跑步计时计圈系统

一、系统概述

在田径体育场上,在跑道上举行的中长跑,竞走径赛项目不少,如1500m、3000m、5000m、10000m、5公里竞走,10公里竞走等。这部分项目需要记录运动员从起点到终点的运动时间和先后名次，传统的跑步比赛计时器有秒表，智能表，这类型计时器因受到计时操作人员的反映差异及实践经验等主观因素的影响，成绩误差非常大。再加比赛或考试时同时跑步的人多，而人的视力及记忆力有限，很多时候会出现偏差，经常出现成绩张冠李戴。最终比赛成绩也需要人工录入，工作量大，容易出现人为错误。

如何准确记录每名运动员所跑的时间和圈数，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。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——自动计时计圈设备，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中长跑自动计时计圈系统。

二、系统的工作原理及基本组成

跑步计时计圈系统采用全球领先的RFID低频射频3米远距离识别技术、跳频抗干扰技术、Cypher通讯技术、Timing计算机信息处理等高新技术与国民体质、体育径赛相结合的计时系统。每次开始比赛时，每个运动员分配一件号衣，内置RFID低频射频卡，当运动员在操场上开始跑时，同时系统软件开始计时。当运动员经过终点计时地毯天线时，地毯天线能够立即检测到运动员身上号衣内卡片信息，并通过计时计圈主机上传给计算机后台系统软件，后台系统软件将同时采集到的时间、卡片信息与相应运动员信息对应，实时显示圈数和时间，当比赛结束时，软件可统计比赛情况，从而实现对中长跑项目自动计时计圈的目的。

系统主要功能有：

1、国民、学生体质测试一体化：系统采用集约一体化平台架构，集成国民体测项目和学生体测项目所有的系列测试，模块化应用，解决客户大数据、一体化需求。

2、中长跑测试模块：统计中长跑结束后，各运动员的完成圈数和时间，处理成绩统计并自动保存，可直接打印或导出成绩单;

3、显示比赛实况：在中长跑软件上可以实时看到跑步人员每次经过终点线的时间和圈数，也可以投射到大屏幕或电视屏幕显示，即时、动态显示比赛实况，激烈赛况一目了然。

4、无需重复发卡，自动匹配跑步人员和感应卡，快速、准确、高效。

2.1 系统组成

整套系统由跑步计时计圈仪(含铝合金箱、铝合金支架、低频远距离读卡器、可充电电池等)、地毯感应天线、专用背心及低频感应卡、PC平板主机及软件四部分构成。

2.1.1、计时计圈主机

产品特性:

◆ 设备内置可充电电池，可工作8小时以上，无需外接电源

◆ 读卡距离远，采用地毯天线，读卡高度大于3m 的读出距离

◆ 安装通道宽，标准地毯3米长，特殊情况下，可根据需要定制

◆ 多天线，最多可带4路天线，标配1个

◆ 防冲突，单个天线速度可达20张/秒

◆ 高精度读取，误读率低于一亿分之一

◆ 全套设备可移动便携式，布置方便

◆ 低频卡放置于专用背心里面，实现真正自动识别

技术参数:

箱体尺寸：470 * 355 * 150 mm

支架高度：1200mm

工作温度：-20～+60℃ (适用于室内和室外安装)

工作湿度：0 - 80% 无凝结，信号穿过液体感应距离无任何改变

工作频率：全球唯一，发射频率125KHz，接收频率 4MHz，低频无辐射危害

产品应用:

学生中考训练计时计圈、运动员比赛计时计圈系统、部队体能测试计时计圈、卡丁车计时计圈系统、自行车计时计圈系统等应用到需要计时计圈的所有系统。

2.1.2、远距离感应卡：(缝在号码布内、固定在臂带内、放在号衣内)

英国全球著名品牌Cyphertag低频感应卡可放置于口袋内，或者背心号码布内，或者绑在手臂袋上，用于测试人员身份识别，每个测试人员只需要携带一个RFID低频感应卡作为运动场上的身份识别。

产品特性:

远距离识别：读卡高度可达3米

防冲撞：单天线可同时识别20张感应卡

低电池检测：当卡片电量低时，发出低电池信号

高精确性：误读率低于1亿分之1

高安全性：私有加密协议，随机通讯数据

长寿命：30万次以上使用寿命，仅在感应范围内工作

自休眠：离开感应区自动体眠

抗液体：下雨天、水中工作感应距离无任何改变

技术参数:

设备号：64位编码，输出位数可选

尺寸：86 * 54 * 4.5毫米

工作寿命：带电池，寿命30万次以上

材质：亮灰色ABS外壳加聚碳酸酯标签

工作温度：-20～+60℃

工作湿度：0 - 80% 无凝结，水里正常工作，水中感应距离无任何改变

工作频率：发射频率4MHz,接收频率 125KHz

2.1.3、终点地毯感应天线

技术参数:

调谐器工作频率：125KHz发射，4MHz接收

调谐器工作电流：150mA

调谐器供电电压：5V DC，由计时仪直接供电

调谐器工作温度：-20℃ +60℃无凝结

地毯天线尺寸：1200mm * 3000mm(或根据需要定制)

天线：2.5平方铜芯线

地毯材料：PVC胶底，聚酯氨条纹绒面，吸水、耐磨、防滑、容易清洗

2.1.4、 PC平板主机

产品特性：

1.采用10.8寸1920×1280高清触控电容屏，画面清晰，易于操作。支持多点触控，简化操作步骤，提升用户体验;

2.主机采用正版Windows10+安卓双操作系统，稳定高效，具有强大的应用功能;

3.易于操作的图形化界面，专业定制设计的UI操作界面,简洁、美观

4.不小于4G运行内存，64G的移动存储，4组标准USB接口，可直接插入U盘导入1000000条测试名单信息，也可直接导出测试成绩至U盘自动生成Excel表格;

5、主机内置大容量可充电锂电池，可独立工作1个工作日以上，在停电时不影响测试;

6.与检测器之间采用Wifi模块传输方式进行组网，实时测试数据传输，且主机备带蓝牙传输功能;

7.可采用IC卡进行身份识别，其中IC卡带有测试数据储存功能，能够将测试完的数据储存在卡中;

8.兼容测评设备：支持身高体重、肺活量、坐位体前区、立定跳远、50米往返跑等常用体测设备，方便用户切换设置不同的应用场景;可无线扩展连接多台单机进行同步测试提高测试效率，主机可自动识别单机，具有抗干扰强的优点;

9.内置TF卡读卡器，扩充存储容量，低功耗，HDMI可外接大屏及外接打印机。

技术参数：

处理器品牌：Intel/英特尔

存储类型： EMMC

内存容量：4GB

存储容量：32GB

分辨率：19201280

触摸屏类型：电容屏

屏幕尺寸：10.8英寸

接口类型：音频接口 USB 网口 HDMI

CPU主频：1.84 GHz

热门功能：WiFi/重力感应/HDMI/3G外挂/U盘外挂 陀螺仪 HDMI 蓝牙

操作系统：windows 10

网络类型：WIFI

三、跟其他RFID产品对比的优点：

市场上有很多的计时计圈产品，但是绝大部分都是基于超高频技术的产品，标签受人体、汗水、天气、wifi蓝牙等无线产品影响，漏读率高;扇形感应区，没有明确的感应边界，没到终点线就识别或过了终点线才识别、成绩前后搞错;戴在手腕上的存在左右手前后问题，误差大，而我们使用的低频远距离产品就能很好的解决这个问题。

1、长条形覆盖范围，精确的位置识别，稳定、精确的读卡边界，感应边界就是终点线;

2、10人50米冲刺通过，均能识别，确保不漏读 ;

3、抗强干扰，抗液体(水下距离不受影响，常用于游泳比赛计时)，抗人体屏蔽，抗纤维屏蔽影响，不受天气环境影响，不受现场wifi无线等影响

4、防冲突，单天线同时可识别20多张卡，确保数量多的情况下不漏卡，多天线可以确保更多的卡片被识别。

5、NFC近场通讯，低频125Khz，4Mhz低频跳频工作，感应范围固定，不对人体有辐射危害。符合CE认证健康和安全标准：EN 62479:2010 , EN 60950-1:2006

其他高频、超高频读卡器，没有稳定的读卡距离;没有精确的识别边界;受人体的屏蔽、衣服纤维、环境、天气、雨水的影响;高频无源卡识别距离太近，人体屏蔽影响大;超高频有源卡识别距离太远，均不能很好的控制;多人拥挤经过识别率低;超高频有辐射危害。

四、体测系统软件及中长跑计时功能

软件具有测试者基本信息导入、测试数据的采集评价、可根据测试结果自动计算得分以及按国家学生/成人/军人/武警体质测试要求的标准格式生成相应报表等多项便捷、实用的功能。软件支持IC卡、网络采集和其他测试方式的数据录入，并具有强大的查询功能以及图文并茂的分析功能等。

1、支持IC卡、网络等多种数据录入方式，提高了系统的兼容性，同时提供录入错误智能纠正功能。拥有强大的数据导入导出功能，支持基本信息批量导入导出，大大减轻了基层的工作量和人工出错的概率;

2、导入学生/成人/军人/武警学籍和测试项目信息;

3、导出学生/成人/军人/武警测试成绩;

4、测试成绩导出方便、快速，可以自动快速计算、评分和评价，完全避免了手工误操作的可能性;

5、学生/成人/军人/武警成绩和评价完全按国家标准化报表格式输出，无需任何手工填写工作 ;

6、支持800米，1000米等格式、范围内自动纠错和转换符号功能，可以节约大量检查核对工作;

7、支持数据纠错功能，大幅度提高成绩输入、管理与上报效率;

8、数据管理: 具有数据统计、分析、导入、导出、数据备份(支持异地备份)、数据上传及上传云平台等管理功能;

9、可提供现场打印运动锻炼指导建议和营养指导建议;

10、软件还支持用户操作权限管理。同时具备日志管理，记录任何修改记录信息，加强了系统的灵活性和安全性。

中长跑计时软件功能

1、格子化显示跑步人员对应的名字、圈数、成绩;

2、不限制同时跑步人数、中长跑圈数;

3、提前给对应号码格配置卡号，支持测试卡片对应号码格功能;

4、选中跑步人员进行测试，自动匹配测试人员信息和卡号;

5、支持语音播报测试人员和号衣匹配关系;

6、支持设置几秒后开始计圈，防止起跑和终点一起时的误读;

7、实时、动态显示计时时间，测试结束后自动保存成绩并排序;

8、可根据设定的成绩，处理成绩，自动给出评分和等级，支持直接打印，支持导出保存。

五、系统配置清单：(不同需求可根据需要改修配置)

六、典型应用案例

6.1 军队及执法部门的体能训练达标、选拔

在军队及执法部门，军人、执法人员的体能素质是重要的考核指标，一旦体能不能达标将面临淘汰，为增强军人、强执法人员平时训练的科学管理，基于低频射频识别技术的中长跑计时计圈系统将是最佳选择，她可以保证在无外界干扰的情况下，对测试人员的体能成绩进行科学的统计分析，并保留大量数据，可供分析，从而制定更加科学的体能训练方式。

6.2 学校学生体能训练，适用于大中小学校、专业体育院校，大学生体能达标测试

采用RFID计时系统，改变了传统方式老师对被测试学生进行跟踪秒表测试，手工掐秒表效率低、计时准确性差、训练趣味性差、老师强度大等弊端。而采用先进的RFID中长跑计时计圈训练系统，可以改变以上传统方式中的弊端，使学生测试成绩形成数据库，成绩真实，便于分析，从而制定更加科学的训练测试模式，同时降低老师在跑步训练上的工作强度，有更多的时间辅导其他锻炼测试。