1.一种自由泳四肢和口鼻出入水时间记录装置,其特征在于,包括供电模块(1)、压力传感器(2)、控制模块(3)和传输模块(4),所述供电模块(1)分别与压力传感器(2)、控制模块(3)和传输模块(4)电性连接,所述控制模块(3)分别与压力传感器(2)和传输模块(4)电性连接;所述供电模块(1)为蓄电池,用于为压力传感器(2)、控制模块(3)和传输模块(4)供电;所述压力传感器(2)用于采集所处流体环境的表压信号,并将表压信号传输至控制模块(3);所述控制模块(3)中设有计时器;所述控制模块(3)用于接收压力传感器(2)采集的表压信号及记录每个采集值的采集时间,形成表压信号时间序列数据并予以存储;所述传输模块(4)用于将控制模块(3)存储的表压信号时间序列数据传输至外部的数字处理设备。
2.基于权利要求1所述自由泳四肢和口鼻出入水时间记录装置的数据分析方法,其特征在于,取五套所述记录装置,依次编号为1、2、3、4、5,并将所述五套记录装置按编号次序分别固定于游泳者的口鼻、左手腕、右手腕、左足腕和右足腕处;游泳开始前,在空气中将所述五套记录装置的表压采集值均标定为零点,并将所述五套记录装置的计时器调节为同步;游泳开始后,以游泳开始时刻为零时刻,使用所述五套记录装置每隔一定的时间间隔Δt采集并存储表压信号时间序列数据,所述时间间隔Δt位于0.001秒至0.2秒之间,所述表压信号时间序列数据的第一列为时间、第二列为表压值;游泳结束后,将所述五套记录装置存储的表压信号时间序列数据传输至外部的数字处理设备进行数据分析;数据分析过程,首先对每一套记录装置,在其原始采集的表压信号时间序列数据基础上增加一列特征值,且每一个特征值初始均置为0;然后对所有增加特征值后的时间序列数据进行数据处理,其中对编号为N的记录装置对应的时间序列数据,将该序列中第i个表压值和第i个特征值分别记为PNi和ZNi,该序列采集的表压值总数目为记CN,在此基础上对该时间序列数据按以下步骤进行数据处理:步骤S1、令i=2;
步骤S2、从时间序列数据中分别获得PNi和PN(i‑1)的值;
步骤S3、将PNi、PN(i‑1)分别和Pa、Pb进行比较,其中比较采用的条件1为PNi≥Pb且PN(i‑1)≤Pa,条件2为PNi≤Pa且PN(i‑1)≥Pb;若符合条件1,则将ZNi置为N;若符合条件2,则将ZNi置为‑N;
若既不符合条件1也不符合条件2,则ZNi维持为其初始值0;
步骤S4、令i在原有取值基础上增加1;
步骤S5、若i>CN,则转入步骤S6,否则转入步骤S2;
步骤S6、结束数据处理;
以上N为记录装置的编号值,N为1至5中的某个整数;CN为表压信号时间序列数据中总的数据记录次数;i为表压信号时间序列数据中数据记录的次序,i为1至CN中的某个整数;
PNi为编号为N的记录装置对应的信号时间序列数据中的第i个表压值;ZNi为编号为N的记录装置对应的信号时间序列数据中的第i个特征值;Pa和Pb分别为比较用参数,其中Pa处于0Pa到50Pa之间,Pb处于100Pa到200Pa之间。
对所述五套记录装置对应的完成数据处理之后的时间序列数据,将各时间序列中的非零特征值在同一个二维直角坐标系上以数据点方式投影,并按其出现的时间先后顺序依次相连形成折线段。