基于gprs的定向、测向运动固定站点的计时系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及体育运动竞赛活动信息采集、成绩统计设备的技术领域,具体为基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统。
【背景技术】
[0002]定向越野是定向运动的主要比赛项目之一。在同一个场所内,所有的参赛者要依靠标有若干检查点即打卡点和方向线的定向地图,并借助指北针,选择自己的最佳路线行进,依次寻找各个检查点,用时最短完成者优胜。
[0003]在过去的比赛和训练中,每一个检查点都配有可以区分其他检查点的印章式或钳式点签器。点签是与检查点配合使用的,它提供给运动员一个到达位置的凭证。有时,每一个检查点还要配置一名裁判员,双手各执一面不同颜色的彩旗,向运动员、观众,以及其他裁判、运动员,告知到访该检查点的运动员的到访行为是否正确、有效,该裁判员也还要做相应的记录,操作过程比较繁琐。由于同一时间内可能会有多名运动员到访同一检查点,以及其他人为因素,所以,很容易误判,以及发出错误信息,比赛场面也非常混乱,比赛成绩的统计也非常繁琐,比赛结果也会存在一些争议。
[0004]随着现代电子技术的发展,在此类竞赛活动中,电子计时系统被广泛应用。它通常包括电子点签器,电子定向计时卡,打印机,系统管理软件等四个部分。电子计时系统运用RFID技术进行计时裁判。RFID是一种依靠射频电磁场读取被识别对象信息的系统。系统分为阅读器和数据载体两部分。阅读器也叫耦合器件、读/写器或读卡器等。数据载体也叫应答器,它通常封装成卡片、纽扣、钥匙扣、玻璃管、手表、柔性智能标答等形式。做成卡片形式的应答器也叫非接触式IC卡或无线IC卡。现行定向运动的竞赛程序大致是这样的:运动员首先要注册,然后向每名运动员发放定向地图、带有相同号码的指卡和号码布等器材,然后到达出发区,再根据指令分批出发完成任务,统计成绩,公布成绩。
[0005]但是,现行定向运动的设备仍存在着下述问题制约着它自身的发展:一、在每场比赛前都要根据预先设计好的线路进行临时摆置,每个打卡站点上需配备电子点签器和点标旗,由于设备比较昂贵,因此必须有专人看护,以防设备的损毁和丢失,无疑增加了比赛的人工费用,而且如果任何一个打卡站点出现问题,就可能影响所有的运动员的成绩。二、随着国内定向运动和无线电测向运动的发展,参赛人数越来越多,并且由于这类竞赛活动的特点,存在着很多的弊端,无论是采取印章式、钳式点签还是采用电子点签器都无法解决。由于每次比赛的地点的地形情况都比较复杂,比赛场所占地面积广。因此,运动员打卡信息和运动员位置无法实时上报;很容易出现运动员在比赛中途受伤的情况,但是裁判员和医护人员却无法发现运动员的状况,只能在比赛结束后根据未完成比赛人员列表分配人员去一一寻找;另外还会有部分运动员走丢迷路现象的发生也同样不能被及时发现。因此针对上述问题我们研制了一种能够实时上报设备运行状态、温度、湿度等参数信息和运动员到访情况及运动员具体位置信息,且在竞赛中可以最大限度解决比赛中运动员受伤和走丢迷路情况无法及时被工作人员发现的问题的基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是针对以上所述的现有技术中存在的问题,提供一种能够实时上报设备运行状态、温度、湿度等参数信息和运动员到访情况及运动员具体位置信息,且在竞赛中可以解决比赛中运动员受伤和走丢迷路情况无法及时被工作人员发现的问题的基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统。
[0007]为了实现所述目的,本实用新型具体采用如下技术方案:
[0008]基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其包括参赛运动员1,赛场内裁判员2,运动员指卡3,电子点签器4,指卡信息处理系统5,接受报警信息裁判员6,管理员指卡7,GPRS无线通信设备I 8,NRF24L01无线通信设备I 9,STM32-RTC时钟10。其特征在于:所述的指卡信息处理系统5分别与运动员指卡3、电子点签器4、GPRS无线通信设备I 8、STM32-RTC时钟10连接;所述的GPRS无线通信设备I 8与运动员指卡3、电子点签器4连接,且运动员指卡3与电子点签器4连接;所述的STM32-RTC时钟10连接有NRF24L01无线通信设备I 9,NRF24L01无线通信设备I 9连接有管理员指卡7 ;所述的运动员指卡3区域有赛场内裁判员2,管理员指卡7区域有参赛运动员I ;所述的GPRS无线通信设备I 8与STM32-RTC时钟10形成的区域有接受报警信息裁判员6。
[0009]所述的电子点签器4外侧设有打卡区域408。
[0010]所述的运动员指卡3上设有运动员身份编号区域301及弹性指环302。
[0011]所述的电子点签器4内部设有温度传感器401,湿度传感器402,NRF24L01无线通信设备II 403,打卡采集系统404,STM32微控系统405,上位机通信系统406,GPRS无线通信设备II 407 ;所述的STM32微控系统405分别控制温度传感器401,湿度传感器402,NRF24L01无线通信设备II 403,打卡采集系统404,上位机通信系统406,GPRS无线通信设备 II 407。
[0012]所述的运动员指卡3内部设有集成电路芯片303,电路镶嵌基材304,指卡内部天线 305。
[0013]所述的运动员指卡3为非接触式IC卡。
[0014]所述的NRF24L01无线通信设备II 403的工作通道频率为2.4GHz。
[0015]本实用新型基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其采用的方式是让电子点签器4的包含GPRS无线通信设备II 407,它能够发送参赛运动员I的打卡信息和运动员的位置信息;同时,其使用的非接触式IC卡,作为本系统的定向、测向运动站点电子计时系统的参赛运动员I手持装置,由于这种非接触式IC卡使用寿命在10年以上,且无需电源供电、工作可靠、外观轻薄小巧、价格低廉,减小了运动员手持设备的成本和尺寸。
[0016]与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:一、其使用的非接触式IC卡,无需电源供电、工作可靠、外观轻薄小巧、价格低廉,减小了运动员手持设备的成本和尺寸;二、所述的指卡信息处理系统5与STM32-RTC时钟10连接,使整个计时系统具有统一的电子时间,使主站工作人员可以通过上位机通信系统406对参赛运动员I的各种数据分析判断出运动员的健康状况和位置信息,从而解决了对比赛中参赛运动员I受伤和走丢迷路情况无法及时被工作人员发现的问题;三、能够使定向越野、无线电测向运动竞赛打卡站点建设、维护和运营成本大大降低,使其成为一种非常易于实施的群众性体育活动,同时,由于本系统还具有能够实时上报设备运行状态、温度、湿度等参数信息和运动员到访情况及运动员具体位置信息的功能。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的系统框图。
[0018]图2为电子点签器的结构示意图。
[0019]图3为运动员指卡的结构示意图。
[0020]图4为电子点签器的内部框图。
[0021]图5为运动员指卡的内部框图。
[0022]图中:参赛运动员1,赛场内裁判员2,运动员指卡3,电子点签器4,指卡信息处理系统5,接受报警信息裁判员6,管理员指卡7,GPRS无线通信设备I 8,NRF24L01无线通信设备I 9,STM32-RTC时钟10,运动员身份编号区域301,弹性指环302,集成电路芯片303,电路镶嵌基材304,指卡内部天线305,温度传感器401,湿度传感器402,NRF24L01无线通信设备II 403,打卡采集系统404,STM32微控系统405,上位机通信系统406,GPRS无线通信设备II 407,打卡区域408。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5对本实用新型的结构及其有
益效果进一步说明。
[0024]实施例1
[0025]基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,如图1所示,其包括参赛运动员1,赛场内裁判员2,运动员指卡3,电子点签器4,指卡信息处理系统5,接受报警信息裁判员6,管理员指卡7,GPRS无线通信设备I 8,NRF24L01无线通信设备I 9,STM32-RTC时钟10。所述的指卡信息处理系统5分别与运动员指卡3、电子点签器4、GPRS无线通信设备I 8、STM32-RTC时钟10连接;所述的GPRS无线通信设备I 8与运动员指卡3、电子点签器4连接,且运动员指卡3与电子点签器4连接;所述的STM32-RTC时钟10连接有NRF24L01无线通信设备I 9,NRF24L01无线通信设备I 9连接有管理员指卡7 ;所述的运动员指卡3区域有赛场内裁判员2,管理员指卡7区域有参赛运动员I ;所述的GPRS无线通信设备I 8与STM32-RTC时钟10形成的区域有接受报警信息裁判员6。
[0026]如图2所示,所述的电子点签器4外侧设有打卡区域408。
[0027]如图3所示,所述的运动员指卡3上设有运动员身份编号区域301及弹性指环302。
[0028]如图4所示,所述的电子点签器4内部设有温度传感器401,湿度传感器402,NRF24L01无线通信设备II 403,打卡采集系统404,STM32微控系统405,上位机通信系统406,GPRS无线通信设备II 407 ;所述的STM32微控系统405分别控制温度传感器401,湿度传感器402,NRF24L01无线通信设备II 403,打卡采集系统404,上位机通信系统406,GPRS无线通信设备II 407。
[0029]如图5所示,所述的运动员指卡3内部设有集成电路芯片303,电路镶嵌基材304,指卡内部天线305。
[0030]所述的运动员指卡3为非接触式IC卡。
[0031]本实用新型电子点签器4包含GPRS无线通信设备II 407,它能够发送参赛运动员I的打卡信息和参赛运动员I的位置信息;同时,运动员指卡3为非接触式IC卡,由于这种非接触式IC卡使用寿命在10年以上,且无需电源供电、工作可靠、外观轻薄小巧、价格低廉,减小了运动员手持设备的成本和尺寸。
[0032]采用比赛开始前下发管理员功能的IC卡开启计时系统的命令,通过2.4GHz的NRF24L01无线通信设备II 403使与电子点签器4连接的STM32-RTC时钟10统一电子时间。竞赛过程中,当参赛运动员I在各个站点完成打卡的同时,由站点设备中的GPRS无线通信设备II 407向主站GPRS无线通信设备I 8发送运动员的当前打卡信息和位置信息,主站工作人员可以通过上位机通信系统406对参赛运动员I的各种数据分析,并判断出运动员的健康状况和位置信息,从而解决比赛中运动员受伤和走丢迷路情况无法及时被工作人员发现的问题。
[0033]比赛过程:参赛运动员I在注册登记时,给参赛运动员I提供一个不重复的编号,将这个编号输入运动员指卡3上设有的运动员身份编号区域301,再向每名参赛运动员I发放定向地图,然后所有的参赛运动员I到达出发区,再根据指令分批出发,根据每名运动员的具体任务要求,按顺序到达相应的站点,使用运动员指卡3在电子点签器4外侧设有的打卡区域408进行打卡,赛场内裁判员2在现场监督每一名参赛运动员I的打卡过程,所有参赛运动员I完成各个站点的到访任务后返回,然后通过指卡信息处理系统5对参赛运动员I的成绩进行统计,公布比赛成绩。在整个比赛过程中,运动员的打卡信息和位置信息在主站上位机通信系统406上实时更新,解决了在此比赛中很容易出现运动员受伤和走丢迷路情况无法及时被工作人员发现的问题。
[0034]在比赛过程中,由于电子点签器4的设备中包含有温度传感器40、湿度传感器402对环境检测的设备,如果电子点签器4所处的环境发生变化时,电子点签器4的环境报警装置反应,通过GPRS无线通信设备I 8向电子点签器4和接受报警信息裁判员6发送环境报警信息,主站接收并处理显示到上位机通信系统406上,接受报警信息裁判员6通过报警信息立即组织人员解决报警问题。
【主权项】
1.基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其包括参赛运动员(1),赛场内裁判员(2),运动员指卡(3),电子点签器(4),指卡信息处理系统(5),接受报警信息裁判员(6),管理员指卡(7), GPRS无线通信设备I (8),NRF24L01无线通信设备I (9),STM32-RTC时钟(10);其特征在于:所述的指卡信息处理系统(5)分别与运动员指卡(3)、电子点签器(4)、GPRS无线通信设备I (8)、STM32-RTC时钟(10)连接;所述的GPRS无线通信设备I (8)与运动员指卡(3)、电子点签器(4)连接,且运动员指卡(3)与电子点签器(4)连接;所述的STM32-RTC时钟(10)连接有NRF24L01无线通信设备I (9),NRF24L01无线通信设备I (9)连接有管理员指卡(7);所述的运动员指卡(3)区域有赛场内裁判员(2),管理员指卡(7)区域有参赛运动员(I);所述的GPRS无线通信设备I (8)与STM32-RTC时钟(10)形成的区域有接受报警信息裁判员(6)。2.根据权利要求1所述基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其特征在于:所述的电子点签器(4)外侧设有打卡区域(408)。3.根据权利要求1所述基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其特征在于:所述的运动员指卡(3)上设有运动员身份编号区域(301)及弹性指环(302)。4.根据权利要求1所述基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其特征在于:所述的电子点签器(4)内部设有温度传感器(401),湿度传感器(402),NRF24L01无线通信设备II (403),打卡采集系统(404),STM32微控系统(405),上位机通信系统(406),GPRS无线通信设备II (407);所述的STM32微控系统(405)分别控制温度传感器(401),湿度传感器(402),NRF24L01无线通信设备II (403),打卡采集系统(404),上位机通信系统(406),GPRS无线通信设备II (407) ο5.根据权利要求3所述基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其特征在于:所述的运动员指卡(3)内部设有集成电路芯片(303),电路镶嵌基材(304),指卡内部天线(305)。6.根据权利要求1所述基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其特征在于:所述的运动员指卡(3)为非接触式IC卡。7.根据权利要求4所述基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统,其特征在于:所述的NRF24L01无线通信设备II (403)的工作通道频率为2.4GHz。
【专利摘要】本实用新型涉及体育运动竞赛活动信息采集、成绩统计设备,具体为基于GPRS的定向、测向运动固定站点的计时系统。其包括电子点签器(4),指卡信息处理系统(5),GPRS无线通信设备Ⅰ(8),STM32-RTC时钟(10);所述的指卡信息处理系统(5)分别与运动员指卡(3)、电子点签器(4)、GPRS无线通信设备Ⅰ(8)、STM32-RTC时钟(10)连接;所述的GPRS无线通信设备Ⅰ(8)与运动员指卡(3)、电子点签器(4)连接,且运动员指卡(3)与电子点签器(4)连接;其有意效果在于:能够实时上报设备运行状态、温度、湿度等参数信息和运动员到访情况及运动员具体位置信息,且在竞赛中可以解决比赛中运动员受伤和走丢迷路情况无法及时被工作人员发现的问题。
【IPC分类】G07C1/24
【公开号】CN204695408
【申请号】CN201520393826
【发明人】苟军年, 常凯兵, 冯缦
【申请人】兰州交通大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月9日