一种用于群体性运动的运动监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于群体性运动的运动监测系统，包括多个运动臂带、数据采集器和手机端运动监测管理软件，运动臂带佩戴于运动者手臂上，数据采集器由教练员持有，同时教练员的智能手机需安装有运动监测与管理软件；所述运动臂带包括容积脉搏波采集电路、显示器、射频通信电路、振动马达及驱动电路、温度传感器、3轴加速度传感器、锂电池、锂电池充电管理电路、稳压电路和主控制器；本发明专利技术，解决群体性运动训练时，教练员无法及时关注所有人的训练情况及相关指标，无法量化衡量全体学员的运动量，以及由运动不当引发的健康损伤等问题。以及由运动不当引发的健康损伤等问题。以及由运动不当引发的健康损伤等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于群体性运动的运动监测系统


[0001]本专利技术涉及运动监测管理
，具体为一种用于群体性运动的运动监测系统。

技术介绍

[0002]《全民健身计划2021
‑
2025》指出，到2025年，经常参加体育健身的人数比例达到38.5％，带动体育产业规模达到5万亿元，教育部规定中小学生每天在校体育锻炼时间不少于1小时，其根本目的是增强国民体质，提升国民健康状况，减少青少年近视比例，但由于缺乏规范的运动训练指导，由体育运动带来的运动损伤屡见不鲜。国内外市场上的运动监测设备主要是手环、手表、胸带等产品，其功能单一，仅限单人使用，不适用于群体性运动训练场合，不能有效评估运动量和运动强度，因此，研发一款能够在群体运动时监测生理参数指标、量化评估运动量的运动监测管理系统是十分有意义的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种用于群体性运动的运动监测系统，解决群体性运动训练时，教练员无法及时关注所有人的训练情况及相关指标，无法量化衡量全体学员的运动量，以及由运动不当引发的健康损伤等问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种用于群体性运动的运动监测系统，包括多个运动臂带、数据采集器和手机端运动监测管理软件，运动臂带佩戴于运动者手臂上，数据采集器由教练员持有，同时教练员的智能手机需安装有运动监测与管理软件。
[0006]作为本专利技术进一步的方案：所述运动臂带包括容积脉搏波采集电路、显示器、射频通信电路、振动马达及驱动电路、温度传感器、3轴加速度传感器、锂电池、锂电池充电管理电路、稳压电路和主控制器；主控制器分别与容积脉搏波采集电路、显示器、射频通信电路、振动马达及驱动电路、温度传感器、3轴加速度传感器相连接并受其控制；容积脉搏波采集电路包括光电传感器和放大滤波电路，主控制器内置A/D转换电路，A/D转换电路与放大滤波电路相连接，锂电池充电管理电路分别与锂电池和稳压电路连接，为运动臂带供电。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述数据采集器包括射频通信电路、显示器、蓝牙电路、锂电池、锂电池充电管理电路、稳压电路和主控制器；主控制器与射频通信电路、显示器、蓝牙电路相连接并受其控制，锂电池充电管理电路分别与锂电池和稳压电路连接，为数据采集器供电。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述手机端运动监测管理软件包括文本显示控件、数字显示控件、按钮控件；文本显示控件显示标题信息、各参数名称信息，包括运动者编号、状态、心率、体温、运动幅度、摆臂频率；数字显示控件显示各种参数数值；按钮控件包括运动开始、运动结束、发送警告和生成报告按钮。
[0009]本专利技术的有益效果：运动臂带可以实时监测运动者的生理信息和运动数据，并通
过无线组网通信的方式将数据传输给数据采集器；教练员可以通过智能手机监测所有运动者的参数，统计运动数据并生成报告；当生理参数异常时臂带可以通过振动方式提醒运动者注意，教练员也可主动向运动者发出警告提示；手机端运动监测软件可以记录运动期间所有运动者的生理参数及运动数据情况，并进行基本的统计分析处理，量化评估每位运动者的运动强度。
附图说明
[0010]为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0011]图1为本专利技术的整体系统结构示意图；
[0012]图2为本专利技术运动臂带电子线路结构示意图；
[0013]图3为本专利技术数据采集器电子线路结构示意图；
[0014]图4为本专利技术手机端运动监测管理软件结构示意图；
[0015]图5为本专利技术运动幅度与摆臂频率信息提取方法示意图；
[0016]图6为本专利技术心率提取算法示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合实施例对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]如图1
‑
6所示，一种用于群体性运动的运动监测系统，包括多个运动臂带、数据采集器和手机端运动监测管理软件，运动臂带佩戴于运动者手臂上，数据采集器由教练员持有，同时教练员的智能手机需安装有运动监测与管理软件；运动臂带包括容积脉搏波采集电路、显示器、射频通信电路、振动马达及驱动电路、温度传感器、3轴加速度传感器、锂电池、锂电池充电管理电路、稳压电路和主控制器；主控制器分别与容积脉搏波采集电路、显示器、射频通信电路、振动马达及驱动电路、温度传感器、3轴加速度传感器相连接并受其控制；容积脉搏波采集电路包括光电传感器和放大滤波电路，主控制器内置A/D转换电路，A/D转换电路与放大滤波电路相连接，锂电池充电管理电路分别与锂电池和稳压电路连接，为运动臂带供电；
[0019]数据采集器包括射频通信电路、显示器、蓝牙电路、锂电池、锂电池充电管理电路、稳压电路和主控制器；主控制器与射频通信电路、显示器、蓝牙电路相连接并受其控制，锂电池充电管理电路分别与锂电池和稳压电路连接，为数据采集器供电；数据采集器可以建立无线网络，并同所有运动者佩戴的运动臂带进行双向数据通讯，同时数据采集器可以同智能手机建立蓝牙连接，将来自于运动臂带的数据实时通过蓝牙转发给智能手机；
[0020]手机端运动监测管理软件包括文本显示控件、数字显示控件、按钮控件；文本显示控件显示标题信息、各参数名称信息，包括运动者编号、状态、心率、体温、运动幅度、摆臂频率；数字显示控件显示各种参数数值；按钮控件包括运动开始、运动结束、发送警告和生成报告按钮；
[0021]运动幅度与摆臂频率信息提取方法为：
[0022]运动臂带主控制器采集三轴加速度数据ACC_X，ACC_Y，ACC_Z，采样率为S，采集数据个数为N个；
[0023]采集完成后，对3组数据分别进行平滑滤波处理，滤波方程为：
[0024]Y＝X[n
‑
1]‑
X[n
‑
1]/4+X[n]，处理后输出的3组数据分别为ACC_X1，ACC_Y1，ACC_Z1；
[0025]将ACC_X1，ACC_Y1，ACC_Z1按照如下公式进行运算，得到Y1：
[0026][0027]对Y1进行快速傅里叶变换，得到幅度与频率信息表；
[0028]幅度频率表：
[0029]频率S/N*(1)S/N*(2)S/N*(3)......S/N*(N/2)幅度61562......12
[0030]S：采样率，N：采样点数
[0031]从幅度频率表中找到幅度最大值及其对应的频率值，将其作为运动幅度A和摆臂频率F；
[0032]如图6所示，心率提取的方法为：
[0033]通过运动臂带主控制器内部的A/D转换器采集容积脉搏波数据，采样率为S；
[0034]采集数量达到N个，得到采样数据表，将数据进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于群体性运动的运动监测系统，其特征在于，包括多个运动臂带、数据采集器和手机端运动监测管理软件，运动臂带佩戴于运动者手臂上，数据采集器由教练员持有，同时教练员的智能手机需安装有运动监测与管理软件。2.根据权利要求1所述的用于群体性运动的运动监测系统，其特征在于，所述运动臂带包括容积脉搏波采集电路、显示器、射频通信电路、振动马达及驱动电路、温度传感器、3轴加速度传感器、锂电池、锂电池充电管理电路、稳压电路和主控制器；主控制器分别与容积脉搏波采集电路、显示器、射频通信电路、振动马达及驱动电路、温度传感器、3轴加速度传感器相连接并受其控制；容积脉搏波采集电路包括光电传感器和放大滤波电路，主控制器内置A/D转换电路，A/D转换电路与放大滤波电路相连接，锂电池充...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨风健，杨晓航，于纬伦，
申请(专利权)人：吉林医药学院，
类型：发明
国别省市：