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)了紅外線計時設備、終點全自動電子攝影/攝像計時設備。由于紅外線計時設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。由于該設備能長期保存時間圖像，可重復查驗，而廣泛用于田徑、自行車、賽艇、皮劃艇、摩托車等競賽項目中。但該設備也有一定的局限：它較適合距離短、每組參賽運動員數量在幾十人以下、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/攝像計時設備很難滿足比賽的要求，也不能完全準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，準確記錄每名運動員行進的圈數，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。然而，田徑比賽的不可重復性決定了：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——自動計圈設備，并與終點全自動電子攝像計時設備相結合，準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、計算機信息處理等高新技術與體育競賽相結合，便于運動員攜帶而不影響其競技狀態(tài)，當運動員帶著射頻識別卡經過計時線圈時，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運動員信息對應，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：比賽結束后，計算機即統(tǒng)計出各運動員的起訖時刻、完成圈數、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，為賽場的經營管理、財務管理、車輛管理等提供如實的數據。

　　二、系統(tǒng)組成

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

　　2.1 RVSP2 跑步計時計圈儀

　　產品特性:

　　◆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示，標配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，標準地毯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，英國國家標準認可

　　技術參數

　　尺寸：(高)325 x(寬)285 x(厚度)65毫米 【內部讀卡器(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

　　最大天線大?。翰捎弥睆?.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

　　產品應用:

　　學生中考訓練計時計圈、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)等應用到需要計時計圈的所有系統(tǒng)。

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

　　產品特性:

　　遠距離識別：根據地毯天線大小，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，隨機通訊數據

　　低電池檢測：當卡片電量低時，輸出低電池信號

　　長壽命：5年使用壽命，僅在感應范圍內工作(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：離開感應區(qū)自動體眠

　　抗液體：水中工作感應距離無任何改變

　　技術參數:

　　卡號：64位編碼，輸出位數可選

　　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：亮灰色ABS外殼加聚碳酸酯標簽(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

　　產品特性:

　　連接調諧盒，讀到卡片調諧盒黃燈閃爍同時蜂鳴器鳴叫

　　跟感應卡交互，識別卡的區(qū)域

　　室外全天候工作、低頻跳頻技術抗干擾能力強

　　技術參數:

　　工作頻率：125KHz發(fā)射，4MHz接收

　　尺寸：1000mm * 3000mm(根據需要定制)

　　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，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，應用該系統(tǒng)就能解決此問題：每當每名運動員經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時刻，傳給控制計算機存儲。當運動員跑完全程，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，經控制系統(tǒng)處理后，確認運動員的身份，并記錄下對應時刻，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名次。

　　四、計圈功能的實現(xiàn)

　　對于在田徑場、滑冰場等場內進行的中、長距離比賽，運動員要在場內行進幾圈到幾十圈，需要記錄運動員行進的圈數，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卡，當運動員聽到發(fā)令槍聲，起跑后，運動員每經過一次終點線時，位于終點線處的天線接收到運動員攜帶的感應卡發(fā)出的信號，經讀卡器處理后，識別出該位運動員的身份，并記錄下相應圈數，從而完成了自動記錄所有參賽運動員行進圈數的目的。

　　五、結論

　　該系統(tǒng)是以射頻識別技術為基礎，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，提高競賽設備的高科技含量，使我國舉辦的國際國內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)也是目前國內最具性價比的設備，無論是邊界識別精度、感應標簽識別正確率、傳輸速度、識別高度都處于世界領先地位，已經有多家合作單位選擇使用CYPHERTAG作為跑步訓練、中考、體能測試的指定設備。

　　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)設計方案：

　　方案1、使用RVSP2讀卡器及TVX1感應卡：

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

　　附件：

　　1、Cyphertag產品的RS232通訊協(xié)議：

　　波特率(Baud Rate)：9600;

　　數據位(Data bits)：8位;

　　奇偶校驗(Parity)：無;

　　停止位(Stop bits)：1位

　　讀到的數據都放在一個RS232口輸出。

　　RVR1讀卡器標準輸出格式為：

　　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][天線標志位][$0A][$0D]

　　五位十進制PID碼對應電子卡的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，應盡快更換電池;天線標志位取值為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