系統(tǒng)和相關設計一系統(tǒng)結構

1、系統(tǒng)和相關設計一系統(tǒng)結構 在日常生活和實踐中，我們經常需要在日常生活和實踐中，我們經常需要面對對各種各樣的設計，例如：面對對各種各樣的設計，例如：家庭室內裝修設計家庭室內裝修設計假期旅游行程設計假期旅游行程設計個人形象設計個人形象設計班級管理系統(tǒng)設計班級管理系統(tǒng)設計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？閱讀課文第閱讀課文第76到到90頁，思考以下三頁，思考以下三個問題：個問題：（一）系統(tǒng)的設計（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)的設計的涵義系統(tǒng)的設計的涵義： 2系統(tǒng)設計應考慮的主要問題：系統(tǒng)設計

2、應考慮的主要問題：（一）系統(tǒng)的設計（一）系統(tǒng)的設計（1）系統(tǒng)設計的目的與要求。）系統(tǒng)設計的目的與要求。（2）系統(tǒng)各部分之間的相互聯系與相互作用。）系統(tǒng)各部分之間的相互聯系與相互作用。（3）系統(tǒng)設計方案的優(yōu)化。）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、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。依據系統(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？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：馬上行動：（一）系

3、統(tǒng)的設計（一）系統(tǒng)的設計（1）要實現筑路工程的總體目標是：經濟、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，提高勞動生產率。3系統(tǒng)設計的一般步驟：系統(tǒng)設計的一般步驟：（一）系統(tǒng)的設計

4、（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（見遵守設計的一般過程、方法和原則（見技術與設計技術與設計1P35P39）2.遵守系統(tǒng)設計中特有的兩條原則：遵守系統(tǒng)設計中特有的兩條原則：（1）設計好

5、系統(tǒng)中的每一個元素或子系統(tǒng)。）設計好系統(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)調關）設計好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調關系。系。4.系統(tǒng)設計的基本方法要點：系統(tǒng)設計的基本方法要點：（一）系統(tǒng)的設計（一）系統(tǒng)的設計（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現： 系統(tǒng)設計多用于比較復雜的社會系統(tǒng)工程、經濟系統(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：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：案例分析：案例分析：手電筒照明供電部分的設計手電筒照明供電部分的設計案例分析：案例分析：“室

6、內住宅電氣系統(tǒng)設計室內住宅電氣系統(tǒng)設計”（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：案例分析：案例分析：手電筒照明供電部分的設計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）設計要求設計要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。（三）設計分析（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)的要素是電源、開關。 （二）簡單系統(tǒng)的設計的

7、實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：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：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（四）設計方案（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：設計目標：設計一個自動發(fā)電手電筒，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：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，帶動由磁鐵和工作原理：用手搖動手柄

8、，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生線圈組成的發(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。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：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（五）方案制作：（五）方案制作：試驗：試驗：測試玩具電動機能否改裝為發(fā)電機試驗器材：試驗器材：玩具電動機、小燈泡、粗棉線、導線。試驗過程：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：試驗

9、總結：當外力使電動機轉子迅速旋轉時，轉子線圈中產生感應電流，小燈泡發(fā)光。玩具電動機經改裝可以發(fā)電。設計簡單電路，畫出電路圖。根據電路圖，選擇元器件，25V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：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：問：問：你們在設計和制作時遇到哪些問題？問：問：對手電筒的設計方案怎樣進行優(yōu)化的？（二）簡單系

10、統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現： 現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，人們容易忽視住宅的室內電氣設計，導致裝潢完成后才發(fā)現有設計不合理之處，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，而是室內電線、 線、有線電視光纜的鋪設是否安全合理，使用后出現了故障能不能檢修，所以進行住宅室內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、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

11、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，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：案例分析：“室內住宅電氣系統(tǒng)設計室內住宅電氣系統(tǒng)設計”（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（一）系統(tǒng)設計的目的與要求：（一）系統(tǒng)設計的目的與要求：1分析室內照明的功能需求，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系和作用：針對不同的照明需求來選擇怎樣的燈具？3如何計算家居總用電量？4室內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

12、設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）設計要求（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：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（三）設計分析；（三）設計分析；1設計的目的方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于維修，安裝規(guī)范，確保室內電氣線路的安全。2室內配電系統(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

13、影響其他回路的正常工作。（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（四）設計方案：（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，配電箱內應設動作電流30MA的漏電保護器，分路經過控開后，分別控制照明，空調，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20A，進戶40-60A。（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：2電路的設計楊揮家用電負荷最大值約為，通過安全電流11.1kw/220v=21A,電流過

14、大各線路必須采用單獨的電路回路。室內配電系統(tǒng)采用多回路形式，本例設計有照明回路、插座回路、空調回路，對于廚房、浴室設立單獨回路。（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：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：照明用線選用平方毫米，插座用線選用平方毫米，空調用線不得小于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、開關面板、插座的選材面板的尺寸應與預

15、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：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：（五）線路布置（五）線路布置1智能系統(tǒng)：在住宅電氣線路設計中應預埋 線、有線電視信號線、視頻線、網絡線，在客廳和三間睡房預埋 線、有線電視信號線、視頻線、選擇其中一間睡房作為書房，預埋網絡線。2照明回路：在睡房、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：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現：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。（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