一、系統(tǒng)概述:下載最新方案：《跑步計時計圈系統(tǒng)方案》 (784KB)

　　在田徑中長跑、馬拉松、鐵人三項、自行車、摩托車、越野滑雪、短道速滑等眾多體育比賽項目中，需要記錄運動員從起點到終點的運動時間和先后名次，一般比較古老而經(jīng)典的方法是人工掐秒表計時。隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了紅外線計時設(shè)備、終點全自動電子攝影/攝像計時設(shè)備。由于紅外線計時設(shè)備只能記錄運動員沖過終點線時的成績，不能判斷運動員過終點線的名次順序，當(dāng)眾多運動員同時過終點線時，不能記錄每個運動員的成績。而終點全自動電子攝影/攝像計時設(shè)備可以通過記錄并保存運動員沖過終點線時的圖像和時間信息，需要時，通過調(diào)出計時膠片或計時圖像來讀出運動員的先后名次和運動時間。由于該設(shè)備能長期保存時間圖像，可重復(fù)查驗，而廣泛用于田徑、自行車、賽艇、皮劃艇、摩托車等競賽項目中。但該設(shè)備也有一定的局限：它較適合距離短、每組參賽運動員數(shù)量在幾十人以下、分道、計時精度不低于1/100秒的項目;而對于不分道、運動員在幾十人以上以至萬人、計時精度為秒級的項目(如田徑長跑、競走、馬拉松、自行車等)，要準(zhǔn)確記錄運動員到達終點的名次就很困難，需要裁判協(xié)助人工計圈，不僅難度大，而且需要的裁判數(shù)量龐大，人工記錄還很容易出錯，不能確保萬無一失。

　　另外，對馬拉松比賽，由于運動員太多，有時第一個出發(fā)的與最后一個出發(fā)的人離開起跑線能相隔幾十分鐘，全自動終點電子攝影/攝像計時設(shè)備很難滿足比賽的要求，也不能完全準(zhǔn)確無誤地記錄每個運動員名次和成績。

　　對田徑中長跑(5千米、10千米、10千米競走、20千米競走等)，幾十名運動員在400米的跑道上進行比賽，水平參差不齊，準(zhǔn)確記錄每名運動員行進的圈數(shù)，一直是一大難題：多年以來一直是裁判員通過人工擺棋盤和人工畫表格等形式記錄，除耗費大量的人力物力外，還不可避免存在人為失誤，影響成績的準(zhǔn)確性。然而，田徑比賽的不可重復(fù)性決定了：不能因為裁判員的失誤而讓運動員重賽(如我國第二屆全運會田徑比賽，萬米少記一圈，而使這屆運動會萬米無成績)，因此對準(zhǔn)確性和可靠性具有很高的要求，特別需要高科技的競賽電子設(shè)備——自動計圈設(shè)備，并與終點全自動電子攝像計時設(shè)備相結(jié)合，準(zhǔn)確地判讀運動員的名次和成績，確保比賽的公開、公平、公正。場地自行車、短道速滑等項目也是如此。

　　為此，我們結(jié)合當(dāng)今射頻識別這一高新技術(shù)，研制出適合中長距離比賽的運動會自動計時計圈系統(tǒng)。

　　1.1 系統(tǒng)的工作原理及基本組成

　　運動會計圈系統(tǒng)采用CYPHERTAG射頻識別系統(tǒng)和先進的技術(shù)、計算機信息處理等高新技術(shù)與體育競賽相結(jié)合，便于運動員攜帶而不影響其競技狀態(tài)，當(dāng)運動員帶著射頻識別卡經(jīng)過計時線圈時，讀卡天線能夠立即檢測到通過的卡片信息，讀卡器再將讀到的卡號送到連接的計算機，計算機得到運動員的有關(guān)信息，并使用專用軟件對信息作一系列處理由系統(tǒng)軟件將采集到的卡片信息與相應(yīng)運動員信息對應(yīng)，統(tǒng)計比賽情況從而實現(xiàn)自動計圈和對長距離項目自動計時的目的。2000 年悉尼奧運會和美國冬季奧運會上就采用Cyphertag 感應(yīng)卡用于運動會的計時計圈。

　　1.2 系統(tǒng)主要功能

　　1、統(tǒng)計運動員成績：比賽結(jié)束后，計算機即統(tǒng)計出各運動員的起訖時刻、完成圈數(shù)、最快圈時間，以及名次等成績，并打印成績單;

　　2、顯示比賽實況：經(jīng)計算機處理后的信息，可以通過大屏幕或電視屏幕，即時、動態(tài)顯示比賽實況，激烈賽況一目了然;

　　3、儲存比賽記錄：由計算機記載的全部比賽記錄，可供隨時查看或打印，為賽場的經(jīng)營管理、財務(wù)管理、車輛管理等提供如實的數(shù)據(jù)。

　　二、系統(tǒng)組成

　　整套系統(tǒng)由遠距離讀卡器、射頻天線、遠距離感應(yīng)卡、控制計算機及軟件四部分構(gòu)成。

　　2.1 RVSP2 跑步計時計圈儀

　　產(chǎn)品特性:

　　◆可外接兩個天線，具有兩個單獨的輸出，實現(xiàn)兩個天線兩種輸出標(biāo)示，標(biāo)配1個天線

　　◆讀卡距離遠，采用地毯天線，讀卡高度可達3.5m 的讀出距離

　　◆安裝通道寬，標(biāo)準(zhǔn)地毯3米寬，特殊情況下，可達10多米，覆蓋8個跑道

　　◆多天線，最多可帶4個天線，標(biāo)配1個

　　◆防沖突，單個天線速度可達20張/秒

　　◆高精度讀取，誤讀率低于一億分之一

　　◆安裝方便，天線制作方法簡單，做成地毯式天線，攜帶布置方便

　　◆讀卡沒有方向限定，360度任意角度都能讀到

　　◆卡片可固定在腳上或者手臂上，實現(xiàn)真正自動識別

　　◆同時提供26/34位Wiegand, RS232輸出

　　◆美國聯(lián)邦通訊委員會 FCC 認證、通過EMC測試認證，英國國家標(biāo)準(zhǔn)認可

　　技術(shù)參數(shù)

　　尺寸：(高)325 x(寬)285 x(厚度)65毫米 【內(nèi)部讀卡器(高)200 x(寬)150 x(厚度)30毫米】

　　電源：12伏，DC，@400mA max，12V30Ah聚合物鋰電池，一次充滿電可工作兩天

　　工作溫度：-20～+60°C(適用于室內(nèi)和室外安裝)

　　工作濕度：0 - 80% 無凝結(jié)，信號穿過液體感應(yīng)距離無任何改變

　　最大天線大小：采用直徑1.5mm粗銅線時單天線周長達16米

　　輸出格式：RS232

　　工作頻率：發(fā)射頻率125KHz，接收頻率4MHz

　　產(chǎn)品應(yīng)用:

　　學(xué)生中考訓(xùn)練計時計圈、運動員比賽計時計圈系統(tǒng)、部隊體能測試計時計圈、卡丁車計時計圈系統(tǒng)、自行車計時計圈系統(tǒng)等應(yīng)用到需要計時計圈的所有系統(tǒng)。

　　2.2 TV1系列感應(yīng)卡：(縫在號碼布內(nèi)、固定在松緊帶內(nèi)、放在馬夾背心內(nèi))

　　產(chǎn)品特性:

　　遠距離識別：根據(jù)地毯天線大小，讀卡距離可達3.5米

　　防沖撞：在RVSP2讀卡器上可識別5多萬張卡，最大可識別50多萬張卡

　　高精確性：誤讀率低于1億分之1

　　高安全性：私有加密協(xié)議，隨機通訊數(shù)據(jù)

　　低電池檢測：當(dāng)卡片電量低時，輸出低電池信號

　　長壽命：5年使用壽命，僅在感應(yīng)范圍內(nèi)工作(可做成可換電池和不可換電池兩種)

　　自檢測：電池狀態(tài)自動輸出

　　美觀實用：可做證件卡，可打印姓名等信息

　　自休眠：離開感應(yīng)區(qū)自動體眠

　　抗液體：水中工作感應(yīng)距離無任何改變

　　技術(shù)參數(shù):

　　卡號：64位編碼，輸出位數(shù)可選

　　尺寸：86 x 54 x 4.5 mm毫米

　　重量：28克

　　工作壽命：帶電池，壽命3-5年，低電池電壓后仍然可正常使用2到3個月，并輸出提示信息。

　　材質(zhì)：亮灰色ABS外殼加聚碳酸酯標(biāo)簽(73 x 50 x 0.2 毫米) PVC白色簽名欄，可簽名或打印

　　工作溫度：-20～+60℃

　　工作濕度：100% 防水，水里正常工作，水中感應(yīng)距離無任何改變

　　工作頻率：發(fā)射頻率4MHz，接收頻率125KHz

　　CE, DTI美國FCC認證，EMC認證

　　2.3 地毯天線

　　產(chǎn)品特性:

　　連接調(diào)諧盒，讀到卡片調(diào)諧盒黃燈閃爍同時蜂鳴器鳴叫

　　跟感應(yīng)卡交互，識別卡的區(qū)域

　　室外全天候工作、低頻跳頻技術(shù)抗干擾能力強

　　技術(shù)參數(shù):

　　工作頻率：125KHz發(fā)射，4MHz接收

　　尺寸：1000mm * 3000mm(根據(jù)需要定制)

　　工作電流：150mA

　　供電電壓：5V DC，由讀卡器直接供電

　　工作溫度：-20 to +60°C無凝結(jié)，環(huán)氧樹脂密封，防水

　　材料：毛絨地毯

　　三、長距離比賽自動計時功能的實現(xiàn)

　　在馬拉松、鐵人三項、越野滑雪等比賽時，在比賽的起點線放置一套天線、讀卡器及相應(yīng)的控制系統(tǒng)，在比賽的終點線放置另一套天線、讀卡器及控制系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)令槍響，運動員開始出發(fā)，發(fā)令的聲音信號啟動系統(tǒng)定時器開始計時，但由于參賽運動員眾多，多至幾百乃至上萬人，這些運動員不可能同時在一條起跑線上，其離開起跑線就存在時間差，為此，應(yīng)用該系統(tǒng)就能解決此問題：每當(dāng)每名運動員經(jīng)過起跑線處的天線時，控制系統(tǒng)接收到該運動員攜帶讀卡器發(fā)出的特征信息，并記錄下通過時的對應(yīng)時刻，傳給控制計算機存儲。當(dāng)運動員跑完全程，到達終點時，位于終點線處的天線接收每位到達終點運動員攜帶讀卡器發(fā)出的信號，經(jīng)控制系統(tǒng)處理后，確認運動員的身份，并記錄下對應(yīng)時刻，傳給控制計算機，由計算機自動進行處理，從而計算出運動員的成績及相應(yīng)名次。

　　四、計圈功能的實現(xiàn)

　　對于在田徑場、滑冰場等場內(nèi)進行的中、長距離比賽，運動員要在場內(nèi)行進幾圈到幾十圈，需要記錄運動員行進的圈數(shù)，以便確認運動員是否跑完全程。為此在終點線安裝一套系統(tǒng)天線及讀卡器，并給每個運動員攜帶能發(fā)出不同特征信息的感應(yīng)卡，當(dāng)運動員聽到發(fā)令槍聲，起跑后，運動員每經(jīng)過一次終點線時，位于終點線處的天線接收到運動員攜帶的感應(yīng)卡發(fā)出的信號，經(jīng)讀卡器處理后，識別出該位運動員的身份，并記錄下相應(yīng)圈數(shù)，從而完成了自動記錄所有參賽運動員行進圈數(shù)的目的。

　　五、結(jié)論

　　該系統(tǒng)是以射頻識別技術(shù)為基礎(chǔ)，研究解決中長距離體育比賽中長期存在的記錄運動員行進圈數(shù)和時間成績的急迫問題，具有明顯的實際意義。它的研制成功，必將提高我國競技體育項目的裁判水平，提高競賽設(shè)備的高科技含量，使我國舉辦的國際國內(nèi)體育賽事上一個臺階，進一步與國際水平接軌。CYPHERTAG系統(tǒng)自動識別跑步計時計圈系統(tǒng)也是目前國內(nèi)最具性價比的設(shè)備，無論是邊界識別精度、感應(yīng)標(biāo)簽識別正確率、傳輸速度、識別高度都處于世界領(lǐng)先地位，已經(jīng)有多家合作單位選擇使用CYPHERTAG作為跑步訓(xùn)練、中考、體能測試的指定設(shè)備。

　　選擇CYPHERTAG遠距離讀卡器的理由：

　　1、長條形覆蓋范圍，精確的位置識別，穩(wěn)定、精確的讀卡邊界，終點線就是邊界

　　2、車速可達200公里/小時通過，均能識別，確保不漏讀

　　3、抗強干擾，抗金屬，抗液體，抗防爆膜，不受天氣環(huán)境影響

　　4、防沖突，同時可識別幾十張卡，同一比賽識別可多達50多萬張卡

　　我們自豪的說，只有我們的CYPHERTAG才能完美的解決各類比賽的計時計圈。

　　六、系統(tǒng)設(shè)計方案：

　　方案1、使用RVSP2讀卡器及TVX1感應(yīng)卡：

　　系統(tǒng)拓撲圖：

　　詳細連接圖：(車速超過120公里/小時高速賽事建議使用2個或4個天線)

　　七、系統(tǒng)軟件：

　　計時計圈系統(tǒng)軟件，具有圈數(shù)統(tǒng)計、成績統(tǒng)計、每圈數(shù)時間、最終成績、合格不合格判斷等等功能，并且可根據(jù)客戶需求定制開發(fā)軟件，也可有客戶自己開發(fā)軟件。

　　附件：

　　1、Cyphertag產(chǎn)品的RS232通訊協(xié)議：

　　波特率(Baud Rate)：9600;

　　數(shù)據(jù)位(Data bits)：8位;

　　奇偶校驗(Parity)：無;

　　停止位(Stop bits)：1位

　　讀到的數(shù)據(jù)都放在一個RS232口輸出。

　　RVR1讀卡器標(biāo)準(zhǔn)輸出格式為：

　　上電信息：OK![$0A][$0D]

　　心跳包信息：Online[$0A][$0D] ，3分鐘輸出一次

　　$0A，$0D為換行，回車符。

　　讀卡后輸出信息：

　　讀卡器也可輸出電池狀態(tài)位，詳細格式如下：

　　[五位十進制PID碼] [電池狀態(tài)碼][天線標(biāo)志位][$0A][$0D]

　　五位十進制PID碼對應(yīng)電子卡的P后號碼;

　　電池狀態(tài)碼取值為L或H，為H時表示卡片電池電壓正常，為L時表示電池電壓偏低，應(yīng)盡快更換電池;天線標(biāo)志位取值為I或O，為I時表示1號天線讀到輸上來的卡，為O時表示2號天線讀到輸上來的卡

　　整套系統(tǒng)展示，如下圖