En la frontera entre la teoría y la empiria
30 Aniversario (1988-2018)


Kinesia Ingeniería
Espronceda, 19 - 28003 Madrid
Tel (+34) 915 357 091 — Contacto
CIF B78869575
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Monitor de estructuras

Merlin software

Puente sobre la Bahía de Cádiz (España) - Bridge over the Cadiz Bay (Spain) - Foto: objetivoaereo.com
Kinesia Ingeniería es una empresa especializada en instrumentación, ingeniería experimental e investigación aplicada de estructuras. Ha desarrollado su actividad profesional de forma continua desde 1988, año en que nace de la mano de Vicente Puchol (ingeniero de Caminos).

Realiza todas las actividades relacionadas con el análisis experimental de estructuras: instrumentación, adquisición y análisis de datos. Su especialidad son los grandes puentes (carretera, ferrocarril) y los grandes edificios (catedrales, estadios, monumentos), tanto en fase de construcción como de explotación. El objetivo es conocer permanentemente el comportamiento estructural para facilitar su gestión integral, detectar patologías o disfuncionalidades y proporcionar conocimiento para optimizar los diseños.

Dispone de una plataforma de desarrollo propio que funciona como un ecosistema estructural que procesa la información (estática y dinámica) en tiempo real. Es pionera en monitorización continua y proporciona al conjunto del equipo técnico (dirección de obra, asistencia técnica, proyectista y constructor) las herramientas de control y análisis necesarias para la consecución de sus respectivos trabajos.

Cuenta en su curriculum con 100 estructuras monitorizadas que suman 150 años de control y 10,000 sensores instalados.

La plataforma de monitorización consta de un portal web (kinesia.es) y de una aplicación de escritorio (Merlin) que proporcionan herramientas avanzadas de análisis visual (trazas, infogramas, barras, perfiles, diales), estadístico (histogramas, modelos), frecuencial (espectros, amortiguamientos, filtrado) y estructural (rosetas, secciones).

Utiliza un protocolo de comunicaciones compatible con los filtros de seguridad de empresas y administraciones públicas.

Es singular la capacidad de nuestra empresa y la plataforma para procesar la ingente cantidad de información que generan las instrumentaciones de larga duración, especialmente si son de carácter dinámico. Ejemplo de ello son el viaducto de Montabliz, que ha generado desde 2005 más de un millón de registros estáticos, y el puente de la Bahía de Cádiz, que en 8 años de monitorización ha generado 400,000,000 de valores estáticos y más de 15,000,000,000 de valores dinámicos. La agilidad con que maneja este gran volumen de datos demuestra la potencia de Merlin en Big Data.

Rellenamos el espacio entre Proyecto y Obra, tomando datos que convertir en conocimiento, habitando la frontera entre la teoría y la empiria.

Merlin es un paquete de software desarrollado por Kinesia Ingeniería, puesto a punto a lo largo de 30 años de uso profesional ininterrumpido. Su nombre es un acrónimo de Modelo Estadístico Regresivo Lineal, que hace referencia a una de sus funcionalidades destacadas. Es una herramienta que se pone a disposición de todo el equipo técnico involucrado en una obra, a efectos de abordar la monitorización desde ángulos complementarios.

Resumen de funcionalidades:

  • Motor de la plataforma de monitorización
  • Adquisición de datos estática y dinámica, bajo control manual (operador) o automático (por intervalos de tiempo o condiciones de evento)
  • Hibridación de sensores estáticos y dinámicos durante adquisición de datos, en tiempo real
  • Lenguaje algebraico para declaración de variables de usuario (extensiones del sistema)
  • Análisis numérico (tablas de valores de sensores y variables algebraicas)
  • Análisis visual (trazas históricas, paneles sinópticos, diagramas de barras, diagramas de perfiles, diales analógicos)
  • Análisis estadístico (histogramas de clasificación, distribución de probabilidad, percentiles)
  • Análisis frecuencial (espectros, filtrado)
  • Análisis multivariante (modelos explicativos)
  • Análisis tensional biaxial (roseta extensométrica, circulo de Mohr, tensiones principales, tensión tangencial máxima, direcciones principales)
  • Análisis seccional (características mecánicas, plano de deformación, integración de tensiones, esfuerzos)
  • Análisis dinámico (valores de pico, media cuadrática, media 10-minutal, ráfaga 3-segundal, impacto, amortiguamiento)
  • Análisis reológico (fluencia, retracción)
  • Análisis térmico (inercia térmica, temperatura uniforme equivalente, ciclo diario, ciclo estacional)
  • Big Data (creación de metabases de datos)
  • Sincronización automática de bases de datos entre usuarios
  • Integración de topografía robotizada en sistema instrumental
  • Accionamiento de relés (detención de maniobras, alarmas físicas)
  • Sistema de alertas automáticas (email, sms)
  • Gráficos bitmap (bmp, png) y vectoriales (wmf)
  • Generador web a demanda (portal, estructuras)
  • Gestor de red (estructuras, centro de datos, analistas)
  • Cliente (http)
  • Servidor (http)


El puente atirantado Bahía de Cádiz (formalmente, Puente de la Constitución de 1812 sobre la Bahía de Cádiz) es la estructura de mayor relevancia de la Red de Carreteras del Estado (Dirección General de Carreteras, Ministerio de Fomento, España). Conecta las ciudades de Cádiz y Puerto Real. Tiene una longitud total de 3092 m, en la que destacan el vano principal atirantado de 540 m, los dos vanos de compensación de 200 m y un vano especial desmontable de 150 m.

El tablero tiene dos calzadas de dos carriles cada una, más una tercera calzada menor destinada al transporte público. Está formado por una sección mixta de acero-hormigón, con un canto total de 3 m. El espesor de la losa de hormigón es de 0.30 m.

El vano desmontable (4000 t) es puramente metálico y está previsto para otorgar un gálibo ilimitado que permita el paso de cualquier buque que entre o salga de los Astilleros de Puerto Real y San Fernando. En el vano principal, el gálibo sobre el nivel medio del mar es de 69 m. Las torres de atirantamiento tienen idéntica forma y altura similar, de 187.10 m (en pila P12) y de 181.24 m (en pila P13).

Kinesia Ingeniería ha instrumentado paulatinamente el puente con 800 sensores a lo largo de la construcción de la obra. Con excepción de los dispositivos de medida instalados en elementos auxiliares de montaje, como carros y pórticos, todo el equipo se ha conservado para continuar la monitorización del puente en fase de explotación. La adquisición de datos está repartida en dos sub-sistemas ubicados en las torres de atirantamiento. Dichos sub-sistemas se combinan en uno solo ubicado en (y gobernado desde) el Centrol de Control de Carreteras. Desde ahí, la información viaja a nuestro servidor (Madrid), desde donde se redistribuye a todos los interesados.

Los sensores estáticos registran automáticamente, cada 5 minutos, la totalidad de la instrumentación para materializar una foto completa del estado estructural. Los sensores dinámicos (31) se miden continuamente con velocidad de 100 lecturas por segundo, y se registran únicamente bajo condiciones de evento (viento elevado o vibración excesiva). Cada captura dinámica tiene una duración de 6 minutos (1 de pre-evento, para contextualización, y 5 de evento propiamente dicho). Si finalazada una captura continua la situación de evento, se inicia inmediatamente una nueva captura. Todas las capturas dinámicas se fusionan (en gabinete) en una metabase común.

La instrumentación ha comprendido, también, durante la fase de construcción, la topografía robotizada de obra. Las lecturas topográficas se han integrado en el sistema general de monitorización a efectos de perimitir su visualización y análisis en concomitancia con clinómetros, extensómetros, células de carga y sondas de temperatura.

El volumen de información recogido a lo largo de 8 años (Feb/2011 - Dic/2018) trabajo ha sido el siguiente:

  • Datos estáticos: 400,000,000
  • Datos dinámicos: 15,000,000,000

Entre las actuaciones de control realizadas en el puente, cabe citar las monitorizaciones de izado de dovelas, tesado de tirantes, elevación del vano desmontable, ensayo de retenidas, cierre del vano principal, prueba de carga dinámica y auscultación final de tirantes (176) por el método de la cuerda vibrante. Todas ellas han podido ser seguidas en tiempo real por el equipo técnico (dirección de obra, asistencia técnica, supervisión, proyectista y empresa constructora) tanto vía web como a través de nuestra aplicación de escritorio Merlin.




Foto: objetivoaereo.com

Café con Bikentios

El nombre de Kinesia proviene de la voz griega kinesis, que significa movimiento. Este término ha sido utilizado en muchas disciplinas a lo largo de la historia:

  • En filosofía, para Aristóteles, kinesia es el paso de la potencia (dynamis) al acto (energeia, entelechia). Movimiento es el acto imperfecto de lo que está en potencia en tanto sigue estando en potencia. Es un estado intermedio entre potencia y acto, no siendo ni lo uno ni lo otro sino el tránsito del uno al otro.
  • En física, cinemática es el área que estudia el movimiento de los cuerpos (sin considerar las causas que lo provocan) y cinética es la energía que poseen los cuerpos en virtud de su movimiento.
  • En química, cinética es el área que estudia la velocidad con que ocurren las reacciones.
  • En medicina, kinesia es la acción del sistema nervioso central manifestada a través de los músculos, y kinestesia es el conjunto de sensaciones que tiene una persona sobre su propio cuerpo (movimiento muscular, peso, posición, sentido del equilibrio).
  • En sociología y antropología, kinesia es la comunicación no verbal expresada a través de los movimientos del cuerpo (postura, gestos, expresión, mirada).
  • En parapsicología, psicocinesia y telequinesia son fenómenos parafísicos en los que la mente influye dinámicamente sobre la materia y la pone en movimiento.

En Kinesia Ingeniería nos hubiera gustado dominar el significado parapsicológico del vocablo. Hubiera sido útil y divertido para la siempre difícil excitación dinámica de las grandes estructuras y para el acceso a los puntos de instrumentación imposible.

Nuestro trabajo habitual se desarrolla en torno a la arteología del movimiento. Arteología es la ciencia de los artefactos, entendidos éstos como cualquier cosa hecha por el hombre (obra de arte, aparato, programa informático, servicio). Deriva del latín ars, sinónimo del griego tekhne. Arte y técnica significaban, en los tiempos clásicos, la misma cosa: cualquier habilidad humana. El neologismo arteología surge de la necesidad de expresar conceptos distintos de los abarcados por la tecnología, que es la ciencia de la producción de cosas (particularmente, de las relacionadas con la industria y la ingeniería). Lo de artefactos nos sienta como anillo al dedo, pues siempre estamos rodeados de cachivaches.

Estudiamos el movimiento de las cosas en dos vertientes:

  • En sentido físico
  • Como tránsito aristoteliano entre estados

Es decir, hacemos:

  • Ensayos dinámicos
  • Seguimiento estructural

Tratamos de rellenar el espacio existente entre Proyecto y Obra, tomando datos que convertir en conocimiento, habitando la frontera entre la teoría y la empiria.

Los datos son información. El conocimiento es ciencia. La sabiduría es... ese algo más de imposible definición.

Pero la sabiduría requiere conocimiento:

  • El grado sumo del saber es contemplar el porqué
  • (Sócrates, filósofo griego)

Y el conocimiento requiere información:

  • La brecha entre teoría y práctica no es tan grande en teoría como en la práctica
  • (Anónimo)

Entonces:

  • ¿Dónde está la sabiduría que hemos perdido con el conocimiento?
  • ¿Y dónde está el conocimiento que hemos perdido con la información?
  • (TS Elliot, poeta estadounidense)
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