电子计时系统在山东省体育高考中的应用研究

　　摘 要： 本文通过对2001—2007年电子计时系统在山东省体育高考中的应用研究，简要介绍了电子计时系统的工作原理及其特点，使广大考生及家长、教练员等清楚电子计时系统的操作流程，增加体育高考的透明度，为基层及其他体育场馆引进和使用电子计时系统提供参考。
　　关键词： 电子计时系统 山东省体育高考 应用情况
　　
　　电子计时系统首次应用于1912年斯德哥尔摩奥运会的田径比赛中，最初的设备比较复杂，操作流程繁多，测量精度仅有1/10s。随着科技的发展，计算机及网络的广泛应用，电子计时系统也越来越精细化，表现在设备的精简，测量方式的简洁，测量精度的精确（达到1/1000s），以及与外部设备高效快捷的数据联网传送。电子计时系统因其公平、公正、高效快捷、精确，已被广泛应用于各种比赛、测试中。2001年山东省体育高考引入了电子计时系统，该系统的应用极大地提高了工作效率，保证了体育高考的公平公正。我从电子计时系统引入到设备的安装、调试、应用等都参与了其中，并且一直担任终点主判读员，对电子计时系统有一定的了解。在此，就把电子计时系统在山东省体育高考中的应用情况加以介绍，以供读者参考。
　　1.体育高考中电子计时系统操作流程及工作原理
　　电子计时系统可以分为三大部分，即发令部分、分段计时部分和终点部分。分段计时部分一般应用于大型、正规赛事，发令部分和终点部分是电子计时的核心部分，本文重点介绍后两部分。发令部分主要有发令头、发令信号转接盒及起跑装置三部分，终点部分主要由接收盒、摄像头、计算机、打印机等构成。电缆连接发令部分和终点部分，使之成为一个整体。如图1所示。
　　A——计算机，安装终点计时控制软件，作为终点计时的主机使用。
　　B——计算机，安装终点计时控制软件，作为终点计时的副（从）机使用。
　　C——计算机，安装终点计时接收软件，作为终点计时接收系统的主机使用。
　　D——计算机，安装终点计时接收软件，作为终点计时接收系统的副（从）机使用。
　　发令装置接受发令枪的声音信号，通过发令信号转接盒转变为电信号，经过电缆传输到终点信号转接盒，该装置直接与计算机（A、B）连接，触发同步计时单元开始计时。当考生接近终点时，判读员按下记录按钮(相当于摄像机的快门)，记录考生通过终点的图像。终点图像数据和对应的计时数据都被输入到计算机（A、B），经过计算机的整合，判定出考生经过终点时的时间和名次，这些操作都是在终点计时控制软件的支持下进行的。经过处理的数据一方面通过激光打印机输出原始成绩，以备主裁核查，另一方面通过串口1（联网）发送到已安装终点计时接收系统的计算机（C、D）中，通过该计算机的再次加工，输出与考生信息相对应的成绩（三联打印），经过主裁和纪检员的核查，确认无误后，交考生确认。C、D通过串口2相互连接，在C机形成总数据库，报山东省招生考试院备案。
　　2.在体育高考中应用电子计时系统的便捷性
　　通过以上的介绍，大家不难看出电子计时与传统手工计时相比存在比较大的优势，具体表现如下。
　　2.1节省人力物力
　　2001年之前，山东省体育高考主要采用人工计时，就终点而言，主要需要以下人员：计时24人，终点8人，记录3人，终点主裁1人，计时主裁1人。而相对于电子计时系统来说，则只需要以下人员即可：计时判读2人，终点2人（判定名次），终点计时主裁1人，手动计时4人（以备特殊情况的发生），联络协调员1人。显而易见，这样大大降低了考试成本。
　　2.2提高工作效率
　　山东省体育考试的项目主要由1个专项和3个素质组成，根据地区的不同划分成三批，每批测试时间为4天。2001年之前体育高考设两个考点，山东师范大学负责专项测试，素质测试全部放到山东体育学院进行。2001年之后，专项和素质测试都放到了山东师范大学进行。山东省参加体育考试的考生人数在全国是第一位的，每年报名人数都有1.4—1.5万，其中最多的一年报名人数接近2万人。专项测试相对来说压力还不是很大，但素质测试（100米）工作量就非常巨大了，因为只要是专项过关的（达到24分）考生都要进行100米测试，这个工作在2001年之前是不可能完成的。采用手工计时一般每组最少要耗时2—3分钟，而采用电子计时编排的时间是每组30—50秒，也因此创下了一个单元测试220组的记录。正是有了电子计时的高效快捷，才使得时间短、任务重的测试工作得以保质保量地完成。
　　2.3保证考试的公平公正
　　电子计时系统所体现的公平公正主要表现在以下几点。
　　2.3.1发令枪响，声音信号转成电信号，经电缆传输自动启动计时（延时≤1/1000秒），考生通过终点线时被专用摄像头摄入，再经计算机处理组成带有时标的图像，组成起、终点无人为因素的全自动计时。
　　2.3.2采用统一的时标和采样率，排除了手工计时的误差。手工计时的误差主要来源于个体差异，表现为反应时（看烟）长短不一，终点冲刺判断躯干部位不同而造成的停表早晚不统一，这种差异的存在必然会影响到考生的成绩。电子计时系统终点的高速摄像头将考生通过终点线的图像定格在带有时标的画面上，他们的时标和采样率是相同的，确保了考生成绩的真实性。
　　2.3.3电子计时系统的自动存储功能，为考生成绩的查询提供了保证。当操作人员按下记录按钮后，计算机会自动生成文件名并把计时图像数据存入硬盘或光盘，当考生对自己的成绩有异议时，可调出图像进行查询，保证了考生的利益，避免了手工计时无据可查的尴尬。
　　3.在体育高考中应用电子计时应注意的问题
　　3.1起点位置避免使用大功率通讯设备（远离发令头），更不能随意敲打发令头，否则可能会造成电动计时的提前启动。
　　3.2使用稳定的电源。尽管电子计时系统都配备了UPS，但电压不稳或电源接触不良都会造成电动计时的提前启动。
　　3.3根据天气、光线的变化及时调整摄像头，保证图像的清晰度
　　3.4考生数据库类型（包括数据库版本）必须与电子计时系统相吻合，否则会出现成绩与考生名字不相符的情况，终点计时接收系统甚至无法接收成绩。
　　3.5起点与终点要保持联络通畅，起点必须在终点的指挥下按照秩序册的顺序进行发令。不得随意合并或加减组数、人数，如果某组无人（该组的考生有可能专项都未过关）必须通知终点。
　　3.6注意与判定名次的裁判员做好配合。分道项目有可能出现乱道情况，不分道项目有可能出现套圈等特殊情况，在这种情况下必须与判定名次的裁判员进行核对，否则就可能出现张冠李戴的严重错误。
　　4.对基层引进和使用电子计时系统的建议
　　4.1根据自己的实际需要，采购相应的电子计时设备。一套完整的电子计时系统包括很多设备，价格不菲。因此基层体育场馆在引进该系统时，要考虑自己的场地设施，所承办的比赛、测试的规模及要求等，做到有的放矢。
　　4.2预留铺设电缆及电源的管道。电缆及电线的破损有可能造成短路，从而导致电动计时早启动或不启动。
　　4.3有条件的话尽可能设置两个对角的终点以避免风向对测试的影响。
　　4.4配备有一定计算机基础的、富有责任心的、反应灵活的终点计时裁判员。
　　4.5器材设备定期维护保养，做到专人专管。
　　电子计时系统凭借其高效快捷的特性越来越被人们认可，通过以上的描述，我们都能清楚地认识到电子计时系统与手动计时存在的差别，电子计时在降低经费的同时，大大提高了工作效率，排除了人为的干扰，保证了比赛、测试的公平公正。因此，电子计时系统的推广和使用必将会成为将来的发展趋势。
　　
　　参考文献：
　　［1］中国田径协会.2002田径竞赛规则［M］.北京：人民体育出版社，2002.5.
　　［2］李兆森.全自动电子计时、终点摄影裁判法的实践和探讨［A］.第一届全国田径裁判科学论文报告会论文集［C］.1995.
　　 注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”