第三单元 三 系统的设计

三系统的设计学习目标节次考试内容考核要求考试属性系统的设计简单系统设计的方法必考加试c系统的设计c1系统设计是在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。它既包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。2在进行系统设计的时候，应考虑的主要问题有：(1)系统设计的目的与要求；(2)系统各部分之间的相互联系与相互作用；(3)系统设计方案的优化。3系统设计的一般步骤可以分成四步，它们分别是：(1)将系统分解为若干个子系统。(2)确定各子系统的目标、功能及其相互关系。(3)对子系统进行技术设计和评价。(4)对系统进行总体技术设计和评价。例1如图1所示是小红设计的中药切片机。其切片的原理是：电机通过皮带带动凸轮转动，凸轮顶着摇臂，摇臂推动滑套在滑轴上作上下运动，连接在滑套上的切刀重复切片。该切片机切刀切力较小，以下是小刘经系统分析后的优化方案，较合理的是()图1答案B解析本题考查简单系统设计的方法。A项，增加重量会有一点作用，但作用不大；B项，利用上弹簧的支持力可以达到增加切力的效果；C项，槽的长短取决于凸轮；D项，电机转速快慢跟切速有关，与切力无关。例2小明利用暑假准备制作一款带有照明功能的雨伞，如图2所示，从系统设计的角度出发，下列分析中不恰当的是()图2A利用伞面收集太阳能直接给灯泡供电B伞柄既可以作为手电筒的外壳又能收纳雨伞C雨伞和手电筒是多功能雨伞的两个子系统D伞柄既是雨伞子系统的要素，又是手电筒子系统的要素答案A解析系统设计的步骤：把系统分成若干个部分；确定各子系统的目标、功能及相互关系；对子系统以及系统进行设计、评价。雨伞的手电筒子系统，直接收集太阳能给灯泡供电，设计存在缺陷，一个是雨天，太阳光线不足，另一个是到了晚上，完全失去照明，这样的手电筒就失去了意义。例3某中学新能源兴趣小组设计了一个新能源实验系统(如图3所示)，系统由光伏发电装置、风力发电装置、逆变器(将直流电转换成交流电)、交流电灯组成。(1)将上述系统用下面方框图表示，在方框中“_”处填写系统中的相应内容：图3(2)兴趣小组同学发现该系统不能存储电能，他们购买了蓄电池组(直流电源)，并设计了以下两种蓄电池组接入方案，其中正确的方案是_。(填写A或B)AB答案(1)光伏发电装置风力发电装置逆变器交流电灯(和答案可互换)(2)B解析(1)本小题考查的是系统的组成；(2)是两种蓄电池的接入方式，由于逆变器是把直流电变成交流电，这说明光伏变电装置与风力发电装置产生的是直流电。蓄电池组根据题意是直流电源，因此只能储存直流，所以蓄电池组必然在逆变器之前。一、选择题1从对手电筒进行调查分析、筹划研究、评价实施、运行改善等，直到完成一个能满足预定目标的手电筒系统，这一整个过程称为()A系统分析 B系统设计 C系统优化 D系统整合答案B2系统设计的一般步骤为：对子系统进行技术设计和评价；确定各子系统的目标、功能及其相互关系；将系统分解为若干子系统；对系统进行总体技术设计和评价()A B C D答案C3在设计节能房屋系统时，下列措施不合适的是()A外墙体覆盖保温材料 B安装水源过滤装置C安装真空隔热玻璃窗 D利用光导纤维将自然光引入各个房间答案B解析安装水过滤装置并没有体现节能的效果，主要是从健康角度考虑。4小王想在普通手电筒的基础上，通过增加一些配件将其改装成户外使用的防水、抗震手电筒。下列配件中，最优先考虑的是()A可充电锂电池 B户外挂钩C橡胶外壳和垫圈 D大功率LED灯泡答案C解析设计目标是防水、抗震，所以优先考虑抗震的橡胶外壳和帮助连接处防水的垫圈。5小明家要进行装潢，他决定自己设计家里的用电系统，为了用电安全，便于使用与维护，小明把用电系统分解成若干个子系统。下列分解方案中，合理的是()A照明子系统、空调子系统、插座子系统、安全保护子系统B安全保护子系统、照明子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统C日光灯子系统、照明子系统、空调子系统、插座子系统D照明子系统、空调子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统答案A6某公司为了节约能源，计划设计一个在冬天能够供热而在夏天能降温的地热泵技术系统。该系统主要由地热泵、地下管道、冷热输出器及控制器组成。该公司在设计中不需要首先考虑的是()A查阅国外地热泵技术系统的相关资料 B实现地热泵技术的可行性C系统的科学性 D系统装置进行技术试验答案D如图4所示，某学校设计了一套雨水回收利用系统。将雨水收集、净化后，一部分用于浇灌校内植被，另一部分进入再生水池用于厕所冲洗。据此回答711题。图47在设计该雨水回收利用系统时，首先要做的是()A确定各子系统的目标、功能及相互关系 B对系统进行总体技术设计和评价C将系统分解为若干个子系统 D对子系统进行技术设计和评价答案C解析系统设计的一般步骤中，首先根据系统设计的目标，将系统分解成若干个子系统。8该雨水回收利用系统可以分解成的主要子系统有()A收集、运输、存储、净化、冲洗、浇灌子系统 B收集、运输、存储、净化、再生、浇灌子系统C收集、运输、存储、净化、溢水、浇灌子系统 D收集、运输、存储、再生、浇灌、冲洗子系统答案B解析从图中可知，该系统包含净化、再生、浇灌等子系统。9下列对这套雨水回收利用系统的存储子系统(雨水中水池)的考虑，不合理的是()A在其中设置溢水口以防止雨水倒灌 B容量设计得越大，雨水积蓄得越多C要充分考虑其底部淤积物及其清理方式 D要考虑保存能力，确保不泄漏答案B解析综合考虑降水的不确定性和水质的维持成本，中水池建设的容量要量力而行。10下列关于该套雨水回收利用系统的子系统之间关系的分析，合理的是()A收集和运输子系统中任何一个出现问题都不会影响整体功能的发挥B存储子系统对净化子系统的影响是单向的C净化子系统出现问题将直接影响存储子系统D浇灌子系统出现问题会影响再生子系统答案B解析雨水回收利用系统是一个整体，任何一个子系统出现问题，系统的功能都会受到不同的影响。从图中可知，存储子系统会影响后续的子系统，浇灌和再生同样受净化子系统的影响。11在设计收集子系统时，下列分析正确的是()A不需要考虑气候的变化 B不需要考虑房屋的结构C只需要考虑雨水这个要素即可 D需要考虑雨水的有效利用答案D解析设计雨水收集子系统，不仅要考虑当地年均降雨量、单次最大降雨量等数据，也要考虑房屋本身的结构，寻找最佳的雨水收集处，还要考虑收集雨水的用途。12学校安防系统主要由前端设备、后端设备和传输系统三大部分构成。前端设备主要负责信号的采集。后端设备的作用是对前端设备已采集到的信号进行处理。传输系统一般以基带频率的形式传输。安防系统为学校创造了安全的环境。下列选项中，考虑学校安防系统的设计思想不正确的是()A安防系统的控制管理可以作为其他弱电系统的子系统B安防系统的设备部署必须具有防破坏报警的功能C安防系统设计时必须考虑未来良好的扩展性D安防系统设计时应考虑与消防系统、灯光照明系统等协作联动答案A解析安防系统由于其重要性，控制管理应当放置在供电系统的最高级。13小明学了系统与设计这一单元的知识后，准备为自己设计一份作息时间表，那么他在设计时应考虑的主要问题有：如何收集相关资料，制定解决问题的各种方案；设计作息时间表的目的与要求是什么；怎样优化作息时间表的设计方案；怎样运用系统的思想综合考虑作息时间表的各个组成部分之间的关联、冲突问题()A B C D答案A14靠近北极的冰岛拥有先进的地热发电系统。地热井中采集的热蒸汽推动涡轮发电机组发电，发电过程中产生的约90 的热水，通过长达30 km的管道，传输到城市用于取暖。依靠优秀的隔热设计，热水通过漫长的传输距离后，温度仅下降2。该事例说明()A该系统各要素之间相互独立，互不干扰B该系统的设计综合考虑了当地资源的有效利用和环境保护C该系统的设计应主要考虑地热源这个局部要素，对全局可以不考虑D只要有充足的地热源，该系统就可以正常运行答案B解析一个系统要正常工作，必须要各要素相互配合。15.如图5是一款“高效冷却水装置”。该装置巧妙地将热水回流管套穿在进水管中，利用冷水对回流管进行冷却，使热水变成温水，另外冷水因吸热使自身水温有了一定提升，进而减少后面的加热时间，一举两得。以下说法正确的是()图5A为了省电，加热器的功率选择越小越好B整个装置就是一个系统，但不包括冷水进水管C人们最需要的是温水，所以设置热水出口是多余的D热水回流管套穿在进水管中是实现本系统功能的关键答案D16在自行车家族中，有性能各异的不同车型。如装有辅助小轮的童车、双梁载重车、弯梁女式车、双坐双蹬的双人车等，这些特殊功能的实现，是因为制造者在系统设计时改变了()A车的自重 B车的材料 C车的结构 D车的大小答案C17城市地下管线系统包括城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等管线及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设计和“生命线”。下列关于城市地下管线系统设计的分析不正确的是()A城市地下管线系统设计时要长远考虑，以一个较长的时间段来确定目标B在安置各类管线时，要运用系统的思想综合考虑各部分之间的关系C确定各部分管线位置时，可以先按城市区域划分子系统后再分析D城市地下管线系统设计过程中，要根据优先等级一步步完成设计目标答案C18(2013浙江)如图6所示为缺失了水位控制装置的自动供水系统，以下对该系统的修复方案中，合理的是()图6答案C解析注意观察浮子起伏对进出水的影响。二、非选择题19如图7为谷物湿度控制系统示意图。在谷物磨粉的生产过程中，有一个出粉最多的湿度，因此磨粉之前要给谷物加水以