田径计时记分系统(2013).doc

田径比赛计时记分
系统技术方案

北京中意明安科技有限责任公司

2013-7-23

北京中意明安科技有限公司是一家专业从事设计、研发和销售各类体育比赛裁判系统的高科技企业。
我们的宗旨是通过不断的科技创新保持技术优势，通过行业内外的广泛沟通与合作保持信息领先，通过严格的品质管理及品牌建设树立品牌形象，实现有序健康的发展。
我们坚持以市场为导向、以质量为基准、以创新为根本的价值观，坚持站在技术前沿，永不停步。
我们拥有专业的研发团队和优秀的服务队伍，自公司创立以来，一直以为客户提供完善的产品和完美的服务为己任。伴随着公司的发展壮大，我们合理地增加工作岗位，努力提高收入水平，保障职工享有的各项权利，是我们对社会最大的回馈。
秉承以人为本，以创新和服务求发展的经营理念，凭借先进的技术、可靠的产品、优质的服务成为行业内翘楚，产品销往全国各地并出口到世界各国，在广大用户中赢得了良好的信誉。
经过多年研发，我们拥有多项独享专利技术，广泛应用于各类产品之中。目前我们的产品主要有球类、田径、游泳、射击、赛车、水上项目、冰上项目和其他项目八大系列比赛的计时记分系统，也专门为各类特殊行业比赛研发优质的产品。
未来的中意明安将以发展我国的体育比赛裁判系统己任，努力将中意明安建成一个高技术、高效益、国际化的现代化大型企业,成为全球体育比赛裁判领域的一流企业。

一、田径计时记分系统组成
田径计时记分系统分径赛设备和田赛设备两部份。
（一）径赛设备包括：
⊙ 彩色型终点摄像计时系统，
⊙ 径赛实时计时器，
⊙ 计圈器，
⊙ 起端设备等项组成；
（二）田赛设备包括：
⊙ 田赛成绩公告牌，
⊙ 激光测距仪，
⊙ 延时计时器，
⊙田赛及径赛都使用的风速仪。

二、网络化终点摄像计时及判读系统
（一）简介
随着当今科技进步和世界体育电子计时记分系统发展的步伐，在 CCD摄像终点计时及判读系统的基础上，2001年开始进一步研制黑白型网络化终点摄像计时及判读系统，2003年进入系统联调和现场试用，经使用后，专家们认为该系统是国际上最新型的终点电动计时系统。2005年又在黑白型网络化终点摄像计时及判读系统的基础上开发出全彩色型网络化终点摄像计时及判读系统，它应用了先进的CCD（或CMOS）摄像技术、现代嵌入技术、网络技术、数据图像压缩处理技术、光学成像等光机电一系列高新技术，可应用于体育竞赛竞时项目，是国际国内体育大赛必不可少的计时设备，该系统能迅速准确、实时地判断出运动员冲刺终点线的先后名次并读出成绩，保证体育竞赛的公平、合理。
本系统具有计时精度高、操作简便、判读速度快、成本低廉等优点，可打印成绩单、打印图像及发送成绩。符合国际竞赛规则关于径赛终点全自动计时设备的要求。适合于各种级别的田径项目。
（二）系统组成
全套系统由专用网络化终点摄像头、发令传感装置、计时控制及成绩判读机、激光打印机、UPS 电源组成基本计时系统（如左图）。

发令示意图
（三） 原理
利用CCD摄像器件（或CMOS摄像器件）采集运动员冲刺终点线瞬间的窄缝图像，由专用网络终点摄像头内的控制电路对该图像进行数字化处理并与对应时间叠加，形成运动员冲刺终点瞬间的连续窄缝数字图像，存入动态存储器中，通过网络接口与计时控制及成绩判读机相连，并将图像和时间数据高速传输到计时控制及成绩判读机，该机将图像数据重建在显示器上显示，裁判通过移动垂直时标线到运动物体的某一特定部位（按竞赛规则规定），按一下鼠标键确认后，就自动读出成绩，成绩自动排序，并打印成绩表，发送成绩。每项比赛完毕，图像和时间数据及判读成绩可存入硬盘中，长期保存。

示意图

系统图
（四） 功能
1.由声转换成电讯号，经电缆传输自动启动计时（延时小于1/1000 秒），当运动员通过终点线时被专用彩色网络化终点摄像头摄入图像，再经过处理组成带时标的图像，组成起点、终点无人为因素的客观、公正的全自动计时。
2.数据图像硬盘或光盘存储。
3.计时控制及成绩判读机可作图像放大、伪彩色变换、边缘提取等图像处理。
4.判读出成绩由激光打印机直接打印输出，经串行RS232接口可传到竞赛网络计算机，从而将成绩传到显示牌、 成绩编排等处。
5.被记录的图像和处理后的图像可由激光打印机打印。

（五） 主要技术指标
① 计时时钟准确度＜2×10-7，稳定度＜2ｘ10-7
② 窄缝采样间隔：最高1／2000秒
③ 可判精度：最高1／2000秒
④ 采集终线图像窄缝宽度：13ｕｍ
⑤ 图像：彩色，灰度等级：256级
⑥ 终点线光照度：≥2200Ｌｘ。
⑦ 终点设备在交流电瞬间停电时，ＵＰＳ备用电源可在15分钟内不丢数据。
⑧ 终点设备交流220Ｖ±10％供电，功耗1200瓦，发令装置由9Ｖ电池供电。
⑨ 工作温度：-5℃－40℃。
（六） 设备清单
详见附件清单。
三、径赛实时计时器
（一）简介
本设备能直观地在竞赛中给运动员和观众提供从发令计时的实时进行情况，属完整的半自动计时设备。径赛实时计时器不仅能与全自动终点摄像计时配合使用（配有相互接口），在一些竞赛项目更换终点传感方式后就是符合规则的正式计时装置，如自行车、滑雪、滑冰等。此外还可用于径赛的训练等，它是多用途计时设备。
（二）组成
径赛实时计时器由计时控制计算机、打印机、红外光电拦切装置，7位7段LED显示牌组成，计时控制计算机能自动接收来自发令传感器的讯号启动计时器工作，接收来自运动物体经过终点瞬时的光电拦切信号，自动停止计时；同时输出一路控制设在场内的时间公告牌，另一路可输出到实时时间视频叠加为电视提供滚动时间视频信号。成绩可由打印机打印。

（钢构磁翻转设备）
（三）主要技术参数

① 时钟稳定度5×10-6显示计时记录1/100位，最大计时容量9小时59分59秒99， 行进时显示秒以上位（1/10，1/100秒抹黑），停止时显示到1/100秒位。
② 数据一路转输到二至四块LED显示牌，另一路供视频叠加。
③ 打印机可打印成绩单。
④ 中、长距离比赛可提供每圈的进行时，根据竞赛规则要求不同而提供最终 参考成绩和正式成绩。
⑤ 计时控制计算机交流220V±10%供电，功耗小于0.5KW。
⑥ 显示牌7位，交流220V±10%供电，功耗小于0.5KW。

（四）设备清单
序号
设备名称
数量
1
计时控制计算机
1台
2
7位7段LED显示牌
1块
3
红外光电拦切装置
1套
4
专用信号电缆线
2套

四、计圈器
供径赛长距离比赛中记录运动员所跑圈数，三面显示方便观众和运动员观看。改变圈数用控制器人工键入。

技术指标：
1. 记圈器为二位数显示，0-99圈递减，采用200×120×22（mm）LED三面显示。
2. 控制器可供人工键入用。
3. 交流220V±10供电，最大耗电小于0.2KW。
4. 配有脚轮便于移动。

五、电子起端监跑设备
通过带电子传感器的塑胶跑道专用起跑器，检测运动员的起跑反应时间，并根据竞赛规则规定，判定是否有运动员起跑犯规。该设备由电子监测起跑器、100米起端监跑及扩声设备、200米起端监跑及扩声设备、400米起端监跑及扩声设备组成。

起跑器 起跑监测主机

起跑监测系统图
技术参数：
① 自动打印输出起跑反应时间
② 标出发令枪响前抢跑的道次，同时发令员头戴耳机中有一笛声提示。

六、田赛成绩公告牌
田赛成绩公告牌是用磁翻转显示器件，显示运动员号码、次数、成绩及成功或失败信息。它由专用田赛成绩公告牌控制器控制，也可由联网微机控制并可旋转。

1、显示牌主要技术参数：
① 运动员号码显示四位：0000-9999
② 次数显示一位：0-9
③ 成绩显示四位：0.00-99.99
④ 成功以白色显示，失败以红色显示。
⑤ 显示牌向左或向右旋转90度，自动回位。

七、激光测距仪
该仪器利用激光测量原理，测量跳高、跳远、标枪、铅球、铁饼、链球田赛项目运动员的成绩，并将成绩传给田赛管理计算机，从而实现成绩的处理和公告。
技术参数：
1) 测角精度：7”
2) 测距精度：2mm+2ppm

八、延时计时器
该设备供田赛使用，根据国际田径竞赛规定，当运动员准备完毕后，必须在规定的时间内完成动作，该机就是为完成此功能给裁判和运动员提供依据，同时也使观众和运动员本身了解时间进行情况。

1、技术参数：
① 由单片机控制。
② 牌面钟由分、十秒、秒递减显示。
③ 最大计时9分50秒，根据规则和实际进行情况，由拨码盘任意选择计时数。
④ 电压：交流220V±10V整机耗电220W。
2、设备名称、数量
① 采用220×120×22LED显示牌 1块
② 可移动式底盘 1套
③ 控制器 1个

九、风速仪（带显示牌）
测量田径比赛的径赛直道项目和田赛跳远、标枪等项目现场的风向及数值，并通过风速显示牌公告显示。

技术参数：
1． 测量精度：0.1m/s
2． 平均值计算时间：5s，10s，13s
3． 显示位数：3位数字

十、田径成套设备包装体积、重量
包装体积约：34m3。
重 量 约：1200kg

十一、体育场田径计时记分系统有关土建设计的工艺基本要求
国际上除少数专为田径训练、竞赛设计的场地外，大多数均为与足球场共用，故在设计上除径赛跑道（3000米障碍外）基本上大同小异，但田赛的设置就有较大的不同，所以在使用田径计时记分系统的配电，信号点时也略有不同，本设计是以跳远、三级跳远区、撑杆跳区在东西跑道两则；投掷区、跳高区在南北跑道内则为依据做的，如总平面设计功能区的不同，随之局部更改设计即可，同时，大多数在内场的配电点也可以作为计算网络布线点使用。本设计要求应与土建设计，体育工艺设计，计算机网络设计密切配合，但可作局部调整，最后纳入土建设计之中，统一规划施工。

（一）终点计时专用控制室

1. 建在跑道终点线的延长线的看台最上方，层高不低于2.2M，面积不少于15M2 ，室内靠内场地面前沿高0.5M标高处与跑道终点线的夹角在不小于20度。见图8-1
2. 控制室靠内场一侧，应有良好的观察整个田径场地的视线，建议室内地面的的前沿0.5M以上至1.6M采用移动式玻璃窗；室内地坪采用无振动地面。
3. 室内视当地气温可配空调；普通照明；适当装饰；室内沿墙配多组标准电源单相插座组，总容量15KW，最好双路供电设有配电箱，接地电阻小于2欧。
4. 室内必须设信号电缆箱，可用φ60的PV管分两路，U一路至竞赛计算机编排室与竞赛信息中心服务器联网，一路至内场跑道终点线延长的看台下沿墙面A处设信号电缆箱U，见图8-3供全场径赛发令信号联网。
5. PV管在施工中应留有铅丝和转接口，以便日后穿接信号电缆。
6. 当跑道施工划线完后，应用经纬仪以终点线1-8道（两点一线）打到终点控制室的地面上，并作永久性标记，供设备定位点使用。
7. 有条件时，可以设小型洗手间。
8. 在内场照明设计时，注意在跑道终点线为中心左右1米区域，照度应达到2000Lux。
（二） 场内计时记分系统信号，配电有关管线
1.径赛：为保证终点计时的可靠性，国际上都采用发令枪声自动起动电子计时器计时，而信号靠有线传输，所以在规则内的比赛项目的起点均应设信号、配电箱，通过管线汇总到终点计时控制室AC、D、F点，如图8-3所示。
1) 信号电缆统一使用KVVP-16×0.12(16芯)信号电缆，接插件由我所提供。
2) 各点同时配电2KW，供监跑与扩声发令使用。
3) 场内信号管统一使用φ50的 PV ，汇总在A号信号箱内。
2.田赛：根据体育工艺设计的赛点设地井，供田赛的计时记分设备的供电，以及计算机成绩处理网络点使用如图8-3所示。
1) 每个井点应与场内统一排水系统相接，有良好的排水性，不能采用自然渗漏办法。如图8-2所示。
2) 每个井点配三相电5KW，并附单相、三相防水插座组和供电开关。
3) 可用φ50 的PV管两根，相互间连通，一根为配电，一根为计算机网络线管。计算机信号线可采用RJ45双绞线。
4) 井盖的设计应有防雨功能。
为安全考虑，以上全部配电，统一由一个开关柜输出，有活动时配电，无活动时切断电源。
计时房图：

成功案例：
朝鲜金日成综合大学体育馆
蒙古共和国乌兰巴托田径场
2011年第十一届中学生运动会（内蒙古包头市）
2011年内蒙古大学生运功会 （内蒙古呼和浩特市）
2011年广西自治区运动会
河北衡水中学田径计时系统
贵州省黔东南市（剑河）体育场
河北师范大学体育场
北京101中学田径场
成都金沙二小体育场

联系方式：
地 址：北京市昌平区沙河镇元墨科技园B区
网 址： www.joyi-
联系人：高飞强 18612521565 QQ: 896750526

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