CN115880104A - 一种基于数字孪生的游泳馆管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于数字孪生的游泳馆管理系统，属于游泳馆管理领域，所述管理系统包括：物理游泳馆、孪生驱动服务器以及虚拟游泳馆；所述物理游泳馆包括：基础设施设备、环境感知设备、人员感知设备以及广播设备；所述孪生驱动服务器包括：设备调用平台、环境感知平台、人员感知平台以及馆内信息发布平台；所述虚拟游泳馆包括：客户线上平台以及综合管理平台。本发明中的上述系统能够将游泳馆各项指标数字化接入系统，自动调配设备使用，提高卫生等级，节省人力成本和能源成本。

Description

一种基于数字孪生的游泳馆管理系统

技术领域

本发明涉及游泳馆管理领域，特别是涉及一种基于数字孪生的游泳馆管理系统。

背景技术

随着人们生产生活水平的逐渐提升，关于身体健康方面的重视程度不断增加，游泳运动深受人们的喜爱，是人们健身锻炼的主要选择之一。传统游泳馆，需要大量人员手动调配设备使用，以保证游泳馆的适宜环境，其卫生等级有待提升，且人力成本高，能源消耗高。

数字孪生是指基于物理环境，构建数字孪生模型，并可高效获取物理环境的各项数据，与孪生模型之间实现数据双向传递和交互的系统。数据交互包括但不仅限于环境感知数据、人员感知数据、设备调用数据、视频监控数据等。因此，如何设计一种数字孪生游泳馆，以改善传统游泳馆的不足成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于数字孪生的游泳馆管理系统，将游泳馆各项指标数字化接入系统，自动调配设备使用，提高卫生等级，节省人力成本和能源成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种基于数字孪生的游泳馆管理系统，所述管理系统包括：物理游泳馆、孪生驱动服务器以及虚拟游泳馆；所述物理游泳馆包括：基础设施设备、环境感知设备、人员感知设备以及广播设备；所述孪生驱动服务器包括：设备调用平台、环境感知平台、人员感知平台以及馆内信息发布平台；所述虚拟游泳馆包括：客户线上平台以及综合管理平台。

可选的，所述基础设施设备包括：照明系统、热水系统、供暖系统、通风系统、保温系统以及水循环系统；所述环境感知设备包括：气温传感器、水温传感器、水质传感器、浸水传感器、氧气传感器、湿度传感器以及光线传感器；所述人员感知设备包括：教练手环、客户手环、救生员手环以及工作人员手环；所述广播设备包括：步话机、广播系统、教练手环、客户手环、救生员手环以及工作人员手环。

可选的，所述设备调用平台为所述基础设施设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责设备数据的相互传导；所述环境感知平台为所述环境感知设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责环境数据的采集；所述人员感知平台为人员感知设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责人员数据的采集；所述馆内信息发布平台为虚拟游泳馆向物理游泳馆发布信息的数据接口，用于发布数据。

可选的，所述设备数据包括：设备运行状况、设备开启数据、设备关闭数据以及设备功率设置数据；所述环境数据包括：气温、水温、水质、浸水、氧气浓度、湿度以及光线；所述人员数据包括：位置数据、心率数据、划水频率以及水深数据；所述发布的数据包括：背景音乐、紧急撤离广播、溺水救生广播以及赛事主持广播。

可选的，所述客户线上平台包括：APP、小程序以及公众号中的一种或多种，用于查看虚拟游泳馆实时状态、公告信息、信息推送以及预约购票；所述综合管理平台用于虚拟游泳馆展示、流量统计、流量分析、流量预测、溺水警报、广播播报、公告下发、设备调用以及联动设置。

可选的，所述虚拟游泳馆实时状态包括：当前在馆人数、温度、湿度以及水质。

可选的，所述人员感知设备为手环，所述手环包括：室内定位标签、心率检测模块、运动感知模块以及声音播放模块。

可选的，所述联动设置，用于根据环境感知设备感知到的环境的变化值，设置相应的基础设施开闭及运行功率大小。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明中的上述系统通过客户线上平台可以实时查看游泳馆信息，选择合适的时间段来馆锻炼，能够提升游泳馆的品牌形象，提高客户便利度；该系统设置好联动参数后，全天候实时匹配各方数据，提升游泳馆的舒适度、降低人力成本、降低能源消耗；该系统的溺水救生部分，实时感知用户生命体征、位置坐标，一旦发生危险系统会及时报警调度救生员前往施救，最大程度保证了人员的生命安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种基于数字孪生的游泳馆管理系统结构示意图。

图2为本发明实施例游泳池快速定位坐标示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于数字孪生的游泳馆管理系统，将游泳馆各项指标数字化接入系统，自动调配设备使用，提高卫生等级，节省人力成本和能源成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例基于数字孪生的游泳馆管理系统结构示意图，如图1所示，本发明中的系统包括：物理游泳馆、孪生驱动服务器以及虚拟游泳馆。

其中，物理游泳馆包括基础设施设备、环境感知设备、人员感知设备及广播设备等。

孪生驱动服务器包括设备调用平台、环境感知平台、人员感知平台及馆内信息发布平台等。

虚拟游泳馆包括客户线上平台和综合管理平台。

具体的，孪生驱动服务器为数字孪生游泳馆管理系统的总后台，是物理游泳馆数据与虚拟游泳馆的数据中转站和核心数据处理器。

基础设施设备，是物理游泳馆基础设备的统称，选用可电子控制的设备，包括但不仅限于照明系统、热水系统、供暖系统、通风系统、保温系统及水循环系统等。

环境感知设备，是物理游泳馆内所有环境传感器的统称，包括但不仅限于气温传感器、水温传感器、水质传感器、浸水传感器、氧气传感器、湿度传感器及光线传感器等。

人员感知设备，是物理游泳馆人员手环的统称，包括但不仅限于教练手环、客户手环、救生员手环及工作人员手环等。

广播设备，是物理游泳馆内所有可以接收信号并发生的设备统称，包括但不仅限于步话机、广播系统、教练手环、客户手环、救生员手环及工作人员手环等。

孪生驱动服务器中的设备调用平台，是物理游泳馆中基础设施设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责设备数据的相互传导，数据包括但不仅限于设备运行状况、设备开启数据、设备关闭数据及设备功率设置数据等。

环境感知平台，是物理游泳馆中传感设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责环境数据的采集，采集的数据包括但不仅限于气温、水温、水质（单位菌落数量、TDS、氯含量等）、浸水、氧气浓度、湿度及光线等。

人员感知平台，是物理游泳馆中人员感知设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责人员数据的采集，采集的数据包括但不仅限于位置数据、心率数据、划水频率及水深数据等。

馆内信息发布平台，是虚拟游泳馆综合管理平台向物理游泳馆发布信息的数据接口，发布的数据包括但不仅限于背景音乐、紧急撤离广播、溺水救生广播及赛事主持广播等。

虚拟游泳馆中的客户线上平台，是客户端的统称，包括但不仅限于APP、小程序、公众号等，其功能包括但不仅限于查看虚拟游泳馆实时状态（包括但不仅限于当前在馆人数、温度、湿度、水质等）、公告信息、信息推送及预约购票等。

综合管理平台，是孪生游泳馆的综合管理终端，配有管理员，其功能包括但不仅限于虚拟游泳馆展示、流量统计、流量分析、流量预测、溺水警报、广播播报、公告下发、设备调用及联动设置等。

具体的，人员感知设备的各种人员手环，都配备室内定位标签（可依据预算选用UWB、WIFI、蓝牙beacon定位、地磁导航等）、心率检测模块、运动感知模块、声音播放模块等；若感知客户手环位置进入限制区域，则手环发出提示音，若10s内没有离开则发出警报音，系统通过工作人员手环调度工作人员前去查看；若感知年龄较小客户在深水区边缘活动，则通过救生员手环调度救生员进行重点关注，必要时予以劝离；若在泳池区域感知到客户心率加速后心率消失（特别是瞬间失去行动力，难以发现溺水的情况），则同时通过救生员手环和广播系统调度救生员到相应位置进行救助，这里的定位方法根据国标泳池50m*21m的尺寸来计算，将泳池长度边缘按照4.16m为一个刻度，进行A1……An的编号、将泳池宽度边缘按照4.2m为一个刻度，进行B1……Bn的编号，有利于救生员对溺水者进行快速定位，具体详见图2，定位后救生员可快速前往离溺水者最近的岸边下水施救。

联动设置，可根据环境感知设备感知到环境的变化值，设置相应的基础设施开闭及运行功率大小。例如，设置水温联动，水温传感器感知到水温低于第一设定阈值则开启热水系统至功率a，若低于第二设定阈值则开启热水系统至功率b；再例如，设置光线联动，若光线传感器感知光线低于第三阈值则开启灯光组a，若光线传感器感知光线低于第四阈值则开启灯光组a+b等。

本发明提供了一种基于数字孪生的游泳馆管理系统，具备以下有益效果：该系统通过客户线上平台可以实时查看游泳馆信息，选择合适的时间段来馆锻炼，提升游泳馆的品牌形象，提高客户便利度。该系统设置好联动参数后，全天候实时匹配各方数据，提升游泳馆的舒适度、降低人力成本、降低能源消耗。该系统的溺水救生部分，实时感知用户生命体征、位置坐标，一旦发生危险系统会及时报警调度救生员前往施救，最大程度保证了人员的生命安全。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于数字孪生的游泳馆管理系统，其特征在于，所述管理系统包括：

物理游泳馆、孪生驱动服务器以及虚拟游泳馆；

所述物理游泳馆包括：基础设施设备、环境感知设备、人员感知设备以及广播设备；

所述孪生驱动服务器包括：设备调用平台、环境感知平台、人员感知平台以及馆内信息发布平台；

所述虚拟游泳馆包括：客户线上平台以及综合管理平台。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的游泳馆管理系统，其特征在于，所述基础设施设备包括：照明系统、热水系统、供暖系统、通风系统、保温系统以及水循环系统；

所述环境感知设备包括：气温传感器、水温传感器、水质传感器、浸水传感器、氧气传感器、湿度传感器以及光线传感器；

所述人员感知设备包括：教练手环、客户手环、救生员手环以及工作人员手环；

所述广播设备包括：步话机、广播系统、教练手环、客户手环、救生员手环以及工作人员手环。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的游泳馆管理系统，其特征在于，所述设备调用平台为所述基础设施设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责设备数据的相互传导；

所述环境感知平台为所述环境感知设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责环境数据的采集；

所述人员感知平台为人员感知设备与孪生驱动服务器的数据接口，负责人员数据的采集；

所述馆内信息发布平台为虚拟游泳馆向物理游泳馆发布信息的数据接口，用于发布数据。

4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的游泳馆管理系统，其特征在于，所述设备数据包括：设备运行状况、设备开启数据、设备关闭数据以及设备功率设置数据；

所述环境数据包括：气温、水温、水质、浸水、氧气浓度、湿度以及光线；

所述人员数据包括：位置数据、心率数据、划水频率以及水深数据；

所述发布的数据包括：背景音乐、紧急撤离广播、溺水救生广播以及赛事主持广播。

5.根据权利要求1所述的基于数字孪生的游泳馆管理系统，其特征在于，所述客户线上平台包括：APP、小程序以及公众号中的一种或多种，用于查看虚拟游泳馆实时状态、公告信息、信息推送以及预约购票；

所述综合管理平台用于虚拟游泳馆展示、流量统计、流量分析、流量预测、溺水警报、广播播报、公告下发、设备调用以及联动设置。

6.根据权利要求5所述的基于数字孪生的游泳馆管理系统，其特征在于，所述虚拟游泳馆实时状态包括：当前在馆人数、温度、湿度以及水质。

7.根据权利要求1所述的基于数字孪生的游泳馆管理系统，其特征在于，所述人员感知设备为手环，所述手环包括：室内定位标签、心率检测模块、运动感知模块以及声音播放模块。

8.根据权利要求5所述的基于数字孪生的游泳馆管理系统，其特征在于，所述联动设置，用于根据环境感知设备感知到的环境的变化值，设置相应的基础设施开闭及运行功率大小。

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