学生体质健康测试器材的质量安全

/ 上海市质量监督检验技术研究院

0 引言

青少年学生的体质健康问题历来备受各级政府关注。国家教育部制订的《国家学生体质健康标准》是测量学生体质健康状况和锻炼效果的评价标准，是国家对不同年龄段学生体质健康方面的基本要求。国家要求各监测中心将标准测试数据及时、准确上报。该数据将成为国家和各级政府了解学生体质健康状况变化的最基础数据，也是调整、制定更加科学可行的学校体育政策的重要依据。

依据国家标准GB/T 19851-2005《中小学体育器材和场地 第12部分：学生体质健康测试器材》，学生体质健康测试器材包括身高测试仪、体重测试仪、肺活量测试仪、握力测试仪、坐位体前屈测试仪、仰卧起坐测试仪、台阶试验测试仪、立定跳远测试仪和跑步测试仪[1]。通常可以分为电子类（包括存储卡型、网络型和简易型）和机械类（包括基本型和简易型）。例如电子类中网络型的测试器材，应能将所测量的数据，包括被测试者的身份证编码及测试时间安全、完整、准确地存储在测试器材中或者将其数据通过网络传输到特定范围内的计算机中进行统计，并且应能将其统计数据安全、完整、可靠地保存为国家教育部门统一设置的文档格式[1]。学生体质健康测试器材产品种类繁多，并且逐步朝着电气化、网络化、智能化方向发展，同一个设备涉及机械、电子、计算机。测试设备功能复杂，质量问题也复杂，越来越不容忽视。此外，学生体质健康测试器材使用人群主要为儿童及青少年，这类人群个人防护意识差，测试器材如果有质量安全隐患，事故风险率较高。

1 学生体质健康测试器材质量安全风险源

测试器材质量安全包含三层含义，首先是不产生人身伤害，其次测试结果要准确可靠，最后要可以长期可靠使用。

1.1 学生体质健康测试器材人身伤害风险源

学生体质健康测试器材种类繁杂。同一个测试设备一般包含多个模块，可能产生机械损伤的风险源包括产品尖锐锋利的可触及物，快速运动的部件，易忽略的运动部件，易碎、易翻倒或者易跌落的零部件等。例如身高体重测试仪、台阶测试仪等自立式器材易倾倒，存在砸伤人风险，一般需要通过10°倾角测试；握力仪、台阶测试仪等承受较大载荷的器材需要通过超负载能力试验，否则易跌落、脱落等，造成人身伤害。

大部分学生体质健康测试器材已经实现电气化，功能齐全、使用便捷、智能化程度较高，以满足相关部门数据上传要求，但也因此带来了安全隐患。依据国家标准GB/T 22696.3-2008 《电气设备的安全 风险评估和风险降低 第3部分：危险、危险处境和危险事件的示例》，电气产品可能产生的危险主要包括电击危险、热效应危险、机械危险和辐射危险[2]。

学生体质健康测试器材的电气间隙、爬电距离、绝缘电阻、泄漏电流等参数不符合要求，会导致产品的电气绝缘性能较差，进而导致电击危险的发生；测试器材的外壳防护（防水、防异物）、电气隔离设计等如果达不到相关要求，使用者直接接触测试器材时，电击危险发生的概率较高；如果测试器材的保护接地(接地系统的连接及可靠性、接地连接的电腐蚀、接地电阻值、保护接地标志、导线颜色等)、过电流保护设计不符合要求，将导致使用者间接接触测试器材时产生电击危险。例如立定跳远测试仪使用适配器供电，连接市电，如果绝缘性能差或者外壳防护差，测试过程中如果滑倒，存在直接触电的隐患[3-4]。

学生体质健康测试器材的绝缘材料、工程塑料等其他非金属材料一般作为结构部件，很多需要支撑带电零件，如果材料的耐热性、耐燃性、耐热痕化等性能较差，将会发生着火、爆炸等热效应危险[5]。例如折返跑测试仪各个组成部分均需使用充电器频繁充电，充电过程易发热，如果材料耐热性、耐燃性较差，无人值守充电时，发生着火或者电气爆炸的风险较高。

1.2 影响测试器材准确度风险源

如果学生体质健康测试器材测试准确度较低，将无法上传准确数据至国家教育部门，失去学生体质健康监测的意义。依据教育部的相关规定，国家每年都会对《国家学生体质健康标准》测试数据进行抽检复核，以确保各级部门（包括省、市、区、校）上传的数据准确可靠。此外，《国家学生体质健康标准》的一些测试项目列入升学考试，测试不准确会引发一定的争议。

电子电气类测试器材的电磁兼容抗扰度性能是影响设备能否准确可靠测试的重要因素。有较多按钮和缝隙的学生体质健康测试器材（例如需要输入学生姓名、学号等信息的装置），人手接触时容易受到静电干扰，影响内部电路正常工作，此类器材一般需要通过静电抗扰度试验。目前较多测试器材通过无线方式传输数据，内部含有接收天线，比较容易受到手机信号、广播信号等射频信号的干扰，一般需要通过射频电磁场抗扰度试验，以检验设备受到干扰时能否正常工作。

1.3 影响测试器材能否长期可靠工作风险源

学生体质健康测试器材，例如握力计测试仪、坐位体前屈测试仪需要频繁加载，往复运动，机械及电气零部件易实失效，一般需要通过耐久性试验，以确保测试设备长期可靠工作。

在进行分步之前,首先对原始数据使用截止频率为20 Hz的3阶巴特沃斯低通滤波器进行滤波处理,去除其中的高频噪声。之后采用峰值检测方法对每位实验者在每种速度下的有效数据进行单步划分并存储,共获得11 739步的有效数据。然后对每一步的惯性数据进行65维的统计特征提取,将65维的特征与该单步所对应的真实速度一一对应保存在数据中。也就是通过以上步骤获得了11 739×65维的速度特征数组,以及11 739×1维的速度标签数组,且它们是一一对应的。那么单步统计特征-速度数据集就制作完成。

学生体质健康测试器材一年四季都要使用，使用环境温湿度变化较大，影响设备可靠工作，因此测试器材必须通过环境试验。

2 学生体质健康测试器材质量保证方法

此类产品的质量保证分为采购前和采购后两个阶段，保证方法的着重点也有所不同。

2.1 采购前质量保证方法

1.2.1 包装

常规包装（又称自然缺氧储存，月饼包装袋密封储存），将500 g月饼装入包装袋（200 mm×300 mm）中，然后密封。

1.2.2 试验环境条件

在招标文件中加入产品质量要求及具体需要符合的标准，以降低产品质量安全风险。委托具有资质的第三方检验机构对产品质量进行检验，使用的标准和方法双方需认可。对应本文第2节学生体质健康测试器材质量安全风险源，相应的产品需要符合的标准如下：

1）不产生人身伤害

需要符合GB/T 19851-2005 《中小学体育器材和场地 第12部分：学生体质健康测试器材》、GB4943《信息技术设备的安全》等标准，适配器或者充电器需要经过CCC或CQC自愿认证。

2）测试结果可靠准确

需要符合GB/T 19851-2005 《中小学体育器材和场地 第12部分：学生体质健康测试器材》、GB/T 17626.2-2006《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》、GB/T 17626.3-2006《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验》等标准。

3）可以长时间可靠使用

需要符合GB/T 19851-2005 《中小学体育器材和场地 第12部分：学生体质健康测试器材》，以保证产品的耐久性，并符合 GB/T 6587-2012电子测量仪器环境试验系列标准。

2.2 采购后质量保证方法

学生体质健康测试器材需要测量的基础变量包括长度、重量、压力、时间等参数。测试器材采购后一般会长期使用，为了保证设备测试数据长期有效，需要定期计量检测，依据我国量值溯源体系[6]送至上一级计量机构，一般一年一次，与准确度高一个等级的计量设备进行比对，核查测试器材是否测试准确，示值误差等相关指标是否符合标准要求，并获得合格证书。

3 结语

本文首先简要介绍了学生体质健康测试器材，强调了特殊性，然后分析可能出现的质量问题，例如机械伤害、电气安全、测试不准确等，并总结了相应的质量保证方法，强调了定期计量检测的重要性。本文将为学生体质健康测试器材招投标和正确使用提供参考，督促企业完善产品设计，有利于提升产品综合质量水平。

[1]全国体育用品标准化技术委员会.GB/T 19851-2005[S].北京：中国标准出版社，2005.

[2]全国电气安全标准化技术委员会（SAC/TC25）.GB/T 22696.3 -2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[3]李邦协，刘江，金轶.电气设备的风险评估探讨[J].电动工具，2006, 4: 11-12.

[4]曹寅，张晓杰，王雅芸.电器产品风险评估方法研究[J].标准科学，2010, 12: 77-83.

[5]全国电气安全标准化技术委员会（SAC/TC25）.GB/T22696.2-2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[6]施昌彦.国家计量体系和我国的量值溯源体系[J].工业计量，2001, 3: 6-7.