[發明專利]運用實時心率遙感運動負荷監測與評估方法及其系統

在審

• 申請號: 201610662149.5
• 申請日: 2016-08-14
• 公開（公告）號: CN107736886A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 常智杰;馮勇;時海清;孫贊峰;張賀輝
• 申請（專利權）人: 鄭州動量科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0245
• 分類號: A61B5/0245;A63B71/06;G16H40/67
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明屬于體育運動監測應用領域，具體是涉及一種運用實時心率遙感技術對運動員運動過程中運動內部負荷進行監測與評估的方法及其系統。

背景技術

所謂運動負荷，就是人體在運動活動中所承受的生理負荷，它包括負荷強度和負荷量兩方面。有研究表明，只有使體育鍛煉的運動負荷達到極限的壓力下，體力、心理和智力的自然潛力才能得到充分發揮，達到增強體能的目的；但是，運動負荷過大，又容易引起疲勞和損傷。因此，對于生長發育期的運動員，合理安排有效的運動負荷是體育訓練中必須解決的主要問題。

目前，傳統上最常用到的運動負荷檢測方法就是詢問法和觀察法。詢問法，通過詢問運動員鍛煉后的自我感受，判斷運動員承受運動負荷的情況；觀察法，教練員通過觀察運動員的臉色、表情、喘氣、出汗量、反應速度等表現來判斷所承受運動負荷的大小。由以上可知，傳統的檢測方法為主要是通過教練員的眼睛和詢問進行事后經驗判斷，不能通過科學手段對運動員運動負荷數據進行實時監測、分析與評估，在體育運動訓練或比賽過程不利于教練員根據現場情況進行科學決策，同時不利于運動員能力提升；伴隨著體育產業的發展得到國家各個層面的高度重視，以及科學技術的快速發展，國內高技術體育設備的研發處于加速追趕狀態，特別是對運動員訓練信息采集、記錄及分析逐漸受到重視。

發明內容

本發明目的是通過研制運用實時心率遙感運動負荷監測與評估方法及其系統，實現對運動員在訓練或比賽過程中，通過實時采集、記錄運動員心率信息,計算、分析運動員一段時間內部負荷量，并通過軟件自動進行分析、評估，從而方便教練員對運動員管理，制定針對性訓練計劃，提高運動訓練效果。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種運用實時心率遙感運動負荷監測與評估方法及其系統，它包括運動采集終端、監控分析終端、無線移動基站；所述運動采集終端能夠通過無線移動基站、藍牙或移動4G網與監控分析終端建立通信連接；

所述運動采集終端，用于采集運動員的加速度信息、位移信息及心率信息，同時將采集信息傳輸至監控分析終端；

所述無線移動基站，用于接收各運動采集終端采集的心率信息及運動信息，并轉發給監控分析終端；

所述監控分析終端，用于接收運動員訓練或比賽過程中各運動采集終端采集的原始數據，并對原始數據進行解析、計算和分析處理，評估運動員內在負荷大小。

所述運動采集終端，是一種可穿戴設備，通過臂帶或背帶固定在人體手臂或背部；所述運動采集終端，能夠通過不同無線方式與監控分析終端相連接，并將采集心率信息發送至監控分析終端；

所述運動采集終端與監控分析終端無線通信方式，包括采用無線移動基站、藍牙、移動4G三種方式建立通信數據連接；

所述運動采集終端無線通信方式選擇，能夠通過人工進行軟件選擇設定；在運動采集終端與監控分析分析終端設定距離范圍時選擇無線移動基站或藍牙無線通信；在運動采集終端與監控分析分析終端超過設定距離范圍時選擇移動4G進行數據通信。

所述無線移動基站，通過移動可伸縮三角支架進行固定，能夠方便安裝在室內、室外不同場景下。

所述監控分析終端，采用PAD終端，內部嵌入監控分析軟件，能夠接收多個運動采集終端發送的不同運動員心率信息，并進行縱向、橫向的負荷分析；

所述監控分析軟件，包括信息采集模塊、數據顯示模塊、負荷分析模塊、負荷評估模塊、參數配置模塊、數據存儲模塊；

所述信息采集模塊，用于對接收數據信息進行解碼并發送至數據顯示模塊、負荷分析分析模塊；

所述數據顯示模塊，用于顯示采集心率信息、運動員負荷信息、負荷分析信息及負荷評估數據信息；

所述負荷分析模塊，用于分析運動員一段時間運動的內部負荷量，并通過內部負荷量大小，分析運動員的運動強度；

所述負荷評估模塊，用于橫向和縱向評估運動員一段時間范圍內運動內部負荷；

所述參數配置模塊，用于配置運動員基本信息、運動員基礎心率信息；

所述數據存儲模塊，用于存儲數據管理。

所述監控分析軟件負荷分析模塊，通過分析運動員的訓練刺激量TRIMP來衡量運動員的內部負荷量；

所述訓練刺激量TRIMP，是基于對負荷的精確控制上提出的，訓練刺激量TRIMP計算的是運動員所受的實際運動負荷，是運動員對于外部負荷的綜合反應；

所述訓練刺激量TRIMP＝運動時間*運動強度

所述運動強度＝[(平均心率-基礎心率)/(最大心率-基礎心率)]*運動員系數；