OMEGA - Automatisierung des Timings von Sportveranstaltungen

Hallo allerseits, mein Name ist Sergey.

Ich bin der Leiter des Bildungsprojekts " SERVODROID ". Mein Projekt ist die Entwicklung einfach zu wiederholender Roboter für Kinder und Erwachsene. Ich selbst unterrichte Robotik in St. Petersburg. Ich bin aber auch Sportler und eines meiner Lieblingssportgebiete ist der Wintersport - Slalom, auf den später noch eingegangen wird.



In den Weiten unseres Landes gibt es viele wundervolle Orte, von denen gewöhnliche Menschen nicht einmal vermuten, dass sie existieren. Aber da ich von solchen Orten komme, möchte ich in diesem Projekt über ihn sprechen. Im Norden Russlands, in der Region Murmansk, gibt es eine unauffällige, aber sehr enge Stadt, oder besser gesagt eine Siedlung namens Nickel - benannt nach dem Element aus dem Periodensystem, das in dieser Stadt abgebaut wird. Die Bevölkerung der Stadt beträgt etwa 10.000 Menschen. Und wer hätte gedacht, dass es in einer so dünn besiedelten Stadt ein echtes Skigebiet geben könnte, wie man es in Großstädten nennt. Für eine Bevölkerung von 10 km ist dies ein echtes Skigebiet, in dem Sportabteilungen stattfinden, Kinder und Erwachsene trainieren und lernen, einen eigenen Skilift haben, Ski fahren und sogar Freeride fahren können!

Kurzer historischer Hintergrund
In den 1950er Jahren begannen der Nikelsky-Enthusiast Alexei Korovin und seine Freunde, eine Lichtung auf dem damals dicht bewachsenen Lysaya-Hügel zu hacken. 1966 entwickelte er das gleiche Schleppseil und rekrutierte die erste Gruppe von Schulkindern für Klassen. Von diesem Set laufen jetzt Nikolai Saltykov und Valery Zabara.

In 70-80 Jahren nahm das Team an regionalen Wettbewerben teil, bei denen es sicher unter die ersten drei von 15 Teams kam. Der Schüler des Nickel-Skisektionsmeisters Oleg Zuev war wiederholt Champion des Nordfestivals, Gewinner und Preisträger der Meisterschaft der Sowjetunion. Anschließend arbeitete er als Trainer in Kirowsk. Seine Tochter ist der Meister Russlands im Slalom, sein Sohn Stepan ist Mitglied der russischen Nationalmannschaft, Meister Russlands und Gewinner vieler Wettbewerbe der Europameisterschaft. Der Novokuznetsk-Trainer A. Novikov brachte die russische Meisterin Elena Prosteva zur Sprache. Er ist auch ein Schüler des Nickel-Skis.

Die Gegenwart

Jetzt arbeitet der Ski weiter daran, neue Meister Russlands auszubilden! Für eine Stadt, auch eine so kleine wie unsere - jeder Sieg von Athleten auf diesem Berg - als Sieg für das ganze Land - jubeln wir unseren Athleten so sehr zu.

Unten können Sie das Video sehen - wie Wettbewerbe auf dem Berg stattfinden und wer darauf fährt:

Die Essenz dieses Projekts

Da ich selbst Sportler und in Kombination Lehrer bin, verstehe ich, wie wichtig es für die jüngere Generation ist, sich selbst zu entwickeln und ihr Wissen und Können unter Beweis zu stellen - und schließlich sind Sportwettkämpfe ein großer Motivator dafür!

Auf unserer Skipiste gibt es keine modernen Systeme, mit denen Sie registrieren können, wie lange ein Teilnehmer eine Strecke zurücklegt. Grundsätzlich werden die Messungen auf die alte Art und Weise durchgeführt. Sie geben den Start und das Ende eines Teilnehmers auf dem Walkie-Talkie mithilfe einer Schiedsrichter-Stoppuhr an. Ja, die Methode ist bewährt, stabil, aber ich wollte den Richtern und den Teilnehmern selbst seit langem Neuheit und Bequemlichkeit verleihen, damit sie ihre Schulungen effizienter durchführen und ihre Ergebnisse unabhängig verfolgen können. Zu diesem Zweck habe ich ein Projekt entwickelt, in dem ich eine einfache und zuverlässige Option erstellen möchte, ich habe keine Angst zu sagen, ein inländisches Analogon des Registrars.

OMEGA - Automatic Finish Recorder System

Wie Sie aus dem Sport wissen, besteht die Aufgabe des Teilnehmers darin, in kürzester Zeit von Punkt „A“ nach Punkt „B“ zu gelangen. Um diese Zeit zu berücksichtigen, muss der Prozess automatisiert werden, bei dem der Timer genau am Schnittpunkt des Startflags startet und stoppt, wenn die Ziellinie geschnitten wird. Bereits 2016 hatte ich die Idee, ein solches Gerät zusammenzubauen. Es sollte beachtet werden, dass die Idee unterstützt wurde und ich einen Monat später ein Demo-Gerät auf dem Berg testete. Das Gerät war vollständig verkabelt - ein Kabel wurde bis zu einer Entfernung von 300 Metern entlang des Berges verlegt, entlang dessen Signale an den Computer des Richters gesendet wurden. Sie können hier sehen, wie es aussah. Das System funktionierte, aber die Verwendung von Drähten würde zu einem dauerhaften Zusammenbruch (Brüche beim Ein- und Ausklappen in die Bucht) und zum Einfrieren des Computers des Richters führen, der auf der Straße kalt gestellt werden müsste.

Das folgende Video zeigt die Arbeitsversion der neuen Version des Systems, die drahtlos arbeitet und es dem Richter ermöglicht, sich in komfortablen Bedingungen zu befinden, sowie den Prozess der Bereitstellung und Inbetriebnahme des Systems in wenigen Minuten:


Video: OMEGA - Übungstest 4:28

Was hat sich geändert und was bleibt noch zu tun?

2019 beschloss ich, die Hardware neu zu gestalten und die Kabel durch Funkmodule zu ersetzen. Nachdem ich die bestehenden Optionen für Funkmodule auf dem Markt untersucht hatte, entschied ich mich für vielversprechende NRF24-Funkkommunikationsmodule. Mit diesen Kommunikationsmodulen können Sie Daten über eine Entfernung von bis zu 1000 km und in meinem Fall über die gesamten 2000 km übertragen!

Woraus das System besteht

1. Das Launchpad-Modul ist ein Gerät, das einen integrierten Arduino-Minicomputer, NRF24L01-Kommunikationsmodule sowie spezielle Sensoren enthält, die die Bewegung des Teilnehmers aufzeichnen. Zusätzlich zu den Sensoren ist das Modul mit speziellen Ton- und Lichtanzeigen ausgestattet, die dem Teilnehmer klar machen, dass der Start erlaubt oder verboten ist. Auf diese Weise können Sie die Arbeit von Richtern und Kontrolleuren entladen und sich auf die Qualität des Starts des Teilnehmers und seiner Fahrt auf der Autobahn konzentrieren.


(Auf dem Foto: Das Modul der "Start" -Tabelle mit installiertem Startflag und montierter Halterung für die Montage auf den in den Schnee gegrabenen Stützen)

2. Das Zieltabellenmodul ist ein Gerät, das das gleiche Zubehör wie das oben beschriebene Modul enthält, es gibt jedoch einige Unterschiede: Ein leistungsstarker Laserstrahl registriert den Schnittpunkt des Zielsegments, der in relativ weit entfernten Entfernungen leuchten kann, sodass Sie ihn verwenden können System nicht nur unter Skibedingungen. Das Modul verfügt über eine Antenne und Befestigungsmechanismen, mit denen es an beliebigen runden Gegenständen befestigt werden kann, auch an einer im Schnee verwurzelten Schaufel!


(Auf dem Foto: das Modul des Zieltisches mit dem installierten Lasermodul und einem 10 Meter langen Kabel zur Messung des Laserstrahls - Fotodetektor)

3. Funkkommunikationsmodule - Diese kleinen Boxen können Signale in Entfernungen von bis zu 1000 bis 2000 Metern empfangen und senden (eine große Entfernung aufgrund zweier identischer Modelle mit einer entfernten Antenne und einem Verstärker), sodass sich der Richter in der Justiz wohlfühlen kann Haus, und ruhig, in der Wärme und mit einer Tasse Kaffee, um die Rennen der einzelnen Teilnehmer zu registrieren. Bei einem kabelgebundenen System - es war ein großes Unbehagen - weiß ich es selbst, da ich im Ziel saß und die Arbeit kontrollierte =) Die Module werden über ein USB-Kabel mit dem Computer verbunden und mit Laptop betrieben. Eine relativ einfache und effektive Lösung für die Mobilität des Richters und die einfache Bereitstellung des Systems.


(Bild: Empfängermodule, die mit dem Computer verbunden sind, auf dem die Timer-Software ausgeführt wird.)

4. Software ist der wichtigste Teil des Systems.
Die Software wurde in C # und C / C ++ entwickelt. Die Hauptaufgabe des Programms besteht darin, das Bügeleisen zu binden und dem Richter eine bequeme und klare (einfache) Arbeitsoberfläche zur Verfügung zu stellen. Das Programm kann sowohl im manuellen als auch im automatischen Modus arbeiten, den Timer unabhängig beim Start des Teilnehmers starten und den Timer beim Überqueren der Ziellinie unabhängig stoppen, wobei die Zeit in der Tabelle eingetragen ist. Kenntnis der Erfahrungen des Wettbewerbs - es kommt häufig vor, dass die Teilnehmer keine Zeit haben, ihrer Bestellung nachzukommen, und diesbezüglich bietet das Programm bereits eine solche Option. Das Programm versichert dem Richter auch, das Programm mit den Ergebnissen versehentlich herunterzufahren / zu schließen - die Daten werden zwangsweise gespeichert und in Excel angezeigt.


(Auf dem Foto: Die Oberfläche des Programms, in dem der Richter arbeitet, zeichnet die Zeit auf und steuert die Eisenarbeit.)

Woraus dieses System besteht

Da die anfängliche Berechnung auf der einfachen Verfügbarkeit der verwendeten Funkkomponenten in einer kleinen Stadt wie meinem Dorf beruhte, habe ich versucht, die beliebtesten und leicht zugänglichen Komponenten auszuwählen.

• Funkmodul NRF24L01 + PA + LNA 1100m - 4 Stck.
• 4 mm Sperrholzplatte - zum Schneiden von Kisten und notwendigen Elementen
• Arduino UNO Board - 4 Stk
• Adapter für NRF24L01 - ohne diesen Adapter verhalten sich diese Kommunikationsmodule unangemessen
• Boxen und Systemdesign aus Sperrholz (alles auf einer Lasermaschine ausschneiden)
• Softwareentwicklung mit der Möglichkeit der Aktualisierung (Aktualisierung hauptsächlich für Arduino und das Schiedsrichterprogramm in C # zur Ergänzung und Verbesserung der Funktionalität)
• 10 m langes Kabel zur Verbindung der Details der Zieltabelle
• Ein Lasermodul ist im Wesentlichen ein beliebiger Laserpointer. Ich habe mich für dieses Produkt entschieden, da es in Geschäften mit allen Arten von unterhaltsamen Schmuckstücken sehr beliebt ist. Wenn überhaupt, können Sie es schnell durch den Kauf eines neuen ersetzen
• Wiederaufladbare Batterien für tragbare Module
• Verbrauchsmaterial, Kleber, Drähte, Anzeigen, Knöpfe, Stecker.

Im Moment teste und debugge ich bereits die Hardware und Software des Systems - neulich bin ich auf eine Piste gestiegen und habe dort Tests direkt am Berg durchgeführt.

Ich sammle dieses Projekt für mich selbst - damit sich mein Gehirn nicht entspannt und neue Informationen erhält, und natürlich möchte ich mich bei meinem Skifahren bedanken, das mir beim Erlernen des Snowboardens geholfen hat und es mir ermöglicht hat, meine Fähigkeiten für die Teilnahme an lokalen und regionalen Wettbewerben zu verbessern =) Nun und natürlich möchte ich Ihnen behilflich sein!

Wenn Sie sich auch für Sport interessieren und sich für Automatisierung oder sogar Sport interessieren, dann freue ich mich über Ihre Unterstützung - mehr dazu hier (:

In meiner Gruppe auf VKontakte können Sie die Entwicklung und den Fortschritt der Entwicklung und Implementierung in der Praxis verfolgen .