高校體育場地管理可視化方案

董世龍楊麗虹李新科

（1、3.玉林師范學院體育健康學院 廣西 玉林 537000；2.玉林師范學院外國語學院 廣西 玉林 537000）

1、引言

高校體育場館是由各級體育部門進行經營管理的一種國有資產形式。高校體育館通常是為了滿足學校開展體育課程教學、學生進行日常體育鍛煉而建設的場所，其基本功能是為了滿足舉辦各類體育活動的先行條件。隨著社會的發展及人們對幸福美好生活需要的改變，人們對體育消費需求進一步增大，高校體育場館因場地規模大、設備齊全等原因，使得很多人也喜歡進入高校體育館鍛煉身體、開展一些體育賽事，高校體育場館因此不再是高校師生內部使用的體育資源。此外，在新時代的發展背景下，很多高校體育場地管理存在的問題逐漸在發展過程中暴露出來。對此，高校體育館必須轉變傳統的運營模式，開發新的管理方案，才能使高校體育館這一資源得到有效利用。

可視化管理簡單來說就是用戶只要在某一系統運行端，或登錄一個系統后臺，就可以看到所有關鍵信息或數據，以更直觀、更快速高效的手段獲取信息。管理者也可以根據需要將這些以2D圖表或3D模型展示出來，以此來快速發現、定位預警問題，提高整個系統的運行效率及安全性。

高校體育場地管理可視化方案就是針對高校體育館現狀及可視化管理的便利性提出的。高校的體育場地是公共資源，高校體育場地管理可視化可以有效的管理體育場地，使體育場的利用率更高，滿足不同群體體育運動的需要。高校體育場地管理可視化可以把場地資源以可視化的形式展示給學生，方便學生直接找到體育場地，并能夠了解體育場內實時活動人數。

2、高校體育場地管理面臨的現狀

在我國高校體育館經營管理中也存在模式固化，思想封閉、缺乏專業人才管理等問題。但是，高校學生的體育活動通常都是在體育館內進行，高校的學生較多，且課余時間較多，由于場地的限制及人數的增多，導致學生的運動需求供不應求。種種因素的存在導致對高校體育場地可視化運營的可行性研究勢在必行，以下就是幾點影響高校體育場地有效管理的問題。

2.1、體育場地管理缺乏專業性管理人員

根據對很多高校的體育場地管理調查數據分析可知，很多學校都缺乏體育場地專業管理人員。在當下管理體育場地的人員在基礎場地管理認知以及基本管理技能上都比較薄弱，整體表現出的專業性不強。這一部分人員有很多是學校請過來幫忙的臨時工，或者就是兼職。除此之外，還有體育場地維護人員等等，也主要是兼職為主。只有學校體育場地發生問題，學校相關管理階層才會安排一些維護人員進行處理。學校雖然會定期安排人員會對體育場地的設施器材進行保養，但是由于請來的維護人員專業性不強，對于保養的具體注意事項以及操作流程不太熟悉，這樣很容易造成體育場地設施的第二次損壞。這種現象的存在，極其不利高校體育場地管理的有效開展。

2.2、體育場地存在問題不易被發現

高校的體育場地相對來說空間比較大，能夠在同一時間內容納很多學生，這樣就會造成一些潛在的體育場地安全問題不易被發現。一旦在體育場地中的某個器材發生損壞，管理人員不能在短時間內發現，并且進行解決，這就會給接下來使用的學生造成困擾。同時，在很多高校傳統體育場地管理中不具有定位預警的功能，這樣場地的使用者對潛在的危險問題不易察覺，極易發生一些危險。體育場地存在問題，使用者不及時進行保修，就會使得用戶的體驗效果差。對于社會其他人員來說，進入高校體育場不能正常使用相關體育器材，也會直接使他們受到一定的損失。

2.3、高校體育場地的利用率偏低

隨著人們對身體狀況的不斷重視，近幾年來，積極主動鍛煉的人數不斷上漲。同樣的，對于高校學生群體而言，積極鍛煉人數也逐漸增多。但是在實際調查中發展，高校體育場地的利用率遠遠沒有理想中的高。這種問題的出現，其主要原因就是學生或者社會人士對于體育場地資源使用狀況不太清楚。通過直觀的看體育場地的使用狀況，容易做出錯誤的判斷，以為場地已經用完了，其實在一些場地還有很多空間。這種問題長久存在，就會使得高校體育場地的利用率不能得到提升。同時，學生以及社會人士也不能準確的了解到活躍在館內的人數，以及哪部分體育場地還有空間等等。由此看來，高校體育場地的管理還有很多問題需要進行解決，管理階層要立足于當下體育場地管理的實際需求，然后再采取相應的解決措施，這樣才有利于體育場地管理的高效進行。

3、研究內容

3.1、高校體育館目前的建設管理情況

根據“全國第六次體育場地普查”數據來看，截至2013年12月31日，全國共有體育場地169.46萬個，用地面積為39.82億平方米，建筑面積2.59億m2，場地面積19.92億m2。其中教育系統管理的體育場地66.05萬個，占38.98%，場地面積10.56億平方米，占53.01%。這些數據可以讓我們清晰明了的看到高校體育館的建設規模可以說是十分龐大的，可利用的資源是十分多的。而且高校體育館通常是劃分為詳細的功用，比如羽毛球館、游泳館、田徑場、兵乓球館等，并配備了專業的設施設備，十分現代化，如果得到了有效的利用，將產生巨大的效益。

但是，我國高校體育館的經營管理模式存在著許多問題，這是普遍的，也是不可否認的。一是高校自主管理的管理模式。全國高校目前基本上都是采用這種模式，雖然使得高校體育館得到了有效的維護、保養，但是也產生了員工積極性不高、經營管理目標不明確的問題。二是時間配置不合理。許多高校的體育館大多是封閉管理的，在特定的某段時間才開放，而且在寒暑假期間是不開放的，這就造成了資源的浪費，使場館得不到有效利用。三是高校體育館與外界溝通較少。高校體育館主要是用于高校內的體育教學與訓練，許多的社會比賽、訓練活動等都無法實施，造成了體育資源的巨大浪費。

3.2、高校體育場地管理可視化方案

高校體育場地可視化信息系統主要由四個模塊組成，即數據采集模塊、傳感器無線模塊、服務器模塊、安卓APP模塊。通過紅外感應攝像頭進行數據采集，然后將采集的數據及時傳輸給服務器，服務器會將信息及時整理并發送到APP上，學生只要有需求，就可以登錄APP了解體育館的實時人數。

高校體育場地可視化信息系統可分為硬件設計和軟件設計兩個部分。硬件設計主要用于數據采集、數據無線傳輸。軟件設計用于數據采集、傳感器、服務器數據處理、安卓APP的軟件設計與實現。

（1）硬件設計。

①數據采集的設計。數據采集是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采集非電量或者電量信號，送到上位機中進行分析，處理。數據采集系統是結合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產品來實現靈活的、用戶自定義的測量系統。在高校體育館進出口處可以分別安裝兩對紅外對射器的發射器與接收器對準，當有人在體育館出入時將輸出模擬電壓(電流)信號，輸入到A/D轉換器后，將所有信號同時變換成數字信號，再加以記錄；

②數據無線傳輸的設計。數據無線傳輸是指利用無線傳輸模塊將工業現場設備輸出的各種物理量進行遠程傳輸。數據無限傳輸主要是把各個節點采集到的數據傳輸給主節點，在由主節點發送到服務器。節點間的傳輸使用的是NRF24L01，這個具有調試簡便、通信距離長、成本低廉、傳輸速率高等優點。主節點與服務器的通信使用的是ESP8266 WIFI，ESP8266是一款低耗UART-WiF，擁有業內及其豐富的競爭力的封裝尺寸和超級低的能耗技術，為移動設備和物聯網應用設計，將用戶的物理設備連接到Wi-Fi無線耗的UART-WiFi透傳模塊，擁有業內極富競爭力的封裝尺寸和超低能耗技術，專為移動設備和物聯網應用設計，可將用戶的物理設備連接到Wi-Fi無線網絡上，進行物聯網或者是局域網通信，實現聯網功能。

（2）軟件設計。

①數據采集的軟件設計：系統的主要芯片選擇STM32F103RCT6單片機，開發平臺選用KEIL MDK5，開發語言選擇用C語言。人員進出體育場地的情況數據采集原理是：如果有人進入體育場地時，首先切割外面的紅外線，出發紅外線對射器1。再切割里面的紅外線，觸發紅外對射器2。此時體育場地的人數加1。反之則是減1；

②服務器的設計：服務器的開發平臺是VS，開發語言選用的是C#語言。服務器主要包括：數據通信接口、數據的處理和存儲、響應客戶端的請求；

③安卓APP的設計：安卓APP的開發平臺選用的是Android Studio，開發語言選用Java語言。安卓APP需要可以連接上遠程服務器進行通信，可以把體育場地的人數顯示在APP上。方便用戶查看體育場地的使用情況。服務器端的數據庫中對設備、產品的性能以及錯誤的警告進行離線分析，并把分析結果在客戶端顯示出來。查看數據由客戶端輸入想要查看數據的種類、具體發生時間，在服務器端的數據庫中查詢相應的信息，并且在客戶端顯示出來。

4、研究結果

（1）特色：本項目利用攝像頭與互聯網以及軟件技術相結合，具有實時更新，精確度高，使用方便快捷的優點。在技術方面，我們采用了21世紀使用最廣泛的互聯網及紅外感應系統，使我們的數據更實時化有效；在時代發展趨勢方面，我們順應《全民健身計劃》的號召，結合現代人對網絡的使用情況，在手機軟件平臺進行業務拓展，用戶可以在手機上利用APP隨時隨地查看到用戶想要的有關體育運動場地的各種信息，包括場地實時在線人員的多少、人員的流動情況；

（2）創新點：在全國各地高校體育館常常出現這樣一種情況：想進行體育活動卻不知道體育運動場地的設備設施是否空閑以及此刻在該場地進行體育運動人員有多少；有時候帶好運動裝備去到體育館卻發現人員太擁擠，沒有足夠的場地供自己使用，感覺自己白跑一趟。我們此項目恰好能完美地解決了此類問題，解決了眾多想從事體育活動人員的煩惱。體育運動場所還未出現過此等便民服務，在體育運動場地安裝攝像頭進行安保系統的錄像工作是有，但利用互聯網軟件平臺進行實時查詢場地設施以及人員方面的便民服務還未出現，所以，我們團隊的這個項目是非常具有創新性的，也符合了高校體育館未來智能化的趨勢，具有非常大的發展空間。