划船专项训练实时监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实时监测系统，具体涉及可用于划船运动项目的专项训练实时监测系统。
【背景技术】
[0002]划船运动水上项目历来是奥运会的金牌产生大户，是国家体委“ 119”工程的重点攻关项目，具体包括:赛艇、皮艇、划艇、帆船、帆板等，这些全部为奥运比赛项目，在民间还有龙舟、划水等项目。
[0003]划船运动员在水中划行的效果，是教练员检验训练质量的核心，它通过艇只在水中的运行速度、运动员划桨的频率、划行次数、划行距离、划行直线度、耗费时间等相关指标得以反映。长期以来，由于水域的阻隔，对这些参数的现场监测造成了极大的困难，特别是水上即时训练数据的获取，对教练员的判断与指导效果有着重大的影响。目前的训练仍停留在教练员开着摩托艇在水上“人盯人”训练，这种方式下，教练员全凭经验和个人感觉对运动员训练状况进行评估，不仅训练效率低下，训练结果无法量化，不可避免会产生人为误差，而且大大增加了训练费用。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，提供一种划船专项训练实时监测系统，对运动员划船过程中的心率、速度、加速度、滑行角度、桨频、桨效、位移、成绩预估等数据进行实时监测，并能查看和导出运动员各项指标的报表、曲线图和柱状图，便于分析同一运动员不同次训练或不同运动员同一次训练之间的差异。
[0005]根据本实用新型的一方面，提供一种划船专项训练实时监测系统，包括心率传感器、数据采集终端、移动无线基站、平板电脑，其中，所述心率传感器由运动员佩戴，通过蓝牙方式与数据采集终端连接；所述数据采集终端以Zigbee方式与移动无线基站相连接，进行数据传输；所述移动无线基站以WiFi方式与平板电脑连接。
[0006]优选地，所述系统还包括风速风向仪，与所述移动无线基站通过有线的方式连接，用于获取环境的风速风向信息并发送给所述移动无线基站。
[0007]优选地，所述心率传感器至少包括心率胸带传感器和心率臂带传感器中的一种。
[0008]本实用新型提供的划船专项训练实时监测系统采用传感器技术、生物识别技术、GPS定位技术、无线传输技术以及大数据分析处理技术，并结合数据滤波、数据分析、规则验证相结合的方法，对运动员划船过程中的心率、速度、加速度、滑行角度、桨频、桨效、位移、成绩预估等数据进行实时监测，并能查看和导出运动员各项指标的报表、曲线图和柱状图，便于分析同一运动员不同次训练或不同运动员同一次训练之间的差异，可以量化运动员训练强度负荷、实时监控运动员的专项强度负荷指标、帮助教练员更客观地评价训练效果、有针对性的制定训练计划，以提高训练效果。
【附图说明】
[0009]通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0010]图1为本实用新型实施例的划船专项训练实时监测系统的结构示意图。
[0011]图2为本实用新型实施例的数据采集终端的结构示意图；
[0012]图3为本实用新型实施例的移动无线基站的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0014]此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0015]除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0016]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0017]如图1所示，划船专项训练实时监测系统包括:心率传感器10、数据采集终端20、移动无线基站30、平板电脑40。
[0018]所述心率传感器10由运动员佩戴，通过蓝牙方式与数据采集终端20连接；所述数据采集终端20以Zigbee方式与移动无线基站30相连接，进行数据传输；所述移动无线基站30以WiFi方式与平板电脑40连接。
[0019]优选地，所述划船专项训练实时监测系统还包括风速风向仪50，与移动无线基站30通过有线的方式连接，用于获取环境的风速风向信息并发送给所述移动无线基站30。
[0020]所述心率传感器10由运动员佩戴，以无线方式与数据采集终端20相连接；心率传感器10与数据采集终端20之间采用的是无线蓝牙4.0协议传输数据。运动员佩戴的心率传感器和数据采集终端是通过蓝牙配对连接的，只需配对I次，不同运动员的设备之间是不会相互串扰和影响的。心率传感器10至少包括心率胸带传感器和心率臂带传感器中的一种，心率胸带传感器可佩戴在胸前，通过心率带两侧的电极测量皮肤中的心动电流或者电势的周期变化，然后计算出精确地心率值。心率臂带传感器可佩戴在手腕处，通过光学技术监测血流量及心率值。
[0021]如图2所示，所述数据采集终端由CPU处理单元201、GPS模块202、GPS天线203、蓝牙模块204、9轴传感器205、Zigbee模块206、Zigbee天线207、FLASH存储模块208、显示模块209和电池管理模块210组成，其中，GPS模块202、蓝牙模块204、9轴传感器205、Zigbee模块206、FLASH存储模块208、显示模块209、电池管理模块210分别与CPU处理单元201相连，GPS天线203连接在GPS模块上，Zigbee天线207连接在Zigbee模块206上。
[0022]数据采集终端20安装在比赛或训练的船艇上，GPS模块202用于定位船艇的实时经度和玮度并发送给CPU处理单元201进行处理。经度和玮度信息定位船艇的实时位置，通过初始位置经玮度和当前位置经玮度，可计算船艇滑行的距离。GPS模块的定位精度为2米，更新速率为10Hz。依据GPS时间进行校时，所有设备的时间误差为2微秒。GPS模块202与CPU处理单元201的接口为I2C接口。
[0023]蓝牙模块204采用蓝牙V4.0BLE (Bluetooth Low Energy)协议，和运动员佩戴的心率传感器10配对成功后，实时接收运动员的心率值和心率传感器的电池电量信息，蓝牙模块204把信息转发给CPU处理单元201。本实施例中的蓝牙模块204可以采用TI CC2540芯片，配置256Kb空间，支持AT指令，用户可根据需要更改角色(主、从模式)以及串口波特率、设备名称、配对密码等参数，使用灵活。主从一体的设计，透明传输，无需单片机控制。自带串口与单片机的收发没有字节限制，工作频率为2.4GHzο 2.4GHz是一个全球性的频段，开发的产品具有全球通用性，具有带宽高、功耗低等特点。
[0024]9轴传感器205包括三轴陀螺仪、三轴加速传感器和三轴磁感应传感器。其中，三轴陀螺仪用于获取船艇的角速度，以判别船艇的运动状态，所以也称为运动传感器；三轴加速度传感器用于获取船艇空间矢量的加速度，所述加速度用于计算运动员的桨频等信息；三轴磁感应传感器用于获取船艇的运动方向，进而计算船艇的运动方向。9轴传感器205将测量到的数据发送给CPU处理单元201，CPU处理单元201接收测量到的数据并进行滤波、分析处理得到船艇的运动方向、运动加速度、船艇的各种姿态以及运动员的桨频和桨效等信息。其中，桨频为I分钟内划船运动员划桨的次数。
[0025]Zigbee模块206采用Zigbee协议，Zigbee协议是一种低功耗、短距离、可组网的无线通讯协议。Zigbee无线通讯网络技术是全球通用的2.4GHz的免执照频率。一个主节点可以组网管理254个子节点，一般划船运