新型田径计时系统的应用

2022-01-08胡金萍吴雪山

安徽水利水电职业技术学院学报 2021年1期

胡金萍，徐凯，吴雪山

(1.安徽广播影视职业技术学院，安徽合肥 430061；2.合肥幼儿师范高等专科学校，安徽合肥 430061；3.安徽英凯环境技术有限公司，安徽合肥 230011)

目前在安徽省学校田径运动会中,径赛项目计时使用电动计时系统和手动秒表计时。大部分的基层学校全部使用全人工计时,裁判员使用价值100元的普通秒表进行比赛计时,成绩受天气因素和人为因素干扰较多。体育比赛计时仪器销售市场上,电动计时的售价起步10万元,其费用远远超出了基层组织方的承受能力,所以价廉物美、方便、快捷、稳定的新型田径计时系统,将会为基层单位开展田径比赛提供更优质的服务。

1 分析

本文采用实验法对田径比赛的径赛成绩数据进行对照分析。

2 对比

2019年安徽省大学生体育联赛田径比赛在安徽财经大学举行。研究内容为甲乙丙3个组别的男子运动员和女子运动员参加的100m预赛成绩。成绩由3方进行记录。其中比赛主办方使用电动计时系统,1组教练员使用手动秒表计时,1组教练员使用新型田径计时系统。各计时方使用的计时仪器组成部分为:电动计时系统采用菲普莱品牌,手动秒表计时采用天福PC2810秒表计时器,新型田径计时系统采用无线同步技术的半自动秒表。其中新型田径计时系统使用的元器件参数为:Atmega88的单片机, CC1101芯片,ST7920的芯片和液晶显示模块,该系统包含起点的终端控制部件和终点的秒表部件。

3 结果

男子和女子不同组别运动员的电动计时系统数据定为变量X1,新型计时系统数据定为变量X2,手动秒表计时数据变量定为变量X3。现采用配对样本T检验分别对2019年安徽省大学生体育联赛田径比赛计时成绩数据进行统计分析,具体实验比较的组别为甲乙丙组男子组100m预赛和甲乙丙组女子组100m预赛。通过比较得到的结果如表1和表2所列。

表1 男子组别计时数据T检验结果一览表

表2 女子组别计时数据T检验结果一览表

由表1可见,甲、乙、丙3组分别采用3种形式计时数据的统计量反映出既有不同点又有规律可循:孩从数据的标准差(数据的离散程度)来看,手动秒表计时数据的离散程度较系统计时的范围小,表明计时裁判员计时的稳定性是好的;虎从数据的平均值(数据的趋近程度)和差异的显著性,3组计时数据比较的差异程度来看,电动计时数据差异程度最小、趋近程度最集中,反应其最灵敏最可靠,其次是新型系统计时和手动秒表计时。从新型系统计时分别与电动计时和人工计时的差异显著性来看均为差异非常显著,表明新型系统计时次于电动计时,但优于手动秒表计时。

由表2可见,甲、乙、丙3组数据的统计量显示与表2分析的结果相似:① 3种计时方式数据的平均值和标准差的总体上看,电动计时数据显示最优,其次是新型系统计时和手动秒表计时;② 其比较的差异性来看,除女子甲组的新型系统计时与手动秒表计时不显著外,另外2组数据均显示新型系统计时分别与电动计时和手动秒表计时差异非常显著,依然表明新型系统计时次于电动计时而优于手动秒表计时。

4 结果分析

4.1 电动计时优缺点

通过互联网文献资料调查,目前体育科研研究的径赛计时,大多集中于大规模的体育赛事,比赛中使用的电动计时系统原理是通过自动采集技术,对终点摄影摄像的图像进行采集,然后进行电脑实时分析,以此判断比赛运动员是否通过终点线,并电动结束计时。电动计时是靠机器反应来进行计时,从运动员起跑触发感应计时开始,到运动员冲过终点触发机器终点计时,机器计时的反应时间是10-2s,超出人的神经反应时间,属于精确度最好的测量,但因为价格在30万元以上,存在使用费用较高,只适用于大型比赛。

4.2 手动秒表计时优缺点

手动秒表计时,是从运动员起跑和运动员触碰终点线,2个计时节点均需要计时裁判员手动操作秒表来完成,其计时动作的反应时间不及新型系统计时,属于最慢的。因为受到组织单位精力和财力约束,计时裁判员使用的秒表质量也参差不齐。同时担任比赛的裁判员只有一小部分是体育教师,大多数是非体育专业的其他学科教师,这些临时径赛裁判员通常每年会被单位组织安排一次径赛裁判员工作,比赛前1～2h领取到秒表,经过几分钟的简短培训后,开始上岗对参加比赛的径赛运动员开始计时。根据学校田径运动会的日程安排,在裁判员还未完全熟悉秒表的使用方法时,开始对100 m比赛进行计时,计时成绩准确性较差。另外受到天气、人为等情况的干扰,计时期间精神不集中,发令枪在起点发令后,裁判员没有及时启动秒表,或者在烟雨天气和清晨,看不清发令烟雾,还有些计时裁判员视力较差,都会导致手动秒表计时不准确,出现几微秒的误差,而这些成绩误差足以导致参赛运动员在100 m的预赛进复赛中被淘汰。基层学校田径比赛径赛终点的计时判定硬件设配不足,不能精确的使用终点摄影摄像对比赛选手的名次进行判定,只能依靠终点名次判定裁判员的名次判定,再综合计时裁判员的判定成绩来确定比赛运动员最终成绩,那么这时计时裁判员的判定成绩对运动员就尤为重要。

4.3 新型计时系统优缺点

基于无线同步技术的新型计时系统分为2步。第1步是在比赛起点处,以终端的声音分贝等级检测来判定发令枪是否发令,而后系统再以无线同步数据包的形式,通知在终点处人工手持的秒表部件开始工作。第2步是比赛运动员通过终点线时,计时裁判员判定并终止秒表记录成绩。其中第1步新型计时系统的计时启动反应时间与电动计时无异,第2步是当计时裁判员终点计时,此时的计时动作不及电动计时。所以出现新型计时系统记录成绩的准确性不及电动计时。但是新型计时系统的第1步计时启动反应时间优于手动秒表计时,所以新型系统的记录成绩准确性又优于手动秒表计时。新型计时系统的最大优点在于该系统能够有效提高田径径赛中计时的准确性和便利性,同时相比较电动计时成本,新型计时系统中的各组成模块要求的元器件的型号,各电路之间的连接器件等,无具体限定,可根据运用要求的实际情况进行选择购买,使用成本具有可调节性。