本发明涉及健身管理技术领域，具体而言，涉及一种智能健身管理系统。
背景技术：
健康的体魄是人们工作和生活的基础，拥有健康的体魄需要人们进行合适且有效的身体锻炼。
现有的全民健身领域中，健身房起着至关重要的作用，随着电子信息技术的发展，现有的健身房也会使用健身管理系统来对健身房的运营进行管理，但是现有的健身管理系统大多还停留在会员档案记录、收支数据等基本功能的阶段，健身房的运营管理还是需要依赖于大量的运营人员，人力成本高，数据化智能化的程度低，无法充分挖掘用户的健身需求，因而制定的运营策略不能够精准针对用户，降低了运营效果。
技术实现要素：
本发明意在提供一种智能健身管理系统，能够解决现有健身管理系统无法快速充分挖掘用户健身数据，运营策略不精准的问题。
为了解决上述技术问题，本专利提供如下基础技术方案：
智能健身管理系统，包括管理终端、场馆运营管理系统和后台系统，后台系统与管理终端以及后台系统与场馆运营管理系统之间均数据连接，所述管理终端用于用户登录后台系统；
场馆运营管理系统包括用户数据收集系统，所述用户数据收集系统用于收集用户个人数据；
所述后台系统包括数据库、管理模块和运营管理模块，所述数据库中存储有业务数据，所述业务数据包括运营模型，每种运营模型均包括特征数据和运营活动方案数据；
所述运营管理模块包括运营数据分析模块和运营方案生成模块，所述运营数据分析模块用于根据用户个人数据生成用户画像，并根据用户画像形成场馆运营数据，所述运营方案生成模块用于将场馆运营数据与运营模型的特征数据进行匹配，选出与场馆运营数据相匹配的运营模型，并根据场馆运营数据和运营模型生成场馆运营活动方案；
所述管理模块包括管理员子模块，所述管理员子模块用于场馆的管理员选择、调整或应用场馆运营活动方案。
本发明技术方案中，后台系统通过用户数据收集系统获取用户个人数据，如消费费用、使用的器械，使用的时长等，并根据用户个人数据生成用户画像，如性别、年龄、消费水平等，运营数据分析模块根据用户画像统计并生成场馆运营数据，如男女比例数据、消费水平分布数据和客流量数据等，运营计划生成模块将场馆运营数据与运营模型的特征数据进行匹配，选出与场馆运营数据相匹配的运营模型，并根据场馆运营数据和运营模型生成场馆运营活动方案。与现有技术相比，本发明的技术方案通过使用运营管理模块对用户画像数据分析生成场馆运营数据，并根据场馆运营数据自动生成场馆运营活动方案，无需人工制定运营策略，减少运营人员的工作量，可以充分的挖掘用户数据，深度分析用户的需求，提高运营精准度，提高运营效果。
进一步，所述用户个人数据包括健康数据和行为数据，所述场馆运营数据与特征数据均包括客流量数据、性别比例数据、消费水平分布数据、运动强度分布数据、运动频率分布数据以及运动方式分布数据，所述场馆运营活动方案包括场馆日常运营计划和场馆活动计划。
用户的年龄根据客流量数据、性别比例数据、消费水平分布数据、运动强度分布数据、运动频率分布数据以及运动方式分布数据可以确定相应的运营模型，进而对日常运营计划如场馆收费费用、器材种类、器材数量比例、器材分布比例、健身用品采购策略等的调整进行指导，供管理者采用或参考，还可以对场馆活动计划，如节日活动计划、打折计划、促销计划等进行指导，供管理者参考，使场馆的运营更加符合大多数客户的需求，提高场馆的营业绩效。
进一步，所述后台系统还包括身份与权限验证模块，所述身份与权限验证模块用于验证管理终端所登陆的账户的身份和权限，所述管理模块能够根据用户的身份和权限控制用户的查看或管理系统数据的范围。
管理员、教练和会员都可以通过管理终端对数据进行查看和处理，通过权限设置不同的操作范围。
进一步，所述用户包括管理员和使用者两类，所述使用者包括会员、销售员和教练，所述权限包括管理员权限、销售员权限、会员权限和教练权限四种，所述管理模块还包括管理员子模块、教练子模块、销售员子模块和会员子模块，所述管理员子模块用于供管理员对系统中的会员、教练、以及场馆的数据进行查看和管理，教练子模块用于教练对学员和课程进行管理，销售员子模块用于销售员对自己的销售业绩进行查看，会员子模块用于会员对自己的数据进行查看和管理。
管理员、教练、销售员和会员都可以通过管理终端对数据进行查看和处理，通过权限设置不同的操作范围。
进一步，所述管理员子模块包括数据统计单元、用户管理单元和活动服务管理单元，管理员包括系统管理员和场馆管理员，管理员权限包括系统管理员权限和场馆管理员权限，系统管理员权限能够查看和管理整个系统范围内的数据，场馆管理员权限能够管理自己的场馆内的数据，数据统计单元用于生成数据报表，供管理员查看，用户管理单元用于管理员管理用户数据，场馆管理单元用于管理员管理场馆数据，活动服务管理单元用于系统管理员添加新的活动、系统服务或修改已有的活动或系统服务。
通过活动服务管理单元，系统管理员可以在线添加新的系统服务或活动，场馆管理员可以在线订购相应的服务，例如系统管理员可以将用户健身计划管理作为一项服务，或者选择是否开通场馆活动计划所推荐的营销活动，不同的场馆管理员可以根据实际需求选择是否开通改功能以提高用户体验和增加市场竞争力，使不同的场馆管理员也可以根据不同的需求个性化定制适合自己的服务。
进一步，后台系统还包括商店模块，所述商店模块用于向会员和教练出售健身用品，所述商店模块能够根据会员的用户画像向会员推荐相应的健身用品。
系统制定健身计划的同时商店模块为用户推荐相关健身用品，便于用户选购。
进一步，后台系统还包括社交模块，所述社交模块用于会员与会员、会员与教练以及教练与教练之间进行社交活动。
方便会员与会员、会员与教练以及教练与教练之间进行沟通交流，讨论健身技巧、健身方案等。
附图说明
图1为本发明智能健身管理系统实施例的逻辑框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
如图1所示，本实施例的智能健身管理系统，包括管理终端、场馆运营管理系统和后台系统，后台系统与管理终端以及后台系统与场馆运营管理系统之间均数据连接，管理终端用于用户登录后台系统；
管理终端可以为安装了相应app的手机或平板，用户可以通过其登录后台系统，对数据进行查看和管理。
场馆运营管理系统用来管理健身场馆日常运营，场馆运营管理系统包括用户身份识别系统、门禁管理系统、环境管理系统和用户数据收集系统，用户数据收集系统用于收集用户个人数据，包括健康数据和行为数据，如消费费用、性别、使用的器械、健身的时长和身体的健康状态等；用户数据收集系统包括健康数据采集系统和用户行为数据采集系统，用户身份识别系统用于识别用户身份，用户身份识别系统可以通过指静脉识别方式、人脸识别方式或终端识别中的一种方式来识别用户身份；终端识别方式是指用户身份识别系统通过nfc识别、ic卡识别或二维码识别的方式读取管理终端的数据，进而确定用户身份的方式，这些都是现有的比较成熟的技术，这里不再赘述。
门禁管理系统用来管理健身房或健身舱的人员出入，门禁管理系统可以采用现有的门禁设备，通过用户身份识别系统判断用户是否有权进入健身房或健身舱，也可以为门禁管理系统设置相应的计费模块以记录用户的费用，环境管理系统用来管理健身房或健身舱内的环境，环境管理系统包括灯光控制模块、新风控制模块和温湿度控制模块，分别用于控制健身房或健身舱内的光照、温度、湿度以及空气质量，环境管理系统的各个模块可以采用现有的健身房或健身舱的技术方案。
健康数据采集系统用来获取用户身体的健康数据，健康数据包括体型数据、体态数据、身体成分数据、心肺运动能力数据以及运动基因数据；健康数据采集系统包括：
用户体型扫描装置，用户体型扫描装置用来获取用户身体的体型数据或/和体态数据，同时获取用户的身体成分数据；本实施例中，用户体型扫描装置包括生物电阻式体测仪、图像采集装置、显示设备以及输入设备，生物电阻式体测仪用来检测用户身体成分数据，图像采集装置用来获取用户的体态照片，显示设备用来显示问卷，输入设备用于用户输入问卷答案，健康分析模块通过用户的体态照片和输入的问卷答案来分析用户的体态数据。
其中，图像采集装置包括摄像头和背景板，背景板上绘有由水平方向线条和竖直方向线条组成的方格。图像采集装置还包括踩踏板、步进电机以及控制器，踩踏板用于标识用户拍摄站立的位置，步进电机用于带动踩踏板旋转，控制器用于控制摄像头拍摄，控制器能够在控制摄像头拍摄体态图像后控制步进电机旋转90度，摄像头优选采用4k超高清摄像头，控制器采用单片机；生物电阻式体测仪采用现有的常见的体测仪，其通过检测人体电阻，计算人体组成成分，显示设备为液晶显示屏，输入设备优选为键盘。
心肺运动能力检测装置，用于检测用户的心肺运动能力，生成用户心肺运动能力数据；心肺运动评测装置可以采用市场上成熟的心肺运动评测系统，包括装置主体，装置主体上设置有气体采集器、心电采集器、运动血压监测器、运动血氧采集器和分析计算机，气体采集器、心电采集器、运动血压监测器和运动血氧采集器通过数据线连接到分析计算机上，气体采集器包括涡轮流量传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、气压传感器和温度传感器，优选的，还可以为心肺运动评测装置配备一台跑步机。
气体采集器、心电采集器、运动血压监测器、运动血氧采集器通常集成到一起，采用便携结构方式，可穿戴在测试者身上，气体采集器采集用户呼出的空气，并分别由涡轮流量传感器、氧浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、气压传感器和温度传感器检测呼出气体的流量、氧气浓度、二氧化碳浓度、湿度、气压以及温度。
心电采集器采集用户运动过程中的心电图，运动血氧采集器用于采集人体的血氧饱和度信息，运动血压监测器用来检测用户运动过程中的血压状态，分析计算机通过收集用户运动过程中的各个传感器的检测结果，并统计分析出被检测用户的身体心肺功能参数，如每分通气量、呼吸频率、潮气量、脉搏、血压、血氧、o2浓度、co2浓度、十二导联心电图等，教练或用户可以根据这些心肺功能参数为自己制定合适的健身方案。
基因检测装置，用于对用户进行运动基因的检测；基因检测装置采用现有的快速实时荧光定量pcr检测仪，其可以快速实时进行基因检测并出具报告，通过运动基因检测装置可以得到用户先天的身体状态，确定用户的运动类型(爆发力还是耐力型)、有氧能力(最大摄氧量)、运动后恢复速度、恢复所需营养、受伤风险等，帮助用户和教练找到更加适合用户的运动方式，降低用户运动风险。
作为进一步的优化，健康数据采集系统还可以添加柔韧度与平衡性检测装置和肌肉力量检测装置，柔韧度与平衡性检测装置用来检测用户的身体柔韧性，肌肉力量检测装置用来检测用户肌肉力量。
柔韧度与平衡性检测装置包括显示器、摄像头和动作分析模块，显示器用于引导用户做出指定动作以及显示检测结果，摄像头用于采集用户动作，动作分析模块用于从用户动作中分析用户的柔韧度和平衡性，动作分析模块采用现有的一些图像识别算法，识别用户动作，并与预先存储的标准动作对比，进而判断用户的柔韧度和平衡性，如显示器指示用户做出坐位体前屈的动作，通过图像识别算法检测用户手向前推的距离，然后通过与标准动作进行比较，生成相应的评分；显示器、摄像头可以和用户体型扫描装置共用以减少部署成本。
肌肉力量检测装置可以采用现有的肌肉力量检测装置，本实施例中，肌肉力量检测装置和柔韧度与平衡性检测装置共用一套装置，通过显示器指示用户做出一定的动作，如俯卧撑、仰卧起坐等，通过摄像头和动作分析模块分析用户的动作并记录个数，然后由后台分析系统根据用户的体重以及相应动作的个数来计算用户的肌肉力量参数。
用户行为数据采集系统包括行为数据采集系统和非行为数据采集系统，行为数据采集系统用来收集用户的行为数据，非行为数据采集系统用来采集用户的饮食数据和作息数据；
行为数据采集系统整体部署在健身房或健身舱中，行为数据采集系统包括门禁数据记录系统和数据采集装置，门禁数据记录系统用于记录用户进出健身房的时间和时长，数据采集装置能够自动采集用户在健身房或健身舱中的所有健身器械上的健身行为数据；非行为数据系统可以设置为管理终端上的一个模块，由用户手动输入非行为数据。管理终端还用于用户手动输入其在健身舱或健身房以外区域的行为数据。
数据采集装置包括影像采集模块、行为识别模块和数据统计模块，影像采集模块用于实时获取用户的健身行为的影像数据，行为识别模块用于识别用户的健身行为，数据统计模块用于记录和统计用户健身行为数据；
行为识别模块包括存储有所有器械和健身项目的动作识别数据的行为存储模块，行为识别模块通过现有的人体动作识别算法(如公开号为cn106022208a的中国专利所公开的人体动作识别方法，或公开号为cn106650619a的中国专利所公开的人体动作识别方法等)对用户的健身行为进行识别，后台服务器中存储有每个健身器械的使用的识别数据，行为识别模块根据当前健身器械的种类，从后台服务器中选取相应的识别数据为模型，通过现有的人体动作识别算法识别用户的健身行为，然后由据统计模块记录用户行为数据，如牵引的次数，举重的重量、仰卧起坐的次数等。
数据采集装置可以螺栓可拆卸设置在每个健身器械上，也可以设置在没有健身器械的指定区域。可以将数据采集装置从器械上拆下安装到别的健身器械上，方便在器械之间调配数据采集装置，更换器械时，通过拆卸可以实现数据采集装置的重复利用。
场馆运营管理系统还包括储物柜管理系统，储物柜管理系统包括电子储物柜，电子储物柜设有用于容纳物品的格子，电子储物柜能够根据用户身份识别系统的识别结果控制相应的格子打开或关闭。
后台系统包括数据库、管理模块和运营管理模块，数据库中存储有业务数据，业务数据包括用户个人数据、用户画像模型和运营模型，每种运营模型均包括特征数据和运营活动方案数据，如客流量小和消费水平高对应高质量服务的运营模型，客流量大和消费水平中等的运营数据对应性价比运营模型，对于男性占比较大的有主打增肌活动的运营模型，对应女性比例占比较大的有主打瘦腿活动的运营模型等。
运营管理模块包括运营数据分析模块和运营计划生成模块，运营数据分析模块用于根据用户个人数据生成用户画像，其主要是通过将用户的健康数据和行为数据与数据库中用户画像模型进行匹配，得出符合用户的画像模型，例如根据消费水平有低消费用户、中消费用户、高消费用户，根据健身目的有休闲目的健身、健康目的健身和健美目的健身，每种模型都有对应的判断数据参数和参数的范围，当用户的用户个人数据满足某一模型的全部参数时便认为其具备相应模型的特征，将用户所有符合的模型特征组合起来就是用户画像，运营数据分析模块能够根据用户画像形成场馆运营数据，主要是对用户画像进行统计，得出客流量数据、性别比例数据、消费水平分布数据、运动强度分布数据、运动频率分布数据以及运动方式分布数据等数据，运营计划生成模块用于将场馆运营数据与运营模型的特征数据进行匹配，选出与场馆运营数据相匹配的运营模型，并根据场馆运营数据和运营模型生成场馆运营活动方案；场馆运营数据通常会同时符合多种运营模型，本实施例中，根据每一个场馆运营数据与模型相差的差值，并归一化后作为相应运营模型的权重，例如客流量300人次/天即可符合性价比运营模型，如果场馆真实客流量是500人次/天，则取其差值即200人次/天并按照系统预设的权重进行归一化，归一化后最为性价比运营模型的权重，最终将所有符合的运营模型按照权重进行组合生成活动运营计划。
管理模块包括管理员子模块，管理员子模块用于场馆的管理员选择、调整或应用场馆运营活动方案。
场馆运营数据与特征数据均包括客流量数据、性别比例数据、消费水平分布数据、运动强度分布数据、运动频率分布数据以及运动方式分布数据，场馆运营活动方案包括场馆日常运营计划和场馆活动计划。
后台系统还包括身份与权限验证模块，身份与权限验证模块用于验证管理终端所登陆的账户的身份和权限，管理模块能够根据用户的身份和权限控制用户的查看或管理系统数据的范围。
用户包括管理员和使用者两类，使用者包括会员、销售员和教练，权限包括管理员权限、销售员权限、会员权限和教练权限四种，管理模块还包括管理员子模块、教练子模块、销售员子模块和会员子模块，管理员子模块用于供管理员对系统中的会员、教练、以及场馆的数据进行查看和管理，教练子模块用于教练对学员和课程进行管理，销售员子模块用于销售员对自己的销售业绩进行查看，会员子模块用于会员对自己的数据进行查看和管理。
管理员子模块包括数据统计单元、用户管理单元和活动服务管理单元，管理员包括系统管理员和场馆管理员，管理员权限包括系统管理员权限和场馆管理员权限，系统管理员权限能够查看和管理整个系统范围内的数据，场馆管理员权限能够管理自己的场馆内的数据，数据统计单元用于生成数据报表，供管理员查看，用户管理单元用于管理员管理用户数据，场馆管理单元用于管理员管理场馆数据，活动服务管理单元用于系统管理员添加新的活动、系统服务或修改已有的活动或系统服务。
后台系统还包括商店模块，商店模块用于向会员和教练出售健身用品，商店模块能够根据会员的用户画像数据向会员推荐相应的健身用品。
后台系统还包括社交模块，社交模块用于会员与会员、会员与教练以及教练与教练之间进行社交活动。
在本发明的另外一种实施方式中，用户体型扫描装置采用现有的3d体型扫描装置，3d体型扫描装置用来获取用户身体的3d影像，同时生成用户身体成分数据，包括体重指数、体格构成、体脂率、肌肉量等，3d体型扫描装置采用维塑3d体型追踪仪，其可以通过扫描快速建立用户3d图像，并通过bda体成分算法分析用户身体成分数据如脂肪比例、肌肉量等，相比于使用生物电阻式体测仪器，bda体成分算法的结果不受用户当前状态的影响，更加准确。
在本发明的另一种实施例中，采用心率背心和智能手环来检测用户的心肺参数，相比使用多个传感器组合检测心肺运动功能更加简便，部署成本更低，心率背心和智能手环可以使用现有的成品，维护更加方便。
在本发明的另一种实施方式中，数据采集装置为设置在健身器械上的器械标签，管理终端上设有终端影像采集模块，管理终端还用于通过器械标签识别健身器械的类型，终端影像采集模块用于实时采集用户使用健身器械的影像，管理终端还用于通过影像采集模块采集的影像识别用户健身动作并统计用户健身行为数据。通过管理终端(安装了app的手机、平板等)识别用户在健身器械上的健身行为，而并非在健身器械上设置相应的装置，这样做可以降低健身房或健身舱的成本。器械标签主要起标识健身器械种类的作用，其可以为二维码也可以使nfc标签，只要管理终端能够正确识别即可。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。