述信息处理服务器连接，信息采集终端采集到的数据通过无线技术进行自动上传至信息处理服务器，服务器对每日、每周、每月至每年的采集到的青少年学生在体育锻炼过程中的检测数据进行监测，各级信息处理服务器组成网络管理系统，所述的评价系统包括个人、学校和区县三个级别，体育锻炼效果定义为0，时间变量为T，强度变量为S，人数变量为N，区县学校总数量为A，个人评价方法为：每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S；每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S)*5：每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S)*5］*4；每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q年=｛［(T*S)*5]*4｝*12；学校每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S*N；学校每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S*N)*5；学校每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S*N)*5]*4；学校每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q学期=｛［(T*S*N)*5]*4｝*3；区县各学校每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S*N*A；区县各学校每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S*N*A)*5；区县各学校每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S*N*A)*5］*4；区县各学校每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q学期=｛［(T*S*N*A)*5]*4｝*3。

所述定位设备为GPS定位设备。

(1)进行运动的总路程、总时间和轨迹；

(2)心率，体温、血压等指标的变化；

(3)进行运动的总能量消耗；

(4)当日运动水平在全市、全校和全班中排名水平；

(5)提供相应的建议与评价。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，效果相似，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种青少年体质锻炼实时监测系统，包括信息采集系统和评价系统，监测系统通过心率监测、位移进行体育课的负荷量和强度进行实时的监督与评价，所述的信息采集系统包括信息采集终端、移动终端、信息处理服务器和网络管理系统；其中，所述信息采集终端包括心率采集智能设备、体温信息采集设备、血压信息采集设备、血氧信息采集设备，所述心率采集智能终端是腕带式的采集器，利用心电传感器、血压传感器、肌电传感器、皮肤阻抗传感器、加速度计、运动方位陀螺仪、温度传感器同时采集运动状态下的心电、肌电、皮肤阻抗、加速度、运动姿态、体表温度，通过多通道和多模式信号相结合的技术，通过微处理器实时计算出心率、总路程、总时间和轨迹，移动终端包括定位设备和通信设备，所述移动终端接收来自信息采集终端发出的无线信号，移动终端的输出端与所述信息处理服务器连接，信息采集终端采集到的数据通过无线技术进行自动上传至信息处理服务器，服务器对每日、每周、每月至每年的采集到的青少年学生在体育锻炼过程中的检测数据进行监测，各级信息处理服务器组成网络管理系统，所述的评价系统包括个人、学校和区县三个级别，体育锻炼效果定义为Q，时间变量为T，强度变量为S，人数变量为N，区县学校总数量为A，个人评价方法为：每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S；每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S)*5；每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S)*5]*4；每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q年=｛［(T*S)*5]*4｝*12；学校每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S*N；学校每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S*N)*5；学校每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S*N)*5]*4；学校每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q学期=｛［(T*S*N)*5］*4｝*3；区县各学校每日体育锻炼效果评价数学模型是：Q日=T*S*N*A；区县各学校每周体育锻炼效果评价数学模型是：Q周=(T*S*N*A)*5；区县各学校每月体育锻炼效果评价数学模型是：Q月=[(T*S*N*A)*5]*4；区县各学校每年体育锻炼效果评价数学模型是：Q学期=｛[(T*S*N*A)*5］*4｝*3。

2.根据权利要求1所述的青少年体质锻炼实时监测系统，其特征在于，所述的网络管理系统是分层、分级管理的树状结构，即教委、区县教委、学校、学生四个层次进行不同权限管理，最高级是管理部门，通过最高授权可以通过网络查全市每天进行体育锻炼的整体情况，并且可以根据需要分别了解各区、各学校、每个学生实施体育锻炼的情况，包括进行户外锻炼学生的总人数、百分比，总时间和最佳运动强度百分比指标。

3.根据权利要求1所述的青少年体质锻炼实时监测系统，其特征在于，所述通信设备包括但不限于蓝牙、Zigbee和ANT、蓝牙4.0通信设备或GSM通信设备。

4.根据权利要求1所述的青少年体质锻炼实时监测系统，其特征在于，所述定位设备为GPS定位设备。

5.根据权利要求1所述的青少年体质锻炼实时监测系统，其特征在于，网络管理系统学生的个人学籍号是网络管理系统的唯一登录识别号码，使用时，学生通过输入个人的学籍号和密码登录网络系统，通过系统，学生将了解当天的相关信息：

(1)进行运动的总路程、总时间和轨迹；

(2)心率，体温、血压等指标的变化；

(3)进行运动的总能量消耗；

(4)当日运动水平在全市、全校和全班中排名水平；

(5)提供相应的建议与评价。