一、系統概述

在田徑體育場上,在跑道上舉行的中長跑,競走徑賽項目不少,如1500m、3000m、5000m、10000m、5公里競走,10公里競走等。這部分項目需要記錄運動員從起點到終點的運動時間和先后名次，傳統的跑步比賽計時器有秒表，智能表，這類型計時器因受到計時操作人員的反映差異及實踐經驗等主觀因素的影響，成績誤差非常大。再加比賽或考試時同時跑步的人多，而人的視力及記憶力有限，很多時候會出現偏差，經常出現成績張冠李戴。最終比賽成績也需要人工錄入，工作量大，容易出現人為錯誤。

如何準確記錄每名運動員所跑的時間和圈數，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，影響成績的準確性。因此對準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備——自動計時計圈設備，為此，我們結合當今射頻識別這一高新技術，研制出適合中長距離比賽的中長跑自動計時計圈系統。

二、系統的工作原理及基本組成

跑步計時計圈系統采用全球領先的RFID低頻射頻3米遠距離識別技術、跳頻抗干擾技術、Cypher通訊技術、Timing計算機信息處理等高新技術與國民體質、體育徑賽相結合的計時系統。每次開始比賽時，每個運動員分配一件號衣，內置RFID低頻射頻卡，當運動員在操場上開始跑時，同時系統軟件開始計時。當運動員經過終點計時地毯天線時，地毯天線能夠立即檢測到運動員身上號衣內卡片信息，并通過計時計圈主機上傳給計算機后臺系統軟件，后臺系統軟件將同時采集到的時間、卡片信息與相應運動員信息對應，實時顯示圈數和時間，當比賽結束時，軟件可統計比賽情況，從而實現對中長跑項目自動計時計圈的目的。

系統主要功能有：

1、國民、學生體質測試一體化：系統采用集約一體化平臺架構，集成國民體測項目和學生體測項目所有的系列測試，模塊化應用，解決客戶大數據、一體化需求。

2、中長跑測試模塊：統計中長跑結束后，各運動員的完成圈數和時間，處理成績統計并自動保存，可直接打印或導出成績單;

3、顯示比賽實況：在中長跑軟件上可以實時看到跑步人員每次經過終點線的時間和圈數，也可以投射到大屏幕或電視屏幕顯示，即時、動態顯示比賽實況，激烈賽況一目了然。

4、無需重復發卡，自動匹配跑步人員和感應卡，快速、準確、高效。

2.1 系統組成

整套系統由跑步計時計圈儀(含鋁合金箱、鋁合金支架、低頻遠距離讀卡器、可充電電池等)、地毯感應天線、專用背心及低頻感應卡、PC平板主機及軟件四部分構成。

2.1.1、計時計圈主機

產品特性:

◆ 設備內置可充電電池，可工作8小時以上，無需外接電源

◆ 讀卡距離遠，采用地毯天線，讀卡高度大于3m 的讀出距離

◆ 安裝通道寬，標準地毯3米長，特殊情況下，可根據需要定制

◆ 多天線，最多可帶4路天線，標配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

◆ 全套設備可移動便攜式，布置方便

◆ 低頻卡放置于專用背心里面，實現真正自動識別

技術參數:

箱體尺寸：470 * 355 * 150 mm

支架高度：1200mm

工作溫度：-20～+60℃ (適用于室內和室外安裝)

工作濕度：0 - 80% 無凝結，信號穿過液體感應距離無任何改變

工作頻率：全球唯一，發射頻率125KHz，接收頻率 4MHz，低頻無輻射危害

產品應用:

學生中考訓練計時計圈、運動員比賽計時計圈系統、部隊體能測試計時計圈、卡丁車計時計圈系統、自行車計時計圈系統等應用到需要計時計圈的所有系統。

2.1.2、遠距離感應卡：(縫在號碼布內、固定在臂帶內、放在號衣內)

英國全球著名品牌Cyphertag低頻感應卡可放置于口袋內，或者背心號碼布內，或者綁在手臂袋上，用于測試人員身份識別，每個測試人員只需要攜帶一個RFID低頻感應卡作為運動場上的身份識別。

產品特性:

遠距離識別：讀卡高度可達3米

防沖撞：單天線可同時識別20張感應卡

低電池檢測：當卡片電量低時，發出低電池信號

高精確性：誤讀率低于1億分之1

高安全性：私有加密協議，隨機通訊數據

長壽命：30萬次以上使用壽命，僅在感應范圍內工作

自休眠：離開感應區自動體眠

抗液體：下雨天、水中工作感應距離無任何改變

技術參數:

設備號：64位編碼，輸出位數可選

尺寸：86 * 54 * 4.5毫米

工作壽命：帶電池，壽命30萬次以上

材質：亮灰色ABS外殼加聚碳酸酯標簽

工作溫度：-20～+60℃

工作濕度：0 - 80% 無凝結，水里正常工作，水中感應距離無任何改變

工作頻率：發射頻率4MHz,接收頻率 125KHz

2.1.3、終點地毯感應天線

技術參數:

調諧器工作頻率：125KHz發射，4MHz接收

調諧器工作電流：150mA

調諧器供電電壓：5V DC，由計時儀直接供電

調諧器工作溫度：-20℃ +60℃無凝結

地毯天線尺寸：1200mm * 3000mm(或根據需要定制)

天線：2.5平方銅芯線

地毯材料：PVC膠底，聚酯氨條紋絨面，吸水、耐磨、防滑、容易清洗

2.1.4、 PC平板主機

產品特性：

1.采用10.8寸1920×1280高清觸控電容屏，畫面清晰，易于操作。支持多點觸控，簡化操作步驟，提升用戶體驗;

2.主機采用正版Windows10+安卓雙操作系統，穩定高效，具有強大的應用功能;

3.易于操作的圖形化界面，專業定制設計的UI操作界面,簡潔、美觀

4.不小于4G運行內存，64G的移動存儲，4組標準USB接口，可直接插入U盤導入1000000條測試名單信息，也可直接導出測試成績至U盤自動生成Excel表格;

5、主機內置大容量可充電鋰電池，可獨立工作1個工作日以上，在停電時不影響測試;

6.與檢測器之間采用Wifi模塊傳輸方式進行組網，實時測試數據傳輸，且主機備帶藍牙傳輸功能;

7.可采用IC卡進行身份識別，其中IC卡帶有測試數據儲存功能，能夠將測試完的數據儲存在卡中;

8.兼容測評設備：支持身高體重、肺活量、坐位體前區、立定跳遠、50米往返跑等常用體測設備，方便用戶切換設置不同的應用場景;可無線擴展連接多臺單機進行同步測試提高測試效率，主機可自動識別單機，具有抗干擾強的優點;

9.內置TF卡讀卡器，擴充存儲容量，低功耗，HDMI可外接大屏及外接打印機。

技術參數：

處理器品牌：Intel/英特爾

存儲類型： EMMC

內存容量：4GB

存儲容量：32GB

分辨率：19201280

觸摸屏類型：電容屏

屏幕尺寸：10.8英寸

接口類型：音頻接口 USB 網口 HDMI

CPU主頻：1.84 GHz

熱門功能：WiFi/重力感應/HDMI/3G外掛/U盤外掛 陀螺儀 HDMI 藍牙

操作系統：windows 10

網絡類型：WIFI

三、跟其他RFID產品對比的優點：

市場上有很多的計時計圈產品，但是絕大部分都是基于超高頻技術的產品，標簽受人體、汗水、天氣、wifi藍牙等無線產品影響，漏讀率高;扇形感應區，沒有明確的感應邊界，沒到終點線就識別或過了終點線才識別、成績前后搞錯;戴在手腕上的存在左右手前后問題，誤差大，而我們使用的低頻遠距離產品就能很好的解決這個問題。

1、長條形覆蓋范圍，精確的位置識別，穩定、精確的讀卡邊界，感應邊界就是終點線;

2、10人50米沖刺通過，均能識別，確保不漏讀 ;

3、抗強干擾，抗液體(水下距離不受影響，常用于游泳比賽計時)，抗人體屏蔽，抗纖維屏蔽影響，不受天氣環境影響，不受現場wifi無線等影響

4、防沖突，單天線同時可識別20多張卡，確保數量多的情況下不漏卡，多天線可以確保更多的卡片被識別。

5、NFC近場通訊，低頻125Khz，4Mhz低頻跳頻工作，感應范圍固定，不對人體有輻射危害。符合CE認證健康和安全標準：EN 62479:2010 , EN 60950-1:2006

其他高頻、超高頻讀卡器，沒有穩定的讀卡距離;沒有精確的識別邊界;受人體的屏蔽、衣服纖維、環境、天氣、雨水的影響;高頻無源卡識別距離太近，人體屏蔽影響大;超高頻有源卡識別距離太遠，均不能很好的控制;多人擁擠經過識別率低;超高頻有輻射危害。

四、體測系統軟件及中長跑計時功能

軟件具有測試者基本信息導入、測試數據的采集評價、可根據測試結果自動計算得分以及按國家學生/成人/軍人/武警體質測試要求的標準格式生成相應報表等多項便捷、實用的功能。軟件支持IC卡、網絡采集和其他測試方式的數據錄入，并具有強大的查詢功能以及圖文并茂的分析功能等。

1、支持IC卡、網絡等多種數據錄入方式，提高了系統的兼容性，同時提供錄入錯誤智能糾正功能。擁有強大的數據導入導出功能，支持基本信息批量導入導出，大大減輕了基層的工作量和人工出錯的概率;

2、導入學生/成人/軍人/武警學籍和測試項目信息;

3、導出學生/成人/軍人/武警測試成績;

4、測試成績導出方便、快速，可以自動快速計算、評分和評價，完全避免了手工誤操作的可能性;

5、學生/成人/軍人/武警成績和評價完全按國家標準化報表格式輸出，無需任何手工填寫工作 ;

6、支持800米，1000米等格式、范圍內自動糾錯和轉換符號功能，可以節約大量檢查核對工作;

7、支持數據糾錯功能，大幅度提高成績輸入、管理與上報效率;

8、數據管理: 具有數據統計、分析、導入、導出、數據備份(支持異地備份)、數據上傳及上傳云平臺等管理功能;

9、可提供現場打印運動鍛煉指導建議和營養指導建議;

10、軟件還支持用戶操作權限管理。同時具備日志管理，記錄任何修改記錄信息，加強了系統的靈活性和安全性。

中長跑計時軟件功能

1、格子化顯示跑步人員對應的名字、圈數、成績;

2、不限制同時跑步人數、中長跑圈數;

3、提前給對應號碼格配置卡號，支持測試卡片對應號碼格功能;

4、選中跑步人員進行測試，自動匹配測試人員信息和卡號;

5、支持語音播報測試人員和號衣匹配關系;

6、支持設置幾秒后開始計圈，防止起跑和終點一起時的誤讀;

7、實時、動態顯示計時時間，測試結束后自動保存成績并排序;

8、可根據設定的成績，處理成績，自動給出評分和等級，支持直接打印，支持導出保存。

五、系統配置清單：(不同需求可根據需要改修配置)

六、典型應用案例

6.1 軍隊及執法部門的體能訓練達標、選拔

在軍隊及執法部門，軍人、執法人員的體能素質是重要的考核指標，一旦體能不能達標將面臨淘汰，為增強軍人、強執法人員平時訓練的科學管理，基于低頻射頻識別技術的中長跑計時計圈系統將是最佳選擇，她可以保證在無外界干擾的情況下，對測試人員的體能成績進行科學的統計分析，并保留大量數據，可供分析，從而制定更加科學的體能訓練方式。

6.2 學校學生體能訓練，適用于大中小學校、專業體育院校，大學生體能達標測試

采用RFID計時系統，改變了傳統方式老師對被測試學生進行跟蹤秒表測試，手工掐秒表效率低、計時準確性差、訓練趣味性差、老師強度大等弊端。而采用先進的RFID中長跑計時計圈訓練系統，可以改變以上傳統方式中的弊端，使學生測試成績形成數據庫，成績真實，便于分析，從而制定更加科學的訓練測試模式，同時降低老師在跑步訓練上的工作強度，有更多的時間輔導其他鍛煉測試。