一种基于rfid技术的公路自行车竞赛信息系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统,所述系统包括前端RFID数据采集系统、现场成绩处理系统、LED显示控制系统、电视字幕转播系统、互联网数据输入系统，且各系统之间是通过场地核心交换机进行数据交换。本发明应用射频技术，可以方便准确地采集比赛信息，避免人为因素造成的竞赛信息误差和重复工作，减少技术人员的工作量，提高竞赛信息测报水平，为自行车等计时竞速项目提供及时而准确的比赛数据，实现竞赛信息系统的自动化、智能化。
【专利说明】
一种基于RF ID技术的公路自行车竞赛信息系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种公路自行车竞赛信息系统，特别涉及一种基于RFID技术的公路自行车克赛信息系统。
【背景技术】
[0002]随着现代科学技术的迅速发展，体育竞技水平的不断提高，高科技已经越来越融入体育运动中。如今，社会对比赛的关注已不仅仅在运动员实力的比拼上，还在竞赛信息系统的科技含量上。以往，在大型运动会竞赛信息系统中，竞赛信息的采集大多依然以手工记录为主，而在自行车等计时竞速项目中，运动员数目众多，少则几十人，多则成百上千人，需要人工方式全部准确地记录每个运动员的成绩和名次，不仅难度大，而且需要的裁判数目庞大，且不能确保万无一失。而比赛的不可重复性，决定了手工方式难以保证比赛数据的正确性和公正性，满足比赛的需要。因此，手工计时方式的成绩并不为国际有用联合会组织所可。
【发明内容】
[0003]目的:为了解决上述问题，本发明提供一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，避免人为因素造成的竞赛信息误差和重复工作，减少技术人员的工作量，提高竞赛信息测报水平，同时实现竞赛信息系统的自动化和智能化。
[0004]本发明的技术方案如下:
一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，包括前端RFID数据采集系统、现场成绩处理系统、LED显示控制系统、电视字幕转播系统、互联网数据输入系统，且各系统之间是通过场地核心交换机进行数据交换，其中，
所述前端RFID数据采集系统，用于实时采集运动员的比赛数据，并通过网络磁盘共享文件的方式将数据传输至现场成绩处理系统；
所述现场成绩处理系统，用于从中央数据处理中心下载基础数据，并在比赛开始前按裁判要求进行运动员号码的抽签处理，然后进行运动员出场时间和次序的编排，产生秩序册，且比赛开始后，通过从前端RFID数据采集系统获得成绩数据后对其进行成绩处理和排名，并将成绩信息分别传输至LED显示控制系统、电视字幕转播系统和互联网数据输入系统；
所述LED显示控制系统，用于将从现场成绩处理系统读取的比赛数据匹配相应的显示模板后进行上屏显示；
所述电视字幕转播系统，用于将比赛数据在电视上呈现，电视字幕内容通过TVG控制机进行控制，TVG控制机的数据取自现场成绩处理系统的数据库服务器；
所述互联网数据输入系统，用于将各单项上传来的成绩和名次表单进行确认处理，并及时发布到官方网站上供网民浏览下载。
[0005]优选地，所述前端RFID数据采集系统包括RFID数据采集器、数据采集控制器和数据采集工作站，其中，
所述RFID数据采集器包括射频读写器、电子标签和天线，所述电子标签为运动员比赛数据的载体，通过铺设于终点线附近的天线将数据传输至射频读写器，所述射频读写器将读取的信息通过RS232接口传输至数据采集控制器，经控制器处理后的数据经以太网卡传输到数据采集工作站，实现运动员比赛信息的显示和管理。
[0006]优选地，所述现场成绩处理系统包括现场成绩处理工作站、打印机和数据库服务器，所述现场成绩处理站包括基础信息管理模块、报名报项管理模块、现场成绩处理模块、名次奖牌管理模块和报表信息管理模块，其中，
所述基础信息管理模块，包括赛会基本信息、场馆信息、比赛小项信息、参会国家地区信息、比赛辅助信息五个部分，所述信息在比赛开始前从中央数据处理中心下载获取并导入到数据库服务器中；
所述报名报项管理模块，用于实现运动员和代表团详细信息以及运动员报名报项信息的管理，所述信息在比赛前从中央数据处理中心获取并导入到数据库服务器中进行维护；所述现场成绩处理模块包括竞赛编排和成绩处理两个部分，所述竞赛编排是根据各领队最终确认的报名报项名单，并按照裁判的要求和竞赛规程进行处理的，一般比赛前各小项的首轮比赛秩序册即可生成，所述成绩处理是在比赛过程中，将获取的前端RFID数据采集系统采集的数据传输给现场成绩处理系统，系统解析文件后进行文件导入，成绩数据即保存到数据库服务器中，然后按照要求对成绩进行排名处理；
所述名次奖牌模块负责对比赛的最终名次和奖牌信息进行生成和处理，并生成名次文件，中央数据处理中心根据上传的文件即可进行金银铜牌奖牌数的统计，产生实时的奖牌榜；
所述报表管理模块负责设计各报表的模板样式，连接相应的数据字段，并根据比赛进程，生成相应的报表，处理完毕后报表模块即可查询出数据，并可通过接口提供给LED显示控制系统、电视字幕转播系统和互联网数据输入系统。
[0007]优选地，所述LED显示控制系统采用C/S结构模式，包括控制端和显示端，所述控制端包括模板管理、页面管理和显示控制，所述模板管理用于构造要显示的内容模板，所述页面管理负责构造各模板具体显示的页面，所述显示控制用于显示上屏的控制，所述显示端作为客户端，用于实现数据的接收解析和显示样式的定制，控制端负责实现与显示端的连接和通信，并根据选择的模板页面查询相关的数据，数据经发送后，显示端即可实时接收并对数据文件进行解析，判断是哪个模板样式，完成数据与界面样式的匹配，并将界面内容映射在LED大屏上，完成内容的显示。
[0008]优选地，所述射频读写器采用低频134.2kHz作为系统工作频率，所述电子标签采用低频半无源标签，所述天线为矩形的平面天线阵列，所述天线阵列的头部和尾部分别设有一个连接盒和前端盒，且分别固定在终点线的两边，所述连接盒通过同轴电缆与射频读写器连接。
[0009]优选地，所述天线的线圈采用8芯且单芯直径为3mm的镀锡铜材质，且所述天线采用13.6V电源供电。
[0010]优选地，所述数据采集工作站包括系统管理模块、基础信息管理模块、比赛信息管理模块和打印输出模块，所述系统管理模块用于管理登录权限和系统连接，所述基础信息管理模块用于实现在赛前对基础信息的输入和维护，所述比赛信息管理模块包括比赛数据接收和比赛数据处理，所述比赛数据接收负责打开数据接口，实时接收控制器发送的数据，所述比赛数据处理包括手工输入比赛成绩、对比赛成绩排名和设置比赛状态，所述打印输出模块用于导出各种格式的成绩文件，并传输至现场成绩处理系统。
[0011]本发明的有益效果:本发明提供一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，应用射频技术，可以方便准确地采集比赛信息，避免人为因素造成的竞赛信息误差和重复工作，减少技术人员的工作量，提高竞赛信息测报水平，为自行车等计时竞速项目提供及时而准确的比赛数据，实现竞赛信息系统的自动化、智能化。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的系统网络结构设计图。
[0013]图2为本发明的RFID数据采集系统总体结构示意图。
[0014]图3为本发明的现场成绩系统功能模块图。
[0015]图4为本发明的LED显示控制系统功能模块图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0017]如附图1-4所示，一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，所述系统包括前端RFID数据采集系统、现场成绩处理系统、LED显示控制系统、电视字幕转播系统、互联网数据输入系统，且各系统之间是通过场地核心交换机进行数据交换，其中，
所述前端RFID数据采集系统，用于实时采集运动员的比赛数据，并通过网络磁盘共享文件的方式将数据传输至现场成绩处理系统，所述前端RFID数据采集系统是竞赛信息系统中成绩数据的来源，是运动会信息系统的核心，该系统通过识别运动员所骑自行车上的射频标签模块里的唯一 ID号，从而得到运动员的Bib号、比赛时间等信息，并将这些信息通过数据采集控制器传给数据采集工作站，存入工作站本地数据库，为后续的现场成绩处理提供数据。；
所述现场成绩处理系统，贯穿整个自行车比赛的始末，用于从中央数据处理中心下载基础数据，并在比赛开始前按裁判要求进行运动员号码的抽签处理，然后进行运动员出场时间和次序的编排，产生秩序册，且比赛开始后，通过从前端RFID数据采集系统获得成绩数据后对其进行成绩处理和排名，并打印表单给裁判确认，无误后LED显示控制系统和电视字幕转播系统即可显示最终成绩信息，同时还需要向中央数据处理中心上传成绩和名次文件，经中心确认后进行互联网信息发布，从而能通过官方网站实时查询当前结束的比赛信息;
所述LED显示控制系统，用于将从现场成绩处理系统读取的比赛数据匹配相应的显示模板后进行上屏显示，LED显示内容通过一台LED控制机进行控制，控制机的数据取自数据库服务器。当现场成绩处理系统处理完数据后，控制机才从服务器读取比赛数据，并匹配相应的显示模板，预览无误后即可上屏显示；
所述电视字幕转播系统，用于将比赛数据在电视上呈现，电视字幕内容通过一台TVG控制机进行控制，TVG控制机的数据取自数据库服务器；
所述互联网数据输入系统，用于将各单项上传来的成绩和名次表单进行确认处理，并及时发布到官方网站上供网民浏览下载。
[0018]优选地，所述前端RFID数据采集系统包括RFID数据采集器、数据采集控制器和数据采集工作站，
所述RFID数据采集器包括射频读写器、电子标签和天线，所述电子标签为运动员比赛数据的载体，通过铺设于终点线附近的天线将数据传输至射频读写器，所述射频读写器将读取的信息通过RS232接口传输至数据采集控制器，经控制器处理后的数据经以太网卡传输到数据采集工作站，实现运动员比赛信息的显示和管理。
[0019]RFID采集信息的原理:读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活;标签将自身编码等信息通过内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从标签发送来的信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码，即能获取标签的编码等信息。
[0020]本系统要求的天线既充当发射天线，又充当接收天线，即收发共用，因此采用AMB-1t公司的ChipX detect1n loop作为感应天线，该天线尺寸为12m*0.6m，矩形形状，由于一般赛道宽度不会超过12m，故在长度上基本能满足所有自行车比赛的需要，而0.6m的宽度平均分布在终点线的两旁，这样能形成一定面积的阅读场，保证天线有充分的感应时间。
[0021]所述数据采集控制器设计平台采用基于Samsung S3C2410芯片的SDK2410V3开发平台，该平台集成了 ARM920T处理器核的S3C2410处理器，其核心工作频率266MHz，拥有64M内存和64M Flash存储器。平台还集成了LCD控制器，支持STN和TFT带有触摸屏的液晶显示器、3通道的UART、4通道的DMA、4个具有HVM功能的计时器和I个内部时钟、8通道的10位ADC、触摸屏接口、I*2C总线接口、I个USB主机接口、I个USB设备接口、2个SPI接口、SD接口和丽C卡接口和8通道10位AD控制器。该平台有着较强的核心处理性能，接口丰富，体积小，性价比较高，适合于控制器的硬件平台搭建，开发平台由于集成有3个UART(用于串行接收和传送)接口，故可用这些接口实现控制器与读写器之间的RS232接口通信。平台并未集成以太网卡和触摸屏，必须外接触摸屏和以太网卡，以实现控制器的触摸屏显示和操作以及控制器与数据采集工作站之间的以太网通信。
[0022]优选地，所述现场成绩处理系统包括现场成绩处理工作站、打印机和数据库服务器，所述现场成绩处理站包括基础信息管理、报名报项管理、现场成绩处理、名次奖牌管理和报表信息管理五个功能模块，其中
所述基础信息管理，包括赛会基本信息、场馆信息、比赛小项信息、参会国家地区信息、比赛辅助信息五个部分，所述信息在比赛开始前从中央数据处理中心下载获取并导入到数据库服务器中；
所述报名报项管理，用于实现运动员和代表团详细信息以及运动员报名报项信息的管理，所述信息在比赛前从中央数据处理中心获取并导入到数据库服务器中进行维护，
所述现场成绩处理包括竞赛编排和成绩处理两个部分，所述竞赛编排是根据各领队最终确认的报名报项名单，并按照裁判的要求和竞赛规程进行处理的，一般比赛前各小项的首轮比赛秩序册即可生成，所述成绩处理是在比赛过程中，将获取的前端RFID数据采集系统采集的数据传输给现场成绩处理系统，系统解析文件后进行文件导入，成绩数据即保存到数据库服务器中，然后按照要求对成绩进行排名处理；
所述名次奖牌管理模块负责对比赛的最终名次和奖牌信息进行生成和处理，并生成名次文件，中央数据处理中心根据上传的文件即可进行金银铜牌奖牌数的统计，产生实时的奖牌榜；
所述报表管理模块负责设计各报表的模板样式，连接相应的数据字段，并根据比赛进程，生成相应的报表，处理完毕后报表模块即可查询出数据，并可通过接口提供给LED显示控制系统、电视字幕转播系统和互联网数据输入系统。
[0023]优选地，所述LED显示控制系统采用C/S结构模式，包括控制端和显示端，所述控制端主要用于实现显示模板的定制、显示页面的定制、配置数据库连接和显示端连接、显示预览和显示上屏等功能，包括模板管理、页面管理和显示控制，所述模板管理用于构造要显示的内容模板，在模板管理模块中，主要包括模板管理和节点管理两个部分。在模板管理中可以增加、删除、修改模板，每增加一个模板就赋予它相应的编号和名称，编号是模板的唯一索引，根据编号可以在页面管理中进行页面的分类。在节点管理中，主要是对各模板的数据节点进行管理，包括增加、删除、修改数据节点。所谓节点，就是一个数据集，一个模板可以有多个节点，模板内容必须通过这些节点数据才能体现。所述页面管理负责构造各模板具体显示的页面，所述显示控制用于显示上屏的控制，在显示控制模块中，主要包括预览和播放两个功能。这两个功能都需要先将页面查询的数据进行封装，以XML文件格式发送至显示端，由显示端解析处理。在显示控制中，有页面管理的所有页面信息，当比赛进程需要显示某一模板的页面时，可立即将当前页面切换至所需页面，预览无误后即可将页面发送至LED大屏进行显示，完成上屏的工作。如果预览发现错误，可切换欢迎屏，调整页面信息。所述显示端作为客户端，用于实现数据的接收解析和显示样式的定制，控制端负责实现与显示端的连接和通信，并根据选择的模板页面查询相关的数据，数据经发送后，显示端即可实时接收并对数据文件进行解析，判断是哪个模板样式，完成数据与界面样式的匹配，并将界面内容映射在LED显示屏上，完成内容的显示。
[0024]如图1所示，所述控制端包括LED控制机，所述显示端包括LED显示屏，所述LED控制机和客户机采用有线局域网络通信方式，控制程序负责构造客户机端的IP地址和端口号，每组比赛结束，比赛结果已经存入到数据库服务器内，再由现场操作人员把数据传送到客户端并显示。
[0025]优选地，所述射频读写器采用低频134.2kHz作为系统工作频率，所述电子标签采用低频半无源标签，所述天线为矩形的平面天线阵列，所述天线阵列的头部和尾部分别设有一个连接盒和前端盒，且分别固定在终点线的两边，所述连接盒通过同轴电缆与射频读写器连接。
[0026]优选地，所述天线的线圈采用8芯且单芯直径为3mm的镀锡铜材质，且所述天线采用13.6V电源供电。
[0027]优选地，所述数据采集工作站包括系统管理模块、基础信息管理模块、比赛信息管理模块和打印输出模块，所述系统管理模块用于管理登录权限和系统连接，所述基础信息管理用于实现在赛前对基础信息的输入和维护，所述比赛信息管理包括比赛数据接收和比赛数据处理，所述比赛数据接收负责打开数据接口，实时接收控制器发送的数据，所述比赛数据处理包括手工输入比赛成绩、对比赛成绩排名和设置比赛状态，所述打印输出模块用于导出各种格式的成绩文件，并传输至现场成绩处理系统。
[0028]所述数据采集工作站采用Delphi+SQLServer2005的平台进行设计。数据采集工作站是前端RFID数据采集系统的数据存储和管理软件，采集的数据最终到达数据采集工作站进行汇总和处理。每当采集器采集到数据，通过控制器实时传输，数据采集工作站软件能将数据存入本地数据库，通过数据管理界面即时显示通过终点的运动员相关比赛信息，并根据裁判的判罚，对比赛相关信息进行处理，完成成绩的排名及成绩文件的输出，为后续现场成绩处理系统提供准确可靠的数据。
[0029]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，其特征在于，所述系统包括前端RFID数据采集系统、现场成绩处理系统、LED显示控制系统、电视字幕转播系统、互联网数据输入系统，且各系统之间是通过场地核心交换机进行数据交换，其中， 所述前端RFID数据采集系统，用于实时采集运动员的比赛数据，并通过网络磁盘共享文件的方式将数据传输至现场成绩处理系统； 所述现场成绩处理系统，用于从中央数据处理中心下载基础数据，并在比赛开始前按裁判要求进行运动员号码的抽签处理，然后进行运动员出场时间和次序的编排，产生秩序册，且比赛开始后，通过从前端RFID数据采集系统获得成绩数据后对其进行成绩处理和排名，并将成绩信息分别传输至LED显示控制系统、电视字幕转播系统和互联网数据输入系统； 所述LED显示控制系统，用于将从现场成绩处理系统读取的比赛数据匹配相应的显示模板后进行上屏显示； 所述电视字幕转播系统，用于将比赛数据在电视上呈现，电视字幕内容通过一台TVG控制机进行控制，TVG控制机的数据取自现场成绩处理系统的数据库服务器； 所述互联网数据输入系统，用于将各单项上传来的成绩和名次表单进行确认处理，并及时发布到官方网站上供网民浏览下载。2.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，其特征在于，所述前端RFID数据采集系统包括RFID数据采集器、数据采集控制器和数据采集工作站，其中， 所述RFID数据采集器包括射频读写器、电子标签和天线，所述电子标签为运动员比赛数据的载体，通过铺设于终点线附近的天线将数据传输至射频读写器，所述射频读写器将读取的信息通过RS232接口传输至数据采集控制器，经控制器处理后的数据经以太网卡传输到数据采集工作站，实现运动员比赛信息的显示和管理。3.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，其特征在于，所述现场成绩处理系统包括现场成绩处理工作站、打印机和数据库服务器，所述现场成绩处理站包括基础信息管理模块、报名报项管理模块、现场成绩处理模块、名次奖牌管理模块和报表信息管理模块，其中， 所述基础信息管理模块，包括赛会基本信息、场馆信息、比赛小项信息、参会国家地区信息、比赛辅助信息五个部分，所述信息在比赛开始前从中央数据处理中心下载获取并导入到数据库服务器中； 所述报名报项管理模块，用于实现运动员和代表团详细信息以及运动员报名报项信息的管理，所述信息在比赛前从中央数据处理中心获取并导入到数据库服务器中进行维护；所述现场成绩处理模块包括竞赛编排和成绩处理两个部分，所述竞赛编排是根据各领队最终确认的报名报项名单，并按照裁判的要求和竞赛规程进行处理的，一般比赛前各小项的首轮比赛秩序册即可生成，所述成绩处理是在比赛过程中，将获取的前端RFID数据采集系统采集的数据传输给现场成绩处理系统，系统解析文件后进行文件导入，成绩数据即保存到数据库服务器中，然后按照要求对成绩进行排名处理； 所述名次奖牌模块负责对比赛的最终名次和奖牌信息进行生成和处理，并生成名次文件，中央数据处理中心根据上传的文件即可进行金银铜牌奖牌数的统计，产生实时的奖牌 榜； 所述报表管理模块负责设计各报表的模板样式，连接相应的数据字段，并根据比赛进程，生成相应的报表，处理完毕后报表模块即可查询出数据，并可通过接口提供给LED显示控制系统、电视字幕转播系统和互联网数据输入系统。4.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，其特征在于，所述LED显示控制系统采用C/S结构模式，包括控制端和显示端，所述控制端包括模板管理、页面管理和显示控制，所述模板管理用于构造要显示的内容模板，所述页面管理负责构造各模板具体显示的页面，所述显示控制用于显示上屏的控制，所述显示端作为客户端，用于实现数据的接收解析和显示样式的定制，控制端负责实现与显示端的连接和通信，并根据选择的模板页面查询相关的数据，数据经发送后，显示端即可实时接收并对数据文件进行解析，判断是哪个模板样式，完成数据与界面样式的匹配，并将界面内容映射在LED大屏上，完成内容的显不。5.根据权利要求2所述的一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，其特征在于，所述射频读写器采用低频134.2kHz作为系统工作频率，所述电子标签采用低频半无源标签，所述天线为矩形的平面天线阵列，所述天线阵列的头部和尾部分别设有一个连接盒和前端盒，且分别固定在终点线的两边，所述连接盒通过同轴电缆与射频读写器连接。6.根据权利要求5所述的一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，其特征在于，所述天线的线圈采用8芯且单芯直径为3mm的镀锡铜材质，且所述天线采用13.6V电源供电。7.根据权利要求2所述的一种基于RFID技术的公路自行车竞赛信息系统，其特征在于，所述数据采集工作站包括系统管理模块、基础信息管理模块、比赛信息管理模块和打印输出模块，所述系统管理模块用于管理登录权限和系统连接，所述基础信息管理模块用于实现在赛前对基础信息的输入和维护，所述比赛信息管理模块包括比赛数据接收和比赛数据处理，所述比赛数据接收负责打开数据接口，实时接收控制器发送的数据，所述比赛数据处理包括手工输入比赛成绩、对比赛成绩排名和设置比赛状态，所述打印输出模块用于导出各种格式的成绩文件，并传输至现场成绩处理系统。
【文档编号】G06K17/00GK105938612SQ201610240911
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】王萍, 丁波, 陈鹏, 牟艳, 马佳艳, 张文, 张雪云, 夏伟, 庄亚军, 缪刚, 王灵利, 童年
【申请人】河海大学常州校区