系統(tǒng)與設計一系統(tǒng)的結構-成長博客cerspblog教師

1、我們每個人都會在日常生活中遇到系統(tǒng)設計，系統(tǒng)設計運用的案例比比皆是。,在日常生活和實踐中，我們經(jīng)常需要面對對各種各樣的設計，例如：家庭室內(nèi)裝修設計假期旅游行程設計個人形象設計班級管理系統(tǒng)設計學校田徑運動會競賽日程表設計等等。,第三單元 系統(tǒng)與設計第三節(jié) 系統(tǒng)的設計,長安一中 蔣建波 jjb2002@126.com,1、什么是系統(tǒng)設計？2、系統(tǒng)設計應考慮的主要問題有哪些？3、系統(tǒng)設計的一般步驟是什么？,閱讀課文第

2、76到90頁，思考以下三個問題：,（一）系統(tǒng)的設計,系統(tǒng)設計： 在系統(tǒng)分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統(tǒng)的過程。,1．系統(tǒng)的設計的涵義：,2．系統(tǒng)設計應考慮的主要問題：,（一）系統(tǒng)的設計,（1）系統(tǒng)設計的目的與要求。（2）系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。（3）系統(tǒng)設計方案的優(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：運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關聯(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，既要考慮當前，也要考慮長遠。,理解：從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎上完善個部分的設計。,思考：從系統(tǒng)設計的思路出發(fā)，怎樣理順這些關系？,馬上行動：,（一）系統(tǒng)的設計,（1）要實現(xiàn)筑路工程的總體目標是：經(jīng)濟、快速、安全、方便地選擇路向。（2）進行地質勘探，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）選擇筑路技術方案，不同的地段實施不同技術方案，如公路

4、要越過兩座山坡，是穿隧道還是繞道行。（4）進行資金合理的分配（5）考慮工期、人員、材料安排方案，合理安排人員，各段工程同時進行，實行并行施工，在不增加總資金的情況下，降低材料成本，減少材料的浪費，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，提高工程進度，提高勞動生產(chǎn)率。,3．系統(tǒng)設計的一般步驟：,（一）系統(tǒng)的設計,（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、功能及其相互關系；（3）對子系統(tǒng)進

5、行技術設計和評價；（4）對系統(tǒng)進行總體設計和評價。,可以概括為“總——分——總”。就是當我們要設計一個系統(tǒng)對象時，可以先將對象分解為一個子系統(tǒng)，分析和確定各個子系統(tǒng)的目標、功能以及它們之間的相互關系和結構組成，然后單獨對每個子系統(tǒng)進行技術設計、評價及優(yōu)化，然后對由完成的子系統(tǒng)作為構件的系統(tǒng)整體進行總體技術設計和評價。,1.遵守設計的一般過程、方法和原則（見《技術與設計1》P35～P39）2.遵守系統(tǒng)設計中特有的兩條原則：（1）設計

6、好系統(tǒng)中的每一個元素或子系統(tǒng)。（2）設計好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關系。,4.系統(tǒng)設計的基本方法要點：,（一）系統(tǒng)的設計,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,系統(tǒng)設計多用于比較復雜的社會系統(tǒng)工程、經(jīng)濟系統(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)的設計的實現(xiàn)：,案例分析：手電筒照明供電部分的設計,案例分析：“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設計”,（二）簡單系

7、統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,案例分析：手電筒照明供電部分的設計,王丹遇到了照明問題，想解決這個問題就要用到系統(tǒng)設計。,（一）王丹的目的：用所學過的知識，設計并制作一只簡易的手電筒。（二）設計要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。（三）設計分析：,1．手電筒的結構：,（1）可把手電筒看成一個整體（2）再把手電筒照明供電部分分為兩個子系統(tǒng)，一個是照明子系統(tǒng)；另一個是供電子系統(tǒng)。（3）照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導線。（4）供電子系統(tǒng)的要素是

8、電源、開關。,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,2．手電筒的功能,（1）手電筒的功能就是照明，取決于各個組成要素（2）供電裝置電源是通過導線的連接驅動燈泡的發(fā)光，這些是基本要素，缺少任何一個，手電筒都不能正常工作。,3．手電筒的組裝,（1）將手電筒的各個要素按照一定的要求進行匹配，組裝才能達到目的功能（2）合理選擇元器件,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,（四）設計方案：方案C,手柄,齒輪組,小燈泡,發(fā)電機,,1．設計目標：設計一個自動發(fā)電

9、手電筒，用發(fā)電機代替干電池進行供電。2．手電筒系統(tǒng)的各要素：,3．工作原理：用手搖動手柄，使齒輪轉動，帶動由磁鐵和線圈組成的發(fā)電機旋轉，線圈在磁場中轉動時切割磁感線產(chǎn)生感應電流，將機械能轉化為電能，輸出電流，使小燈泡發(fā)光。,,,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,（五）方案制作：,試驗：測試玩具電動機能否改裝為發(fā)電機試驗器材：玩具電動機、小燈泡、粗棉線、導線。試驗過程：（1）在電動機的接頭上連接小燈泡。（2）在電動機的轉軸上繞十幾圈

10、的棉線。（3）用力快速抽動棉線，使電動機的轉子迅速轉動，觀察小燈泡發(fā)光情況。試驗總結：當外力使電動機轉子迅速旋轉時，轉子線圈中產(chǎn)生感應電流，小燈泡發(fā)光。玩具電動機經(jīng)改裝可以發(fā)電。,設計簡單電路，畫出電路圖。根據(jù)電路圖，選擇元器件，2．5V的燈泡、導線、發(fā)電機、大齒輪、小齒輪、發(fā)電機座子、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，把手運動帶動大齒輪轉動，大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉速，帶

11、動發(fā)電機的轉子高速旋轉，快速切割磁感線引起磁通量的變化，產(chǎn)生感應電動勢，有了感應電流，使小燈泡持續(xù)發(fā)光。,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,問：你們在設計和制作時遇到哪些問題？,問：對手電筒的設計方案怎樣進行優(yōu)化的？,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,現(xiàn)在人們最大消費就是購房，當房子買下后，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”的施工質量和效果，人們?nèi)菀缀鲆曌≌氖覂?nèi)電氣設計，導致裝潢完成后才發(fā)現(xiàn)

12、有設計不合理之處，或住戶對每條線路的走向一無所知，殊不知，對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是否安全合理，使用后出現(xiàn)了故障能不能檢修，所以進行住宅室內(nèi)電氣線路設計很重要。 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，住宅電氣設計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、，運用系統(tǒng)的思想整體地進行電氣線路的設計是非常必要的。,案例分析：“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設計”,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,下面我們就對楊輝購買的一套135.6m2的三室二廳的新房室內(nèi)電氣線路進行系統(tǒng)的設計.,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,,（一）系統(tǒng)設計的目的與要求：,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：針對不同的照明需求來選擇怎樣的燈具？3．如何

14、計算家居總用電量？4．室內(nèi)照明的電線敷設的安全標準？5．系統(tǒng)設計方案及其優(yōu)化：,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,（二）設計要求:,1.用電負荷:照明用電負荷800w，娛樂用電負荷1500w，廚房用電負荷1300w，空調(diào)用電負荷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)的設計的實現(xiàn)：,（三）設計分析；,1．設計的目的

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回路組成，它們構成了室內(nèi)電器線路系統(tǒng)的子系統(tǒng)。3．當某一回路發(fā)生故障時，不影響其他回路的正常工作。,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,（四）設計方案：,1．電源配電箱電源通過住宅的專用配電箱再進入室內(nèi)房間，配電箱中應有短路、過載和漏電保護，具有過負載、過電壓和漏電保護功能。每戶應設置強弱電箱，配電箱內(nèi)應設動作電流3

16、0MA的漏電保護器，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，進戶40-60A。,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,2．電路的設計楊揮家用電負荷最大值約為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的電路回路。室內(nèi)配電系統(tǒng)采用多回路形式，本例設計有照明回路、插座回路、空調(diào)回路，對于廚房、浴室設立單獨

17、回路。,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,3．導線與電器設備選擇（1）導線:為了防火、維修及安全，最好選用有長城標志的“國標” 塑料或橡膠絕緣保護層的單股銅芯電線，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一致。（2）電器設備：電源配電箱、電表、控制開關漏電保護開關、電源插座、開關

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

19、客廳、飯廳、廚房、浴室、涼臺室安裝一個主光源吊燈，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、音響、電腦等的電源插座都是獨立的電源回路。,（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：,4．線路布置圖：在形成了住宅的電氣線路設計方案后，繪制出線路走向位置尺寸圖和線路布線圖，編寫《電氣線路設計說明書》草擬布線圖。,（

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