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论文范文电子计时计分体系设计
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电子计时计分体系设计
第一章绪论
1.1计时计分系统简介
电子计时和记分系统,主要用于各种比赛中,对比赛中的数据进行采集和分配。
它能够对各类体育竞赛进行成绩的分析、运动员信息的处理、比赛期间数据的通讯等。
在一些大型体育赛会中,比如世界级、洲际、国家的比赛中,电子计时记分系统有着十分重要的作用,因为在比赛中人工计时存在很大的不稳定因素,因此这类体育赛会要求电动计时。
人工手动计时装置已经被时间所淘汰。
我国体育竞赛委员会对比赛中所使用的计时系统有明确的规定,但凡是举办我国一、二、三类的比赛,均必须使用电子计时的装置,否则成绩不被承认。
由于体育竞赛不可重复,对计时和记分系统的要求也十分高,不仅要实时准确记录成绩,还需要一个严密的以计算机技术为核心的电子服务系统[1]。
电子计时和计分系统主要任务有两个:
计时和记分,一般由硬件系统来完成;对现场采集到的成绩进行立即的处理,一般由软件系统来完成。
其中计时和记分包括一些硬件设施和摄像仪器,能够精确地采集现场的成绩。
现场的成绩处理系统主要是一些软件程序,针对竞赛过程中的各种数据进行处理。
电子计时和记分设备要求最高的则是采集比赛时间信息,由于比赛的不可重复性,以及比赛的激烈程度,成绩往往十分接近,这就对计时计分的精度要求十分高,在大多数比赛项目中,计时计分精度要求至少达到1/1000秒[2]。
与此同时,通过无线传输设备,系统将比赛成绩发送给控制室,控制室配置成绩处理系统,迅速对成绩进行处理,判决名次,确定晋级等,在许多赛事中,同时需要进行电视转播,要求具有很高的时效性。
综上所述,准确性、稳定性、可靠性,以及时效性,都是对电子计时和记分系统进行优劣评判的标准。
………
1.2国内外比赛计时计分系统
经常观看体育竞技比赛的同学会发现,在奥运会、全运会等比赛中的田径场运动、球类运动的现场设施,随处可见一个很熟悉的标志。
这个品牌来自瑞士,名为欧米伽,欧米伽是十分精密的计时品牌,该品牌生产的许多手表均为世界顶尖级。
该公司针对体育竞赛所设计的计时和计分系统,更是世界顶尖级的计时计分系统。
它曾在北京奥运会、伦敦奥运会、索契冬奥会还有一些锦标比赛中,有着十分重要的作用。
欧米茄拥有世界最先进的计时和数据处理技术:
光电子眼设备,可在参赛者冲过终点时即时判定结果;终点的光感摄影机,具有终点摄影和计时器的双重功能,能够在赛后15秒内计时裁定前三名胜利者;追踪监察器,可对每位参赛选手进行跟踪,并实时讲成绩显示在电视屏幕上。
其终点的光感应摄像机每秒能够拍摄2000多幅高清图片,每张都能显示相应时间,这是对计时一个十分巨大的突破。
欧米伽以其分毫不差的计时、完美显示及公布结果,成为国际奥运会的重要组成部分。
国内有许多公司专门生产计时计分系统,用于田径、篮球、游泳、赛车等各类赛事,可以进行计时计分及成绩处理。
不同的赛事由于其场地的不同,有不同的设备,主要区别体现在终点计时设备上。
有孚中体是一个体育比赛用品生产公司,在该公司所生产的针对自行车比赛的计时系统中,在比赛前给运动员携带双频运动的计时标签,并在终点铺设计时的地毯,当运动员通过终点时,地毯天线受到来自自行车的压力后,将压力信号转化为电信号,并发送到计时器,从而完成对当前参赛者比赛的时间信息和标签的相关信息的记录,可以完成计时的功能。
北京另外一个体育计时用品生产公司,中意明安体育科技公司,生产的田径计时计分系统则采用彩色型终点摄像计时系统,该摄像头同伦敦奥运会的光感摄影机相似,能够同时进行终点摄影机和计时器,采用的是专用网络化的终点摄像头,摄影速度也可达2000帧/秒,图像相对清晰,并快速判读成绩和名次。
………..
第二章电子计时计分系统
2.1比赛规则及场地设施简介
水上运动是奥运会的一项体育比赛活动,它不同于陆地比赛,主要过程或全部过程都是在水面、水下或水上进行。
水上运动一般分为水上竞技项目、船类竞技项目、滑水运动、潜水运动。
有奥运项目,如赛艇、皮划艇(静水、激流),也有全国运动会比赛项目,摩托艇、滑水、游泳和其它非奥运会项目。
由于水上运动是最接近大自然的运动项目,受到许多运动员以及业余爱好者的喜爱。
许多水上运动例如皮划艇,在动态水域,大多是江河湖泊等天然水域中进行,水流或急或慢,水域或宽或窄,水花在比赛过程中飞溅,具有十分刺激的竞赛过程。
许多运动员都表示,水上运动是一项很容易让人沉迷的运动。
赛艇运动是指由一名或多名桨手朝舟艇前进方向,一般以为直线前进,运动员用他们的整个身体的肌肉力量,以船桨为杠杆,奋力推进赛艇前进的一项单人或多人的运动方式。
在皮划艇运动中,有一种特制的小艇,由一个或几个桨手进行划行操作。
特制的小艇有皮艇和划艇两种,两种船艇两头尖小没有桨架。
皮艇运动员坐在艇内,利用一支两端桨叶相互垂直交叉的桨,在船艇的两侧奋力轮流划水;运动员前腿成弓步,后腿膝盖跪着,双手捧着一个单桨,在艇的一侧进行奋力划水。
皮艇的舵桨一般由运动员两脚操纵;而无舵的划艇,则全靠运动员的划桨行动掌管船艇的前进目标。
……..
2.2电子计时计分系统硬件构成
系统由硬件和软件两部分组成。
包括一个计时控制器,一个发令器,三个段点计时器,一个终点计时器。
该设备可以用于静水项目比赛、帆船帆板比赛、田径比赛、室内外自行车比赛等多种竞速项目的比赛计时计分。
既可在标准场地组织比赛,也可以在湖泊、河道等不具备220伏电源的临时场地组织比赛。
该系统接口设置繁多,可以灵活的与场地显示大屏、终点喇叭、起点发令喇叭、苏格玛起航器、计算机等直接相连。
系统之间不仅可以方便的进行无线数据通信,也具备语音通信功能,有效通信距离大约十公里。
该系统计时精确,显示精度达到千分之一秒,稳定度达到10-6ppm/C。
系统具备扩充能力,设计方可以根据用户的要求或比赛类型的要求,进行设备数量或功能的扩充。
系统稳定度高,维护费用少。
………
第三章晋级改进方案........19
3.1比赛的晋级规则..........19
3.2软件存在的问题及改进方法....21
3.2.1晋级任务.....21
3.2.2原晋级方法及其存在的问题........22
3.2.3晋级问题解决方法..........24
3.3晋级算法分析.......27
3.4Protel简介.....34
第四章抽签介绍.........37
4.1比赛的抽签规则....37
4.2抽签过程简介.......37
4.3抽签程序分析.......40
4.4抽签涉及到的函数语法.....41
第五章无线局域网电子计时计分系统操作......43
5.1计时计分设备操作......43
5.1.1起点裁判系统操作..........43
5.1.2段点/终点裁判系统操作........44
5.2软件操作流程.......47
第五章电子计时计分系统操作
5.1计时计分设备操作
参赛艇在起点的裁判允许后可以进入起航区,但直到前一组比赛赛艇全部离开起航区才能进入比赛航道。
起航裁判员按照抽签结果安排赛艇进入各自航道。
各赛艇在规定的起航时间前2分钟,必须在其起航位置就位。
当距正式起航2分钟时,起航发令员宣布“2分钟”指令,则向各参赛舟艇预示,已正式处于等待发令的状态。
在发出指令前,发令员应确信航道裁判和起点裁判已经准备就绪,然后发令。
起点裁判系统的操作如下:
成绩计时和登陆航道号。
赛艇到达该段点处时,按动计时手柄,计时成绩将按照名次顺序显示在相应的位置上。
然后按液晶显示器左边“箭头键”,输入相应行航道号(也可以每输入一个航道号,按一次《确定》键光标自动跳到下一航道)。
待所有有舟艇的航道输入完毕后按《返回》键即完成航道号的输入,此时光标消失(也可以连续按《确定》键,直到最后一行的光标消失)。
…….
结论
本文介绍了电子计时计分系统的构成,包括硬件构成和软件构成。
硬件系统用于进行现场成绩的采集,包括起点计时、段点计时和终点计时设备,无线电传输设备,计时控制设备。
软件系统用于对采集到的成绩进行现场处理,该系统由Delphi软件编写,使用Delphi软件自带的数据库进行数据的存储。
主要能够实现运动员的管理、赛程的安排、比赛成绩的处理。
本文还详细介绍了一种新型的晋级规则的编写方法,对原有程序的晋级部分进行了升级。
该方法采用Protel电路板设计软件绘制的比赛的晋级规则,独特新颖,将两种软件完美结合起来,不仅改进了晋级的速度,更让晋级规则变得直观简单。
更重要的是,即使晋级规则发生了变化,也不再需要进入程序内部修改编码,只需要重新绘制一个晋级流程图即可,相比较单纯的利用编码实现的晋级具有十分巨大的突破。
本文还对软件中抽签部分进行了方法介绍,以及抽签过程所体现的数学思想。
…………
参考文献(略)
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