本發(fā)明屬于體育訓(xùn)練器械研究技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是一種應(yīng)用于高原訓(xùn)練的安全運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

自1968年19屆奧運(yùn)會(huì)賽址設(shè)在海拔高度2240米墨西哥城之后，高原訓(xùn)練法引起世界體育界的重視。一些國(guó)家在高原地區(qū)建立高原訓(xùn)練基地，應(yīng)用于比賽項(xiàng)目訓(xùn)練，并取得了顯著的效果。

高原空氣密度只有海拔平面的77％，含氧量只有平面區(qū)域的3/4，氧分壓大于平原地區(qū)的20-25％，高原訓(xùn)練是指在一定的海拔高度上進(jìn)行強(qiáng)度刺激的訓(xùn)練，利用自然環(huán)境中空氣中氧含量較少的自然環(huán)境，旨在發(fā)展有氧耐力、無(wú)氧耐力、力量耐力所采集的方法。最初采用高原訓(xùn)練法是為了適應(yīng)高原比賽，然而近些年來，隨著許多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的應(yīng)用與拓展，人們發(fā)現(xiàn)高原訓(xùn)練法還具有平原地帶常用基本訓(xùn)練方法難以作為的其他主要功能。這些功能主要反應(yīng)為：明顯刺激血液中紅細(xì)胞數(shù)目的增生，從而有利于提高運(yùn)動(dòng)員的有氧代謝能力或有氧耐力，能夠明顯的增強(qiáng)機(jī)體缺氧狀態(tài)下的工作能力，從而提高運(yùn)動(dòng)員的缺氧代謝能力或無(wú)氧耐力，能夠明顯改善骨骼肌紅蛋白的濃度和質(zhì)量，從而有利于提高運(yùn)動(dòng)員的肌肉工作能力或力量耐力，能明顯的發(fā)展機(jī)體的抵御疲勞的工作能力，從而有利于運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)或連續(xù)比賽的體能，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生與高原比賽環(huán)境相適應(yīng)的的生理反應(yīng)，有利于提高比賽競(jìng)爭(zhēng)力。

然而由于高原空氣密度、氧含量等與地面不同，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員在這樣的環(huán)境中訓(xùn)練時(shí)會(huì)出現(xiàn)呼吸頻率、心率加快、溶解在身體里的氧氣不易被吸收等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)心慌、多慮、甚至出現(xiàn)幻覺，因此解決運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練過程中的安全問題是刻不容緩的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于高原訓(xùn)練的安全運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。能夠解決運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練過程中的安全問題，并且對(duì)訓(xùn)練過程進(jìn)行優(yōu)化。

為解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種應(yīng)用于高原訓(xùn)練的安全運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所述的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括智能運(yùn)動(dòng)終端、便攜式應(yīng)急救生設(shè)備，所述的智能運(yùn)動(dòng)終端包括運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、智能庫(kù)模塊、顯示模塊，所述的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模包括加速度傳感器、脈搏傳感器、血氧探頭，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括正常指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)和比對(duì)單元，所述的預(yù)警模塊是指語(yǔ)音提示系統(tǒng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)時(shí)身體狀況給出合理意見，所述的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊是對(duì)運(yùn)動(dòng)員單次或一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)，所述的智能庫(kù)模塊包括蟻群算法模型，所述的顯示模塊是對(duì)智能庫(kù)模塊的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行顯示，所述的便攜式應(yīng)急救生設(shè)備包括小型氧氣背囊，所述的智能運(yùn)動(dòng)終端是腕式穿戴設(shè)備，在訓(xùn)練過程中，通過運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)模塊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的身體狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊接收處理后，通過預(yù)警模塊給出運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)指示，所述的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊對(duì)全程運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過智能庫(kù)模塊的優(yōu)化，給出合理意見。

進(jìn)一步的，所述的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊是對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，主要通過脈搏傳感器、血氧探頭對(duì)心率和血氧飽和度測(cè)量，所述的血氧探頭是智能光感設(shè)備，通過對(duì)動(dòng)脈血液的光感滲透測(cè)出血液中含氧系數(shù)，所述的智能感光設(shè)備包括發(fā)光器件、放大電路、光敏原件、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理器，所述的發(fā)光器件有包括兩個(gè)波長(zhǎng)的發(fā)光器件，所述的光敏原件是將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電信號(hào)，所述的放大電路包括一級(jí)放大電路、光耦合器和二級(jí)放大電路，所述的一級(jí)放大電路通過光耦合器與二級(jí)放大電路耦合連接，所述的一級(jí)、二級(jí)放大電路均為比例差分放大電路，所述的放大電路對(duì)所述的模擬信號(hào)進(jìn)行放大，可以減少其他信號(hào)的干擾，所述的A/D轉(zhuǎn)換電路是將光敏原件所得模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，所述的DSP處理器對(duì)所述的數(shù)字電信號(hào)進(jìn)行處理，得到標(biāo)準(zhǔn)格式的血氧飽和度數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括人體正常指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)和比對(duì)單元，所述的人體正常指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)的身體各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值設(shè)定，包括安全數(shù)值區(qū)，提示區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，所述的對(duì)比單元用于將運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的心率和血氧與人體正常指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比。

進(jìn)一步的，所述的預(yù)警模塊包括語(yǔ)音提示系統(tǒng)和警報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的數(shù)值處于提示區(qū)時(shí)會(huì)啟動(dòng)語(yǔ)音提示系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀況做出一定的調(diào)整，可以適當(dāng)放慢速度，調(diào)整呼吸，使運(yùn)動(dòng)員的身體處于安全狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的數(shù)值處于危險(xiǎn)區(qū)時(shí)將會(huì)啟動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)，開啟便攜式應(yīng)急救生設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊是對(duì)運(yùn)動(dòng)員的單次或者一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況做出的統(tǒng)計(jì)。

進(jìn)一步的，所述的智能庫(kù)模塊包括蟻群算法模型，根據(jù)總路程和運(yùn)動(dòng)員的身體各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)全程速度變化做出一個(gè)優(yōu)化方案。

進(jìn)一步的，所述的便攜式應(yīng)急救生設(shè)備包括一個(gè)小型氧氣囊，所述的小型氧氣囊上端連接一呼吸管，呼吸管的另一端連接吸氧口罩，所述的小型氧氣囊中氧氣含量為65-85％，當(dāng)人處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，將吸氧口罩放在嘴邊，打開氧氣閥，即可緩解癥狀，隨后讓醫(yī)務(wù)人員做全面檢查。

進(jìn)一步的，所述的智能運(yùn)動(dòng)終端是運(yùn)動(dòng)手環(huán)，所述的運(yùn)動(dòng)手環(huán)包括液晶顯示裝置和手帶，所述的液晶顯示裝置的外形規(guī)格2.5cm×2.5cm，包括數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、智能庫(kù)模塊，手帶由厚度2.5-4.5mm的硅膠材料制成,內(nèi)側(cè)有加速度傳感器、脈搏傳感器、血氧探頭。

進(jìn)一步的，所述的高原海拔高度在1500-2700米。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明原理簡(jiǎn)單，裝置小型化，易于攜帶且不會(huì)給運(yùn)動(dòng)員增加負(fù)荷。

2.本發(fā)明對(duì)運(yùn)動(dòng)員的身體狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，包括語(yǔ)音提示系統(tǒng)和便攜式應(yīng)急系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)員身體處于異常狀態(tài)時(shí)，語(yǔ)音提示系統(tǒng)提示運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行調(diào)節(jié)，處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)便攜式應(yīng)急系統(tǒng)進(jìn)行急救，盡可能的保障了運(yùn)動(dòng)員的安全。

3.本發(fā)明包括運(yùn)動(dòng)優(yōu)化過程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員全程身體狀況和全程速度變化情況給予速度優(yōu)化建議，幫助運(yùn)動(dòng)員在安全的狀況下調(diào)節(jié)最佳運(yùn)動(dòng)速度。

附圖說明

如圖1所述的為本發(fā)明的應(yīng)用于高原訓(xùn)練的安全運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步具體說明。

一種應(yīng)用于高原訓(xùn)練的安全運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所述的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括智能運(yùn)動(dòng)終端、便攜式應(yīng)急救生設(shè)備，所述的智能運(yùn)動(dòng)終端包括運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、智能庫(kù)模塊、顯示模塊，所述的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模包括加速度傳感器、脈搏傳感器、血氧探頭，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括正常指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)和比對(duì)單元，所述的預(yù)警模塊是指語(yǔ)音提示系統(tǒng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)時(shí)身體狀況給出合理意見，所述的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊是對(duì)運(yùn)動(dòng)員單次或一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)，所述的智能庫(kù)模塊包括蟻群算法模型，所述的顯示模塊是對(duì)智能庫(kù)模塊的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行顯示，所述的便攜式應(yīng)急救生設(shè)備包括小型氧氣背囊，所述的智能運(yùn)動(dòng)終端是腕式穿戴設(shè)備，在訓(xùn)練過程中，通過運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)模塊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的身體狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊接收處理后，通過預(yù)警模塊給出運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)指示，所述的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊對(duì)全程運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過智能庫(kù)模塊的優(yōu)化，給出合理意見。

對(duì)本發(fā)明的一種應(yīng)用于高原訓(xùn)練的安全運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的驗(yàn)證，選取某體校年齡相同、體格差異小的男跑步運(yùn)動(dòng)員40名測(cè)試1500米跑步成績(jī)，平均成績(jī)5分10秒，隨后進(jìn)行高原訓(xùn)練，隨機(jī)選取其中20人使用該安全運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)為A隊(duì)，余下20人為B隊(duì)，在相同的條件下訓(xùn)練，前兩周為集體慢訓(xùn)練，以適應(yīng)高原環(huán)境，訓(xùn)練兩個(gè)月返回平原，20天后再次測(cè)試兩隊(duì)的1500米跑步，相比訓(xùn)練前兩隊(duì)成績(jī)均有所提升，其中A隊(duì)平均成績(jī)?yōu)?分55秒，達(dá)到4分40秒的有5人，B隊(duì)平均成績(jī)5分02秒，達(dá)到4分40秒的1人。

其中，所述的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊是對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，主要通過脈搏傳感器、血氧探頭對(duì)心率和血氧飽和度測(cè)量，所述的血氧探頭是智能光感設(shè)備，所述的智能感光設(shè)備包括發(fā)光器件、光敏原件、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理器。所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括人體正常指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)和比對(duì)單元，所述的人體正常指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)的身體各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值設(shè)定，包括安全數(shù)值區(qū)，提示區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)。所述的預(yù)警模塊包括語(yǔ)音提示系統(tǒng)和警報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的數(shù)值處于提示區(qū)時(shí)會(huì)啟動(dòng)語(yǔ)音提示系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀況做出一定的調(diào)整，使運(yùn)動(dòng)員的身體處于安全狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的數(shù)值處于危險(xiǎn)區(qū)時(shí)將會(huì)啟動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)，開啟便攜式應(yīng)急救生設(shè)備。所述的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊是對(duì)運(yùn)動(dòng)員的單次或者一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況做出的統(tǒng)計(jì)。所述的智能庫(kù)模塊包括蟻群算法模型，根據(jù)總路程和運(yùn)動(dòng)員的身體各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)全程速度變化做出一個(gè)優(yōu)化方案。所述的便攜式應(yīng)急救生設(shè)備包括一個(gè)小型氧氣囊，所述的小型氧氣囊上端連接一呼吸管，呼吸管的另一端連接吸氧口罩。所述的智能運(yùn)動(dòng)終端是運(yùn)動(dòng)手環(huán)，所述的運(yùn)動(dòng)手環(huán)包括液晶顯示裝置和手帶，所述的液晶顯示裝置的外形規(guī)格2.5cm×2.5cm，包括數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、智能庫(kù)模塊，手帶由厚度3mm的硅膠材料制成,內(nèi)側(cè)有加速度傳感器、脈搏傳感器、血氧探頭。所述的高原選在海拔2388米的青海多巴國(guó)家高原體育訓(xùn)練基地。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。