系統(tǒng)與設(shè)計(jì)一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)-成長博客cerspblog教師

1、我們每個(gè)人都會(huì)在日常生活中遇到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)用的案例比比皆是。,在日常生活和實(shí)踐中，我們經(jīng)常需要面對(duì)對(duì)各種各樣的設(shè)計(jì)，例如：家庭室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)假期旅游行程設(shè)計(jì)個(gè)人形象設(shè)計(jì)班級(jí)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)競賽日程表設(shè)計(jì)等等。,第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計(jì)第三節(jié) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì),長安一中 蔣建波 jjb2002@126.com,1、什么是系統(tǒng)設(shè)計(jì)？2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題有哪些？3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟是什么？,閱讀課文第

2、76到90頁，思考以下三個(gè)問題：,（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì),系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。,1．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的涵義：,2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題：,（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì),（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求。（2）系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。,理解：從系統(tǒng)的整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。,理解：運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題，注重各部分

3、的橫向、縱向聯(lián)系。依據(jù)系統(tǒng)的基本特性，既要考慮當(dāng)前，也要考慮長遠(yuǎn)。,理解：從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善個(gè)部分的設(shè)計(jì)。,思考：從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路出發(fā)，怎樣理順這些關(guān)系？,馬上行動(dòng)：,（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì),（1）要實(shí)現(xiàn)筑路工程的總體目標(biāo)是：經(jīng)濟(jì)、快速、安全、方便地選擇路向。（2）進(jìn)行地質(zhì)勘探，哪些路段適合筑路，哪些路段不適合筑路，哪些地段適合架橋，哪些地段要避開耕地。（3）選擇筑路技術(shù)方案，不同的地段實(shí)施不同技術(shù)方案，如公路

4、要越過兩座山坡，是穿隧道還是繞道行。（4）進(jìn)行資金合理的分配（5）考慮工期、人員、材料安排方案，合理安排人員，各段工程同時(shí)進(jìn)行，實(shí)行并行施工，在不增加總資金的情況下，降低材料成本，減少材料的浪費(fèi)，就近取材，就地取材，選擇合理路線購置材料。 在不增加過多人工的前提下，提高工程進(jìn)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。,3．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟：,（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì),（1）將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)；（2）確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系；（3）對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)

5、行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)；（4）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。,可以概括為“總——分——總”。就是當(dāng)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)對(duì)象時(shí)，可以先將對(duì)象分解為一個(gè)子系統(tǒng)，分析和確定各個(gè)子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能以及它們之間的相互關(guān)系和結(jié)構(gòu)組成，然后單獨(dú)對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)及優(yōu)化，然后對(duì)由完成的子系統(tǒng)作為構(gòu)件的系統(tǒng)整體進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。,1.遵守設(shè)計(jì)的一般過程、方法和原則（見《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》P35～P39）2.遵守系統(tǒng)設(shè)計(jì)中特有的兩條原則：（1）設(shè)計(jì)

6、好系統(tǒng)中的每一個(gè)元素或子系統(tǒng)。（2）設(shè)計(jì)好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。,4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法要點(diǎn)：,（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì),（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,系統(tǒng)設(shè)計(jì)多用于比較復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程、規(guī)劃系統(tǒng)工程、生態(tài)系統(tǒng)工程、能源系統(tǒng)工程、交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、工業(yè)及企業(yè)系統(tǒng)工程、軍事系統(tǒng)工程等方面。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,案例分析：手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì),案例分析：“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,（二）簡單系

7、統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,案例分析：手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì),王丹遇到了照明問題，想解決這個(gè)問題就要用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)。,（一）王丹的目的：用所學(xué)過的知識(shí)，設(shè)計(jì)并制作一只簡易的手電筒。（二）設(shè)計(jì)要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。（三）設(shè)計(jì)分析：,1．手電筒的結(jié)構(gòu)：,（1）可把手電筒看成一個(gè)整體（2）再把手電筒照明供電部分分為兩個(gè)子系統(tǒng)，一個(gè)是照明子系統(tǒng)；另一個(gè)是供電子系統(tǒng)。（3）照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導(dǎo)線。（4）供電子系統(tǒng)的要素是

8、電源、開關(guān)。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,2．手電筒的功能,（1）手電筒的功能就是照明，取決于各個(gè)組成要素（2）供電裝置電源是通過導(dǎo)線的連接驅(qū)動(dòng)燈泡的發(fā)光，這些是基本要素，缺少任何一個(gè)，手電筒都不能正常工作。,3．手電筒的組裝,（1）將手電筒的各個(gè)要素按照一定的要求進(jìn)行匹配，組裝才能達(dá)到目的功能（2）合理選擇元器件,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,（四）設(shè)計(jì)方案：方案C,手柄,齒輪組,小燈泡,發(fā)電機(jī),,1．設(shè)計(jì)目標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)發(fā)電

9、手電筒，用發(fā)電機(jī)代替干電池進(jìn)行供電。2．手電筒系統(tǒng)的各要素：,3．工作原理：用手搖動(dòng)手柄，使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)由磁鐵和線圈組成的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出電流，使小燈泡發(fā)光。,,,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,（五）方案制作：,試驗(yàn)：測(cè)試玩具電動(dòng)機(jī)能否改裝為發(fā)電機(jī)試驗(yàn)器材：玩具電動(dòng)機(jī)、小燈泡、粗棉線、導(dǎo)線。試驗(yàn)過程：（1）在電動(dòng)機(jī)的接頭上連接小燈泡。（2）在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上繞十幾圈

10、的棉線。（3）用力快速抽動(dòng)棉線，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察小燈泡發(fā)光情況。試驗(yàn)總結(jié)：當(dāng)外力使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，小燈泡發(fā)光。玩具電動(dòng)機(jī)經(jīng)改裝可以發(fā)電。,設(shè)計(jì)簡單電路，畫出電路圖。根據(jù)電路圖，選擇元器件，2．5V的燈泡、導(dǎo)線、發(fā)電機(jī)、大齒輪、小齒輪、發(fā)電機(jī)座子、手柄等。通過手搖柄控制燈泡發(fā)光。工作原理：手柄的軸與大齒輪軸連接，利用輪軸原理，把手運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉(zhuǎn)速，帶

11、動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，快速切割磁感線引起磁通量的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有了感應(yīng)電流，使小燈泡持續(xù)發(fā)光。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,問：你們?cè)谠O(shè)計(jì)和制作時(shí)遇到哪些問題？,問：對(duì)手電筒的設(shè)計(jì)方案怎樣進(jìn)行優(yōu)化的？,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,現(xiàn)在人們最大消費(fèi)就是購房，當(dāng)房子買下后，面臨的就是裝修問題了。在裝修過程中，許多業(yè)主和裝修公司都十分重視“木工活”、“瓦工活”的施工質(zhì)量和效果，人們?nèi)菀缀鲆曌≌氖覂?nèi)電氣設(shè)計(jì)，導(dǎo)致裝潢完成后才發(fā)現(xiàn)

12、有設(shè)計(jì)不合理之處，或住戶對(duì)每條線路的走向一無所知，殊不知，對(duì)將來的使用影響最大的，既不是地上的磚鋪得平不平，也不是墻壁上的涂料刷得是否牢固，而是室內(nèi)電線、電話線、有線電視光纜的鋪設(shè)是否安全合理，使用后出現(xiàn)了故障能不能檢修，所以進(jìn)行住宅室內(nèi)電氣線路設(shè)計(jì)很重要。 隨著住戶各類家用電器的逐漸增多，特別是空調(diào)、電熱水器等大功率電器的使用，住宅電氣設(shè)計(jì)由原來的純照明向多功能的方向發(fā)展。為避免住戶使用過程中的電氣線路過載等狀況的發(fā)生

13、，運(yùn)用系統(tǒng)的思想整體地進(jìn)行電氣線路的設(shè)計(jì)是非常必要的。,案例分析：“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,下面我們就對(duì)楊輝購買的一套135.6m2的三室二廳的新房室內(nèi)電氣線路進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì).,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,,（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求：,1．分析室內(nèi)照明的功能需求，書房、臥室、客廳、廚房、衛(wèi)生間和涼臺(tái)的照明要求是如何的？2．系統(tǒng)組成部分之間的相互聯(lián)系和作用：針對(duì)不同的照明需求來選擇怎樣的燈具？3．如何

14、計(jì)算家居總用電量？4．室內(nèi)照明的電線敷設(shè)的安全標(biāo)準(zhǔn)？5．系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及其優(yōu)化：,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,（二）設(shè)計(jì)要求:,1.用電負(fù)荷:照明用電負(fù)荷800w，娛樂用電負(fù)荷1500w，廚房用電負(fù)荷1300w，空調(diào)用電負(fù)荷3000w。最大功率P=800w+1500w+1300w+3000w=11100w2．照明和各種家用電器使用安全、方便，相互之間影響小，便于維修。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,（三）設(shè)計(jì)分析；,1．設(shè)計(jì)的目的

15、方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于維修，安裝規(guī)范，確保室內(nèi)電氣線路的安全。2．室內(nèi)配電系統(tǒng)由電源配電箱和若干個(gè)回路組成，它們構(gòu)成了室內(nèi)電器線路系統(tǒng)的子系統(tǒng)。3．當(dāng)某一回路發(fā)生故障時(shí)，不影響其他回路的正常工作。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,（四）設(shè)計(jì)方案：,1．電源配電箱電源通過住宅的專用配電箱再進(jìn)入室內(nèi)房間，配電箱中應(yīng)有短路、過載和漏電保護(hù)，具有過負(fù)載、過電壓和漏電保護(hù)功能。每戶應(yīng)設(shè)置強(qiáng)弱電箱，配電箱內(nèi)應(yīng)設(shè)動(dòng)作電流3

16、0MA的漏電保護(hù)器，分路經(jīng)過控開后，分別控制照明，空調(diào)，插座等?？亻_的工作電流應(yīng)與終端電器的最大工作電流相匹配，一般情況下，照明10A，插座16A，柜式空調(diào)20A，進(jìn)戶40-60A。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,2．電路的設(shè)計(jì)楊揮家用電負(fù)荷最大值約為11.1kw，通過安全電流11.1kw/220v=21A,電流過大各線路必須采用單獨(dú)的電路回路。室內(nèi)配電系統(tǒng)采用多回路形式，本例設(shè)計(jì)有照明回路、插座回路、空調(diào)回路，對(duì)于廚房、浴室設(shè)立單獨(dú)

17、回路。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,3．導(dǎo)線與電器設(shè)備選擇（1）導(dǎo)線:為了防火、維修及安全，最好選用有長城標(biāo)志的“國標(biāo)” 塑料或橡膠絕緣保護(hù)層的單股銅芯電線，線材槽載面積一般是：照明用線選用1.5平方毫米，插座用線選用2.5平方毫米，空調(diào)用線不得小于4平方毫米，接線選用綠黃雙色線，接開關(guān)線(火線)用紅、白、黑、紫等任一種。但在同一家裝工程中用線的顏色用途應(yīng)一致。（2）電器設(shè)備：電源配電箱、電表、控制開關(guān)漏電保護(hù)開關(guān)、電源插座、開關(guān)

18、面板、插座的選材面板的尺寸應(yīng)與預(yù)埋的接線盒的尺寸一致；表面光潔、品牌標(biāo)志明顯，有防偽標(biāo)志和國家電工安全認(rèn)證的長城標(biāo)志；開關(guān)開啟時(shí)手感靈活，插座穩(wěn)固，銅片要有一定的厚度；面板的材料應(yīng)有阻燃性和堅(jiān)固性。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,（五）線路布置,1．智能系統(tǒng)：在住宅電氣線路設(shè)計(jì)中應(yīng)預(yù)埋電話線、有線電視信號(hào)線、視頻線、網(wǎng)絡(luò)線，在客廳和三間睡房預(yù)埋電話線、有線電視信號(hào)線、視頻線、選擇其中一間睡房作為書房，預(yù)埋網(wǎng)絡(luò)線。2．照明回路：在睡房、

19、客廳、飯廳、廚房、浴室、涼臺(tái)室安裝一個(gè)主光源吊燈，在睡房和客廳的墻壁上安裝輔助光源壁燈。3．功能電路：廚房放置冰箱、電飯堡、電熱水器，排氣扇電源插座，浴室安裝淋浴器、洗衣機(jī)的電源插座，睡房和客廳安裝空調(diào)的電源插座，書房安裝娛樂電視機(jī)、音響、電腦等的電源插座都是獨(dú)立的電源回路。,（二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：,4．線路布置圖：在形成了住宅的電氣線路設(shè)計(jì)方案后，繪制出線路走向位置尺寸圖和線路布線圖，編寫《電氣線路設(shè)計(jì)說明書》草擬布線圖。,（

20、1）劃線。確定線路終端插座，開關(guān)，面板的位置，在墻面標(biāo)畫出準(zhǔn)確的位置和尺寸。（2） 開槽。（3）電源線配線（4） 埋設(shè)暗盒及敷設(shè)PVC電線管。（5） 穿線。（6） 安裝開關(guān)，面板，各種插座，強(qiáng)弱電箱和燈具。（7） 檢查。（8） 完成電路布線圖，并向住戶反饋設(shè)計(jì)方案，根據(jù)住戶的意見進(jìn)行修正。提交設(shè)計(jì)單位備案。,小結(jié),（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的涵義： 2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題：3．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟（二）簡單