滑水比赛成绩管理系统的设计与应用

2022-09-22蒋志升

中国体育教练员 2022年2期

蒋志升

(国家体育总局湛江潜水运动学校, 广东湛江 524005)

滑水项目因其具有观赏性、刺激性、探险性、极限性、挑战性等特征，受到世界各国人民的喜爱。滑水运动最早起源于20世纪初的美国，而后在西方发达国家迅速发展并普及开来。滑水运动是指人借助动力的牵引在水面上滑行的水上运动，在平静的水面上滑行时，滑水者通常要穿“水鞋”——水橇在水面上完成各种动作。目前，根据滑水运动员在滑水过程中使用或不使用水橇大致可以分成花样滑水、回旋滑水、跳跃滑水、尾波滑水、赤脚滑水等项目。在世界范围内由国际滑水联合会举办的重大滑水国际赛事有：单数年举行世界滑水锦标赛、双数年举行世界杯滑水赛，还有定期举办的一些单项滑水世界锦标赛，如赤脚滑世界锦标赛、尾波世界锦标赛、索道尾波世界锦标赛等。

国外已有较成熟的滑水比赛成绩处理系统，如德国开发的相关系统由专业硬件工程师解决比赛现场视频回传显示问题，计算机软件处理团队负责竞赛编排、比赛成绩汇总、预决赛成绩发布、大屏显示、成绩打印等。瑞典开发了基于视频捕捉跳跃滑测距系统和国际标准的花样滑评分系统。我国自1993年起，由武汉体育学院科研人员开发了一套《滑水跳跃测量系统》，通过了当时国家体委科教司的鉴定，并应用到滑水赛场，这是当时国内滑水大赛必备的裁判测距系统，并且出口到新西兰滑水俱乐部。随着滑水比赛的增加和计算机软件技术的不断发展，我国急需开发一套更加完善、高效的滑水比赛成绩处理系统，以更好地服务于滑水比赛。

1 研究内容

我国滑水锦标赛男女各设花样滑、回旋、跳跃、赤脚滑、尾波滑、冲浪滑水等6项和双人技巧、特技跳跃滑等2项男女混合赛。比赛期间，各项目成绩的测量和统计是一项极具挑战意义的课题。由于滑水比赛在水面上进行，比赛成绩判定需要裁判员在拖船上完成，近距离观看运动员在水面上完成的比赛动作，根据竞赛规则给运动员评分，裁判评分结果需该项目所有参赛运动员比赛结束后再把评分单送上岸，编排裁判根据滑水成绩统分计分规则进行成绩汇总处理并排名公布成绩。同时，有些滑水比赛项目统分规则非常繁杂，如花样滑项目，共有146个比赛动作，对应不同分值，一名参赛运动员在比赛中可能完成几十个动作，船上裁判员只记录完成动作名称，而成绩编排裁判员需根据完成的动作进行算分处理。跳跃滑参赛运动员在拖船的匀速牵引下，滑行过程中通过加速越过一个斜坡型跳台，在空中“飞行”一段时间后落在水面上，类似于高台跳雪。比赛中，滑水运动员飞跃跳台后要平稳地落在水面上并保持一定距离的滑行姿态，才能被认定为一次成功的跳跃，运动员的着水点到跳台斜坡顶端垂直面的距离为运动员的成绩，跳跃距离越远成绩越优秀。这些都需要用计算机处理成绩才能完成比赛任务。

本系统以全国滑水锦标赛比赛项目竞赛规则为依据，根据比赛设置的13个单项，按照竞赛计分规则进行程序设计，及时准确统计比赛成绩信息并快速发布。

2 滑水比赛成绩管理系统

滑水比赛成绩管理系统基于Microsoft.NET平台进行开发，程序开发语言采用C#,数据库管理系统采用MySQL数据库架构的B/S模式和C/S混合开发模式。打分裁判运用B/S模式，通过浏览器登录服务器，选择不同比赛项目进行打分。记分裁判使用客户机强大的程序处理能力，根据打分裁判的分值计算成绩，汇总成绩，打印、公布比赛成绩等。

2.1 系统总体设计

滑水比赛成绩管理系统从整体上来看可以划分为四大功能模块，分别是用户登录验证管理模块、系统控制管理模块、Web服务器管理模块、数据库管理模块。系统总体结构如图1所示。系统控制管理模块在整个系统中扮演核心角色，该模块集成了对滑水比赛成绩的管理、滑水比赛各小项打分规则管理、各项目赛后成绩统计与发布等核心功能。用户登录验证管理模块通过对运动员、裁判员及系统管理员等系统用户群体赋予不同的权限对用户进行区分，经过系统分类验证分别进入系统。Web服务器和数据库服务器管理模块对整个系统运行所需要的服务器进行管理，确保整个系统始终处于一个安全稳定的运行环境中。

图1 系统总体结构

2.2 系统数据库设计

在滑水比赛成绩管理系统中，系统各部分之间是紧密联系的，各功能模块之间的数据传输与通信离不开系统数据库对数据的存储与管理。本系统数据库的设计主要包括两大方面的内容：一是根据系统数据目标之间的关系进行E-R模型构建；二是依据系统所涉及的数据进行数据表的创建以存储数据。E-R模型是对系统中所涉及的全部数据通过创建E-R模型图的方式对各目标数据及数据之间的关系进行明确和说明，E-R模型图如图2所示。构建完系统的E-R模型后便可创建数据表以存储数据。数据库根据所要存储的目标数据共创建6张数据表：管理员信息表（Admin），用于存放系统管理员用户的信息；运动员信息表（Athlete）,用于存放参赛运动员的信息；比赛项目表（Term）,用于存放滑水比赛各项目名称、计分规则等；运动员所在俱乐部表（Club），用于存放各运动员所在俱乐部信息；运动员所在代表团表（Unit），用于存放各运动员所在代表团名称信息；比赛成绩公告信息表（Information）用于存放各项目比赛成绩的公告信息。同时，选取具有多层安全性能的SQL Server 2010数据库管理系统来保障数据库的数据安全。

图2 数据库E-R模型

2.3 现场数据采集

现场数据采集指的是获取每个滑水单项比赛的运动员成绩数据，一般分为花样完成动作、回旋成绩、跳跃比赛距离、尾波、尾波冲浪的技术分、编排分、完成分、赤脚完成动作、双人技巧完成动作、特技跳跃完成动作等。在滑水比赛过程中，通过系统通信模块传输过来的成绩数据被综合处理并存储到数据库中，成绩管理系统依据比赛规则，根据花样、赤脚、双人技巧和特技跳跃完成动作自动匹配对应的分值并由高到低进行排序，确定名次。回旋比赛和跳跃比赛根据比赛规则记录参赛运动员的成绩变化，尾波和尾波冲浪依据竞赛规则对完成分、编排分、难度分进行相加并确定名次。

2.4 系统通信部分设计

通信部分是负责滑水比赛过程中成绩管理系统和客户端间各项比赛成绩信息传输的模块，由有线传输系统、无线传输系统、INTRANET网络等几大部分组成，系统通信网络拓扑结构如图3所示。由于滑水比赛涉及的成绩数据量大，为提高系统的通信传输效率，采用B/S架构的分布式处理系统，B端用于连接打分裁判的成绩输入终端，S端用于记分裁判的成绩处理终端和管理系统运行的服务器，从而对比赛数据进行保存、访问与处理。考虑到系统的安全性，滑水比赛成绩管理系统在内网运行，确保数据传输的稳定性。网络通信协议采用通用的TCP/IP协议，内网组建标准为以太网组网技术，采用IEEE 802.3标准，无线通信传输系统采用IEEE 802.11常用无线协议，通过加密技术保证合法用户接入内网，进行成绩处理任务。

图3 系统通信网络拓扑结构

2.5 系统无线网络信息传输部分的设计

滑水比赛需要在较为平静的水面上举行，比赛环境比较特殊。滑水比赛的比赛时间较集中，如尾波比赛，裁判员必须在比赛的尾波船上打分。为了提高信息传输的实时性和有效性，比赛时,裁判员可直接在尾波船上通过笔记本或平板电脑等终端进行打分，裁判员打分完毕后通过系统的中间控件连接数据库回传至系统的控制管理模块进行成绩处理。成绩处理完毕后，通过无线网络传输模块将成绩信息传输给处于系统无线网络环境下的电脑终端，同时通过接口将成绩信息发送给比赛现场的大屏显示器上等。在上述整个信息传输过程中,现场笔记本电脑、平板电脑等无线终端设备和系统部署的无线AP构成本系统的无线网络通信传输模块，其他人持有的电脑、大屏幕显示器形成信息显示和查询系统。滑水比赛场地环境特殊，实践证明无线网络使用效果较好，不会受到建筑物阻隔，室外使用也没有电磁干扰和不利天气的影响，有利于无线网络信号传输。在滑水比赛过程中，裁判员等工作人员由于运动员竞赛位置变化引起的位置变动，可发挥无线网络便携移动的优势。同时，有线网络在滑水比赛中可提供较稳定的信息传输，如大屏显示场地，比赛成绩发布终端处和成绩处理服务器等。通过有线网络进行连接，既保证数据的安全性，又保证系统的稳定性。

2.6 系统信息查询、发布部分设计

系统信息的查询与发布部分面向滑水赛事所有参赛人员、记者及现场观众，主要包含供人们通过交互手段主动查询和通过系统专用媒介进行发布的信息两大部分。前者通常采用INTERNET方式进行查询，与内部网连通后还可查询与滑水比赛有关的项目介绍、规则科普、赛事动态及赛事交通、住宿、商超等信息，提供商业方面的服务等。后者主要是发布赛场的即时信息，亦可采用在现有电脑网络基础上进行移植和开发的方式实现。该信息发布可在比赛第一时间将各个项目的比赛成绩公之于众，真正做到实时性。信息查询部分增加了信息的完整性，观众不仅可以看到比赛的实时成绩，还能看到之前的成绩排名。