无人机培训中心的设计与施工

张昕

摘    要：作为我们国内最优秀的电商，为解决快递投送的“最后一公里”难题，积极的引入无人机进行末端投送，并在无人机的产品使用、维修、运营、基础设施建设等专业领域，进行技术上的探索。

关键词：电商物流;无人机投送;无人机培训中心;技术探索

1  前言

随着我国经济的不断发展增长，国内物流快递业务连续多年高速增长，随之而来产生了快递成本持续升高，特别交通不便的边缘地区快递成本居高不下，解决快递业务“最后一公里”的问题越发急迫。目前无人机的制造技术和使用功能越来越可靠，使用小型的无人机进行末端配送成为探索的方向，在短距离内采用小型无人机空中投送无疑成为首选。

2  项目概述

我们国内某大型电商，历来以质量可靠、物流准时、送货快捷著称，大部分区域做到了“当天下单，当天到”。但是，在大部分的乡村和偏远地区，仍然受困于交通不便利这一基本条件，耗费了大量的成本和人力。

为解决“最后一公里”的快递难题，该电商拟引入无人机进行末端配送，为此在苏北某地区建设无人机培训中心，对无人机货物快递及无人机仓储管理进行先期的技术探索和运营尝试。适合快递业务末端配送的无人机应包含下述指标：

（1）使用电池作为飞行动力，最好是通用电池系列型号;（2）直线飞行距离大约10km;（3）载重5kg～20kg;（4）单程飞行时间约为15min～20min。

3  项目设计

该无人机培训中心主体建筑为已经建设完成的两层通用厂房，主体为钢筋砼框架结构，局部屋顶为大跨度钢结构。其中，入口处为两层挑空大厅，屋顶为钢结构，外墙面为全钢化玻璃幕墙。用于培训、办公、维修等室内建筑面积为1400m2，用于操控培训的室外场地面积约5000m2。

建设无人机培训中心，主要满足两大功能，分别是无人机的操控培训，无人机的维修保养。操控培训分为室内培训和室外操控实习两部分，其室内部分主要包括飞行控制、视频教学、操控台模拟演示、无人机实体功能学习等;室外部分主要包括室外操控场地、飞行机库、货物仓储等。

（1）无人机展示。为了更全面直观的对各种无人机、仓储机器人等进行比较，更好的推动无人机及人工智能理念，特地设计展示大厅，将各种无人机、机器人等人工智能设备进行陈列展示，作为本电商智慧园的一个展示窗口，从正面体现电商始终追求科技进步的理念。因此，展示大厅作为本中心的重点部位进行建筑装饰设计。

空间设计。大厅部位为两层挑空，高度约为12m，平面面积约600m2，高大宽敞。所有无人机及人工智能设备考虑采用静态展示，展台均布置于地面，高低错落有致。各展台均采用独立不重复设计，为每一台智能设备赋予其单独的形象和理念，在设计中赋予其更多的科幻元素。整个天花板采用科幻造型，各种灯具组合分布，形成漫天星空造型。

立面设计。大厅三面外围为全钢化玻璃幕墙，通过粘贴少量色带及悬挂各种造型的灯具，既保证了大厅的通透，又改变其原有的呆板，并增加了光影效果，赋予其科幻元素。单面内墙是整个大厅的重点部位，采用金属材料墙板改变其平板造型，悬挂大型的液晶显示屏幕，镶嵌各种说明及大型logo。

设备及管线。整个大厅采用区域集中式空调系统，主机均安装于钢筋砼结构的屋顶和室外，通过一般风管进行送风，风口均采用装饰处理，保持美观。消防喷淋管道隐藏于吊顶内，竖向管道及消防箱均进行外包装饰处理。强电、弱电线路均通过桥架敷设于吊顶内，给排水管道均设置专用的管道井。

（2）操控培训室。分别设计无人机操控培训室和机器人操控培训室，室内配置视频教学设备，通用式的作业台面，主要用于学习设备的组装与拆解、使用功能、构件的种类及型号等，包括理论学习。

（3）室外操控场地。室外操控场地位于主建筑外侧，占地面积约5000平方米，主要用于无人机飞行控制实际演练，铺设一条钢筋砼停机坪，其余为草坪。

（4）机库。机库主要用于实际演练无人机，位于主体建筑与室外场地的功能衔接处。按此功能要求，该机库设计为钢结构独立建筑，顶部为机械开启闭合式。机库内端与快递货物仓库相通，外部与室外场地相通。其墙体构造采用卷帘，避免无人机操控信号被屏蔽。活动屋顶及卷帘墙面均考虑防水性能。

（5）维修车间。维修车间包括维修工作台、配件仓库、充电间等。

（6）附属设施。主要为主要管理人员办公用房、会议室、休息室、接待室、卫生间等。

4  项目施工

（1）项目管理。本项目采用设计施工总承包方式，由施工总包单位、设计单位和各设备厂商的技术人员共同组成。设计人员常驻现场，随时对设计方案进行调整、改进、完善，及时按照工艺要求做出相应的设计变更，压缩工期，杜绝重复施工或返工。日常工作除现场协商沟通外，通过建立项目微信群，及时处理各种问题，实时调整工作计划和人员安排。对于重要的技术方案，必要时举行面对面的专题討论会。项目管理的总体原则是：安全、高效、质量第一、技术领先、控制成本。

（2）土建施工。本项目中的土建部分主要是无人机实际操控室外场地，包括一条跑道和草坪。该无人机跑道按一般的道路进行设计施工，路面荷载满足载重量4吨以下的货车使用即可，路面上按无人机的专业要求喷绘各种标识和指引符号。

跑道构造：对原有土地进行平整后，对跑道进行定位，原土碾压夯实，并铺设雨水管道，铺设200厚道渣垫层，碾压密实。浇捣200厚C30砼，设钢筋网片。按道路一般要求，设置变形缝。

场地构造：原场地进行平整，周围设置排水沟，置换种植土壤，然后铺设草坪，进行日常绿化养护。

（3）装饰施工。装饰施工前，需对原建筑进行局部改造，主要是拆除部分轻质隔墙，对失去后续用途的管道、线路进行拆除或移位，对卫生间部位的楼板和墙体进行防水构造处理，重新敷设给水管道和排水管道，室外增设化粪池及空调主机的设备基础等。原建筑改造前，须依据原建筑的竣工图纸制定方案，禁止改变原承重结构，并按当地规定进行报建，取得当地建设主管部门的批准。

本项目装饰工程部位均在室内，主要部位是无人机展示大厅。大厅的顶棚设计为科幻造型，采用了多种材料，金属板材造型采用定制加工，其它部位采用石膏板及胶合板等宜切割、宜现场加工等材料。重点是与灯具、设备的协调，准确的定位和精确的安装，细部节点部位精细施工。

（4）重点部位施工。本项目最重点也是最困难的部位是无人机机库。由于对该机库没有可以借鉴的其它项目经验，由建设单位的运营部门提出具体的要求，会同设计单位及施工单位并征求相关专家的建议，有设计部门进行方案设计，施工单位和加工厂家进行加工安装。机库的开启屋顶，采用了链条式导轨，全电动开启。重点工作是处理好开启屋顶的防水节点。四周墙面采用了卷帘门，在无人机操演时，卷帘升起以免屏蔽信号。

5  结论

经过所有参建单位的共同努力，该项目按期顺利的投入了使用，取得了良好的效果。本人作为该项目的主要负责人，通过这个项目的全过程实施，也获取了宝贵的经验，简单总结

主要有以下几点：

（1）由于没有其它同类项目经验可以借鉴，各参建单位紧密合作、相互交流、取长补短、充分论证，然后果断决策是项目成功的前提。

（2）对于无人机的飞控，尤其是机库，需要更多的专业知识，在后续的施工中，还需继续探索更实用的专业技术，从而逐渐建立起相关的专业标准和规范。

（3）作为一个有专业特点的建筑项目，最关键的还是按照建筑专业的标准和规范进行施工，始终将安全和质量放在第一位，正确处理成本控制和施工进度的关系，通过精心组织和科学管理，圆满完成项目的施工。