一、概况

随着国家对学生体质健康水平重视程度的不断提高，教育部门对学生体育锻炼越来越重视，由中国教育部副部长提出：“实施学生体质强健计划、心理健康促进行动等，保障中小学每天综合体育活动时间不低于2小时，每天一节体育课，课外再锻炼一小时，让孩子动起来，跑起来。多见阳光，在阳光下奔跑、多运动、多呼吸新鲜空气，让他们身上有汗、眼里有光”。AI 体育长跑建设项目应运而生，该项目旨在将先进的 AI 技术与长跑运动相结合，突破传统长跑模式的局限，提升长跑运动的科学性、公正性和趣味性，为学生的长跑运动带来全新的体验和价值。

二、操场场地情况

（1）400米标准操场

400米标准操场的跑道半圆半径为36.5米，直线道长为84.39米，其中一侧设置有100米直线跑道，跑道划分8条跑道，中间区域为足球场地。

 （2）300米标准操场

300米标准操场的跑道半圆半径为26.3米，直线道长为74.35米，其中一侧设置有100米直线跑道，跑道划分5条跑道，中间区域为足球场地。

 三、需求

1、系统具备学生运动自动记录的功能，能够对运动成绩进行自动且精准的识别，还可以精准检测起跑违规情况，保证成绩的准确性和公平性。

2、系统能够记录全校每位学生跑步运动数据并自动上传到平台进行统一管理，校领导能够随时查阅各个班级、年级以及全校的运动成绩统计情况。

四、建设方案设计

AI体育平台在部署方式上可以选择云端部署或者本地部署，云端部署只需要使用我们的AI体育测试站产品连接校园网或者公网即可，学生的运动信息全部由AI摄像头的内嵌算力芯片去进行提取关键骨骼节点信息并计算，然后上传到云平台，云平台将大量的数据去汇总分析并进行呈现，老师、校领导只需登录后台即可查看全部信息。本地部署需要在学校机房部署一台服务器并安装AI体育平台，学生的运动信息由AI摄像头采集并运算完成后由服务器去进行分析运算并进行统一展示。

在中考体育考试中，800米/1000米长跑作为学生考试必选项目，所以此次选择在操场部署800米、1000米项目的AI体育跑步测试站。在部署测试站的终点时，为了学生在跑步时拥有足够的冲刺距离，跑步终点要设置在直线区域。

1、长跑测试站配置

AI体育跑步测试站采用智能检录屏、AI摄像机、网络摄像头和音柱等设备以及AI技术，实现了对跑步数据的自动采集和分析，包括步频、步幅、速度和时间等关键指标，达到实时分析运动过程数据指标和运动成绩，从而提高了记录的准确性和效率。

起点：设置1台网络摄像头、1台检录屏和1个音柱。

检录屏：用于起点处进行起跑前的人脸检录确认身份信息。

网络摄像头：用于踩线、抢跑等违规行为的检测。

音柱：用于检录、准备提示和起跑发令，起跑违规行为播报，以及测试完成后成绩的实时播报。

终点：设置1台AI摄像头、1台网络摄像头。

AI摄像头：用于学生终点撞线识别同时计算成绩

网络摄像头：用于学生号码牌识别

长跑测试站可满足同时50个人参与测试，增加号码识别是防止在到达终点时有的学生由于疲劳没有抬头，人脸识别没有准确的识别到学生的情况，增加一个识别手段，以保证测试的准确性，这项功能只在模拟考试中使用，平时训练和测试中不需要。

2、长短跑测试站功能

1）无感全自动测试：学生可无感全自动进行项目测试，测试完成数据自动上传，成绩自动计算，并实时语音播报，在测试完成后，可查看回放视频，便于测试、比赛结束后查看个人运动过程是否违规，测试过程如下：

① 检录-准备-起跑：学生到达指定的测试起点的检录屏处进行人脸检录，检录时会进行学生信息比对确认，确认好后，前往测试起点对应跑道进行准备，当检录屏发出起跑信号即开始测试。

② 起跑违规检测：在起跑时，出现抢跑、踩线等违规行为，若存在将及时播报提醒，待学生准备完毕重新发令，保证比赛的公平性。

③ 成绩语音播报：在学生正常测试项目完成后，系统会实时进行学生成绩的语音播报，激发学生的运动兴趣，同时会生成一对一的测试报告，方便老师进行指导。

④ 视频回放：为了保障比赛和学生测试的公平性，测试完成后系统会保存并上传测试或比赛视频，老师和学生可通过回放视频进行公平性判定，避免了人为误判无法追溯的可能。

2）一对一测试报告：学生长短跑测试完成后，根据不同学生的运动数据，系统实时生成一对一的体测报告，通过运动参数、运动曲线等数据自动分析，生成点评建议和肌群状态展示，为每一个学生提供专业一对一的运动指导，科学的提高学生体测成绩。

3）无人值守、人机互动、排行榜

长跑测试站具有无人值守、人机互动的功能，学生可在课间、课后进行自主锻炼和测试，提高了学生参与运动锻炼的兴趣。同时长跑项目设有排行榜，跑步测试完成后可在起点检录屏上查看此次测试的排行榜，通过排行榜的设立能够激发学生的竞争意识与跑步动力，为学生设定了明确的目标，让他们有努力的方向。学校也可以通过 AI 体育排行榜整体了解学生的体育水平分布情况，评估体育教学的效果。

五、系统拓扑图

云部署拓扑图

本地部署拓扑图

六、设备清单

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