本發(fā)明屬于體育訓(xùn)練器械研究技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)講是一種新型的游泳有氧耐力訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

游泳是公認(rèn)最好的健身運(yùn)動(dòng)之一，近年來(lái)越來(lái)越多的人開(kāi)始學(xué)習(xí)這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，甚至向?qū)I(yè)運(yùn)動(dòng)員方向發(fā)展，此項(xiàng)運(yùn)動(dòng)對(duì)人體的心肺及循環(huán)系統(tǒng)都有較好的鍛煉效果。有氧耐力是指長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行有氧供能的工作能力。負(fù)荷強(qiáng)度為人體最大負(fù)荷強(qiáng)度的75％—85％，心率一般在140—170次/分。時(shí)間最少5分鐘，一般在15分鐘以上。決定機(jī)體有氧耐力的生理因素主要是運(yùn)動(dòng)中氧氣的供應(yīng)因素和作為能量物質(zhì)的糖原含量。

常用的有氧耐力訓(xùn)練方法主要有持續(xù)負(fù)荷法、間斷負(fù)荷法和高原訓(xùn)練法。持續(xù)負(fù)荷法是發(fā)展有氧耐力地主要方法。其特點(diǎn)是負(fù)荷量大，沒(méi)有間歇。持續(xù)負(fù)荷法根據(jù)速度是否變化又分為勻速訓(xùn)練和變速訓(xùn)練兩種。采用持續(xù)負(fù)荷法訓(xùn)練時(shí)，每次負(fù)荷時(shí)間不少于30分鐘。對(duì)又一定訓(xùn)練水平地運(yùn)動(dòng)員負(fù)荷時(shí)間可以達(dá)60～120分鐘。練習(xí)強(qiáng)度可以通過(guò)測(cè)定心率等方法計(jì)算，心率可控制在每分鐘150～170次。采用變速訓(xùn)練時(shí)，可在練習(xí)過(guò)程中逐步提高速度，即從較低地強(qiáng)度提高到中等強(qiáng)度。例如第一個(gè)1/3的距離可用較低的速度完成，然后將速度提高到稍低于中等強(qiáng)度的水平，最后1/3距離則用中等強(qiáng)度的速度完成。此外，還可以從中等到次最大不斷變換強(qiáng)度。例如，在每1～10分鐘的最高強(qiáng)度負(fù)荷后，可穿插安排中等強(qiáng)度負(fù)荷，以保證機(jī)體在下一次提高負(fù)荷前稍有調(diào)整。采用最大素的負(fù)荷時(shí)，心率可達(dá)到180次/分，恢復(fù)階段講到140次/分。有節(jié)奏的、波浪形變化的強(qiáng)度安排，有助于進(jìn)行大負(fù)荷訓(xùn)練，并能有效提高心臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，提高機(jī)體在不同情況下的適應(yīng)能力，從而大大提高有氧耐力水平。

持續(xù)訓(xùn)練法的主要作用是：發(fā)展一般耐力，穩(wěn)定或者是提高機(jī)體的有氧供氧供能能力。采用較大強(qiáng)度的持續(xù)游做訓(xùn)練，可以發(fā)展專項(xiàng)耐力。采用較大持續(xù)訓(xùn)練法能讓運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)熟練程度提高，獲得較好的自動(dòng)化水平，提高技術(shù)動(dòng)作的經(jīng)濟(jì)性，不過(guò)這是建立在保持正確技術(shù)動(dòng)作的持續(xù)游練習(xí)基礎(chǔ)上的。持續(xù)訓(xùn)練還能讓運(yùn)動(dòng)員的意志品質(zhì)得到鍛煉。因此科學(xué)有效的訓(xùn)練系統(tǒng)可以更好使訓(xùn)練者在游泳運(yùn)動(dòng)中增強(qiáng)有氧耐力訓(xùn)練效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的新型的游泳有氧耐力訓(xùn)練系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種新型的游泳有氧耐力訓(xùn)練系統(tǒng)，所述的訓(xùn)練系統(tǒng)主要包括：信息采集模塊、生理監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警模塊；所述的信息采集模塊是指通過(guò)外接的鍵盤(pán)輸入設(shè)備輸入訓(xùn)練者的基本信息，包括姓名、性別、身高、體重、年齡、訓(xùn)練時(shí)間，然后生成專屬于訓(xùn)練者的訓(xùn)練系統(tǒng)檔案，檔案編號(hào)具有唯一性；所述的生理監(jiān)測(cè)模塊主要是梅脫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)處理模塊是將訓(xùn)練者在訓(xùn)練過(guò)程中得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集計(jì)算，并與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如果在訓(xùn)練過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則訓(xùn)練正常完成，如果實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)則所述的預(yù)警模塊會(huì)發(fā)出警示信號(hào)，立刻終止訓(xùn)練。

進(jìn)一步的，所述的生理監(jiān)測(cè)模塊包括監(jiān)測(cè)主機(jī)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收器、生理參數(shù)傳感器，所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收器與生理參數(shù)傳感器進(jìn)行無(wú)線實(shí)時(shí)通信，所述的生理參數(shù)傳感器包括呼吸頻率傳感器和脈搏傳感器，所述的呼吸頻率傳感器時(shí)通過(guò)防水材料包裹后從頭部環(huán)繞固定在嘴唇上方，通過(guò)感應(yīng)呼吸的氣流來(lái)獲取數(shù)據(jù)；所述的脈搏傳感器是通過(guò)防水材料包裹后夾持在手指上固定，獲取心率數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收器可以調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)頻率的大小來(lái)接受生理參數(shù)傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)的工作頻率與所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收器的頻率保持同步，對(duì)訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)可以時(shí)刻追蹤訓(xùn)練者的訓(xùn)練情況，防止訓(xùn)練者因?yàn)檫^(guò)量超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)引起的身體不適。

進(jìn)一步的，所述的梅脫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)呼吸頻率傳感器采集訓(xùn)練者在游泳過(guò)程中的呼吸量數(shù)據(jù)，然后將呼吸量數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)剿龅臄?shù)據(jù)處理模塊，待游泳運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，計(jì)算出每分鐘，每公斤體重的吸氧量，從而得到對(duì)應(yīng)的MET值，反映出對(duì)于訓(xùn)練者自身?xiàng)l件的游泳運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度大小，所述的心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)夾在手指上的脈搏傳感器將心率數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析處理，梅脫是指能量代謝當(dāng)量，音譯為梅脫，是以安靜、坐位時(shí)的能量消耗為基礎(chǔ)，表達(dá)各種活動(dòng)時(shí)相對(duì)能量代謝水平的常用指標(biāo)。

進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包含數(shù)據(jù)預(yù)讀取系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)是將各所述的數(shù)據(jù)分類為多個(gè)待處理群組，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)各所述待處理群組的各讀取請(qǐng)求，及用以依據(jù)一定順序執(zhí)行各所述讀取請(qǐng)求以讀取各所述待處理群組所包含的外部數(shù)據(jù)，并將所讀出的各所述外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存至所述數(shù)據(jù)庫(kù)中；所述的數(shù)據(jù)處理模塊用以讀取儲(chǔ)存于所述數(shù)據(jù)庫(kù)中的一目標(biāo)數(shù)據(jù)，及用以在所述數(shù)據(jù)庫(kù)中未儲(chǔ)存所述目標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)，產(chǎn)生讀取所述目標(biāo)數(shù)據(jù)的一優(yōu)先處理請(qǐng)求，使一所述預(yù)讀取模塊暫停依序執(zhí)行這些讀取請(qǐng)求，并依據(jù)所述優(yōu)先處理請(qǐng)求執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的一所述讀取請(qǐng)求，由此先將包含所述目標(biāo)數(shù)據(jù)的一所述待處理群組所包含的外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存至所述數(shù)據(jù)庫(kù)后，再恢復(fù)讀取與被暫停的所述讀取請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的外部數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)中內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)，用于儲(chǔ)存所有監(jiān)測(cè)到的游泳運(yùn)動(dòng)過(guò)程中訓(xùn)練者的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理模塊分析后的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述的防水材料是指柔性硅膠材質(zhì)，熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，所述的呼吸頻率傳感器和脈搏傳感器為超聲波傳感器，所述的超聲波傳感器包括多個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，將所接收到的超聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以及將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為將被發(fā)射的超聲波；所述的多個(gè)轉(zhuǎn)換裝置被并置設(shè)置；所述的超聲波傳感器中半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)茸鳛槊總€(gè)所述轉(zhuǎn)換裝置的頂側(cè)，從而用作超聲波的接收面和發(fā)射面的任何一個(gè)，接合引線被連接到所述半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)龋⑶颐總€(gè)所述轉(zhuǎn)換裝置通過(guò)引線接合方法經(jīng)過(guò)接合引線而被表面安裝到傳感器基片上，所述的超聲波傳感器靈敏度高，傳輸效果好，數(shù)據(jù)清晰。

進(jìn)一步的，所述的預(yù)警系統(tǒng)由語(yǔ)音模塊與音頻輸出模塊組成，所述的語(yǔ)音模塊與監(jiān)測(cè)主機(jī)相連并接收對(duì)應(yīng)的指令，語(yǔ)音模塊與音頻輸出模塊相連并傳輸對(duì)應(yīng)的提示或預(yù)警聲音，音頻輸出模塊輸出提示或預(yù)警聲音。

進(jìn)一步的，所述的音頻輸出模塊為聲音播放器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：在游泳訓(xùn)練過(guò)程中對(duì)訓(xùn)練者的梅脫值和心率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從訓(xùn)練強(qiáng)度上控制訓(xùn)練者有氧耐力的極限負(fù)荷，通過(guò)語(yǔ)音提示預(yù)警，可以有效調(diào)節(jié)訓(xùn)練者的有氧耐力的效率，安全科學(xué)。本發(fā)明的訓(xùn)練系統(tǒng)可以根據(jù)不同訓(xùn)練者的體能情況，對(duì)其訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)和校準(zhǔn)，有效增強(qiáng)訓(xùn)練效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種新型的游泳有氧耐力訓(xùn)練系統(tǒng)流程示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合本發(fā)明的一種新型的游泳有氧耐力訓(xùn)練系統(tǒng)流程示意圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步具體說(shuō)明。

如圖1所示，一種新型的游泳有氧耐力訓(xùn)練系統(tǒng)，所述的訓(xùn)練系統(tǒng)主要包括：信息采集模塊、生理監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警模塊；所述的信息采集模塊是指通過(guò)外接的鍵盤(pán)輸入設(shè)備輸入訓(xùn)練者的基本信息，包括姓名、性別、身高、體重、年齡、訓(xùn)練時(shí)間，然后生成專屬于訓(xùn)練者的訓(xùn)練系統(tǒng)檔案，檔案編號(hào)具有唯一性；所述的生理監(jiān)測(cè)模塊主要是梅脫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)處理模塊是將訓(xùn)練者在訓(xùn)練過(guò)程中得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集計(jì)算，并與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如果在訓(xùn)練過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則訓(xùn)練正常完成，如果實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)則所述的預(yù)警模塊會(huì)發(fā)出警示信號(hào)，立刻終止訓(xùn)練。

針對(duì)本發(fā)明的一種新型的游泳有氧耐力訓(xùn)練系統(tǒng)，結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)某體育大學(xué)的游泳隊(duì)進(jìn)行的有氧耐力訓(xùn)練，具體訓(xùn)練步驟如下：

步驟一：輸入訓(xùn)練者的基本信息，包括姓名、性別、身高、體重、年齡、訓(xùn)練時(shí)間，計(jì)算受試者的最大心率HRmax＝208-0.7*Age，其中：Age為受試者年齡(周歲)；

步驟二：訓(xùn)練者正確佩戴梅脫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感器，做好訓(xùn)練準(zhǔn)備；

步驟三：訓(xùn)練者進(jìn)行第一次的極限游泳訓(xùn)練，記錄并存儲(chǔ)訓(xùn)練者的極限梅脫值；

步驟四：訓(xùn)練者開(kāi)始進(jìn)行強(qiáng)度和時(shí)長(zhǎng)訓(xùn)練，訓(xùn)練系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)訓(xùn)練者的梅脫值和心率值，在正常范圍內(nèi)持續(xù)訓(xùn)練；

步驟五：訓(xùn)練者完成一組預(yù)定負(fù)荷(即強(qiáng)度和時(shí)長(zhǎng))鍛煉后，訓(xùn)練系統(tǒng)判斷是否已經(jīng)完成所有預(yù)定強(qiáng)度訓(xùn)練，若是，則訓(xùn)練結(jié)束；若不是，繼續(xù)訓(xùn)練，當(dāng)預(yù)警模塊發(fā)出警報(bào)音，立即停止訓(xùn)練，評(píng)估訓(xùn)練效果；

其中，所述的生理監(jiān)測(cè)模塊包括監(jiān)測(cè)主機(jī)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收器、生理參數(shù)傳感器，所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收器與生理參數(shù)傳感器進(jìn)行無(wú)線實(shí)時(shí)通信，所述的生理參數(shù)傳感器包括呼吸頻率傳感器和脈搏傳感器，所述的呼吸頻率傳感器時(shí)通過(guò)防水材料包裹后從頭部環(huán)繞固定在嘴唇上方，通過(guò)感應(yīng)呼吸的氣流來(lái)獲取數(shù)據(jù)；所述的脈搏傳感器是通過(guò)防水材料包裹后夾持在手指上固定，獲取心率數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收器可以調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)頻率的大小來(lái)接受生理參數(shù)傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)的工作頻率與所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收器的頻率保持同步，對(duì)訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)可以時(shí)刻追蹤訓(xùn)練者的訓(xùn)練情況，防止訓(xùn)練者因?yàn)檫^(guò)量超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)引起的身體不適。所述的梅脫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)呼吸頻率傳感器采集訓(xùn)練者在游泳過(guò)程中的呼吸量數(shù)據(jù)，然后將呼吸量數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)剿龅臄?shù)據(jù)處理模塊，待游泳運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，計(jì)算出每分鐘，每公斤體重的吸氧量，從而得到對(duì)應(yīng)的MET值，反映出對(duì)于訓(xùn)練者自身?xiàng)l件的游泳運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度大小，所述的心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)夾在手指上的脈搏傳感器將心率數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析處理，梅脫是指能量代謝當(dāng)量，音譯為梅脫，是以安靜、坐位時(shí)的能量消耗為基礎(chǔ)，表達(dá)各種活動(dòng)時(shí)相對(duì)能量代謝水平的常用指標(biāo)。所述的數(shù)據(jù)處理模塊包含數(shù)據(jù)預(yù)讀取系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)是將各所述的數(shù)據(jù)分類為多個(gè)待處理群組，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)各所述待處理群組的各讀取請(qǐng)求，及用以依據(jù)一定順序執(zhí)行各所述讀取請(qǐng)求以讀取各所述待處理群組所包含的外部數(shù)據(jù)，并將所讀出的各所述外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存至所述數(shù)據(jù)庫(kù)中；所述的數(shù)據(jù)處理模塊用以讀取儲(chǔ)存于所述數(shù)據(jù)庫(kù)中的一目標(biāo)數(shù)據(jù)，及用以在所述數(shù)據(jù)庫(kù)中未儲(chǔ)存所述目標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)，產(chǎn)生讀取所述目標(biāo)數(shù)據(jù)的一優(yōu)先處理請(qǐng)求，使一所述預(yù)讀取模塊暫停依序執(zhí)行這些讀取請(qǐng)求，并依據(jù)所述優(yōu)先處理請(qǐng)求執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的一所述讀取請(qǐng)求，由此先將包含所述目標(biāo)數(shù)據(jù)的一所述待處理群組所包含的外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存至所述數(shù)據(jù)庫(kù)后，再恢復(fù)讀取與被暫停的所述讀取請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的外部數(shù)據(jù)。所述的監(jiān)測(cè)主機(jī)中內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)，用于儲(chǔ)存所有監(jiān)測(cè)到的游泳運(yùn)動(dòng)過(guò)程中訓(xùn)練者的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理模塊分析后的數(shù)據(jù)。所述的防水材料是指柔性硅膠材質(zhì)，熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機(jī)械強(qiáng)度。所述的呼吸頻率傳感器和脈搏傳感器為超聲波傳感器，所述的超聲波傳感器包括多個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，將所接收到的超聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以及將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為將被發(fā)射的超聲波；所述的多個(gè)轉(zhuǎn)換裝置被并置設(shè)置；所述的超聲波傳感器中半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)茸鳛槊總€(gè)所述轉(zhuǎn)換裝置的頂側(cè)，從而用作超聲波的接收面和發(fā)射面的任何一個(gè)，接合引線被連接到所述半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)?，并且每個(gè)所述轉(zhuǎn)換裝置通過(guò)引線接合方法經(jīng)過(guò)接合引線而被表面安裝到傳感器基片上，所述的超聲波傳感器靈敏度高，傳輸效果好，數(shù)據(jù)清晰。所述的預(yù)警系統(tǒng)由語(yǔ)音模塊與音頻輸出模塊組成，所述的語(yǔ)音模塊與監(jiān)測(cè)主機(jī)相連并接收對(duì)應(yīng)的指令，語(yǔ)音模塊與音頻輸出模塊相連并傳輸對(duì)應(yīng)的提示或預(yù)警聲音，音頻輸出模塊輸出提示或預(yù)警聲音。所述的音頻輸出模塊為聲音播放器。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)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(shuō)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。