滑水比賽成績管理系統(tǒng)的設計與應用

蔣志升

(國家體育總局湛江潛水運動學校, 廣東 湛江 524005)

滑水項目因其具有觀賞性、刺激性、探險性、極限性、挑戰(zhàn)性等特征，受到世界各國人民的喜愛?；\動最早起源于20世紀初的美國，而后在西方發(fā)達國家迅速發(fā)展并普及開來?；\動是指人借助動力的牽引在水面上滑行的水上運動，在平靜的水面上滑行時，滑水者通常要穿“水鞋”——水橇在水面上完成各種動作。目前，根據滑水運動員在滑水過程中使用或不使用水橇大致可以分成花樣滑水、回旋滑水、跳躍滑水、尾波滑水、赤腳滑水等項目。在世界范圍內由國際滑水聯合會舉辦的重大滑水國際賽事有：單數年舉行世界滑水錦標賽、雙數年舉行世界杯滑水賽，還有定期舉辦的一些單項滑水世界錦標賽，如赤腳滑世界錦標賽、尾波世界錦標賽、索道尾波世界錦標賽等。

國外已有較成熟的滑水比賽成績處理系統(tǒng)，如德國開發(fā)的相關系統(tǒng)由專業(yè)硬件工程師解決比賽現場視頻回傳顯示問題，計算機軟件處理團隊負責競賽編排、比賽成績匯總、預決賽成績發(fā)布、大屏顯示、成績打印等。瑞典開發(fā)了基于視頻捕捉跳躍滑測距系統(tǒng)和國際標準的花樣滑評分系統(tǒng)。我國自1993年起，由武漢體育學院科研人員開發(fā)了一套《滑水跳躍測量系統(tǒng)》，通過了當時國家體委科教司的鑒定，并應用到滑水賽場，這是當時國內滑水大賽必備的裁判測距系統(tǒng)，并且出口到新西蘭滑水俱樂部。隨著滑水比賽的增加和計算機軟件技術的不斷發(fā)展，我國急需開發(fā)一套更加完善、高效的滑水比賽成績處理系統(tǒng)，以更好地服務于滑水比賽。

1 研究內容

我國滑水錦標賽男女各設花樣滑、回旋、跳躍、赤腳滑、尾波滑、沖浪滑水等6項和雙人技巧、特技跳躍滑等2項男女混合賽。比賽期間，各項目成績的測量和統(tǒng)計是一項極具挑戰(zhàn)意義的課題。由于滑水比賽在水面上進行，比賽成績判定需要裁判員在拖船上完成，近距離觀看運動員在水面上完成的比賽動作，根據競賽規(guī)則給運動員評分，裁判評分結果需該項目所有參賽運動員比賽結束后再把評分單送上岸，編排裁判根據滑水成績統(tǒng)分計分規(guī)則進行成績匯總處理并排名公布成績。同時，有些滑水比賽項目統(tǒng)分規(guī)則非常繁雜，如花樣滑項目，共有146個比賽動作，對應不同分值，一名參賽運動員在比賽中可能完成幾十個動作，船上裁判員只記錄完成動作名稱，而成績編排裁判員需根據完成的動作進行算分處理。跳躍滑參賽運動員在拖船的勻速牽引下，滑行過程中通過加速越過一個斜坡型跳臺，在空中“飛行”一段時間后落在水面上，類似于高臺跳雪。比賽中，滑水運動員飛躍跳臺后要平穩(wěn)地落在水面上并保持一定距離的滑行姿態(tài)，才能被認定為一次成功的跳躍，運動員的著水點到跳臺斜坡頂端垂直面的距離為運動員的成績，跳躍距離越遠成績越優(yōu)秀。這些都需要用計算機處理成績才能完成比賽任務。

本系統(tǒng)以全國滑水錦標賽比賽項目競賽規(guī)則為依據，根據比賽設置的13個單項，按照競賽計分規(guī)則進行程序設計，及時準確統(tǒng)計比賽成績信息并快速發(fā)布。

2 滑水比賽成績管理系統(tǒng)

滑水比賽成績管理系統(tǒng)基于Microsoft.NET平臺進行開發(fā)，程序開發(fā)語言采用C#,數據庫管理系統(tǒng)采用MySQL數據庫架構的B/S模式和C/S混合開發(fā)模式。打分裁判運用B/S模式，通過瀏覽器登錄服務器，選擇不同比賽項目進行打分。記分裁判使用客戶機強大的程序處理能力，根據打分裁判的分值計算成績，匯總成績，打印、公布比賽成績等。

2.1 系統(tǒng)總體設計

滑水比賽成績管理系統(tǒng)從整體上來看可以劃分為四大功能模塊，分別是用戶登錄驗證管理模塊、系統(tǒng)控制管理模塊、Web服務器管理模塊、數據庫管理模塊。系統(tǒng)總體結構如圖1所示。系統(tǒng)控制管理模塊在整個系統(tǒng)中扮演核心角色，該模塊集成了對滑水比賽成績的管理、滑水比賽各小項打分規(guī)則管理、各項目賽后成績統(tǒng)計與發(fā)布等核心功能。用戶登錄驗證管理模塊通過對運動員、裁判員及系統(tǒng)管理員等系統(tǒng)用戶群體賦予不同的權限對用戶進行區(qū)分，經過系統(tǒng)分類驗證分別進入系統(tǒng)。Web服務器和數據庫服務器管理模塊對整個系統(tǒng)運行所需要的服務器進行管理，確保整個系統(tǒng)始終處于一個安全穩(wěn)定的運行環(huán)境中。

圖1 系統(tǒng)總體結構

2.2 系統(tǒng)數據庫設計

在滑水比賽成績管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)各部分之間是緊密聯系的，各功能模塊之間的數據傳輸與通信離不開系統(tǒng)數據庫對數據的存儲與管理。本系統(tǒng)數據庫的設計主要包括兩大方面的內容：一是根據系統(tǒng)數據目標之間的關系進行E-R模型構建；二是依據系統(tǒng)所涉及的數據進行數據表的創(chuàng)建以存儲數據。E-R模型是對系統(tǒng)中所涉及的全部數據通過創(chuàng)建E-R模型圖的方式對各目標數據及數據之間的關系進行明確和說明，E-R模型圖如圖2所示。構建完系統(tǒng)的E-R模型后便可創(chuàng)建數據表以存儲數據。數據庫根據所要存儲的目標數據共創(chuàng)建6張數據表：管理員信息表（Admin），用于存放系統(tǒng)管理員用戶的信息；運動員信息表（Athlete）,用于存放參賽運動員的信息；比賽項目表（Term）,用于存放滑水比賽各項目名稱、計分規(guī)則等；運動員所在俱樂部表（Club），用于存放各運動員所在俱樂部信息；運動員所在代表團表（Unit），用于存放各運動員所在代表團名稱信息；比賽成績公告信息表（Information）用于存放各項目比賽成績的公告信息。同時，選取具有多層安全性能的SQL Server 2010數據庫管理系統(tǒng)來保障數據庫的數據安全。

圖2 數據庫E-R模型

2.3 現場數據采集

現場數據采集指的是獲取每個滑水單項比賽的運動員成績數據，一般分為花樣完成動作、回旋成績、跳躍比賽距離、尾波、尾波沖浪的技術分、編排分、完成分、赤腳完成動作、雙人技巧完成動作、特技跳躍完成動作等。在滑水比賽過程中，通過系統(tǒng)通信模塊傳輸過來的成績數據被綜合處理并存儲到數據庫中，成績管理系統(tǒng)依據比賽規(guī)則，根據花樣、赤腳、雙人技巧和特技跳躍完成動作自動匹配對應的分值并由高到低進行排序，確定名次。回旋比賽和跳躍比賽根據比賽規(guī)則記錄參賽運動員的成績變化，尾波和尾波沖浪依據競賽規(guī)則對完成分、編排分、難度分進行相加并確定名次。

2.4 系統(tǒng)通信部分設計

通信部分是負責滑水比賽過程中成績管理系統(tǒng)和客戶端間各項比賽成績信息傳輸的模塊，由有線傳輸系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、INTRANET網絡等幾大部分組成，系統(tǒng)通信網絡拓撲結構如圖3所示。由于滑水比賽涉及的成績數據量大，為提高系統(tǒng)的通信傳輸效率，采用B/S架構的分布式處理系統(tǒng)，B端用于連接打分裁判的成績輸入終端，S端用于記分裁判的成績處理終端和管理系統(tǒng)運行的服務器，從而對比賽數據進行保存、訪問與處理?？紤]到系統(tǒng)的安全性，滑水比賽成績管理系統(tǒng)在內網運行，確保數據傳輸的穩(wěn)定性。網絡通信協(xié)議采用通用的TCP/IP協(xié)議，內網組建標準為以太網組網技術，采用IEEE 802.3標準，無線通信傳輸系統(tǒng)采用IEEE 802.11常用無線協(xié)議，通過加密技術保證合法用戶接入內網，進行成績處理任務。

圖3 系統(tǒng)通信網絡拓撲結構

2.5 系統(tǒng)無線網絡信息傳輸部分的設計

滑水比賽需要在較為平靜的水面上舉行，比賽環(huán)境比較特殊?；荣惖谋荣悤r間較集中，如尾波比賽，裁判員必須在比賽的尾波船上打分。為了提高信息傳輸的實時性和有效性，比賽時,裁判員可直接在尾波船上通過筆記本或平板電腦等終端進行打分，裁判員打分完畢后通過系統(tǒng)的中間控件連接數據庫回傳至系統(tǒng)的控制管理模塊進行成績處理。成績處理完畢后，通過無線網絡傳輸模塊將成績信息傳輸給處于系統(tǒng)無線網絡環(huán)境下的電腦終端，同時通過接口將成績信息發(fā)送給比賽現場的大屏顯示器上等。在上述整個信息傳輸過程中,現場筆記本電腦、平板電腦等無線終端設備和系統(tǒng)部署的無線AP構成本系統(tǒng)的無線網絡通信傳輸模塊，其他人持有的電腦、大屏幕顯示器形成信息顯示和查詢系統(tǒng)?；荣悎龅丨h(huán)境特殊，實踐證明無線網絡使用效果較好，不會受到建筑物阻隔，室外使用也沒有電磁干擾和不利天氣的影響，有利于無線網絡信號傳輸。在滑水比賽過程中，裁判員等工作人員由于運動員競賽位置變化引起的位置變動，可發(fā)揮無線網絡便攜移動的優(yōu)勢。同時，有線網絡在滑水比賽中可提供較穩(wěn)定的信息傳輸，如大屏顯示場地，比賽成績發(fā)布終端處和成績處理服務器等。通過有線網絡進行連接，既保證數據的安全性，又保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.6 系統(tǒng)信息查詢、發(fā)布部分設計

系統(tǒng)信息的查詢與發(fā)布部分面向滑水賽事所有參賽人員、記者及現場觀眾，主要包含供人們通過交互手段主動查詢和通過系統(tǒng)專用媒介進行發(fā)布的信息兩大部分。前者通常采用INTERNET方式進行查詢，與內部網連通后還可查詢與滑水比賽有關的項目介紹、規(guī)則科普、賽事動態(tài)及賽事交通、住宿、商超等信息，提供商業(yè)方面的服務等。后者主要是發(fā)布賽場的即時信息，亦可采用在現有電腦網絡基礎上進行移植和開發(fā)的方式實現。該信息發(fā)布可在比賽第一時間將各個項目的比賽成績公之于眾，真正做到實時性。信息查詢部分增加了信息的完整性，觀眾不僅可以看到比賽的實時成績，還能看到之前的成績排名。

3 小結

滑水比賽成績管理系統(tǒng)使用較為方便，能夠滿足比賽的實時性和有效性要求。該系統(tǒng)可以滿足滑水比賽7個單項的成績輸入、處理、分布和打印功能，也可實現對跳躍滑水比賽的測距要求。

無線網絡的應用和B/S模式的程序設計使系統(tǒng)具有較好的易用性和便捷性。打分裁判員通過手持終端使用無線網絡，實現移動中比賽成績的輸入，極大減輕了記分裁判員的工作負擔，提高了滑水比賽管理工作的準確性和時效性。

本系統(tǒng)可減少滑水比賽在水面上進行所帶來的不便，通過無線網絡實現實時信息的發(fā)布。但仍存在很多不足，需進一步改進，如：系統(tǒng)界面不夠美觀；系統(tǒng)模塊之間銜接不夠緊密，數據交換不太順暢，需人工進行干預；系統(tǒng)操作較為復雜，需專業(yè)人員進行操作；等等。