本发明涉及一种数据采集通信系统装置，具体来说，涉及一种基于开关信号状态监测和无线数据传输技术，可以有效防止中长跑时运动员作弊的用于中长跑比赛和考核的防作弊装置。
背景技术：
随着体育行业现代化的不断发展，在体育竞速比赛、体育训练、考核等领域，为做到公平、公正、高效、对于裁判员工作以及运动员的监测都有很高的要求，体育长距离中长跑比赛或者考核过程中,很多情况下由于运动员人数众多,如果仅仅依靠裁判员来记录运动员的行为以及判别运动员在整个比赛或者考核过程中是否有犯规等行为，势必要投入很多人力物力，这在实际过程中几乎是无法做到的。
目前，很多比赛和考核都采用视频监控手段或者佩戴可穿戴腕带设备来实现。采用视频监控手段是指在路径跑道上架设多个视频监控设备，通过这些视频监控设备采集运动员的视频数据，通过比对视频数据中运动员的运动轨迹来分析运动员是否存在抄近道或者绕道等犯规行为，这种方式虽然比较直观，信息也相对准确，但是，在中长跑比赛中设备不仅架设比较困难，数据实时传输也实现困难，需要采集大量的视频数据，无论采用人工或者设备对这些视频数据进行比对，都需要较长的时间，费时费力；佩戴可穿戴腕带设备是指在每个运动员的手上佩戴一个可穿戴腕带设备，这些可穿戴腕带设备上装在了定位系统，利用GPS技术来记录运动员路径之类的，这种方式虽然简单方便，但是并不能做到公平公正的记录可穿戴腕带设备一直佩戴在同一个运动员身上。
技术实现要素：
针对以上的不足，本发明提供了一种基于开关信号状态监测和无线数据传输技术，可以有效防止中长跑时运动员作弊的用于中长跑比赛和考核的防作弊装置，它包括可穿戴腕带设备，还包括设置于跑道起点位置的起点信号处理主机、设置于跑道终点位置的终点信号处理主机，以及间隔设置于跑道沿途的至少一个中间信号处理主机，
所述起点信号处理主机完成所述可穿戴腕带设备的初始化操作；
所述中间信号处理主机接收途径的可穿戴腕带设备的开关接触信号；
所述终端信号处理主机接收通过终点的可穿戴腕带设备的时间信息，并根据由起点信号处理主机反馈的初始化信息和由中间信号处理主机反馈的可穿戴腕带设备的开关接触信号，计算运动员的成绩，以及判断运动员是否违规和作弊行为，
为了进一步实现本发明，所述起点信号处理主机还完成所述可穿戴腕带设备的注册操作。
为了进一步实现本发明，每一所述中间信号处理主机还将可唯一表示自己身份的验证信息写入途径的可穿戴腕带设备内，所述终端信号处理主机读取存储在可穿戴腕带设备内的各中间信号处理主机的验证信息来进一步判断运动员是否违规和作弊行为。
为了进一步实现本发明，所述验证信息为中间信号处理主机的唯一的编码。
为了进一步实现本发明，所述验证信息为可穿戴腕带设备途径的中间信号处理主机时的当前时间。
为了进一步实现本发明，所有中间信号处理主机沿着跑道等间隔分布。
为了进一步实现本发明，所述可穿戴腕带设备包括腕带本体、开关接触信号采样单元、无线通信单元和微处理器，所述腕带本体呈带状，腕带本体的两端端部分别设置有相互配合的扣合件；所述开关接触信号采样单元用于采样腕带本体两端扣合件是否扣合；所述无线通信单元用于实现可穿戴腕带设备分别与起点信号处理主机、各中间信号处理主机和终端信号处理主机之间的近距离数据传输；所述微处理器用于进行其它各单元的命令控制和数据处理，同时接收开关接触信号采样单元监测的腕带本体的扣合状态。
为了进一步实现本发明，所述无线通信单元采用433M或者2.4G无线传输技术实现。
为了进一步实现本发明，所述可穿戴腕带设备还包括用于采样运动员运动时候的生命特征的功能传感器。
本发明的有益效果：
1、本发明的防作弊装置通过设置沿着跑道设置的数个中间信号处理主机不断的实时监测可穿戴腕带设备的开关接触信号，可以有效防止运动员私自拆除可穿戴腕带设备，从而替考的现象。
2、本发明的防作弊装置通过数个中间信号处理主机不断的向可穿戴腕带设备写入自己的验证信息，可以有效的避免运动员抄近路(只有写入了所有中间信号处理主机的验证信息才视为有效)。
3、本发明的防作弊装置的终端信号处理主机可以自动完成运动员的成绩计算和判断是否存在违规和作弊行为，结构简单，设计也更人性化。
附图说明
图1为本发明的防作弊装置的系统框架示意图；
图2为本发明的防作弊装置的工作原理示意图；
图3为本发明的防作弊装置的功能框架示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步阐述，其中，本发明的方向以图1为标准。
如图1和图2所示，本发明的用于中长跑比赛和考核的防作弊装置包括可穿戴腕带设备1、起点信号处理主机21、数个中间信号处理主机22和终端信号处理主机23，可穿戴腕带设备1可分别与各起点信号处理主机21、中间信号处理主机22和终端信号处理主机23之间采用无线的方式进行数据通信，终端信号处理主机23可分别与各起点信号处理主机21、中间信号处理主机22之间采用有线或者无线的方式进行数据通信，其中：
如图3所示，可穿戴腕带设备1佩戴于运动员的手上，可穿戴腕带设备1包括腕带本体11、功能传感器12、供电单元13、开关接触信号采样单元14、无线通信单元15和微处理器16，功能传感器12、供电单元13、开关接触信号采样单元14、无线通信单元15和微处理器16设置于带本体11之上，腕带本体11呈带状，腕带本体11的两端端部分别设置有相互配合的扣合件；功能传感器12用于采样使用者(运动员)运动时候的脉搏、体温、速度和使用时间等功能参数，功能传感器12可以包括压电脉搏传感器、温度传感器、速度传感器和计时器等功能性电子元件；供电单元13用于给微处理器16提供工作电压，它可以采用蓄电池或者充电电池实现；开关接触信号采样单元14用于采样腕带本体11两端扣合件是否扣合，即实时监测腕带本体11是否处于佩戴状态，以防止运动员私自拆除可穿戴腕带设备1，当腕带本体11两端扣合件处于扣合状态时，则向微处理器16发送“正常”的开关接触信号，当腕带本体11两端扣合件处于脱口状态时，则向微处理器16发送“异常”的开关接触信号；无线通信单元15用于实现可穿戴腕带设备1分别与起点信号处理主机21、数个中间信号处理主机22和终端信号处理主机23之间的近距离数据传输，无线通信单元15可以采用433M或者2.4G无线传输技术实现，其数据传输距离可以根据需要设定；微处理器16作为可穿戴腕带设备1的控制核心，用于进行其它各单元的命令控制和数据处理，一方面，微处理器16接收功能传感器12采样的使用者的生命体征参数，并将采样的使用者的生命体征参数发送至距离腕带本体11最近(途经)的起点信号处理主机21、数个中间信号处理主机22或终端信号处理主机23，另一方面，微处理器16接收开关接触信号采样单元14监测的腕带本体11的扣合状态，并将监测的腕带本体11的扣合状态发送至距离腕带本体11最近(途经)的起点信号处理主机21、数个中间信号处理主机22或终端信号处理主机23；还有，微处理器16存储其途径的每个中间信号处理主机22的验证信息。
起点信号处理主机21设置于跑道3的起点位置，起点信号处理主机21与可穿戴腕带设备1之间通过无线通信单元15实现数据通信，起点信号处理主机21主要用于完成所有运动员佩戴的可穿戴腕带设备1的注册动作(只有起点信号处理主机21授权的可穿戴腕带设备1，中间信号处理主机和终端信号处理主机23才会完成信息的读取和写入操作)，以及对所有运动员佩戴的可穿戴腕带设备1的进行初始化操作。
中间信号处理主机22分别沿着跑道3等间距设置，中间信号处理主机22的数量取决于跑道3的实际长度，各中间信号处理主机22与可穿戴腕带设备1之间通过无线通信单元15实现数据通信，中间信号处理主机22主要用于接收途径的可穿戴腕带设备1的微处理器16监测的腕带本体11开关接触信号，同时将中间信号处理主机22的验证信息写入对应的可穿戴腕带设备1的微处理器16，验证信息可以是各中间信号处理主机22的唯一的编码，也可以是腕带本体11途径该中间信号处理主机22时的当前中间信号处理主机22的时间。
终端信号处理主机23设置于跑道3的终点位置，终端信号处理主机23与可穿戴腕带设备1之间通过无线通信单元15实现数据通信，终端信号处理主机23主要用于接收通过终点的可穿戴腕带设备1的微处理器16的数据和时间信息，并通过接收的数据判断运动员是否违规和作弊。终端信号处理主机23的触发条件是通过终点的该可穿戴腕带设备1的微处理器16记录有所有中间信号处理主机22的验证信息，同时所有中间信号处理主机22反馈的腕带本体11开关接触信号是正常的，缺少任何一个中间信号处理主机22的验证信息，即可认为该运动员没有跑完，或者存在违规和作弊行为，任何一个中间信号处理主机22反馈的腕带本体11开关接触信号是异常的，也说明该运动员出现替跑现象，存在违规和作弊行为。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。