电动计时系统

一、系统概述
对于田径中长跑，几十名运动员在跑道上进行比赛，水平参差不齐，准确记录每名运动员行进的圈数，一直是一大难题：多年以来一直是裁判员通过人工摆棋盘和人工画表格等形式记录，除耗费大量的人力物力外，还不可避免存在人为失误，影响成绩的准确性。然而，田径比赛的不可重复性决定了：不能因为裁判员的失误而让运动员重赛（如我国第二届全运会田径比赛，万米少记一圈，而使这届运动会万米无成绩），因此对准确性和可靠性具有很高的要求，特别需要高科技的竞赛电子设备——自动计圈设备，并与终点全自动电子摄像计时设备相结合，准确地判读运动员的名次和成绩，确保比赛的公开、公平、公正。场地自行车、短道速滑等项目也是如此。
为此，我们结合当今射频识别这一高新技术，研制出适合中长距离比赛的电动计时系统。
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二、系统的工作原理及基本组成
     中长跑计时系统采用射频识别系统和先进的RFID技术、计算机信息处理等高新技术与体育竞赛相结合，便于运动员携带而不影响其竞技状态，当运动员带着射频识别卡经过计时线圈时，读卡天线能够立即检测到通过的卡片信息，读卡器再将读到的卡号送到连接的计算机，计算机得到运动员的有关信息，并使用专用软件对信息作一系列处理。由系统软件将采集到的卡片信息与相应运动员信息对应，统计比赛情况，从而实现自动计圈和对长距离项目自动计时的目的。
系统主要功能有：
1、统计运动员成绩：比赛结束后，计算机即统计出各运动员的起跑时刻、通过路径、完成圈数、最快圈时间，以及名次等成绩，并打印成绩单；
2、显示比赛实况：经计算机处理后的信息，可以通过大屏幕或电视屏幕，即时、动态显示比赛实况，激烈赛况一目了然；
3、储存比赛记录：由计算机记载的全部比赛记录，可供随时查看或打印，为赛场的经营管理、财务管理、车辆管理等提供如实的数据。
整套系统由双频阅读器、双频运动计时地毯、双频标签、控制计算机及软件四部分构成。
一、双频阅读器：
双频阅读器技术指标
项目 规格说明
电源要求 直流12V，最大4A（内置电池容量14A-h，可支持约4小时连续工作）
天线类型 可连接2个运动计时地毯，地毯为2.5m x 1.2m，平铺于地面
工作频率 125kHz发射能量，6.8MHz接收信号
实时时钟 通过电脑应用软件和RS232连接设置时间
通讯接口 RS232接口用于设置和诊断，以太网接口用于数据上载
数据输出和存储 支持USB闪存本地储存标签的读取数据。数据也可以即时发送，通过以太网上载到主机。标签被读取同时CRC校验
读取性能 57x43mm运动计时标签读取距离为0.6m。最大标签速度10m/sec
控制 ON/OFF开关，手动调谐按键
指示灯（若无特殊说明均为LED） 电池电压指示灯（绿、黄、红）指示高，中，低三种电池电量状态
 调谐指示灯（绿、黄、红）指示高，中，低三种功率输出状态
 双频阅读器就绪状态指示，读到有效标签时闪烁
 网络：检测到以太网上有数据时闪烁
物理特征 防水、防压、防尘、双插锁外壳。尺寸：340mm高x 220mm宽x 440mm长。重量12公斤

二、双频运动计时地毯：
双频地毯天线技术指标
项目 规格说明
电源要求 无（6.8MHz返回信号放大器由双频阅读器经同轴电缆供电）
物理尺寸 2.5m x 1.2m and 5m x 1.2m
地毯材料 “Safe & Soft” 蓝色防滑植绒多孔泡棉材料
工作频率 125kHz发射能量，6.8MHz接收信号
天线线圈 TX 4圈，RX 1圈
电气连接 125kHz标签充电：3芯电缆和Hirschmann ST系列3路接头
6.8MHz 标签返回信号：RG58同轴电缆和BNC接头
自动调谐 天线TX回路有一个内置调谐电容，再进一步通过选择性地增加双频阅读器里的电容完成自动调谐；
天线RX回路通过固化的滤波电路进行调谐

三、双频标签：
    双频标签的技术指标
项目 规格说明
电源 无源（不需要电池，芯片通过磁场耦合获得能量）
读取距离（Lite双频阅读器） > 0.7 m
数据传输率 128 kbit/s
ID长度 64位（其中包括16位CRC）
内存 只读64位ID
尺寸 46 x 57 x 1.8 mm
重量 6.3 克
环境 工作温度范围：-30ºC ~ +70ºC

      
 
三、 结论
该系统是以射频识别技术为基础，研究解决中长距离体育比赛中长期存在的记录运动员行进圈数和时间成绩的急迫问题，具有明显的实际意义。它的研制成功，必将提高我国竞技体育项目的裁判水平，提高竞赛设备的高科技含量，使我国举办的国际国内体育赛事上一个台阶，进一步与国际水平接轨。