本发明涉及体能训练用品技术领域，具体涉及一种训练考核计时管理系统和方法。
背景技术：
对于一些需要进行体能训练考核的人员(比如，消防员和运动员等)来说，需要精确统计时间，比如，在消防员日常训练过程中，要精准统计60米肩梯、10楼负重以及15米攀爬等考核项目的完成时间；田径运动员在日常的训练以及正式比赛时，也要精准统计赛跑全程所用时间。
目前，训练考核的计时，往往是通过他人人为用秒表计时，当消防员或者运动员独立训练时，往往很难控制秒表进行计时，运动姿态也无法发挥出正常水平。人为手按秒表计时一般都存在时间误差，不够精准，不能真实反映个人训练的成果；而且，通过人为手按秒表计时很可能会发生作弊问题，影响考核结果的准确性和公平性。此外，现有技术中，用于训练考核计时用的装置还可采用有线发令技术，即利用电缆将发令信号传输到终点位置的计时系统以启动计时，该计时系统统计时间的准确性较人为秒表计时有所提高，但是该计时系统体积庞大，系统复杂，安装、拆卸以及携带都不方便，需要消耗大量的人力和物力，只适用于国际赛事，无法普及到日常的训练考核计时活动中。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种训练考核计时管理系统和方法。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种训练考核计时管理系统，包括：
发令音箱、红外光栅感应装置、数据采集器和计时模块；
其中，所述发令音箱和所述红外光栅感应装置分别与所述数据采集器无线连接；所述计时模块与所述数据采集器电连接；
所述发令音箱用于以无线传输的方式向所述数据采集器传送发令信号；
所述红外光栅感应装置用于获取感应区域内是否有目标，并将感应结果以无线传输的方式发送给所述数据采集器；
所述计时模块用于根据所述数据采集器发送的命令来进行开启计时或结束计时，并根据开启时间点和结束时间点获得所用时长。
可选的，所述红外光栅感应装置包括：
红外光栅发射杆、红外光栅接收杆和外置电源；
所述红外光栅发射杆和所述红外光栅接收杆相互正对且平行的铺设在训练终点的地面检测区域；
所述外置电源分别为所述红外光栅发射杆和所述红外光栅接收杆供电。
可选的，在所述红外光栅发射杆上以等间隔距离分布有多个红外发射管，在所述红外光栅接收杆上以与所述红外发射管一一对应的位置设置有多个红外接收管，以使所述红外发射管发射的红外信号能够被与其对应的所述红外接收管所接收；
所述红外光栅发射杆内还设有第一微处理器，所述第一微处理器与所述多个红外发射管电连接；
所述红外光栅接收杆内还设有第二微处理器和第一2.4g无线通信模块，所述第二微处理器分别与所述多个红外接收管和所述第一2.4g无线通信模块电连接。
可选的，所述红外光栅发射杆和所述红外光栅接收杆上还分别设置有1394接口；
所述红外光栅接收杆与所述外置电源电连接，所述红外光栅接收杆和所述红外光栅发射杆通过1394转接线进行连接，以实现所述红外光栅接收杆和所述红外光栅发射杆的信号同步；
所述外置电源通过所述1394转接线为所述红外光栅发射杆供电。
可选的，所述发令音箱包括：音箱本体；
在所述音箱本体的内部设置有第四微处理器、第一433m无线通信模块、可充电电池和喇叭，在所述音箱本体的外表面上还设置有电源开关和发令按钮，所述第一433m无线通信模块、喇叭、电源开关和发令按钮分别与所述第四微处理器电连接，所述可充电电池为所述发令音箱供电，在所述音箱本体的外表面上还设置有第一天线。
可选的，所述数据采集器包括：采集器本体；
在所述采集器本体内设置有第三微处理器、第二433m无线通信模块和第二2.4g无线通信模块，所述第二433m无线通信模块和所述第二2.4g无线通信模块分别与所述第三微处理器电连接，在所述采集器本体的外表面上还设置有第二天线。
可选的，在所述采集器本体上还设置有：ic卡读卡模块，所述ic卡读卡模块与所述第三微处理器电连接。
可选的，所述采集器本体的表面上还设置有usb接口，所述数据采集器与所述计时模块通过所述usb接口连接；
在所述采集器本体的表面上还设置有一个或多个状态指示灯，所述状态指示灯与所述第三微处理器电连接。
可选的，所述训练考核计时管理系统还包括：显示模块，所述显示模块与所述计时模块电连接，用于显示开启时间点、结束时间点和计时时长。
本发明还提供了一种训练考核计时管理方法，包括：
对所述发令音箱、红外光栅感应装置、数据采集器和计时模块进行上电初始化；
当接收到发令信号后，启动计时模块开始计时，并记录开启计时时间点；
当接收到红外光栅感应装置发送过来的感应区域内存在目标的命令后，控制计时模块结束计时，并记录结束计时时间点；
根据开启计时时间点和结束计时时间点计算得到所用时长信息，将该时长信息保存并显示出来。
本发明采用以上技术方案，所述训练考核计时管理系统，包括：发令音箱、红外光栅感应装置、数据采集器和计时模块；其中，所述发令音箱和所述红外光栅感应装置分别与所述数据采集器无线连接；所述计时模块与所述数据采集器电连接；所述发令音箱用于以无线传输的方式向所述数据采集器传送发令信号；所述红外光栅感应装置用于获取感应区域内是否有目标，并将感应结果以无线传输的方式发送给所述数据采集器；所述计时模块用于根据所述数据采集器发送的命令来进行开启计时或结束计时，并根据开启时间点和结束时间点获得所用时长。本发明所述的训练考核计时管理系统在起点位置可通过发令音箱将发令信号无线传输给数据采集器，在终点通过设置在感应区域内的红外光栅感应装置来检测区域内是否有目标，并将检测结果以无线数据传输的方式发送给数据采集器，测试结果准确度高，结构简单，操作方便，制造成本低，可以实现准确计时，并且测试过程不需要人工操作，能够有效避免人为手按秒表计时产生的弊端，有利于考核的公平公正；此外，本系统中各个组成模块是相互独立放置的，便于安装和拆卸，更适宜推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明训练考核计时管理系统提供的整体结构示意图；
图2是本发明训练考核计时管理系统之红外光栅感应装置的结构示意图；
图3是本发明训练考核计时管理系统之红外光栅感应装置的工作原理示意图；
图4是本发明训练考核计时管理系统之发令音箱的结构示意图；
图5是本发明训练考核计时管理系统之数据采集器的结构示意图；
图6是本发明训练考核计时管理系统之数据采集器的工作原理示意图；
图7是本发明训练考核计时管理方法实施例一提供的流程示意图；
图8是本发明训练考核计时管理方法实施例二提供的流程示意图。
图中：1、发令音箱；11、音箱本体；12、第四微处理器；13、第一433m无线通信模块；14、可充电电池；15、喇叭；16、电源开关；17、发令按钮；18、第一天线；19、音量调节旋钮；2、红外光栅感应装置；21、红外光栅发射杆；211、红外发射管；212、第一微处理器；22、红外光栅接收杆；221、红外接收管；222、第二微处理器；223、第一2.4g无线通信模块；23、外置电源；24、1394转接线；3、数据采集器；31、采集器本体；32、第三微处理器；33、第二433m无线通信模块；34、第二2.4g无线通信模块；35、第二天线；36、ic卡读卡模块；37、usb接口；38、状态指示灯；4、计时模块；5、显示模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明提供的一种训练考核计时管理系统的整体结构示意图。
如图1所示，本实施例所述的训练考核计时管理系统包括：
发令音箱1、红外光栅感应装置2、数据采集器3和计时模块4；
其中，所述发令音箱1和所述红外光栅感应装置2分别与所述数据采集器3无线连接；所述计时模块4与所述数据采集器3电连接；
所述发令音箱1用于以无线传输的方式向所述数据采集器3传送发令信号；
所述红外光栅感应装置2用于获取感应区域内是否有目标，并将感应结果以无线传输的方式发送给所述数据采集器3；
所述计时模块4用于根据所述数据采集器3发送的命令来进行开启计时或结束计时，并根据开启时间点和结束时间点获得所用时长。
如图2和图3所示，所述红外光栅感应装置2包括：
红外光栅发射杆21、红外光栅接收杆22和外置电源23；
所述红外光栅发射杆21和所述红外光栅接收杆22相互正对且平行的铺设在训练终点的地面检测区域；
所述外置电源23分别为所述红外光栅发射杆21和所述红外光栅接收杆22供电。
进一步的，在所述红外光栅发射杆21上以等间隔距离分布有多个红外发射管211，在所述红外光栅接收杆22上以与所述红外发射管211一一对应的位置设置有多个红外接收管221，以使所述红外发射管211发射的红外信号能够被与其对应的所述红外接收管221所接收；
所述红外光栅发射杆21内还设有第一微处理器212，所述第一微处理器212与所述多个红外发射管211电连接；
所述红外光栅接收杆22内还设有第二微处理器222和第一2.4g无线通信模块223，所述第二微处理器222分别与所述多个红外接收管221和所述第一2.4g无线通信模块223电连接。
在实际应用中，可将相邻的两个红外发射管211的间隔距离设置为1厘米，该间隔距离能够保证当被考核人员到达该检测区域内时，能够精确的判断出，被考核人员的脚至少能够挡住一个红外发射管211发射的红外信号，至少与之匹配的红外接收管221接收不到红外信号，有利于提高测试准确度和灵敏度，此时在所述第二微处理器222的控制下，通过所述第一2.4g无线通信模块223向所述数据采集器3发送感应区域内存在目标的命令。
进一步的，所述红外光栅发射杆21和所述红外光栅接收杆22上还分别设置有1394接口；
所述红外光栅接收杆22与所述外置电源23电连接，所述红外光栅接收杆22和所述红外光栅发射杆21通过1394转接线24进行连接，以实现所述红外光栅接收杆22和所述红外光栅发射杆21的信号同步；
所述外置电源23通过所述1394转接线24为所述红外光栅发射杆21供电。
如图4所示，所述发令音箱1包括：音箱本体11；
在所述音箱本体11的内部设置有第四微处理器12、第一433m无线通信模块13、可充电电池14和喇叭15，在所述音箱本体11的外表面上还设置有电源开关16和发令按钮17，所述第一433m无线通信模块13、喇叭15、电源开关16和发令按钮17分别与所述第四微处理器12电连接，所述可充电电池14为所述发令音箱1供电，在所述音箱本体11的外表面上还设置有第一天线18。在所述音箱本体11的表面上还设有音量调节旋钮19，用于调节喇叭15的发声音量。
如图5和图6所示，所述数据采集器3包括：采集器本体31；
在所述采集器本体31内设置有第三微处理器32、第二433m无线通信模块33和第二2.4g无线通信模块34，所述第二433m无线通信模块33和所述第二2.4g无线通信模块34分别与所述第三微处理器32电连接，在所述采集器本体31的外表面上还设置有第二天线35。
进一步的，还包括：显示模块5，所述显示模块5与所述计时模块4电连接，用于显示开启时间点、结束时间点和计时时长。
进一步的，在所述采集器本体31上还设置有：ic卡读卡模块36(实际使用中可以是ic卡读卡器)，所述ic卡读卡模块36与所述第三微处理器32电连接，所述ic卡读卡模块36用于获取被考核人员的基本信息，包括身份信息以及考核编号等。
进一步的，所述采集器本体31的表面上还设置有usb接口37，所述数据采集器3与所述计时模块4通过所述usb接口37连接；
在所述采集器本体31的表面上还设置有一个或多个状态指示灯38，所述状态指示灯38与所述第三微处理器32电连接。在实施中，可以设置五个状态指示灯38，其中，图5中，左一至左三状态指示灯38依次用于表示所述第二433m无线通信模块33、第二2.4g无线通信模块34和ic卡读卡模块36是否在正常工作，左四状态指示灯38用于表示所述数据采集器3是否正常工作，最右边的状态指示灯38用于表示所述数据采集器3是否已被正常供电。
本实施例所述的训练考核计时管理系统的工作原理为：
将发令音箱1放置于训练考核的起点，将红外光栅感应装置2铺设在训练考核的终点的地面检测区域，数据采集器3可放置在所述红外光栅感应装置2的附近，所述数据采集器3和计时模块4通过usb接口37连接。所述发令音箱1、红外光栅感应装置2、数据采集器3和计时模块4均完成上电初始化后，当发令音箱1上的发令按钮17被按下，发令音箱1上的喇叭15发出“各就位，预备，砰”声音，并在所述第四微处理器12的控制下通过所述第一433m无线通信模块13将起跑信号无线传输给所述数据采集器3，所述数据采集器3接收到该信号后，向所述计时模块4发送开启计时的命令，所述计时模块4启动计时；当被考核人员到达考核终点，进入检测区域内时，所述红外光栅感应装置2能感应到此时检测区域内有目标，并在所述第二微处理器222的控制下，通过所述第一2.4g无线通信模块223向所述数据采集器3发送感应区域内存在目标的命令信号，所述数据采集器3接收到该信号后，向所述计时模块4发送结束计时的命令，所述计时模块4停止计时，并根据开启时间点和结束时间点获得所用时长，并通过所述显示模块5将计时考核成绩显示出来，供考核人员评比。
所述发令音箱1与所述数据采集器3的通信采用433m无线传输方式，有利于保证数据传输的距离更远，且保证传输稳定性。
本实施例所述的训练考核计时管理系统在起点位置可通过发令音箱1将发令信号无线传输给数据采集器3，在终点通过设置在感应区域内的红外光栅感应装置2来检测区域内是否有目标，并将检测结果以无线数据传输的方式发送给数据采集器3，测试结果准确度高，结构简单，操作方便，制造成本低，可以实现准确计时，并且测试过程不需要人工操作，能够有效避免人为手按秒表计时产生的弊端，有利于考核的公平公正；此外，本系统中各个组成模块是相互独立放置的，便于安装和拆卸，更适宜推广应用。
如图7所示，本发明还提供了一种训练考核计时管理方法的实施例一，该实施例所述的考核计时管理方法包括：
s1：对所述发令音箱、红外光栅感应装置、数据采集器和计时模块进行上电初始化；
s2：当接收到发令信号后，启动计时模块开始计时，并记录开启计时时间点；
s3：当接收到红外光栅感应装置发送过来的感应区域内存在目标的命令后，控制计时模块结束计时，并记录结束计时时间点；
s4：根据开启计时时间点和结束计时时间点计算得到所用时长信息，将该时长信息保存并显示出来。
在实施例一的基础上，所述训练考核计时管理方法在开机初始化后，还可通过ic卡读卡模块导入被考核人员的基本信息，当测试结束后，将被考核人员的基本信息以及考核计时成绩显示出来。整体的处理过程请参见图8。
本实施例所述的训练考核计时管理方法的工作原理与上述管理系统的工作原理相同，在此不再赘述。
本实施例所述的训练考核计时管理方法测试结果准确度高，测试灵敏度高，处理过程简单，可以实现准确计时，并且测试过程不需要人工操作，节省人力，能够有效避免人为手按秒表计时产生的弊端，有利于考核的公平公正。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。