中小學生中長跑信息采集分析方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為提高教練員和學生的訓練效率，改進訓練方法，提高訓練效果提供了完整的解決方案。中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)包括以下步驟：1)在數(shù)據(jù)庫管理模塊，錄入傳感器信息和學生信息；2)在登錄模塊完成傳感器的分配，并打開串口；3)在中國氣象模塊，查看今日氣象，天氣污染情況，決定是否訓練；4)在環(huán)境信息采集模塊，點擊開始采集，獲得大氣參數(shù)；5)在運動信息監(jiān)測模塊，點擊起跑，監(jiān)測運動員運動情況；6)在體能監(jiān)測模塊，點擊開始監(jiān)測，監(jiān)測運動員體能參數(shù)變化情況；7)在運動成績分析模塊，按照學生姓名，日期檢索學生的歷史運動信息，并顯示。本發(fā)明的中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)，解決了日常中學生運動中教練員難以實時動態(tài)監(jiān)測中學生運動信息與體能信息的問題，為提高教練員和學生的訓練效率，改進訓練方法，提高訓練效果提供了完整的解決方案。
【專利說明】
中小學生中長跑信息采集分析方法和系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及中小學生中長跑信息采集分析通信領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳感器監(jiān)測技術(shù)是獲得實時數(shù)據(jù)的基本手段，在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護、危險區(qū)域信 號采集、醫(yī)學診斷等領域具有重要的應用價值。WPF(Windows Presentation Foundation) 是微軟推出的基于Windows Vista的用戶界面框架，屬于· NET Framework 3· 0的一部分， 在后續(xù)的.NET Framework版本中均支持。它提供了統(tǒng)一的編程模型、語言和框架，真正做到 了分離界面設計人員與開發(fā)人員的工作；同時它提供了全新的多媒體交互用戶圖形界面。
[0003] 隨著社會的發(fā)展，生活質(zhì)量的不斷提高，健康、運動越來越受到人們的重視。尤其 是在地球環(huán)境污染加劇的情況下，中學生健康的運動顯得尤為的重要。但是市場上僅有單 一的參數(shù)采集器，如果日常中學教學中體能測試中需要同時采集多種參數(shù)，來分析大氣狀 況是否適合運動，以及跑步過程中學生的體能參數(shù)信息，則需要攜帶大量笨重的設備，且分 析起來繁瑣復雜，給教練員增加了大量的工作，訓練效率低，訓練效果差。因此急需一套集 大氣參數(shù)實時采集分析、天氣預報、體能信息實時采集監(jiān)測分析及運動信息實時采集分析 于一體的綜合性設備及系統(tǒng)，為提高教練員和學生的訓練效率，改進訓練方法，提高訓練效 果提供了完整的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對目前市場上傳感器單一存在，同時采集分析多種參數(shù)笨重不便，給教練員增 加了大量的工作，訓練效率低，訓練效果差的問題，本發(fā)明的目的在于提供一套集大氣參數(shù) 實時采集分析、天氣預報、體能信息實時采集監(jiān)測分析及運動信息實時采集分析于一體的 中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)；為提高教練員和學生的訓練效率，改進訓練方法，提高 訓練效果提供了完整的解決方案。
[0005] 本發(fā)明提供一種中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)方法，其特征在于，該方法包 括以下步驟：
[0006] 1)將各個傳感器模塊連接到大氣參數(shù)采集器主體，按照各自的方式開機，自動組 網(wǎng)；
[0007] 2) PC機通過USB無線收發(fā)器向各個傳感器發(fā)出信息采集命令；
[0008] 3)地理位置采集模塊采集衛(wèi)星信號，轉(zhuǎn)發(fā)給距離最近的路由模塊，路由模塊轉(zhuǎn)發(fā) 給USB無線收發(fā)器；
[0009] 4)各個傳感器將采集到的信號經(jīng)由大氣參數(shù)采集器主體轉(zhuǎn)發(fā)給USB無線收發(fā)器； [0010] 5)系統(tǒng)讀取USB無線收發(fā)器接收到的數(shù)據(jù)，按照各自的命令格式，進行解析、分 類，大氣參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫，將分出的地理位置信息按照NEMA0183協(xié)議進行進一步的解析， 轉(zhuǎn)化為具體的地理位置參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫；
[0011] 6)將經(jīng)過處理的大氣參數(shù)信息，錄入系統(tǒng)，對溫度、濕度、氣壓、照度、風速、風向進 行實時的動態(tài)窗口監(jiān)控；
[0012] 7)將經(jīng)過處理的地理位置信息，錄入系統(tǒng)，可在Bingmaps地圖等服務上，動態(tài)的 顯示學生運動軌跡，同時可在監(jiān)控窗口呈現(xiàn)監(jiān)控窗口動態(tài)繪制時間-速度圖像、時間-距離 圖像、距離-速度圖像；
[0013] 8)讀取存儲歷史訓練數(shù)據(jù)，回顧分析學生歷史運動成績。
[0014] 優(yōu)選的，其中，大氣參數(shù)采集器主體和各個傳感器通過無線網(wǎng)路自組網(wǎng)。
[0015] 優(yōu)選的，其中，所述地理位置采集模塊采用北斗+GPS雙模導航模塊ATGM331C1，采 用雙通道射頻芯片的雙模定位模塊，采用28pin郵票封裝，全面升級ATGM330B，支持BD2、 GPS、GL0NASS的單系統(tǒng)定位和雙系統(tǒng)聯(lián)合定位，并在采集到信號后，自動按照能量均衡無線 傳感器網(wǎng)絡短路徑路由算法EB-SPR尋找路由節(jié)點，轉(zhuǎn)發(fā)采集到的信息。
[0016] 優(yōu)選的，所述USB無線收發(fā)器模塊采用ZigBee網(wǎng)絡，基于IEEE802. 15. 4標準的低 功耗局域網(wǎng)協(xié)議，利用ZigBee網(wǎng)絡為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能。
[0017] 優(yōu)選的，進行數(shù)據(jù)初步分類，然后依據(jù)NEMA0183協(xié)議進行地理位置信息解析。
[0018] 優(yōu)選的，將獲取到的地理位置信號根據(jù)經(jīng)煒度值動態(tài)的顯示在Bingmaps地圖服 務上，形成運動軌跡。
[0019] 本發(fā)明還提供一種中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括大 氣參數(shù)采集器主體、USB無線收發(fā)模塊、發(fā)射路由模塊、體能信息監(jiān)測模塊和數(shù)據(jù)可視化操 作系統(tǒng)，所述大氣參數(shù)采集器主體由環(huán)境參數(shù)傳感器組成，所述大氣參數(shù)采集器主體及所 述發(fā)射路由模塊能接收由所述環(huán)境參數(shù)傳感器實時采集的信號，并發(fā)送給所述USB無線收 發(fā)模塊；通過所述USB無線收發(fā)模塊完成對所需參數(shù)的采集，并傳回到PC機。
[0020] 優(yōu)選的，其中，所述環(huán)境參數(shù)傳感器由溫度采集傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、 照度傳感器、風速風向儀中的一種或以上傳感器組成。
[0021] 優(yōu)選的，其中，大氣參數(shù)采集器主體采集精度達到5米以下，信號發(fā)射距離大于1 公里。
[0022] 優(yōu)選的，其中，溫度采集傳感器量程為40_80°C，分辨力0· 1°C，精度±0. 4°C ;濕 度傳感器的量程為0-100 % RH，分辨力0. 1% RH，精度±3.0% RH;氣壓傳感器的量程為 300-1100hPa，分辨力0.0 lhPa，最大誤差±4hPa，標準誤差±0. 5hPa ;照度傳感器的量程為 0-200000LX，分辨力：lLx ;風速風向儀的風速量程為0-30m/s，分辨力0· lm/s，角度的量程 為0-360度，分辨力5°。
[0023] 優(yōu)選的，其中，所述體能信息監(jiān)測模塊由體溫傳感器、血壓傳感器、脈搏傳感器、心 跳傳感器中的一種或以上傳感器組成。
[0024] 本發(fā)明的中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)，解決了市場上傳感器單一存在，同 時采集分析多種參數(shù)笨重不方便的問題，根據(jù)大氣參數(shù)采集傳感器，地理位置采集模塊，實 時采集并傳回PC機進行分析處理，大大方便了體育教學中體育老師分析環(huán)境的污染情況， 是否適合運動；學生的體能實時變化情況，以進行適應化的訓練；學生中長跑中參數(shù)采集， 成績的分析對比。與現(xiàn)有的單一傳感器，方法相比，具有輕巧，便捷，信息直觀化等優(yōu)點，為 提高教練員和學生的訓練效率，改進訓練方法，提高訓練效果提供了完整的解決方案。
【附圖說明】
[0025] 圖1為系統(tǒng)網(wǎng)絡組織結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖2為系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖；
[0027] 圖3A、圖3B為產(chǎn)品配件圖；
[0028] 圖4為大氣參數(shù)采集器組裝圖；
[0029] 圖5為地理位置采集器組裝圖；
[0030] 圖6為USB無線收發(fā)器組裝圖；
[0031 ] 圖7為大氣參數(shù)采集器狀態(tài)指示燈示意圖；
[0032] 圖8為地理位置采集器狀態(tài)指示燈示意圖；
【具體實施方式】
[0033] 本發(fā)明提供一種中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)方法，其特征在于，該方法包 括以下步驟：
[0034] 1)將各個傳感器模塊連接到大氣參數(shù)采集器主體，按照各自的方式開機，自動組 網(wǎng)；
[0035] 2) PC機通過USB無線收發(fā)器向各個傳感器發(fā)出信息采集命令；
[0036] 3)地理位置采集模塊采集衛(wèi)星信號，轉(zhuǎn)發(fā)給距離最近的路由模塊，路由模塊轉(zhuǎn)發(fā) 給USB無線收發(fā)器；
[0037] 4)各個傳感器將采集到的信號經(jīng)由大氣參數(shù)采集器主體轉(zhuǎn)發(fā)給USB無線收發(fā)器；
[0038] 5)系統(tǒng)讀取USB無線收發(fā)器接收到的數(shù)據(jù)，按照各自的命令格式，進行解析、分 類，大氣參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫，將分出的地理位置信息按照NEMA0183協(xié)議進行進一步的解析， 轉(zhuǎn)化為具體的地理位置參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫；
[0039] 6)將經(jīng)過處理的大氣參數(shù)信息，錄入系統(tǒng)，對溫度、濕度、氣壓、照度、風速、風向進 行實時的動態(tài)窗口監(jiān)控；
[0040] 7)將經(jīng)過處理的地理位置信息，錄入系統(tǒng)，在Bingmaps地圖服務上，動態(tài)顯示學 生運動軌跡，監(jiān)控窗口動態(tài)繪制時間-速度圖像、時間-距離圖像、距離-速度圖像；
[0041] 8)讀取數(shù)據(jù)庫存儲歷史數(shù)據(jù)，回顧分析學生歷史運動成績。
[0042] 優(yōu)選的，其中，大氣參數(shù)采集器主體和各個傳感器通過無線網(wǎng)路自組網(wǎng)。
[0043] 優(yōu)選的，其中，所述地理位置采集模塊采用北斗+GPS雙模導航模塊ATGM331C1，采 用雙通道射頻芯片的雙模定位模塊，采用28pin郵票封裝，全面升級ATGM330B，支持BD2、 GPS、GL0NASS的單系統(tǒng)定位和雙系統(tǒng)聯(lián)合定位，并在采集到信號后，自動按照能量均衡無線 傳感器網(wǎng)絡短路徑路由算法EB-SPR尋找路由節(jié)點，轉(zhuǎn)發(fā)采集到的信息。
[0044] 優(yōu)選的，所述USB無線收發(fā)器模塊采用ZigBee網(wǎng)絡，基于IEEE802. 15. 4標準的低 功耗局域網(wǎng)協(xié)議，利用ZigBee網(wǎng)絡為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能。
[0045] 優(yōu)選的，進行數(shù)據(jù)初步分類，然后依據(jù)NEMA0183協(xié)議進行地理位置信息解析。
[0046] 優(yōu)選的，將獲取到的地理位置信號根據(jù)經(jīng)煒度值動態(tài)的顯示在Bingmap地圖服務 上，形成運動軌跡。
[0047] 具體的，本方法包括以下步驟：
[0048] 1)對USB無線收發(fā)模塊收到地理位置采集模塊數(shù)據(jù)、各種大氣參數(shù)采集模塊數(shù)據(jù) 進行數(shù)據(jù)剝離，得到各種具體的數(shù)據(jù)；
[0049] 2)對剝離出來的數(shù)據(jù)依照NEMA0183協(xié)議進行解析，得出解析數(shù)據(jù)；3)其中，剝離 出來的大氣參數(shù)信息，實時存入數(shù)據(jù)庫并實時存入鏈表供系統(tǒng)隨時調(diào)用。進一步，以動態(tài)變 化圖的形式建立監(jiān)控窗口，并以羅盤的形式實時展示；其中，動態(tài)變化圖可以是溫度動態(tài)變 化圖，濕度動態(tài)變化圖，壓強動態(tài)變化圖，照度動態(tài)變化圖，風速動態(tài)變化圖，風向動態(tài)變化 圖的任一種或一種以上的組合；
[0050] 4)解析出來的地理位置信息，實時存入數(shù)據(jù)庫并實時存入鏈表供系統(tǒng)隨時調(diào)用。 進一步，通過加載BingMaps地圖，根據(jù)經(jīng)煒度信息，實時顯示中學生的運動軌跡。并建立時 間-速度動態(tài)監(jiān)控窗口，時間-距離動態(tài)監(jiān)控窗口，距離-速度動態(tài)監(jiān)控窗口。
[0051] 5)解析體能參數(shù)信息，實時存入數(shù)據(jù)庫并實時存入鏈表供系統(tǒng)隨時使用。進一步， 以動態(tài)變化圖的形式建立監(jiān)控窗口：體溫動態(tài)變化圖，血壓動態(tài)變化圖，脈搏動態(tài)變化圖， 心跳動態(tài)變化圖；
[0052] 6)對存入到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行管理；
[0053] 7)根據(jù)數(shù)據(jù)庫存入的數(shù)據(jù)，提供分析界面，供查詢學生的歷史運動信息，并對比展 示分析。
[0054] 8)通過中央氣象臺發(fā)布的氣象信息API接口，獲取實時天氣信息，污染信息，提供 給體育老師參考，以決策是否運動。
[0055] 本發(fā)明還提供一種中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括大 氣參數(shù)采集器主體、USB無線收發(fā)模塊、發(fā)射路由模塊、體能信息監(jiān)測模塊和數(shù)據(jù)可視化操 作系統(tǒng)，所述大氣參數(shù)采集器主體由環(huán)境參數(shù)傳感器組成，所述大氣參數(shù)采集器主體及所 述發(fā)射路由模塊能接收由所述環(huán)境參數(shù)傳感器實時采集的信號，并發(fā)送給所述USB無線收 發(fā)模塊；通過所述USB無線收發(fā)模塊完成對所需參數(shù)的采集，并傳回到PC機。
[0056] 優(yōu)選的，其中，所述環(huán)境參數(shù)傳感器由溫度采集傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、 照度傳感器、風速風向儀中的一種或以上傳感器組成。
[0057] 優(yōu)選的，其中，大氣參數(shù)采集器主體采集精度達到5米以下，信號發(fā)射距離大于1 公里。
[0058] 優(yōu)選的，其中，溫度采集傳感器量程為40-80°C，分辨力0· 1°C，精度±0. 4°C ;濕 度傳感器的量程為0-100 % RH，分辨力0. 1% RH，精度±3.0% RH;氣壓傳感器的量程為 300-1100hPa，分辨力0.0 lhPa，最大誤差±4hPa，標準誤差±0. 5hPa ;照度傳感器的量程為 0-200000LX，分辨力：lLx ;風速風向儀的風速量程為0-30m/s，分辨力0· lm/s，角度的量程 為0-360度，分辨力5°。
[0059] 優(yōu)選的，其中，所述體能信息監(jiān)測模塊由體溫傳感器、血壓傳感器、脈搏傳感器、心 跳傳感器中的一種或以上傳感器組成。
[0060] 具體的，本系統(tǒng)包括以下模塊：
[0061] 1)大氣參數(shù)采集器主體，采集精度達到5m以下，信號發(fā)射距離達到1公里以上，靈 敏度高，重捕時間短，功耗低；
[0062] 2)溫度采集傳感器：量程-40-80°C，分辨力0· 1°C，精度±0. 4°C，響應時間短， 功耗低；濕度傳感器：量程0-100 % RH，分辨力0. 1% RH，精度±3.0% RH，響應時間短， 功耗低；氣壓傳感器：量程300_1100hPa，分辨力0.0 lhPa，最大誤差±4hPa，標準誤差 ±0. 5hPa，響應時間短，功耗低；照度傳感器：量程0-200000LX，分辨力：lLx ;風速風向儀： 量程：風速：0-30m/s，分辨力，0· lm/s。角度：0-360度，分辨力，5° ;
[0063] 3)USB無線收發(fā)模塊，具備高靈敏度的信號收發(fā)天線，具備Windows7操作系 統(tǒng)、.net4. 0框架的PC機。
[0064] 4)其中大氣參數(shù)采集器主體、發(fā)射路由模塊能接收溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓 傳感器、風速風向儀、光照傳感器實時采集的信號，并發(fā)送給USB無線收發(fā)模塊；
[0065] 5)體能信息監(jiān)測模塊，至少由體溫傳感器、血壓傳感器、脈搏傳感器、心跳傳感器 中的一種或以上傳感器組成。
[0066] 6)通過USB無線收發(fā)模塊完成對所需參數(shù)的采集，并傳回到PC機。7)數(shù)據(jù)可視 化操作系統(tǒng)，系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
[0067] 更具體的，本發(fā)明的中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)，為提高教練員和學生的 訓練效率，改進訓練方法，提高訓練效果提供了完整的解決方案。采取的具體措施為：1)采 用北斗+GPS雙模導航模塊ATGM331C1，采用雙通道射頻芯片的高靈敏度雙模定位模塊，采 用28pin郵票封裝，全面升級ATGM330B，更小的尺寸、更小的功耗。支持BD2、GPS、GL0NASS 的單系統(tǒng)定位和雙系統(tǒng)聯(lián)合定位，高靈敏度：-160dBm，功耗：200mW(雙模連續(xù)跟蹤并且定 位），支持抗干擾模式，具備抗干擾能力。
[0068] 技術(shù)指標：
[0069] 表1地理位置采集模塊
[0070]
[0071] 2)大氣參數(shù)采集器主體。技術(shù)指標：
[0072] 表2大氣參數(shù)采集模塊
[0073]
[0074] 3)大氣參數(shù)傳感器模塊。技術(shù)指標：
[0075] 表3大氣參數(shù)傳感器模塊
[0076]
[0077]
[0078] 4)數(shù)據(jù)采集：使用AT+UCAST命令，向采集器發(fā)送發(fā)送請求，并接收采集器的回復 信息。
[0079] 當〈DSA16〉= 0000 (即大氣參數(shù)采集器）時，〈DATA〉可以為以下值：
[0080] 1、獲取溫度數(shù)值：T
[0081] 回復命令〈DATA〉：Τ =〈溫度值Λ〇
[0082] 〈溫度值〉單位：°C
[0083] 2、獲取濕度數(shù)值：Η
[0084] 回復命令〈DATA〉：Η =〈濕度值Λ〇
[0085] 〈濕度值〉單位：％ RH
[0086] 3、獲取氣壓數(shù)值：Ρ
[0087] 回復命令〈DATA〉：Ρ =〈氣壓值Λ〇
[0088] 〈氣壓值〉單位：Pa
[0089] 4、獲取照度數(shù)值：I
[0090] 回復命令〈DATA〉：1 =〈照度值Λ〇
[0091] 〈照度值〉單位：lx
[0092] 5、獲取風速風向：W
[0093] 回復命令〈DATA〉：W =〈風速值〉，〈方向〉，〈偏向角Λ〇
[0094] 〈風速值〉單位：m/s
[0095] 〈方向 >:E/S/W/N
[0096] 〈偏向角〉單位：°
[0097] 當<DSA16> = 1000(即地理位置采集器）時，〈DATA〉可以為以下值：
[0098] 1、獲取導航?目息：N
[0099] 回復命令〈DATA〉：Ν =〈煒度〉，〈N/S〉，〈經(jīng)度〉，〈E/W〉，〈數(shù)據(jù)有效Λ〇 [0100]〈數(shù)據(jù)有效> :Α (數(shù)據(jù)有效）/V (數(shù)據(jù)無效）
[0101] 2、獲取日期：D
[0102] 回復命令〈DATA〉：Ν =〈秒分時〉，〈日月年Λ〇
[0103] *返回值為0時區(qū)時間
[0104] 5)硬件的組裝：
[0105] 產(chǎn)品配件如圖3Α、Β所示；
[0106] 產(chǎn)品組裝：采集網(wǎng)絡由大氣參數(shù)采集器主體、地理位置采集器、USB無線收發(fā)器三 部分組成。參考圖4組裝各產(chǎn)品器材。
[0107] 如需配合三腳架使用，可先將采集器主體固定于三腳架上，主體的螺孔適用5/8 英寸（M16)的中心螺絲。
[0108] 將M16拉環(huán)穿過光照傳感器支架中心的圓孔，旋入大氣參數(shù)采集器中心的螺孔 內(nèi)；將風速風向儀插入支架上的凹槽；連接棒狀天線；連接溫濕度傳感器、氣壓傳感器、風 速風向儀、光照傳感器的插頭。即完成大氣參數(shù)采集器的組裝。
[0109] 如圖5所示的地理位置采集器組裝，將GPS有源天線連接至地理位置采集模塊的 天線接口。即完成地理位置采集器的組裝。
[0110] 如圖6所示USB無線收發(fā)器組裝，將棒狀天線連接至USB無線模塊的天線接口，即 完成了地理位置采集器的組裝。USB無線收發(fā)器連接至提供USB Host接口主機設備。根據(jù) 主機操作系統(tǒng)選擇安裝相對應的驅(qū)動程序。
[0111] 使用說明：大氣參數(shù)采集器、地理位置采集器和USB無線收發(fā)器采用無線網(wǎng)絡的 連接方式實現(xiàn)相互之間的通信。設備上電后，會主動搜索其他網(wǎng)絡設備，實現(xiàn)自組網(wǎng)。在不 同的電磁環(huán)境下，組網(wǎng)所需時間會有一定的差異。建議按照大氣參數(shù)采集器、USB無線收發(fā) 器、地理位置采集器的順序開啟設備電源。用戶經(jīng)由主機向USB無線收發(fā)器發(fā)送命令，從而 獲得哦無線收發(fā)器的工作狀態(tài)或者訪問無線網(wǎng)絡中接入的大氣參數(shù)采集器和地理位置采 集器。各采集器會根據(jù)命令讀取不同的傳感器并將數(shù)據(jù)回發(fā)給USB無線收發(fā)器。由此用戶 可以在主機上得到實時的采集數(shù)據(jù)。
[0112] 大氣參數(shù)采集器有3個狀態(tài)指示燈，在使用過程中釋義圖7所示。
[0113] 其中，
[0114] 狀態(tài)指示燈：
[0115] 閃爍頻率2s/次：電量正常
[0116] 閃爍頻率Is/次：電量低
[0117] 長期閃爍：正在聯(lián)網(wǎng)
[0118] 短亮閃爍：已聯(lián)網(wǎng)
[0119] 通信指示燈：
[0120] 閃爍：收到無線網(wǎng)絡命令
[0121] 采集指示燈：
[0122] 閃爍：正在讀取傳感器數(shù)據(jù)
[0123] 地理位置采集器有2個狀態(tài)指示燈，在使用過程中釋義如圖8所示。
[0124] 其中，
[0125] 狀態(tài)指示燈：
[0126] 閃爍頻率2s/次：電量正常
[0127] 閃爍頻率Is/次：電量低
[0128] 長期閃爍：正在聯(lián)網(wǎng)
[0129] 短亮閃爍：已聯(lián)網(wǎng)
[0130] 通信指示燈：
[0131] 閃爍：收到無線網(wǎng)絡命令
[0132] 充電：大氣參數(shù)采集器和地理位置采集器均采用內(nèi)置4. 2V鋰聚合物電池。設備充 電時必須采用配套的鋰電池充電電源。將鋰電池充電電源連接至220V交流電源，其綠色指 示燈點亮。將其輸出端接入設備的充電輸入接口，指示燈變?yōu)榧t色即正在充電。當指示燈 恢復綠色時，充電已完成。大氣參數(shù)采集器的完整充電周期約在8-10小時。地理位置采集 器的完整充電周期約在2-3小時。對地理位置采集器充電時，應使用充電轉(zhuǎn)接線適配充電 輸入接口。建議充電時保持設備電源開關處于關閉狀態(tài)。6)軟件編寫：在Windows X64 PC 機上，安裝Microsoft Visual Studio2010,使用.Net4.0框架，使用界面表現(xiàn)力比較強的 WPF技術(shù)編寫軟件。
[0133] 以上示例，僅為說明本發(fā)明的技術(shù)特征和可實施例，其目的是在于使該領域的技 術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并具體實施。由此，凡根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出的變換和修飾， 均包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)，依專利法提出申請。
【主權(quán)項】
1. 一種中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 1) 將各個傳感器模塊連接到大氣參數(shù)采集器主體，按照各自的方式開機，自動組網(wǎng)； 2. PC機通過USB無線收發(fā)器向各個傳感器發(fā)出信息采集命令； 3) 地理位置采集模塊采集衛(wèi)星信號，轉(zhuǎn)發(fā)給距離最近的路由模塊，路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)給 USB無線收發(fā)器； 4) 各個傳感器將采集到的信號經(jīng)由大氣參數(shù)采集器主體轉(zhuǎn)發(fā)給USB無線收發(fā)器； 5) 系統(tǒng)讀取USB無線收發(fā)器接收到的數(shù)據(jù)，按照各自的命令格式，進行解析、分類，大 氣參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫，將分出的地理位置信息按照NEMA0183協(xié)議進行進一步的解析，轉(zhuǎn)化為 具體的地理位置參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫； 6) 將經(jīng)過處理的大氣參數(shù)信息，錄入系統(tǒng)，對溫度、濕度、氣壓、照度、風速、風向進行實 時的動態(tài)窗口監(jiān)控； 7) 將經(jīng)過處理的地理位置信息，錄入系統(tǒng)，在Bingmaps地圖服務上，動態(tài)顯示學生運 動軌跡，監(jiān)控窗口動態(tài)繪制時間-速度圖像、時間-距離圖像、距離-速度圖像； 8) 讀取數(shù)據(jù)庫存儲歷史數(shù)據(jù)，回顧分析學生歷史運動成績。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，大氣參數(shù)采集器主體和各個傳感器通過無線網(wǎng)路 自組網(wǎng)。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述地理位置采集模塊采用北斗+GPS雙模導航 模塊ATGM331C1，采用雙通道射頻芯片的雙模定位模塊，采用28pin郵票封裝，全面升級 ATGM330B，支持BD2、GPS、GLONASS的單系統(tǒng)定位和雙系統(tǒng)聯(lián)合定位，并在采集到信號后，自 動按照能量均衡無線傳感器網(wǎng)絡短路徑路由算法EB-SPR尋找路由節(jié)點，轉(zhuǎn)發(fā)采集到的信 息。4. 如權(quán)利要求1-3所述的方法，所述USB無線收發(fā)器模塊采用ZigBee網(wǎng)絡，基于 IEEE802. 15. 4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，利用ZigBee網(wǎng)絡為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，進行數(shù)據(jù)初步分類，然后依據(jù)GPS0183協(xié)議進行地理位置 信息解析。6. 如權(quán)利要求1所述的方法，將獲取到的地理位置信號根據(jù)經(jīng)煒度值動態(tài)的顯示在 Bingmap地圖服務上，形成運動軌跡。7. -種中小學生中長跑信息采集分析系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括大氣參數(shù)采集器主 體、USB無線收發(fā)模塊、發(fā)射路由模塊、體能信息監(jiān)測模塊和數(shù)據(jù)可視化操作系統(tǒng)，所述大氣 參數(shù)采集器主體由環(huán)境參數(shù)傳感器組成，所述大氣參數(shù)采集器主體及所述發(fā)射路由模塊能 接收由所述環(huán)境參數(shù)傳感器實時采集的信號，并發(fā)送給所述USB無線收發(fā)模塊；通過所述 USB無線收發(fā)模塊完成對所需參數(shù)的采集，并傳回到PC機。8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述環(huán)境參數(shù)傳感器由溫度采集傳感器、濕度傳感 器、氣壓傳感器、照度傳感器、風速風向儀中的一種或以上傳感器組成。9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，溫度采集傳感器量程為40-80°C，分辨力0. 1°C，精 度±0. 4°C;濕度傳感器的量程為0-100% RH，分辨力0. 1% RH，精度±3. 0% RH ;氣壓傳感 器的量程為300-1100hPa，分辨力0.0 lhPa，最大誤差±4hPa，標準誤差±0. 5hPa ;照度傳感 器的量程為0-200000LX，分辨力：lLx ;風速風向儀的風速量程為0-30m/s，分辨力0· lm/s， 角度的量程為0-360度，分辨力5°。10.如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其中，所述體能信息監(jiān)測模塊由體溫傳感器、血壓傳 感器、脈搏傳感器、心跳傳感器中的一種或以上傳感器組成。
【文檔編號】G01D21/02GK105973294SQ201510105555
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年3月11日
【發(fā)明人】高翊恒, 余嘉翔
【申請人】高翊恒, 余嘉翔