CN110477897B - 一种体能测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种体能测试方法，在体能测试之前，获取被测人员的心率波动规律，在进行体能测试时，获取被测人员的测试前心率值，并依据测试前心率值确定被测人员的疲劳度k，被测人员的体能测试成绩S=f（U，k），U为体能测试设备测算结果。由于人在疲劳状态下做体能测试时会对体能测试成绩产生直接影响，通过结合被测人员的疲劳度混合计算出被测人员的测试成绩，从而降低了人体疲劳度对体能测试的成绩的影响，提高了体能测试结果的准确性。

Description

一种体能测试方法及系统

技术领域

本发明涉及体能测试技术领域，尤其是涉及一种体能测试方法及系统。

背景技术

体能测评就是对人体适应环境过程所表现出来的综合能力进行检测和评价，包括对人体以增进健康和提高基本活动能力为目标的检测和评价，以及以人体在体育比赛中的竞技能力为目标的检测和评价。

体能测试大多包含：身体形态、身体机能、健康水平和运动素质，其中，运动素质作为体能测试过程中备受瞩目的项目，主要包括：力量素质、速度素质、耐力素质和协调柔韧四类，能够直接的体现出被测人员身体素质的高低。现有的体能测试设备大多仅包含一些体能测试设备，当需要进行体能测试时，直接通过测试设备对运动员直接进行测试，而测试的结果也会作为最终的成绩。

然而，在进行运动素质测试时，被测人员的身体状态会对测试结果产生很大的影响，如进行耐力测试时，如被测人员本身就处在兴奋状态，其测试成绩会高于其本身的正常水平，反之，如果被测人员本身处于疲累状态，如刚刚进行完长跑运动，则再次进行耐力测试时，其成绩会低于其本身的正常水平。所以体能测试成绩的准确性，与被测人员测试时的身体状态有很大关系。

发明内容

本发明的目的是提供一种体能测试方法，该方法能够提高体能测试结果的准确性。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种体能测试方法，在体能测试之前，获取被测人员的心率波动规律，在进行体能测试时，获取被测人员的测试前心率值，并依据测试前心率值确定被测人员的疲劳度k，被测人员的体能测试成绩S=f（U，k），U为体能测试设备测算结果。

通过采用上述技术方案，由于人在疲劳状态下做体能测试时会对体能测试成绩产生直接影响，通过结合被测人员的疲劳度混合计算出被测人员的测试成绩，从而降低了人体疲劳度对体能测试的成绩的影响，提高了体能测试结果的准确性。

作为本发明的改进，在体能测试前，获取被测人员在预设天数内的全天心率变化数据，并依据心率变化数据获取所述心率波动规律。

通过采用上述技术方案，由于人体在一天内不同时间的身体状态不同，如经常晨跑的人在早上体能状态良好，无锻炼习惯的人则在早起后身体状态欠佳，通过获取全天心率变化，可实现对被测人员全天心率变化的测定，进而在进行体能测试时，能够根据测试时间测定出人体疲劳度，使得疲劳度更加的准确。

计算所述疲劳度的方法为：

a、采集心率数据并形成心率波形；

b、设定若干离散时间点，并采集每一离散时间点就近一百个连续心跳波形的波峰平均值、波谷平均值和心拍间隔平均值，所述心拍间隔为相邻两个波峰之间的时间间隔；

c、采用局部加权线性回归方法分别得出被测人员一天内的波峰-时间曲线、波谷-时间曲线和心拍间隔-时间曲线；

d、测试前选定第一计量时间点和第二计量时间点，计算第一计量时间点的波峰值 H1、波谷值L1和心拍间隔T1，并测量第二计量时间点被测人员的心跳的波峰值H2、波谷值L2 和心拍间隔T2，所述疲劳度k计算方式为：k=

。

通过采用上述技术方案，疲劳度的计算方式结合了心跳峰谷差值的变化以及心拍间隔的变化，能够准确的表现出被测人员与正常状态相比的身体疲劳程度变化。

作为本发明的改进，所述心率检测设备连接数据处理器，并通过数据处理器计算所述疲劳度k。

通过采用上述技术方案，通过数据处理器计算疲劳度，可以将计算所需功能全部集成到数据处理器，从而简化心率检测设备功能的复杂度，保证了心率检测设备工作的稳定性。

本发明的另一目的是提供一种体能测试系统，该系统能够提高体能测试结果的准确性。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种体能测试系统，包括若干体能测试设备、移动心率检测装置以及与所述体能测试设备和移动心率检测装置数据通信的数据处理器，所述移动心率检测装置佩戴于被测人员，用于实时检测被测人员的心率并输出心率数据，所述体能测试设备用于对被测人员进行运动素质测试并输出测试数据，所述数据处理器依据所述心率数据以及测试数据对被测人员进行测试评分。

通过采用上述技术方案，以心率检测设备实现对被测人员心率数据的检测，使得在进行体能测试评分过程中，能够同时依据心率数据和测试数据对被测人员进行评分，将以心率数据代表的身体状态结合到测试结果的评分中，提高了体能测试结果的准确性。

作为本发明的改进，所述移动心率检测装置为穿戴设备并与所述数据处理器网络通信连接。

通过采用上述技术方案，将心率检测装置设置为穿戴设备，可方便被测人员佩戴，从而便于实现长时间的心率数据采集。

作为本发明的改进，所述心率检测设备通过窄带物联网连接一云平台，所述数据处理器与所述云平台通过因特网网络连接。

通过采用上述技术方案，窄带物联网的组网方式可降低网络传输的能源消耗，同时保证网络连接的高效数据传输。

作为本发明的改进，所述数据处理器接收到心率数据后，自动建立对应相应被测人员的成绩表格。

通过采用上述技术方案，成绩表格对应心率数据建立，可以实现成绩表格与测试人员成绩的准确对应，从而降低了成绩登记错误的概率。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过结合被测人员的疲劳度混合计算出被测人员的测试成绩，从而降低了人体疲劳度对体能测试的成绩的影响，提高了体能测试结果的准确性；

2.疲劳度的计算方式结合了心跳峰谷差值的变化以及心拍间隔的变化，能够准确的表现出被测人员与正常状态相比的身体疲劳程度变化，进一步的提高体能测试结果的准确性。

附图说明

图1是体能测试系统的系统图；

图2是体能测试方法的流程图；

图3是疲劳值测定方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种体能测试系统，包括若干体能测试设备、移动心率检测装置以及与体能测试设备和移动心率检测装置数据通信的数据处理器。其中，移动心率检测装置设置为穿戴设备并与数据处理器网络通信连接，此处，移动心率检测装置优选为心率检测手环，一一对应佩戴于被测人员，用于检测被测人员的心率数据。

在实际应用过程中，移动心率检测装置将检测到的心率数据传输至一云平台，数据处理器通过云平台实时获取移动心率检测装置的最新检测数据和历史检测数据。

移动心率检测装置以通过窄带物联网连接云平台，数据处理器与云平台通过因特网网络连接。从而在保证数据通信正常的情况下，降低整个系统的功率消耗。

每一移动心率检测装置均绑定唯一被测人员。移动心率检测装置内置有储存器，通过外部设备，如手机、电脑等，将被测人员身份证号码录入到存储器中，从而激活移动心率检测装置。移动心率检测装置在将所测得的心率数据上传至云平台时，将身份证号码最为验证码加入到传输数据的前端。当数据处理器通过接收到心率数据时，自动对应身份证号码建立相应被测人员的成绩表格。

在被测人员长时间佩戴移动心率检测装置过程中，数据处理器依据实时更新的心率数据归纳被测人员的心率波动规律。当需要进行体能测试时，依据被测人员当前的心率数据以及所归纳得到的心率波动规律计算出被测人员的疲劳度k。

在体能测试过程中，每一体能测试设备所测得的结果均统一归纳至数据处理器，数据处理器依据体能测试设备的测算结果和疲劳度k计算被测人员的测试成绩。

参照图2，为了进一步的说明体能测试的过程，本实施例还公开了一种基于上述体能测试系统的体能测试方法，具体内容如下。

一、在体能测试之前，获取被测人员的心率波动规律，在进行体能测试时，获取被测人员的测试前心率值，并依据测试前心率值确定被测人员的疲劳度k，具体方法如下：

a、采集心率数据并形成心率波形；在测试开始前三天，将移动心率检测装置分发于被测人员，并由被测人员自行进行身份绑定；测试人员佩戴移动心率检测装置的过程中，移动心率检测装置实时检测被测人员的心率波动，并将所测的心率数据上传至云平台，数据处理器通过云平台接收心率数据；

b、在一天的时间中，选定五百个离散时间点，计算每一离散时间点就近一百个连续心跳波形的波峰平均值、波谷平均值和心拍间隔平均值，心拍间隔为相邻两个波峰之间的时间间隔；如离散时间点为上午九点半，已佩戴时间为一天，则波峰平均值为上午九点半时刻前50个心跳波形波峰值加上后50个心跳波形波峰值共一百个数值的平均值，如已佩戴时间为两天，则波峰平均值为两天中，上午九点半时刻前50个心跳波形波峰值加上后50个心跳波形波峰值共两百个数值的平均值，相应的波谷平均值和心拍间隔平均值同上；

c、采用局部加权线性回归方法分别将波峰平均值、波谷平均值和心拍间隔平均值构建得出被测人员一天内的波峰-时间曲线、波谷-时间曲线和心拍间隔-时间曲线；

d、测试前选定第一计量时间点和第二计量时间点，分别依据波峰-时间曲线、波 谷-时间曲线和心拍间隔-时间曲线计算第一计量时间点的波峰值H1、波谷值L1和心拍间隔 T1，并测量第二计量时间点被测人员的心跳的波峰值H2、波谷值L2和心拍间隔T2，疲劳度k 计算方式为：k=

。

二、通过体能测试设备依次对被测人员进行测试，并将测试结果上传至数据处理器，其中测试结果U（U1,U2，U3…Um），U1、U2、U3…Um分别表示不同体能测试设备的体能测试结果。

三、由数据处理器计算被测人员的体能测试成绩S=f（U，k），不同测试项目的测试成绩S依据不同测试结果U计算得出,其中函数f（U，k）的依据不同的测试项目具有不同的表现形式，如：

跳绳测试成绩S=

，1000米跑测试成绩S=

。

具体的，对应不同体能测试项目所采用的函数计算方式可由工作人员依据K值进行细微调节，在此不做唯一限定。

由以上内容可知，通过将疲劳度k加入体能测试成绩的计算元素中，可在机械式的数据检测基础上，考虑到被测人员测试时的身体状态，从而合理的测定被测人员的身体素质，使得体能测试成绩更为准确。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种体能测试方法，其特征在于：在体能测试之前，获取被测人员的心率波动规律，在进行体能测试时，获取被测人员的测试前心率值，并依据测试前心率值确定被测人员的疲劳度k值，被测人员的体能测试成绩S的函数表达式为S= f（U，k），其中，U为体能测试设备测算结果，所述函数表达式 S=f（U，k）依据不同的测试项目以及不同的疲劳度k值具有不同的表现形式；

在体能测试前，获取被测人员在预设天数内的全天心率变化数据，并依据心率变化数据获取所述心率波动规律；

计算所述疲劳度k值的方法为：

a、通过心率检测 设备采集心率数据并形成心率波形；

b、设定若干离散时间点，并采集每一离散时间点就近一百个连续心跳波形的波峰平均值、波谷平均值和心拍间隔平均值，所述心拍间隔为相邻两个波峰之间的时间间隔；

c、采用局部加权线性回归方法将得出被测人员一天内的波峰-时间曲线、波谷-时间曲线和心拍间隔-时间曲线；

d、测试前选定第一计量时间点和第二计量时间点，计算第一计量时间点的波峰值H1、波谷值L1和心拍间隔T1，并测量第二计量时间点被测人员的心跳的波峰值H2、波谷值L2和心拍间隔T2，所述疲劳度k值计算方式为：k=

；

所述心率检测设备连接数据处理器，并通过数据处理器计算所述疲劳度k值。

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