Tecnología Educativa Avanzada

Simulador Inteligente de
Motor Marino

Plataforma web de simulación en tiempo real con Lógica Difusa Inteligente, telemetría continua, diagnóstico de fallos y persistencia en base de datos. Diseñada para Centros de Tecnología y Formación Técnica.

8
Tablas en BD MySQL
4
Métodos REST API
3
Tipos de Fallos Simulados
Sesiones en Tiempo Real
100%
Web — Sin instalación

Funciones Principales

El simulador integra múltiples módulos interconectados que reproducen el comportamiento real de un motor marino en operación.

Motor de Simulación

  • Generación de parámetros en intervalos de 1 segundo
  • RPM objetivo: 1,500 RPM con variación aleatoria
  • Temperatura del aceite dependiente de la carga
  • Presión de combustible dinámica
  • Nivel de vibración correlacionado con RPM

Sistema de Fallos

  • Fallo SENSOR_E — Temperatura errática o fija
  • Fallo BOMBA_F — Caída progresiva de presión
  • Fallo VIB_CRIT — Vibración excesiva crítica
  • Probabilidad aleatoria configurable (5%)
  • Protocolo de reparación con éxito probabilístico (90%)

Lógica Difusa Inteligente

  • Fuzzificación de temperatura, presión y vibración
  • Motor de inferencia con reglas de Mamdani
  • Defuzzificación por centro de gravedad
  • Cálculo de Fiabilidad y Disponibilidad (0–100%)
  • Estados: ÓPTIMO / ACEPTABLE / INSEGURO

Persistencia (REST API)

  • API PHP con PDO y MySQL
  • CRUD completo: GET / POST / PUT / DELETE
  • Detección automática local/producción
  • Gestión de sesiones de simulación en BD
  • Registro de fallos y acciones de mantenimiento

Telemetría Visual

  • Gráfico en tiempo real con Chart.js
  • Doble eje: Temperatura (°C) y Presión (bar)
  • Ventana deslizante de 50 muestras
  • Indicadores KPI: RPM, Temp, Presión, Vibración
  • Log de eventos con marcas de tiempo

Autenticación Google OAuth2

  • Flujo OAuth 2.0 completo vía Google API
  • Token JWT para autorización de sesiones
  • Simulación bloqueada sin autenticación
  • Registro de usuario en base de datos
  • Limpieza automática de parámetros URL

Diagrama de Flujo del Sistema

Visualización completa del ciclo de simulación, desde la autenticación hasta el almacenamiento de datos en la base de datos remota.

👤 Usuario 🔐 Autenticación Google OAuth2 ¿Autenticado? Token válido NO Acceso Bloqueado Habilitar Panel de Control 🚀 Inicio Sesión de Simulación API → POST /api.php?action=start_session ⏱ Bucle cada 1 segundo (setInterval) ⚙️ Generar Parámetros RPM · Temp · Presión Vibración · Carga (75%) ⚠️ Evaluar Fallos SENSOR_E · BOMBA_F VIB_CRIT (5% prob.) 🧠 Lógica Difusa Inteligente Fuzzificación → Inferencia → Defuzzificación (COG) 🖥️ Actualizar Interfaz (UI) Chart.js · KPIs · Log de Eventos · Difusa 💾 Guardar en Base de Datos save_data · save_fault · save_maintenance Módulo 1 Módulo 2 Módulo 3

Estructura del Proyecto

El sistema sigue una arquitectura cliente-servidor desacoplada con el frontend en HTML/JS y el backend en PHP+MySQL.

Frontend (Cliente)

  • simulador.html — Motor de simulación principal con Auth Google
  • disponibilidad_fiabilidad10.html — Análisis avanzado y Inteligente
  • simulador — Panel CRUD de elementos del sistema
  • diesel_fuzzy_sim.html — Simulador diesel alternativo
  • gestion_parametros.html — Gestión manual de parámetros

Backend (Servidor)

  • simulador/api.php — REST API: GET/POST/PUT/DELETE con PDO
  • simulador/config.php — Configuración BD (detección local/producción)
  • save_simulation.php — Endpoint de guardado de sesión
  • auth/ — Módulo OAuth2 con Google API
  • simulador/sql — Esquema completo de la base de datos

Tecnologías Utilizadas

HTML5 CSS3 JavaScript ES2022 PHP 8.x MySQL 8 PDO Chart.js Bootstrap 5.3 Font Awesome 6 Google OAuth2 REST API Lógica Inteligente

Patrón de Diseño

  • MVC Ligero — Separación lógica / presentación / datos
  • API RESTful — Comunicación stateless JSON
  • Detección de entorno — Config automática local vs. hosting
  • Estado reactivo — Objeto state centralizado en JS
  • Error Handling — try/catch en todos los fetch con feedback visual

Esquema de Base de Datos

8 tablas interrelacionadas que registran todas las interacciones del simulador: usuarios, sesiones, telemetría, fallos, mantenimiento y resultados difusos.

Ventajas para Centros Tecnológicos

El simulador está diseñado específicamente para entornos de enseñanza técnica y de ingeniería, ofreciendo ventajas concretas sobre métodos tradicionales.

1

Aprendizaje Sin Riesgos Reales

Los estudiantes interactúan con sistemas de motor marino en un entorno completamente seguro. Pueden provocar y resolver fallos críticos sin consecuencias físicas ni económicas, fomentando la experimentación activa.

2

Comprensión Práctica de Lógica Difusa

El módulo difuso es visible y comprensible en tiempo real. Los alumnos observan cómo los valores de temperatura, presión y vibración se fuzzifican, infieren y defuzzifican para calcular Fiabilidad y Disponibilidad (0–100%).

3

Tecnología Full-Stack Real

La plataforma combina HTML, CSS, JavaScript, PHP y MySQL en un proyecto real. Los estudiantes de programación ven aplicado en contexto práctico: REST API, PDO, OAuth2, Chart.js y Bootstrap 5.

4

Cero Coste de Infraestructura

Funciona en cualquier servidor web con PHP y MySQL (XAMPP, hosting compartido). No requiere hardware especializado ni licencias. Accesible desde cualquier navegador moderno, incluyendo dispositivos móviles.

5

Trazabilidad Completa del Aprendizaje

Cada sesión de simulación se guarda en base de datos con telemetría segundo a segundo, registro de fallos y acciones de mantenimiento tomadas. Los instructores pueden analizar el comportamiento y decisiones de cada estudiante.

6

Escalabilidad y Personalización

El código fuente abierto permite a los docentes modificar parámetros del motor, probabilidades de fallo, rangos de la lógica difusa y reglas de inferencia para adaptarlo a distintos niveles educativos o motores de referencia.

7

Interdisciplinaridad Curricular

Cubre contenidos de Ingeniería Naval, Informática, Electrónica y Matemáticas aplicadas (teoría de conjuntos difusos). Ideal para proyectos de fin de curso, TFG, o prácticas de laboratorio integradas.

Una Herramienta de Formación
Técnica del Siglo XXI

El Simulador Inteligente de Motor Marino representa una solución educativa completa que cierra la brecha entre la teoría académica y la práctica industrial. Integra tecnologías modernas (Lógica Difusa, REST API, OAuth2, Chart.js) en una plataforma web accesible, segura y sin costo adicional de hardware.

Implementado en un Centro de Tecnología, permite que decenas de estudiantes simultaneamente experimenten con fallos reales de motor, tomen decisiones de mantenimiento y analicen métricas de fiabilidad y disponibilidad — competencias directamente aplicables en la industria naval, energética y de automatización industrial.

El simulador transforma la enseñanza pasiva en aprendizaje activo, medible y trazable.