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张双
摘 要：本文利用文献资料法、实地考察法、专家访谈法等方法对马匹心率监测仪器进行调查。结果发现，目前并没有马匹心率无线监测设备。鉴于此，本研究旨在探索设计一款用于监测马匹心率的无线设备，能够实现对马匹心率的集中监测与分析；探讨马匹心率无线监测系统在马匹日常健康监测、马匹训练负荷监测、马匹竞赛中负荷监测的作用。该研究能够为马匹的健康提供保障，为马业工作人员提供便利，为马主减少经济损失。
关键词：马匹心率 无线监测 应用
中图分类号：G882 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2018）01（b）-0194-02
近年来，速度赛马赛事、马术赛事在内地的举办呈常态化趋势，全国各地赛马俱乐部、马术俱乐部的开建逐年递增。种种现状显示，国内马业处于快速发展阶段，马业快速发展的背后需要技术与人才的支持，更需要科研工作的保障，而目前国内关于马的研究也处于刚起步阶段，需要各方共同努力进行完善。在马匹运动中，经常容易出现的问题是马匹由于未察觉的疾病或运动过度导致的猝死。目前除了骑师通过经验进行判断外，还没有其他的方式方法解决此类问题。针对马匹运动中容易出现的运动负荷过大问题，本研究特设计研究一款无线监测设备，用于监测马匹的运动心率，通过对心率的监测了解马匹的运动负荷，从而达到对马匹运动状态的实时了解的目的，避免马匹过度运动而导致的死亡，减少经济损失，为马业的发展提供技术保障。
1 马匹运动负荷的测定原理
与人类类似，马匹的运动负荷可以通过心率进行间接反应。在人类的运动中，可以通过心率遥测设备实时了解运动中的心率，从而达到实时控制运动负荷的目的。在马的运动中同样可以通过测量心率的方式来了解马匹的运动负荷状况。
从生理的角度分析，心率是心脏每分钟跳动的次数，可以通过体表浅动脉的搏动进行测量。为此，要了解马匹的安静心率可以通过马匹体表的浅动脉的搏动进行测量获取，例如颞动脉、尾动脉等。具体的测量方法可以用手的触感进行感知，这种方式操作简单，并且不需要太多的设备，仅需要秒表即可。其他的测量方式包括采用听诊器听取马匹心脏的跳动，采用心电图机测量马匹的心电图从而推算出心率等。以上这些测量原理和方法对于测量安静状态下的马匹的心率比较方便实用，但对于测量运动中的马的心率则不适宜。由于心脏的跳动是由心电引起的，心电的传导会向周身扩布，因此，可以通过在马匹的体表接收马的心电的变化来测量马匹的心率，这种方式不管是马匹安静状态还是马匹運动状态均可以使用，具有方便、快捷、准确度高等优点。
2 马匹心率无线监测系统的设计
2.1 马匹穿戴式设备
马匹的穿戴式设备是置于马匹肚带内，可以拆卸的小型电子感应芯片。该设备的主要功能分为三块。第一，用于接收马匹皮肤表面的心电变化，通过心电的变化计算出心率值；第二，该设备具有存储数据的功能，能够将通过马匹皮肤表面测得的心率值全部存贮在设备内；第三，该设备具备GPS无线传输的功能，且传输不受距离限制，可以将测量的心率值实时传输到信息总站。该设备的示意图如图1。
2.2 马匹信息总站
马匹信息总站用于接收马匹穿戴式设备传输过来的数据信息。总站具备以下几项功能。第一，接收由马匹穿戴式设备发送过来的马匹的心率数据信息；第二，对马匹的心率数据进行分析处理，能够以实时曲线的形式展示在屏幕上；第三，能够根据不同情况对运动心率的上下阈值进行设定；第四，马匹的运动心率值超出或低于阈值时能够提供预警信息；第五，能够对马匹穿戴式设备进行各项操作，例如数据读取、数据重置、其它相关信息的设置等；第六，具备数据存储能力；第七，具备对某个马匹以往所有心率进行对比分析的功能；第八，能够同时并发处理多个马匹的心率数据。
信息总站的以上功能主要通过软件进行实现，信息的接收装置需要硬件进行实现。由于赛马赛事、马匹训练均具有庞大的数量，因此，信息总站需要建立专门的数据库对每一匹马的不同状况下的心率值进行分类存储与分析，例如，马匹每天不同时段安静状态下的心率、马匹不同训练负荷下的心率、马匹不同参赛项目的心率等。
3 马匹心率无线监测系统在马匹运动中的应用
3.1 用于马匹日常健康状态的监控
马匹的健康状况可以通过以下几个方面进行获得。第一，通过观察马匹的日常行为进行，当马匹的行为出现异常时，例如精神欠佳、饮食不正常、长卧不起、流鼻涕等，马房工作人员可以将其异常行为报告给马房主管或兽医；第二，通过测定马匹的心率状况进行了解，当马匹健康出现异常时，其心率值会发生明显的变化，因此可以通过测定心率值了解马匹的健康状况。
采用观察马匹的日常行为了解马匹的健康状况需要马房工作人员具备丰富的专业知识且具有丰富的经验，此外，还需要马房工作人员在日常工作中随时随地观察马匹的健康状况，这种方式费事费力且效率底下，准确度也不高。
采用无线监测系统对马匹的心率进行实时监测，可以在信息平台实时了解马匹的心率信息。提前对心率设置阈值，当马匹安静状态下的心率偏离阈值时，信息平台会发出预警信息，从而能够快速准确地了解马匹的健康状况。通过马匹心率无线监测系统对马匹的健康状况进行监测具有省时、省力、快速、准确的优点。
3.2 用于马匹日常训练负荷的控制
目前，马匹的训练负荷基本靠练马师的经验决定，没有科学的仪器对训练的负荷进行实时测定。经验训练法并不适合每一匹马，可能会导致马匹的训练量不足，或导致马匹的训练量过度。而采用马匹心率无线监测系统可以做到对马匹训练负荷进行实时监控。通过该仪器设备，练马师可以有针对性地对每匹马采取不同的训练负荷进行训练，而且还可以同时训练多匹马，为每匹马建立训练档案并根据训练负荷实时调整训练计划。这种科学系统的训练、监测、改进模式可以通过马匹心率无线监测系统全部完成。因此，马匹无线心率监测系统不仅可以用来了解、控制马匹训练负荷量，还能够节约时间，提高效率，提高训练的科学性。
3.3 用于马匹竞赛中的负荷监控
马天生具有奔跑的特性，具有不服输的性格，如果骑师不加以控制，甚至出现因奔跑而死亡的现象。在有关马匹的所有竞赛项目中，最容易出现马匹运动中死亡的项目是耐力赛。耐力赛一般运动距离长，持续时间长，消耗体力大，马匹在运动中很容易出现过度运动、心力衰竭而死亡。为了保护马匹的福利、保证马匹的健康，最好的处理方式是当发现马匹运动过量时骑师进行及时的调控——降低速度或停止竞赛。但在竞赛中，骑师的体力消耗相当巨大，骑师的疲劳会导致其对马匹运动能力的判断失去准确性，因此，在耐力赛中把希望寄托与骑师身上并不太现实，需要借助外界设备来保障马匹和骑师的安全。
马匹竞赛中尤其是在耐力赛中使用心率无线监测系统，可以实时监测马匹的运动负荷，通过设定心率的上限阈值来对马匹的实时心率进行判断，如果马匹的实时心率值超过上限阈值，则信息平台会发出预警信号，此时，可以让骑师调整马匹的运动负荷或停止竞赛。这种方式不仅减轻了骑师的工作量，同时降低了马匹竞赛中死亡的风险，保障了马匹和骑师的生命安全。
4 结论与建议
4.1 结论
马匹无线监测系统可以对马匹的心率进行实时的监测。该系统可以在马匹日常健康管理、马匹日常训练、马匹竞赛中负荷的监控等方面使用。具有科学合理、测量精确、省时省力、方便快捷等优点。
4.2 建议
马匹无线监测系统的实现需要信息化技术、生物技术、计算机技术的支持。在后期的研究中应当将全国范围内所有马匹考虑在内，对每匹马的日常健康状况进行监测并建立大型数据库，对马匹的终身心率数据进行建档，形成全国马匹心率信息化以便进行统一管理与监控。
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