1 Bidang Ilmu Teknik Elektro Teknik Komputer Jaringan Teknik Mekatronika Telekomunikasi Dan Information Communication Technology Ict 2 [PDF]

Citation preview

Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.1-4)



978-602-60766-3-2



ANALISIS PERBANDINGAN PENERAPAN SISTEM GRID-ROD DAN GRID TAK SIMETRI PADA PEMBUMIAN GARDU INDUK 1), 2)



Tadjuddin1), Bakhtiar 2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang ABSTRACT



The grid-rod system has been widely used in grounding substation, while the grid unequally spaced known in the 90s . This reseach aims to determine the mesh voltage of both systems when there is ground fault. In addition to determining the length of the required electrode at the same mesh voltage. In this research used secondary data that the soil resistivity 37.5 ohm-m, and the substation has a size 42m x 40m . This data is obtained at the unit induk pembangunan xiii Makassar. Calculations are done by simple regression and the results are analized by quantitative and qualitative method. (5)The result of the research concluded that : i). the grid-rod system obtained 455.4 volt mesh voltage and 1232 meter electrode length with 6 meter parallel conductor spacing, ii). For the grid unequally spaced obtained mesh voltage 463 volt, With a 656 m length electrode. iii). When the unequally spaced grid is used, an electrode saving of 45 % is obtained at the same level security, when using a grid-rod system. Keywords : Grid-rod, grid unequally spaced, mesh voltoge, electrode



1. PENDAHULUAN Sistem Grid-Rod adalah bentuk dari sistem pembumian yang banyak digunakan pada pembumian gardu induk. Hal ini disebabkan karena luasnya area dan pada gardu induk terdapat beberapa peralatan vital yang harus dilindungi. Sistem grid tak simetri adalah merupakan pengembangan dari system grid dan grid-rod. Sistem grid dikatakan tak simetri karena harak antara konduktor paralelnya tidak sama untuk masing masing sisinya. Dalam penelitian ini akan dianalisis tegangan sentuh maksimum sebenarnya (tegangan mesh) untuk system grid - rod dan system grid tak simetri. F.P Dawalibi, J.Ma, R.D Southy berpendapat bahwa performa pentanahan system grid ditinjau dari tahanan pentanahan dan tegangan sentuh, tergantung pada struktur tanah. Tahanan pentanahan system grid yang ditanam pada kedalaman tertentu tergantung pada lapisan tanah tempat grid itu ditanam. Untuk tanah uniform bila kedalaman grid bertambah maka tahanan pentanahan semakin kecil. Tadjuddin (2015). dengan menggunakan system grid tak simetri (unequally spaced) disimpulkan bahwa diperoleh penghematan elektroda pembumuian sebesar 36 % pada tegangan sentuh yang sama dengan system grid simetri [12]. 2. METODE PENELITIAN 1. Waktu dan Lokasi Penelitan Penelitian dilaksanakan selama 8 bulan, dimulai dari persiapan, pengumpulan referensi, pengumpulan data lapangan meliputi tahanan jenis tanah dan ukuran daerah pembumian.Dalam penelitian ini yang digunakan sampel adalah gardu induk yang relative baru pada wilayah kerja PT.PLN (Persero) Wilayah VIII yaitu gardu induk PLTU Jeneponto. 2. Variabel Penelitian Pada penelitian ini digunakan beberapa parameter untuk menentukan Tegangan mesh elektroda, tahanan jenis tanah, besar dan lama arus Gangguan.



antara lain panjang



3. Metode Analisis Data. Pada penelitian ini, perhitungan dilakukan dengan regresi sederhana dan hasilnya dianalisis dengan metode kuantitatif dan kualitatif. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Sistem Grid-Rod. 1



Koresponding : Tadjuddin, Telp 085242608020, [email protected] 1



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.xx-xx)



978-602-60766-3-2



Panjang seluruh batang pembumian rod Lr = 41 x 3,5 m = 144 meter. Panjang seluruh batang, ditambahlan 1,15 kali sehingga panjang elektroda pembumian = 1,15 x 144 m = 166 meter, ditambahlan 1,15 kali sehingga panjang elektroda pembumian=1,15 x 144m = 166 meter. e. Tegangan Sentuh yang diizinkan. Berdasarkan IEEE standar 80 bahwa tegangan Sentuh yang diizinkan untuk lama gangguan 1 detik adalah 626 volt. Ditetapkan suatu persyaratan bahwa tegangan sentuh yang diizinkan harus lebih besar dari Pada tegangan sentu maksimum yang terjadi. f. Panjang Elekroda Pembumian Grid, diitung dengan persamaan: n x  L x  1 dan D



ny 



Ly D



1



Dimana x dan y menunjukkan arah pemasangan elektroda grid berdasarkan sisi panjang dan pendek. Untuk jarak antara konduktor paralel D = 6 meter (perhitungan awal ) maka diperoleh jumlah konduktor paralel sebagai berikut: n AB  n x 



42  1  8 batang 6



 n Ac  n xy 



40  1  8 batang  n  6



n AB x n AC 



8 x8  8



Lg =( 8x42+8x40) meter =656 meter. Panjang total konduktor pembumian dihitung dengan L=Lg+1,15Lr=656+166= 822 meter. Panjang total konduktor pembumian L=822 meter. Berdasarkan persamaan (4) diperoleh tegangan mesh seperti pada table berikut Dengan menggunakan berbagai jarak konduktor parallel tegangan mesh dapat dilihat pada tabel 2. D (m) 1 2 3 3,5 3,6 3,65



:



Tabel 2. Tegangan mesh untuk berbagai jarak D, Emesh=f(D) untuk h=0,8 m n L E mesh D (m) n L E mesh (volt) (volt) 42 3612 308 3,7 13 1192 476 22 1930 358 3,75 13 1192 478 15 1396 417 4 12 1110 496 13 1230 450 5 10 946 559 13 1232 455,4 6 8 822 620,5 13 1192 473



Dengan memvariasikan jarak konduktor parallel D seperti pada table , dan hasilnya adalah : a. Tegangan mesh yang memenuhi syarat, mulai pada saat jarak konduktor paralel D = 6 meter dengan tegangan mesh 620,5 volt dan panjang total konduktor pembumian 822 meter dengan elektroda rod sebanyak 41 batang. b. Semakin kecil jarak konduktor parallel D semakin banyak jumlah mesh yang terbentuk dan semakin panjang konduktor pembumian yang dibutuhkan dan juga semakin kecil tegangan mesh. c. Dengan semakin panjangnya konduktor pembumian tersebut tahanan total menjadi semakin kecil sehingga tegangan mesh juga menjadi semakin kecil. Hal ini dapat dilihat pada D = 6 meter n=8 L=822 meter E=620,5 volt; pada saat jarak D=3,6 meter n=10, L= 1232 meter tegangan meshEmesh=455,4 volt (memenuhi syarat) . Hal ini dapat digambarkan seperti berikut :



Gambar 2. Konfiguasi Sistem Grid-rod.



Sistem grid tak simetri. Langkah-langkah perhitungan bila menggunakan sistem grid tak simetri sebagai a). Tegangan sentuh maksimum yang diizinkan untuk t =1 detik, berdasarkan IEEE standar 80 adalah 626 volt. b). Menghitung Panjang total konduktor untuk sistem grid simetri sebagai berikut:



berikut.



2



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.xx-xx)



Leq 



 .  .Ig 1, 7 x 37 ,5 x10 . 000  Ei 626



978-602-60766-3-2



 Leq  1018



meter .



c). Menghitung Tegangan sentuh maksimum sebenarnya (tegangan mesh),



dengan rumus



Ig  Km . Ki . p .........  4  L .eq



E meshs



Untuk s istem ini berlaku : 3 5 7 9 1 D2 1 2 n  2  1  . .Ln . Ln  x x x x... x 2 16 hd  2 n  2   2   4 6 8 10 Km  0,3695 .  Ki  0,65  0,72 n  3, 402 Km 



0,369 x 3, 402 x 37 ,5 x10000  463 vol 1018 d). Menghitung jumlah batang elektroda pembumian keseluruhan (n) untuk sistem grid tak sebagai berikut: diketahui  L1  42 m , L2  40 m E meshs 



n1 



L.eq.  L1  L2 2L 1



diketahui  L1  42 n1 



L.eq .  L1  L 2 2L 1



 n 1 m , L 2  40



 n 1



1018  42  40  12 ,14 2 x 42



simetri



 n 1 13



m



1018  42  40  12 ,14 2 x 42



 n 1  13



L.eq .  L 2  L1 1018  40  42  n 2  12 ,7  n 2  13 n  n1  n 2  13  13  26 2L 2 2 x 40 e). Menghitung persentase penghematan elektroda pembumian untuk sistem grid tak simetri sebagai berikut :   121 , 2 e  0 , 4 n  1,1  121 , 2 e  0 , 4 x 26  1,1  1,3 n2 



   92 , 6 e  0 , 07 n  66 ,337



    92 , 6 e  0 , 07 x 26  66 ,337  51,5



 51,5 1,3 100 100 x100 %   x 100 %   51,5 1 . 1  1,3 100 100 .



   41 %  0 . 41



f). Menghitung jumlah batang konduktor untu system grid tak simetri sebagai berikut: n 1  n1 1     13 1  0 . 41   7 , 6  8 !



 n 2  n 2 1     13 1  0 . 41   7 , 6  8 !



n !  n1  n 2  16 !



!



g). Menghitung jarak antara konduktor Paralel tiap sisi dengan rumus: SiK1=b1e-b2i+b3.. (%)* dan LiK1=SiK1xL1(meter)** Jumlah segment konduktor: K1=n2!-1=7 dan K2=n1!-1=7 Maka : untuk L1=42m, K1=7 pada table 1 diketahui b1= - 0,312 b2=0.369 b3=0.287 sehingga dari *) diprrolreh : S1K1=0,07; S2K1=0,14; S3K1=0,184; S4K1=0,22dan dari **) diperoleh: Lk1K1=2,9 m, L2K1=5,8 m, L3K1=7,7 m dan L4K1=9,1m. untuk L2=40m, dari tabel 1 untuk k= 7 diketahui: b1=-0,312 b2=0,369 b3=0,287, sehingga dari *) diperoleh S1K2=0,07; S2K2=0,14; S3K2=0,184; S4K2=0,22. dan dari **) diperoleh: L1K2=2,8 m; L2K2=5,6 m,; L3K2=7,3m; L4K2=8,6m Bila nilai tersebut digambarkan akan terlihat seperti pada gambar berikut:



3



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.xx-xx)



978-602-60766-3-2



Dari hasil perhitungan diperoleh: 1. Tegangan mesh sebesar 462 volt, dan pada masing masing sumbunya jumlah segment (mesh) Sebanyak 7 dan jumlah konduktor parallel sebanyak 8. 2. Jarak antara konduktor paralelnya tidak sama (tidak simetri) dengan jarak terbesar 9,1 meter untyuk sumbu horizontal dan 8,6 meter untuk sumbu vertical. Sedangkan jarak terterkecil untuk sumbu horizontal 2,9 meter dan untuk sumbu vertical 2,8 meter. 3. Panjang total konduktor pembumian adalah 656 meter. 4. KESIMPULAN Dari hasil perhitungan dan analisa dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Untuk system grid-rod tegangan mesh mendekai 462 volt diperoleh dengan menggunakan 41 batang elektroda batang (grid) dan jarak konduktor paralel D =3,65 meter, jumlah mesh/segment 13 dan panjang konduktor pembumian L = 1232 meter. 2. Untuk system grid tak simetri tegangan mesh sebesar 462 volt, jumlah mesh/segment 7, jumlah konduktor parallel 8 dan panjang konduktor pembumian L = 656 meter. 3. Dengan system grid tak simetri diperoleh penghematan konduktor pembumian sebesar 45 %. Dsri sistrem grid rod. 5. DAFTAR PUSTAKA [1]. ANSI/IEEE std 80[1986]: An American national Standart, IEEE Guide Safetyin AC Substation grounding. [2]. Baldev Thapar, Victor Gerez and prince Emmanuel, 1993: Ground Resistance of the foot In Substation Yard, IEEE Transaction on Delivery, vol.8 No.1pp-1-6 [3]. Baldev Thapar, Victor Gerez and Vijai Singh [1993]: Effective Ground Resistance of the Human Feet In High Voltage Switchyards “, IEEE Transaction on Power Delivery vol. 8 No.1 pp.7-12. [4]. F.P Dawalibi, J. Ma, R.D Southey, 1994, Behaviar of Grounding System in Multilayer soil: A parametric Anaysis, IEEE Transaction on Power Delivery vol. 9 No.1 pp.334-342. [5]. J.M Nahman V.B Djordjevic, 1995, Non uniformly Correction Factor for maximum mesh and step Voltage of Grounding Grid and combined Ground electrode, IEEE Transaction on Power Delivery vol. 10 No.3 pp.1263-1269. [7]. J.M Nahman V.B Djordjevic, 1996, Resistance To Ground of Combined Grid-Multiple Rods Electrodesa, Transaction on Power Delivery vol. 11 No.3 pp.1337-1342. [8]. L.Huang, XChen, H. Yan. 1995. Study of Unequally spaced Grounding Grids, Transaction on Power Delivery, Vol.10 no.2, April 1995, pp716-722 [9]. M.M.A Salama, M.M. Elsherbiny and Y. L Chow, 1995, A Formula for Resistanceof Substation Grounding in Two Layer Soil, IEEE Transaction on Power Delivery vol. 10 No.3 pp.1255-1262 [10]. PUIL 2011. Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2011, Badan Standarisasi Nasional. [11].Tadjuddin, 1998, Analisis Pengaruh perubahan Tahanan Jenis Tanah Terhadap Tegangan Permukaan dan Tahanan Pembumian System Grid-Rod pada Strutur Dua Lapisan Tanah. [12]. Tadjuddin, 2015. Analisis penerapan Sistem grid Unequally Spaced pada pembumian gardu Induk [13]. T.S Hutauruk. 1991. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan, Penerbit Erlangga, Jakarta. [14]. Y.L Chow ,M.M. Elsherbiny, M.M.A Salama, 1996, Resistance Formula of Grounding System in Two Layer Earyh, IEEE Transaction on Power Delivery vol. 11 No.3 pp.1330-1336.



4



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.5-10)



978-602-60766-3-2



RANCANG BANGUN ANTENA RECTANGULAR MICROSTRIP SLOT UNTUK APLIKASI LTE PADA BAND FREKUENSI 800 MHz 1,2)



Sulwan Dase1), Irawati Razak2) Program Studi Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRACT This study aims to design and manufacture rectangular microstrip slot antenna for Long Term Evolution (LTE) network applications. Technical requirements LTE technology for 800 MHz, requires a frequency bandwidth of 70 MHz to be able to transmit data up to 100 MBps. In this study, LTE antennas are designed to operate on 800 MHz frequency bands. The approach model uses the transmission line model (TLM). It is expected to obtain a minimum frequency bandwidth of 70 MHz (uplink/downlink), with bidirectional radiation pattern and a minimum Gain of 5 dBi. The result of antenna characteristic measurement is obtained bandwidth 100 MHz (800 - 900 MHz) measured at SWR 1,5. Antenna gain is ≅8 dBi with bidirectional radiation pattern (forward-backward). Electrical field polarization is vertical. Keywords: Antenna, LTE, Microstrip Slot, TLM,



1. PENDAHULUAN Teknologi LTE bekerja pada band 800 MHz membutuhkan lebar bandwith sebesar 25 MHz untuk band frekuensi uplink (824 – 849 MHz) maupun downlink (869 – 894 MHz). Terdapat spasi frekuensi antara band uplink dan downlink sebesar 20 MHz. Total bandwidth frekuensi yang di butuhkan adalah 70 MHz. Beragam bentuk antena telah dikembangkan untuk beragam aplikasi pada jaringan broadband. Diantaranya adalah antena microstrip patch dan antena microstrip slot [1]. Antena-antena micrsotrip slot, memiliki keunggulan dalam hal lebar bandwidth dibanding antena microstrip patch [2][3][4][5]. Metode pendekatan analisis menggunakan Transmision Line Model (TLM). Alasan pemilihan pemodelan TLM karena terdapat kesamaan pendekatan analisa antara microstrip rectangular patch dengan antena slot. Pada pemodelan TLM , frekuensi resonansi antena microstrip rectangular patch dinyatakan dengan persamaan pendekatan yang dilakukan oleh Muson [4] dan Bahl [6][7][8][9][10] sebagai berikut: =



(



(Hz)



∆ )



(1)



dimana, c = kecepatan cahaya, 3 x 108 m/dtk, L = panjang patch, L = pertambahan panjang akibat medan limpahan (fringing field), e adalah permitivitas efektif substrat. ∆L



∆L



L



Substrate PCB



“Patch” lapisan tembaga bagian atas dari PCB



WF



E



W



x



H



(a) Antena Microstrip tampak atas



Substrate PCB



y



Medan limpahan



h



r



t



Lapisan tembaga bagian bawah sebagai ground



(b). Tampang samping dan medan listrik di ujung patch antena.



Gambar 1. Antena microstrip rectangular patch. Pada pemodelan TLM, permitivitas efektif, e untuk



1



=



+



⁄ℎ ≥ 1 [6] dinyatakan dengan:



1 + 12



(2)



Koresponding : Sulwan Dase, Telp 082193552238, [email protected] 5



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.5-10)



978-602-60766-3-2



dimana, r = permitivitas relatif substrat PCB, W adalah lebar patch antena dan h adalah ketebalan subtstrat PCB L



W



Medan E Arah radiasi



L



z x



W



E



y H



Slot-1 r



Slot-2 h



Gambar 2. Vektor medan listrik. Bidang- E



MS01 2017



SULWAN DASE



800 MHz



Gambar 3. Medan pada antena rectangular microstrip slot. Pertambahan panjang akibat fringing field, L , dihitung dengan persamaan: ∆ = 0.412ℎ



(



. )



(



.



Perhitungan permitivitas efektif e, dinyatakan dengan : =



+



.



)



(3)



.



1 + 10



(4)



Pertambahan panjang akibat fringing field, L , dihitung dengan persamaan: ∆ = 0.412ℎ



(



(



.



. )



.



)



(5)



.



Perhitungan lebar patch (W) dihitung dengan persamaan sebagai berikut: =



(m)



(6)



dimana, adalah panjang gelombang diruang bebas. Panjang aktual (L) dari patch antenna microstrip dinyatakan dengan persamaan, = − 2Δ (7) Panjang efektif antenna adalah:



=



dan pola bidang – E adalah,



( )= ( )=



+ 2∆



dimana panjang gelombang dalam ruang bebas, , definisikan pada Gambar 4.



(m)



(8)



(A/m)



(V/m)



(9)



(10)



adalah sudut dalam koordinat bola seperti yang di



6



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.5-10)



978-602-60766-3-2



z =0



Medan jauh antenna



r



E



P



W



r



E



0 L



= 270 -y



r



r



=0 x



Gambar 4. Rectrangular patch dalam koordinat bola. Penomena radiasi gelombang elektromagnetik oleh sebuah celah (slot) pada antena microstrip rectangular patch untuk pemodelam TLM telah dikemukan oleh Yoshimura [11] dan Derneryd [12] dan Pozar[13]. Antena slot kemudian diaplikasikan untuk berbagai penggunaan. Beberapa diantara telah diapkilasi untuk antena LTE seperti yang dilaporkan oleh Yadav [14], Chitra [15], Elfergani [16], Burasa [17] dan Haraoun [18]. Mereka melaporkan bahwa antena microstrip slot memiliki bandwidth yang lebih lebar dibanding antena microstrip patch. Oleh karena itu sangat baik digunakan sebagai antena untuk UWB (ultra-wideband). Yadav [14] melaporkan bawah desian antena rectangular microstrip slot yang dibuatnya menghasilkan bandwidth 8,9 GHz pada frekuensi 2,3-11,2 GHz. Chitra [15] melaporkan bahwa antena microstrip slot berbentuk E dapat diperoleh bandwidth 1,6 GHz. Demikian ekperimen lainnya yang sama melaporkan bahwa antena-antena micristrip slot memiliki bandwidth lebih lebar disbanding antena microstrip patch. Sze [16] melaporkan gain antena microstrip slot hasil percobaannya dapat mencapai 5.3 dBi. Hal serupa dilaporkan oleh Elfergani [17] bahwa penguatan daya (power gain) pada antena microstrip slot bervariasi tergantung frekuensi kerja. Gain antena mulai dari 0.91 dBi (600 Hz) sampai 4.32 dBi (2600 MHz). 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini menggunakan bahan PCB (printed circuit board) jenis Epoxy FR4 double layer sebagaibahan baku antena. Diketahui permitivitas relatif subtract PCB Epoxy FR4 adalah = 4.4, dengan ketebalan subtract, h =1.6 mm. Antena dirancang untuk bekerja pada band frekuensi LTE 800 MHz. Rentang frekuensi uplink bekerja pada frekuensi 824 – 849 MHz (25 MHz) dan frekuensi downlink pada 869 – 894 MHz (25 MHz). Antara band uplink dan downlink terdapat spasi frekuensi sebesar 20 MHz. Sedemikian sehingga total lebar bandwidth minimal yang dibutuhkan sebesar 70 MH. Gambar 5, memperlihatkan bagan alir penelitian. Untuk keentingan perhitungan dimensi patch antena, ditetapkan frekuensi 800 MHz sebagai acuan. Untuk memperoleh gain terbaik, maka dilakukan beberapa kali percobaan dengan dimensi antena yang. Tabel 1, memperlihatkan hubangan gain antena dengan dimensi antena. Semua antena memiliki polaradiasi bidirectional. Polarisasi medan listrik (E) adalah vertikal (bidang-E vertikal). Lokasi pengukuran dilaksanakan di ruang laboratorium frekuensi tinggi Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Ujung Pandang. Kondisi ruang pengukuran sebagaimana situasi nyata dalam ruangan laboratorium. Alat ukur yang digunakan terdiri dari, FieldFox RF Vector Network Analyzer Agilent Technology – N9923A, Spectrum Analyzer Instek GSP-801, Signal Generator Hawlett-Packard HP8656B dan Pigtail Cable 3m TP-Link dua buah. Gambar antena microstrip slot digambar menggunakan software aplikasi Visio. Hasilnya dicetak (print) diatas kertas “transfer” kemudian di setrika diatas papan PCB Epoxy FR. Gambar yang telah dipindahkan keatas permukaan papan PCB tersebut dilarutkan menggunakan bahan pelarut yang terdiri dari HCL, H2O2 dan air dengan komposisi 20% bagian HCL, 30% bagian H2O2 dan 50% bagian air. Antena microstrip slot yang telah dicetak kemudian diberikan Female SMA Connector sebagai catu masukan. Pigtail Cable yang digunakan sangat sesuai dengan kondisi peralatan ukur yang digunakan. Ujung kabel pigtail terdiri dari Male SMA Connector dan UHF Connector (N-Connector). Spesifikasi antena yang diukur yaitu, Return Loss, SWR, Impedansi antena pada frekuensi tertentu dan gain antena, polarisasi medan E. Polaradiasi diukur hanya untuk memastikan bahwa antena bekerja bi-directional arah ke depan (forward) dan ke belakang (backward) antena. Jumlah antena yang di uji sebanyak 5 (lima) model prototype dan dihasilkan dua prototype terbaik. Dalam percobaan ini, lebar slot dan jarak antar slot dibuat bervariasi. Hasil pengukuran kemudian dibandingkan untuk memperoleh disain antena terbaik yang memenuhi syarat teknis sebuah antena 4G / LTE pada band 800 MHz. Gambar 6 memperlihatkan konsep disain prototype dari antenna yang dirancang. Dimensi dan hasil pengukuran terdapat pada Tabel 1. 7



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.5-10)



978-602-60766-3-2



STAR



Fo = 859 MHz



Perhitungan Dimensi Antena



Pabrikasi Antena



Perhitungan Dimensi Antena



Sesuai Spesifikasi?



TIDAK



YA Analisa dan Pembahasan



Laporan



STOP



Gambar 5. Bagan alir penelitian W WS1 WS2



LS2 L



LS1



Slot-2



Slot-1



LF WF



Gambar 6. Desain Microstrip Slot Model-2. Tabel 1. Hasil Pengukuran ANTENA



S2



S3



Dimensi fisik (mm) W = 133 WS1 = 112 WS2 = 104 L = 120 LS1 = 76 LS2 = 58 WF = 4 LF = 45 W = 133 WS1 = 112 WS2 = 105 L = 120 LS1 = 76 LS2 = 58 WF = 4 LF = 45



Spesifikasi Gain  8 dBi BW = 100 MHz VSWR  1.5 Imp  50 Ohm Polarisasi=Vertikal Pola radiasi = bidirectional Gain  8 dBi BW = 100 MHz VSWR  1.5 Imp  50 Ohm Polarisasi=Vertikal Pola radiasi = bidirectional



8



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.5-10)



978-602-60766-3-2



3. HASIL DAN PEMBAHASAN Lokasi pengukuran dilakukan diruangan Laboratorium Frekuensi Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Ujung Pandang. Didalam ruangan terdapat berbagai peralatan instrumentasi dan alat praktek lainnya dengan chasing dan frame modul praktikum yang terbuat dari logam. Dinding dalam ruangan Laboratorium tidak dilapisi dengan lapisan anti pantulan sehingga sulit untuk meredam terjadinya pantulan. Antena referensi yang digunakan berupa antenna dipole setengah panjang gelombang (/2). Dalam hal ini, antenna dipole (/2) secara teori diketahui memiliki direktivitas sebesar 2.14 dB terhadap isotropis. Dari serangkaian pengukuran diperoleh dua prototype terbaik yang terdapat pada Tabel 1. Dari table dapat dilihat bahwa antena Model S2 dan S3 memiliki gain ≅ 8 dBi. Bandwidth frekuensi 100 MHz dengan SWR rata-rata dibawah 1.5. Pada hakekatnya antenna ini memiliki bandwidth sampai 200 MHz, namun dalam pengukuran dibatasi dalam band LTE saja. Dari hasil pengukuran dapat dilihat bahwa dimensi lebar dan panjang patch serta lebar slot berengaruh pada karakteristik antena. Hasil desian menghasilkan target capaian diatas perkiraan semula yaitu, gain antena diatas 5 dBi dan bandwidth diatas 70 MHz. Pola radiasi antena, dominan kearah depan dan belakang dan sama besarnya. Radiasi akan kecil dalam arah ke samping kiri kanan antena. Dengan demikian pola radiasi antena bersifat dua arah atau bidirectional. Arah vector medan listrik ( E ) vertikal atau tegak lurus terhadap lantai.



(a) (b) (c) Gambar 7. (a) Pabrikasi antenna microstrip slot Model–S2, (b) SWR dan (d) impedansi input antenna fungsi frekuensi.



(a) (b) (c) Gambar 8. (a) Pabrikasi antenna microstrip slot Model–S3, (b) SWR dan (c) impedansi input antenna fungsi frekuensi. Simulasi menggunakan software MMANA-GAL menghasilkan pola radiasi seperti pada Gambar 16. Jika dibandingkan dengan pola radiasi hasil pengukuran, terdapat kemiripan pola radiasi. Adanya pantulan sinyal di lokasi pengukuran menyebabkan pola radiasi tidak begitu sempurna. 330



340



0



350



10



20 30



-1



40



-2



320



-3



310



50



-4



300



60



-5 -6



290



70



-7



80



280 270



90 100



260



110



250



120



240



130



230 140



220 210



200



190



180



170



160



150



Gambar 10. Pola radiasi berdasarkan hasil pengukuran.



9



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.5-10)



978-602-60766-3-2



4. KESIMPULAN Dari serangkaian percobaan dapat disimpulkan bahwa spesfifikasi teknis hasil rancang bangun antena rectangular microstrip slot telah memenuhi persyaratan teknis untuk digunakan sebagai 4G atau LTE yang bekerja pada band 800 MHz, baik dari segi lebar band frekuensi yang mencapai 100 MHz, maupun gain yang dapat mencapai 8 dBi. 5. REFERENSI [1]. Lee, K.F. 2016. A Personal Overview of The Development of Microstrip Patch Atennas. 2016 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation (APSURSI). IEEE Conference Publications. [2]. Ding, X; Jacob, A. F. 1995. Novel Broadband Slot Antennas with Low Cross-Polarzation. Annual report 1995, Institut Hochfrequenztechnik, TU Braunschweig. [3]. Deshmukh, A.A, Ray,K.P. 2015. Analysis of Broadband Variations of U-Slot Cut Rectangular Microstrip Antennas. IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 57, No, 2 April 2015. [4]. Carver, K.R, and James W. Mink. 1981. Microstrip antenna technology. IEEE transactions on antennas and propagation", Vol AP-29, no.1,pp 21,January 1981. [5]. R. E. Munson. 1974. “Conformal microstrip antennas and microstrip phase arrays,” IEEE Trans. AP, vol. 22, no. 1, pp. 74-77. [6]. Hammerstad, E.O. Equations for Microstrip Circuit Design. Publised in: Microwave Conference, 1975. 5th European. [7]. Bahl, I.J; Bhartia, P. 1980. Design Considerations in Microstrip Antenna Fabrication. IEEE Conference Publications. [8]. Bahl, I.J, Bhartia, P. 1982. Design of Microstrip Antennas Covered with a Dielectric Layer. IEEE Transaction On Antennas and Propagations, Vol. AP-30. [9]. Bhartia, P, Rao, K.V.S, Tomar, R.S. 1991. Millimeter-Wave Microstrip and Printed Circuit Antennas. Artech House, Boston – London. [10]. Barret, R.M. 1984. Micrrowave Printed Circuirs – The Early Years. IEEE Transsactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 32, Issue: 9, Pages: 983 – 990. [11]. Yoshimura,Y.1972. A Microstripline Slot Antenna. IEEE Transaction on Microwave Theory and Technique. Vol.20, Issue: 11, Pages: 760-762, DOI:10.1109/TMTT.1972.1127868. [12]. Derneryd, A.G. 1976. Linearly Polarized Microstrip Antennas. IEEE Transaction on Antennas and Propagation. Vol: 24, Issue 6. [13]. Pozar, D. 1986. A reciprocity method of analysis for printed slot and slot-coupled microstrip antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation Volume: 34, Issue: 12, Pages: 1439 – 1446. [14]. Yadav,A; Pahwa, K. 2014. Design and Parametric Study of Rectangular Slot Microstrip Patch Antenna for UWB Applications. International Journal of Engineering & Electronics Engineering (IJEEE), Vol. 1, Issue 3. [15]. Chitra, R,J; Jeyanti R; Nagarajan V.2013. Design of E Slot Rectangilar Microstrip Slot Antenna for WiMAX Application. 2013 International Conference on Communication and Signal Processing. IEEE Conference Publication. [16]. Sze, J,Y;Wong, K.L; 2000. Slotted Rectangular Microstrip Antenna for Bandwidth Enhancement. IEEE Transaction on Antenna and Propagation. Vol. 28, No. 4. Augustus 2000. [17]. Elfergani,T.E at al. 2016. Balanced Antenna Structure with Slotted Ground Plane for LTE Dual Band. 2016 Loughborough Antenna & Propagation Conference (LAPC). Pages: 1-5, DOI:10.1109/LAPC.2016.7807493. IEEE Conference Publications. [18]. Burasa P; Djerafi, T; Constantin N.G; Wu K. 2017. On-Chip Dual Band Rectangular Slot Antenna for SingleChip Millimieter Wave Identification Tag in Standard CMOS Technology. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Vol: 65, Issue:8, Pages 3858-3868. [19]. Haroun,M.H;Ayad,Hussam ;Jomaa,J. 2015. Design of a Tri Band Microstrip Slot Antenna for LTE Application. 2015 Fifth International Conference on Digital Information and Communication Technology and its Application (DICTAP),Pages:165-168, DOI:10.1109/DICTAP.2015.7113191. IEEE Conference Publication. email: [email protected] email: [email protected]



10



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.11-16)



978-602-60766-3-2



PERANCANGAN WEBSITE E-COMMERCE BERBASIS PHP DAN MYSQL PADA USAHA IKAN ABON TUNA RADIA DI KABUPATEN BARRU 1), 2), 3)



Nahlah1), Amiruddin2), Adam Rasid3) Dosen Administrasi Niaga Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRAK E-commerce is a type of trading transaction between the seller and the buyer using the internet. There are many advantages of using the e-commerce transaction such as building links with the consumer, improving income, reducing the operational cost, improving the supply management, reducing the production time, etc. These advantages has brought significant changes to the improvement of e-commerce including Indonesia. This situation also brings impacts on the need of web-building service as the tool for e-commerce to be used by the business doers. The objective of this study is to build an e-commerce platform for a business owner of “Usaha Abon Ikan Tuna Radia” situated in Desa Bojo, Kec. Mallusetasi, Kab. Barru. The system design is based on the waterfall method starting from the preparation stage (data readiness and the software), construction stage (data analysis, menu and interface design, and coding), and testing and maintenance stage. In the coding stage, the implementation of a web-based platform uses PHP, HTML, and Dreamweaver editor using MySql. This e-commerce platform is expected to bring benefit to the improvement of revenue or profit of the targeted business “Abon Ikan Tuna”. Keywords: E-commerce, Php dan MySql, Website



1. PENDAHULUAN Latar belakang Penelitian ini dirancang dengan tujuan menghasilkan sebuah website e-commerce yang bisa dimanfaatkan pada bisnis ”Usaha Abon Ikan Tuna RADIA” di Desa Bojo Baru Kecamatan Mallusetasi Kabupaten Barru dengan harapan bisa meningkatkan omset atau pendapatan dari usaha tersebut. Market Place yang meluas baik secara nasional maupun internasional; penghematan biaya pembuatan distribusi, dan penyimpanan; akses informasi yang lebih cepat; serta interaksi dengan pelanggan yang tidak berbatas tempat dan waktu adalah manfaat-manfaat yang bisa didapatkan dari sebuah website e-commrce. E-commerce bermanfaat baik bagi perusahaan maupun bagi konsumen. Pengiriman barang yang cepat, informasi secara detail dapat diperoleh dalam hitungan detik serta memberikan lebih banyak pilihan pada konsumen. Selain itu, karena konsumen dapat melakukan transaksi dari mana saja tanpa harus keluar rumah sehingga dapat mengurangi arus macet lalu lintas. Dari berbagai manfaat yang diperoleh dari sistem e-commerce ini maka tidak mengherankan jika aplikasi atau tawaran pembuatan jasa website e-commerce semakin menjamur. Dunia usaha pun sangat membutuhkan teknologi internet ini dalam memasarkan produknya. Demikian halnya dengan ”Usaha Abon Ikan Tuna RADIA” yang bertempat di Desa Bojo Baru Kecamatan Mallusetasi Kabupaten Barru. Sebagai salah satu Industri Rumah Tangga yang dari awal mengembangkan usahanya terbilang sukses tersebut ~meskipun konsumennya masih dalam lingkungan sekitar rumah dan kantor~ juga berniat memanfaatkan jasa internet dalam memasarkan produknya agar jangkauan pembeli/konsumen lebih meluas lagi. Jenis produk yang bisa bertahan selama 1 bulan tanpa pengawet sangat memungkinkan melakukan pengiriman online yang terkadang membutuhkan waktu 2-5 hari sampai tiba di tangan konsumen. Melalui penelitian ini akan dibuatkan sebuah website yang bisa dimanfaatkan oleh pemilik ”Usaha Abon Ikan Tuna RADIA” tersebut. Dengan demikian dapat dirumuskan permasalahan dalam penelitian ini yaitu, bagaimana merancang dan memanfaatkan website e-commerce pada bisnis ”Usaha Abon Ikan Tuna RADIA” di Desa Bojo Baru Kecamatan Mallusetasi Kabupaten Barru. Beberapa penelitian sebelumnya mengenai penggunaan website e-commerce ini di antaranya adalah “Aplikasi Penjualan Berbasis Web (E-Commerce) menggunakan Joomla pada Mutiara Fashion” oleh Alizaandayni Ginting tahun 2013 Program Studi Sistem Informasi Fakultas Teknik Universitas Widyatama, “Implementasi Sistem Penjualan Online Berbasis E-Commerce” pada Usaha Rumahan Griya Unik Wanita oleh Iyas tahun 2011 Program Studi Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Iyas mengatakan bahwa ternyata tidak mudah dalam mengimplementasikan ecommerce dikarenakan banyaknya faktor yang terkait dan teknologi yang perlu dikuasai. Beberapa website e1



Korespondensi Penulis: Nahlah, Telp 085298528482, [email protected] 11



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.11-16)



978-602-60766-3-2



commerce tidak menyajikan laporan harian, mingguan ataupun bulanan. Ada pula website yang tidak menyediakan form login buat member. E-Commerce Electronic commerce adalah proses jual beli atau pertukaran produk, jasa dan informasi melalui jaringan informasi termasuk internet (Turban, Lee, King, Chung, 2000 dalam buku M.Suyanto, 11, 2003). Definisi lainnya, Electronic Commerce (e-commerce) adalah proses pembelian, penjualan atau pertukaran produk, jasa dan informasi melalui jaringan komputer. E-commerce merupakan bagian dari e-business, di mana cakupan e-business lebih luas, tidak hanya sekedar perniagaan tetapi mencakup juga pengkolaborasian mitra bisnis, pelayanan nasabah, lowongan pekerjaan dan lain-lain. Selain teknologi jaringan www, e-commerce juga memerlukan teknologi basis data atau pangkalan data (database), e-surat atau surat elektronik (e-mail), dan bentuk teknologi non komputer yang lain seperti halnya sistem pengiriman barang, dan alat pembayaran untuk e-commerce ini (Siregar, 2010). Web Server Web server merupakan inti dari suatu website. Webserver berfungsi sebagai pusat kontrol dari pengolahan data dari website sehingga setiap instruksi yang diberikan oleh pemakai internet akan diolah dan dikembalikan lagi kepada user. Ada beberapa macam webserver yang bisa digunakan, di antaranya milik Windows seperti Apache, Tomcat, IIS, dan lain sebagainya. Yang paling sering digunakan adalah Apache karena lebih banyak mendukung format file server tanpa perlu tambahan komponen aplikasi lagi. PHP PHP (Personal Home Page Tools) adalah skrip pemrograman yang terletak dan dieksekusi di server. Salah satu fungsinya adalah menerima, mengolah, dan menampilkan data dari dan ke sebuah situs (website). Data akan diolah ke sebuah database server (program database yang terletak di server, misalnya MySQL) untuk kemudian hasilnya ditampilkan di browser sebuah situs. Dengan demikian PHP dapat membuat situs lebih dinamis karena data situs selalu dapat diubah sesuai permintaan. Anhar (2010:23) mendefiniskan PHP adalah bahasa pemrograman berupa skrip yang dapat diintegrasikan dengan HTML. MySQL MySQL merupakan software yang tergolong sebagai DBMS (Database Management System) yang bersifat Open Source. Open source menyatakan bahwa software ini dilengkapi dengan source code (kode yang dipakai untuk membuat MySQL), selain tentu saja bentuk executable-nya atau kode yang dapat dijalankan secara langsung dalam system operasi, dan bisa diperoleh dengan cara men-download di internet secara gratis (Kadir, 2008). 2. METODE PENELITIAN Tempat Penelitian Penelitian berupa perancangan website e-commerce ini bertempat di sebuah industri Rumah Tangga Usaha Ikan Abon Tuna di Desa Bojo Baru Kecamatan Mallusetasi Kabupaten Barru. Tipe dan Desain Penelitian Tipe penelitian yang digunakan adalah penelitian terapan yaitu salah satu jenis penelitian yang bertujuan untuk memberikan solusi atas permasalahan tertentu secara praktis.



Gambar 1. Diagram Alir Penelitian 12



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.11-16)



978-602-60766-3-2



3. PEMBAHASAN Perancangan Website RE-Commerce Berbasis PhP dan MySQL Dalam perancangan ini dilakukan pembuatan flowchart serta diagram alir data



Gambar 2. Diagram Konteks



Gambar 3. Diagram Admin Level 1 Website yang dihasilkan dalam penelitian ini terdiri atas halaman user/konsumen dan halaman admin. Tampilan halaman user adalah sebagai berikut:



13



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.11-16)



978-602-60766-3-2



Gambar 4. Halaman User



Gambar 5. Halaman Produk Anggota dapat memilih produk yang diinginkan beserta jumlahnya. Setelah melakukan pemesanan, anggota dapat menekan tombol Order. Anggota dapat melakukan pemesanan barang lainnya lagi dan tekan kembali tombol Order. Jika sudah selesai, anggota dapat menekan tombol Bayar pada gambar berikut:



14



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.11-16)



978-602-60766-3-2



Gambar 6. Halaman Pemesanan Produk Penekanan tombol Bayar akan menghasilkan tampilan seperti berikut:



Gambar 7. Halaman Persetujuan Pembelian Produk Konsumen dapat mengklik kalimat “Saya Setuju Memesan Barang Tersebut” jika ingin melanjutkan transaksi sekaligus dapat memilih metode pembayaran yang telah dicantumkan pada halaman tersebut. Pihak operator seyogyanya rajin mengecek websitenya dan memastikan pemberian pelayanan terbaik bagi para anggota yang telah memesan produknya. Pengiriman produk sesegera mungkin dilakukan setiap ada pesanan yang telah dibayar.



Gambar 8. Halaman Pemeriksaan Pesanan oleh Admin



15



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.11-16)



978-602-60766-3-2



Gambar 9. Halaman Detail Pemesanan Anggota dan Pengiriman Barang



4. KESIMPULAN Hasil penelitian ini telah menghasilkan sebuah website e-commerce pada bisnis ”Usaha Abon Ikan Tuna RADIA” di Desa Bojo Baru Kecamatan Mallusetasi Kabupaten Barru berbasis web dengan PHP dan MySQL. Namun, website belum di-publish sehingga belum bisa didapatkan pengaruhnya terhadap omset atau pendapatan dari pemilik Usaha Abon Ikan Tuna Radia ini. Saran bagi admin adalah rajin mengecek pesanan konsumen dan segera menindaklanjuti proses pengirimannya ataupun merespon setiap pesan/komentar yang ada agar terbentuk kepuasan konsumen sehingga menjadi pelanggan yang setia. Selain itu agar memanfaatkan teknik SEO supaya website yang dimiliki dapat memiliki rangking atas dalam pencarian di Google. 5. DAFTAR PUSTAKA Anggriawan, Dede.2013. Pemanfaatan E-commerce dalam Dunia Bisnis. http://dedeanggriawan.blogspot.co.id/2013/10/pemanfaatan-e-commerce-dalam-dunia.html. Diakses tgl 9/2/2017. Bagus, Denny.2010. Definisi, Tujuan, Manfaat, dan Ancaman Menggunakan E-Commerce. http://jurnalsdm.blogspot.co.id/2009/08/e-commerse-definisi-jenis-tujuan.html.Diakses tgl 9/2/2017 Diantara, Oka dan Hartono Gunawan.2010.Belajar Membuat Website dengan Adobe Dreamweaver.Surabaya:Ilmu Website Hartono,Jugianto.2005.Pengenalan Komputer: Dasar Ilmu Komputer Pemrograman, Sistem Informasi dan Intelegensi Buatan. Yogyakarta:Andi Nguyen,Tiffany.2011. Dampak e-Commerce Terhadap Praktik Bisnis. https://zavirza.wordpress.com/2011/05/21/dampak-e-commerce-terhadap-praktik-bisnis/. Diakses tanggal 9-22017. Nugroho, Adi.2006.E-commerce Memahami Perdagangan Modern di Dunia Maya.Bandung:Informatika Nugroho, Bunafit.2007.Trik dan Rahasia Membuat Aplikasi Web dengan PHP MX.Yogyakarta: Gavamedia Rahmat.2009.Pemanfaatan E-commerce dalam Bisnis http://citozcome.blogspot.co.id/2009/05/pemanfaatan-ecommerce-dalam-bisnis-di.html. Diakses tanggal 9-2-2017. Siregar.2010.Strategi Meningkatkan Persaingan Bisnis Perusahaan dengan Penerapan E-commerce. http://blog.trisakti.ac.id/riki/2010/03/12/strategi-meningkatkan-persaingan-bisnis-perusahaan-denganpenerapan-e-commerce/. Diakses tanggal 9-2-2017. Suyanto,M.2003.Strategi Periklanan pada E-Commerce Perusahaan Top Dunia.Andi:Yogyakarta



16



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.17-20)



978-602-60766-3-2



PENINGKATAN STABILITAS TRANSIENT PADA PLTMH MELALUI PERBAIKAN MEKANISME PENGONTROLAN CEPAT DAYA MEKANIK TURBIN CROSS FLOW Reny Murniati1), Aminah H. Umar2), Muhammad Ridwan3) 1,2,3) Department Teknik Elektro Universitas Sawerigading



ABSTRAK Stabilitas sistem tenaga listrik merupakan karakteristik sistem tenaga yang memungkinkan mesin bergerak serempak dalam sistem pada operasi normal dan dapat kembali dalam keadaan seimbang setelah terjadi gangguan. Untuk meningkatkan kestabilan sistem generator sinkron dapat dilakukan dengan berbagai cara diantaranya menggunakan pengontrolan daya mekanik turbin melalui metode fast valving. Dari hasil simulasi dengan perbaikan metode penutupan katup utama turbin pada PLTMH, apabila terjadi perubahan daya yang tiba tiba sebesar 0,2 pu maka diperoleh perbaikan kestabilan sistim mencapai kurang lebih 10%. Keywords: stabilitas peralihan, PLTMH, turbin cross flow, kontrol daya mekanik



1.



PENDAHULUAN Sistem tenaga listrik yang memiliki banyak mesin biasanya menyalurkan daya ke beban melalui saluran interkoneksi. Tujuan utama dari sistem saluran interkoneksi adalah untuk menjaga kontinuitas dan ketersediaan tenaga listrik terhadap kebutuhan beban yang terus meningkat. Semakin berkembang sistem tenaga listrik dapat mengakibatkan lemahnya performansi sistem ketika mengalami gangguan. Salah satu efek gangguan adalah osilasi elektromekanik yang jika tidak diredam dengan baik maka sistem akan terganggu dan dapat keluar dari area kestabilan sehingga mengakibatkan pengaruh yang lebih buruk seperti pemadaman total. Beberapa cara digunakan untuk meningkatkan kestabilan sistem generator sinkron dapat dilakukan dengan berbagai cara diantaranya menggunakan pengontrolan daya mekanik turbin mikro hydro (cross flow) pada pembangkit listrik mikro hydro (PLTMH). Secara umum permasalahan stabilitas sistem tenaga listrik terkait dengan kestabilan sudut rotor ( Rotor Angle Stability) dan kestabilan tegangan (Voltage Stability). Klasifikasi ini berdasarkan rentang waktu dan mekanisme terjadinya ketidakstabilan. Kestabilan sudut rotor diklasifikasikan menjadi Small Signal Stability dan transient Stability. Small Signal Stability adalah stabilitas sistem untuk gangguangangguan kecil dalam bentuk osilasi elektromekanik yang tak teredam, sedangkan Transient Stability dikarenakan kurang sinkronnya torsi yang diawali dengan gangguan-gangguan besar. Stabilitas peralihan generator sinkron sangat dipengaruhi oleh parameter mesin sinkron tersebut. Parameter mesin seperti sudut daya  akan mengalami ayunan pada saat terjadi gangguan. Untuk mempertahankan kestabilan generator, gangguan harus dipulihkan sebelum sudut daya  melebihi sudut pemutusan kritis  c (1). Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk memperbaiki stabilitas peralihan generator adalah (11), antara lain; Meminimalkan pengaruh kerusakan dengan memperkecil lamanya gangguan, Meningkatkan gaya sinkronisasi yang tersimpan, Mengurangi torsi percepatan melalui pengaturan daya mekanik turbin., Mengurangi torsi percepatan dengan menggunakan beban buatan. Penelitian yang dilakukan oleh J. Macholski (7) yang mengusulkan suatu skema perbaikan stabilitas peralihan sistim dengan metode koordinasi antara fast valving dan pengaturan eksitasi generator. Peneliti F. Hassan cs (4) mengusulkan suatu metode vast valving dengan mengggunakan sistim valve paralel untuk meningkatkan kestabilan sistim. Aji Nur Widyanto, mengusulkan penggunaan Braking Resistor sebagai bagian dari pengurangan torsi percepatan melalui beban buatan. metode ini berfungsi mengurangi luas daerah percepatan bila menggunakan breaking resistor sebesar 0,125 p.u. Kemudian oleh A.Tamersih (16) mendesain sistim yang disebut Micro Grid Voltage Stabilizer (MGVS). Stabilitas sistem a. Generator Sinkron



1



Koresponding : Reny Murniati, Telp 082293864492, [email protected] 17



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.17-20)



978-602-60766-3-2



Gambar 1. Generator sinkron yang dihubung dengan bus tak terhingga Persamaan daya listrik dinyatakan sebagai berikut:



Pe 



V .E X



sin .



(1)



Dengan : V= Tegangan pada bus E= Tegangan pada generator  = Sudut daya X = Reaktansi sinkron P = Daya aktif yang disalurkan ke infinite bus Stabilitas Peralihan Berdasarkan kriteria metode sama luas ( equal – area criteria ), kita dapatkan persamaan : c



 max



 P d   ( P m



0



max



sin   Pm )d



(2)



c



Jika  c dinyarakan sebagai sudut kritis, maka waktu kritis tc adalah tc 



2 H ( c   0 )  . f 0 .Pm



(3)



Waktu tc berhubungan dengan waktu pemutusan krisis pemutus (PMT) Model Sistim Kontrol PLTMH



Gambar 2. Blok sistim kontrol PLTMH Keterangan gambar: 1. Katup (Valve) 2. Turbin cross flow 3. Poros 4. Generator Sinkron 5. Sistim Eksitasi



6. 7. 8. 9. 10.



Sensor tegangan Load Frekwensi Control ( LFC) Mekanisme kontrol valve Sensor Frekwensi Daya Mekanik Prime Mover (Hydro)



18



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.17-20)



978-602-60766-3-2



2. METODE PENELITIAN Metode Fast Valving digunakan untuk meningkatkan stabilitas peralihan generator. Prinsipnya kerja sistim tersebut adalah pengurangan daya mekanik dari turbin dengan penutupan katup ( valve) secara cepat. Kemampuan katup air untuk menutup cepat dan dibuka kembali tergantung pada jenis sistim governor yang digunakan. Type governor turbin elektro-hidrolik ( electrohdraulic turbine) yang memakai sistim penggerak komponen elektronik (solid state electronic) dan penggerak hidrolik tekanan tinggi mampu mengontrol secara cepat katup. Metode fast valving juga dapat digunakan pada turbin governor hidrolik mekanik ( mechanics hydraulic ), akan tetapi kurang fleksibel dan lebih sulit di-implementasikan pada sistim. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Parameter generator sinkron pada PLTMH adalah sebagai berikut: Parameter Sat Reaktansi Xd Pu Sinkron Xq Pu Reaktansi peralihan X’d Pu X’q Pu Reaktansi X”do Pu Sub peralihan X”qo Pu Konstanta waktu OC T’d Pu peralihan T’q Pu Konstanta waktu OC sub T”do Pu peralihan T”qo Pu Induktansi bocor stator Xl Pu Resistansi stator Ra Pu Konstanta Inertia H Pu Konstanta redaman D Pu



Nilai 0,6 0,4 0,15 0,3 0,1 0,25 3,0 0,1 0,01 0,03 0,15 0,005



Pembahasan Response Daya Mekanik dengan -PL=0.2 pu



0



Response Daya Mekanik Pm (pu)



-0.002 -0.004 -0.006 -0.008 -0.01 -0.012 -0.014 -0.016



0



1



2



3



4



5 t, sec



6



7



8



9



10



Gambar 3. Karakteristik response Daya Mekanik terhadap Waktu Jika terjadi pengurangan daya secara tiba tiba sebesar 0,2 p.u Pada Gbr.3 diatas menunjukan apabila generator kehilangan beban tiba tiba sebesar 0, 2 pu maka generator sinkron akan mengalami perubahan daya mekanik selama 8 detik hingga kembali stabil jika tanpa 19



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.17-20)



978-602-60766-3-2



menggunakan fast valving. Dengan menggunakan percepatan menutupan katup ( fast valving), generator akan mencapai kestabilan selama 5,5 detik. Sedangkan amplitude perubahan daya mekanik generator mencapai 0,0145 tanpa fast valving. Dan apabila menggunakan fast valving hanya sebesar 0,0125 pu. 4. KESIMPULAN Berdasarkan simulasi dengan menggunakan program Matlab/Simulink ver 11 diperoleh hasil sebagai berikut:  Dengan menggunakan pengontrolan cepat melalui fast valving, maka lama ayunan daya mekanik generator akan semakin lebih kecil disbanding jika tanpa fast valving atau pengontrolan daya turbin lambat.  Bila mana terjadi perubahan daya yang tiba-tiba, maka lama waktu transient pada generator semakin besar apabila pengaturan daya mekanik makin lambat  Amplitudo perubahan daya mekanik turbin dengan menggunakan pengontrolan cepat melalui fast valving, maka lama ayunan daya mekanik generator akan semakin lebih kecil disbanding jika tanpa fast valving atau pengontrolan daya turbin lambat. 5. DAFTAR PUSTAKA Aji Nur Widyanto, Rudi Setiabudy, Perbaikan Stabilitas Peralihan Generator Sinkron dengan Menggunakan Braking Resistor, Proceeding SNTK 2007. Anderson P.M,. A.A. Foud, Power System Control and stability, Iowa State University Press. Ames, Iowa, 1977. B.M. Weeedy, B.J. Cory, Electric Power System, John Wiley and Sons Ltd, Ballius Land, England, Fourth Editon, 1998. F.F. Hassan, R. Balasubramanian, T.S. Bhatt, ” Fast Valving schema using for transient stability improvement”,IEE proceeding Gen Distr, Vol 146, No 1, 1999. G.G. Karady, and M. A. Mohamed,” Improving Transient Stability Using Fast Valving Based on Tracking Rotor-Angle and Active Power,” In Proc. 2002 IEEE Power Engineering Society Summer Meeting Conf. J. Machoski.A. Smolarenzk, J.W. Bialek, “ Power System Transient Stability Enhancement By coordinated Fast Valving and Excitation Control of Synchronous Generator, CIGRE Symposium, London, 1999. K. Matsuzawa, K. Yanagihasi, J. Tsuko, M. Sato, Stabilizing Control System Preventing Loss of synchronism From Extension and its Actual Operating Experience, IEEE transaction on Power System, Vol.10, No.3 August,1997. L. Edwards, “Turbine Fast Valving to Aid System Stability: Benefit and Other Considerations,” IEEE Trans. Power Systems, vol. 1, pp.143–153, 1986. Mansour A. Mohamed, George G. Karady, Ali M. Yousef,”New Strategi Agents to Improve Power System “,Proceeding of Word Academic Enginering and Technology, Volume 3, January, 2005. Prabha Kundur, Power Sytem Stability and Control, Electrical Power Reseach Institut, Mc Graw Hill, 1993. R. H. Park, “Fast Turbine Valving,” IEEE Trans. Power Apparatus and System, vol. 92, pp. 1065–1073, 1973. Y. Wang, D.J. Hill, R.H. Middleton,L.Gao, Transient Stability Enhancement and Voltage Regulation for Power System, IEEE Transaction on Power System, Vol 8, pp 62-627, 1993. Deepak Aswani,et.al “The Impact of Hydroelectric Power and Other Forms of Generation on Grid Frequency Stability for the WECC Region”,June,2011. Amarnath et.al,Enhancement of microgrid dynamic voltage stabilty using Microgrid Voltage Stabilizer, Southeastcon, 2011 Proceedings of IEEE



20



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.21-26)



978-602-60766-3-2



PEMODELAN ROLE USER SISTEM INFORMASI POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG 1,2,3)



Eddy Tungadi1), Ibrahim Abduh2), Iin Karmila Yusri3) Dosen Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRACT Information Systems is one of the accreditation standards of universities. Sixth Standard states that universities should be able to ensure the procurement and management of adequate funds, provision and maintenance of facilities and infrastructure, as well as a good information system to support Tridarma Perguruan Tinggi. Large system scale requires that information system should be designed in such a way that it can be developed gradually. To reduce scalability potential problem, terms of data integrity and number of users should be noticed. Modeling of role users becomes an important component to accommodate those needs. Role User Modeling is done by analyzing organizational structure, converting the structure into role model, and generating rules for new user role. The method used is the observation of the organizational structure and data needs. The observation was conducted at Politeknik Negeri Ujung Pandang and resulted in 5 rules of user role conformation, that will be the basis of role user formation for information system in Politeknik Negeri Ujung Pandang. Keywords: user user, information system design, polytechnic



1. PENDAHULUAN Keberadaan informasi sangat besar perannya dalam bidang kehidupan masyarakat. Sistem informasi dibuat sebagai solusi dalam pengelolaan data, baik bagi perseorangan maupun institusi. Bagi institusi seperti perguruan tinggi, sistem merupakan kerangka dasar bagi semua proses bisnis dan memungkinkan bagi pihak manajemen dalam melakukan upaya pengelolaan sumber daya yang dimiliki secara lebih efisien dan efektif. Sistem informasi sangat penting perannya bagi perguruan tinggi, hingga menjadi salah satu poin penilaian dalam standar akreditasi. Hampir semua perguruan tinggi di Indonesia telah memiliki sistem informasi. Politeknik Negeri Ujung Pandang (selanjutnya disebut PNUP), sebagai salah satu perguruan tinggi di Indonesia pun telah mengimplementasikan sistem informasi (SI) yang menangani proses akademik, yaitu Sistem Informasi Manajemen Akademik (selanjutnya disingkat SIMAK). SIMAK mengelola semua data proses bisnis akademik, mulai dari registrasi mahasiswa, pembuatan kelas dan pendaftaran mahasiswa ke kelas, pendaftaran kuliah, penjadwalan kuliah, penilaian, hingga pencetakan rekap nilai hingga rapor. Berdasarkan diskusi dengan user dari PNUP, pengembangan sistem informasi akan terus dilakukan agar semua elemen perguruan tinggi dapat merasakan manfaatnya secara optimal. Dengan demikian jumlah role user yang mengakses sistem akan terus bertambah seiring dengan semakin besarnya kebutuhan informasi, bukan hanya di bidang akademik, melainkan juga di bidang lain di dalam institusi. Pengembangan sistem informasi untuk bagian di luar bidang akademik pun akan terus dikembangkan. Untuk mengantisipasi jumlah role user yang akan terus bertambah, penanganan akses user menjadi salah satu faktor yang sangat penting dalam pengembangan sistem ke depannya. Berdasarkan kebutuhan tersebut maka manajemen role user sangat diperlukan sehingga memerlukan perencanaan yang baik sedini mungkin, agar tidak menyulitkan pengembangan modul-modul ke depannya. Tanpa perencanaan role user yang baik, penambahan role di sistem informasi tidak optimal karena sistem yang dibangun tidak berdasarkan basis kebutuhan user yang akan mengakses sistem, sehingga penambahan role akan mempengaruhi modul yang telah ada jika tidak ditetapkan role yang ada sedini mungkin. Argumen yang sama juga didapatkan di dokumen Rancangan Master Plan Sistem Informasi Manejemen PNUP (Al Fikri, 2013) berupa rekomendasi agar setiap user dapat diberikan hak akses sesuai dengan perannya dalam sistem. 2. METODE PENELITIAN



1



Koresponding : Eddy Tungadi, Telp 08117337887, [email protected] 21



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.21-26)



978-602-60766-3-2



Hasil studi kepustakaan terhadap penelitian sebelumnya dan observasi langsung penerapan SIMAK PNUP mengerucut pada objek penelitian yang berfokus pada pemodelan role user dengan memperhatikan struktur organisasi yang ada di PNUP. A. Tahapan Pelaksanaan Penelitian Untuk melakukan penelitian ini, maka dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Pengumpulan bahan pustaka yang berhubungan dengan manajemen user SI. 2. Pengumpulan data dari institusi berupa dokumen-dokumen perencanaan dan struktur organisasi. 3. Analisis terhadap struktur organisasi untuk memahami peran tiap tingkatan pada struktur organisasi. 4. Pemodelan manajemen role SI berdasarkan langkah sebelumnya dan hak aksesnya terhadap modul yang telah dibangun. 5. Verifikasi ke user sehubungan dengan model role yang telah dibuat. Verifikasi ini dilakukan untuk mengetahui apakah model role user yang bersangkutan sesuai dengan kebutuhan informasinya pada modul SI PNUP yang telah dibangun. Indikator keberhasilan pemodelan role user SI adalah diverfikasinya semua role di tiap tingkatan dalam struktur organisasi beserta hak aksesnya terhadap modul yang telah dibangun dalam SI PNUP. B. Hirarki Role yang Diusulkan Hirarki yang diusulkan mengacu pada kajian fundamental terhadap Blueprint Sistem Informasi PNUP dan struktur organisasi PNUP. Pemodelan role user dibentuk dari analisis hirarki role yang ada sekarang hingga pembentukan aturan untuk role pada sistem dengan berfokus pada: 1) Analisis Hirarki Role SIMAK PNUP 2) Pembentukan role berdasarkan struktur organisasi 3) Analisis kebutuhan data tiap role dalam struktur organisasi 3. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Analisis Struktur Organisasi PNUP Dalam struktur organisasi PNUP terdapat dua kategori jabatan, yaitu struktural dan fungsional. Pendekatan organisasi secara struktural dapat diklasifikasi ke dalam beberapa unit kerja, yaitu pimpinan, unit, bagian dan sub bagian, jurusan, dan program studi. Setiap unit kerja memiliki paling tidak seorang pejabat dengan role tertentu. Tambahan role terdapat pada beberapa unit kerja, misalnya di UPPM terdapat pula role sekretaris dan staf, sementara di level prodi terdapat tambahan role staf dengan merujuk pada Surat Keputusan No. 01/PL10/KP/2017 tentang Pengangkatan Kepala Bagian, Subbagian, Unit, UPT, Urusan, Koordinator, dan Sekretaris Unit/UPT dalam lingkungan Politeknik Negeri Ujung Pandang. Sementara itu, pada unit kerja program studi terdapat jabatan fungsional, yaitu dosen. Jabatan fungsional dosen terdiri dari 4 level, yaitu asisten ahli, lektor, lektor kepala, hingga professor. Jabatan fungsional tidak terkait langsung dengan penentuan jabatan struktural, Jabatan struktural lebih dipengaruhi oleh status kepegawaian dari dosen yang bersangkutan, yaitu pegawai yang berstatus Pegawai Negeri Sipil (PNS) dengan persyaratan pangkat atau golongan tertentu sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 100 Tahun 2000 Tentang Pengangkatan Pegawai Negeri Sipil Dalam Jabatan Struktural dan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 13 Tahun 2002 Tentang Perubahan Atas Peraturan Pemerintah Nomor 100 Tahun 2000 Tentang Pengangkatan Pegawai Negeri Sipil Dalam Jabatan Struktural, serta statuta PNUP. B. Analisis hirarki role user SIMAK PNUP Analisis dilakukan dengan mengamati struktur organisasi PNUP dan role yang ada pada sistem saat ini seperti tampak pada gambar 1. Setelah melakukan analisis diperoleh beberapa kerancuan, yaitu:



22



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.21-26)



978-602-60766-3-2



Gambar 1 Role User SIMAK PNUP 1. Posisi role jabatan Di sistem yang sedang berjalan, role pejabat berada di bawah role staf. Padahal di dalam struktur organisasi, jabatan tidak berkorelasi secara langsung dengan status kepegawaian. Sehingga seharusnya role jabatan harus berada di luar role pegawai. 2. Hirarki role berbasis status pegawai Penempatan role dosen dan staf secara langsung di bawah hirarki pegawai kurang tepat, karena status kepegawaian seharusnya dipisahkan dahulu antara yang berstatus pegawai tetap dan yang bukan sebelum role dosen dan staf, karena hanya pegawai dengan status pegawai tetap yang dapat menjabat sesuai dengan PP Nomor 100 Tahun 2000. Untuk mengantisipasi dua kelemahan ini, maka diusulkan model hirarki yang dapat memperlihatkan dengan jelas pemisahan jabatan dan status kepegawaian serta hubungan yang jelas antara pegawai dengan jabatan, yaitu hanya pegawai tetap yang dapat menjabat, seperti pada gambar 2.



Gambar 2 Role User SIMAK PNUP Diusulkan C. Pembentukan role berdasarkan struktur organisasi Seorang pegawai tetap baik status dosen maupun staf dapat menduduki jabatan tertentu berdasarkan Surat Keputusan Direktur, sehingga pegawai dapat memiliki dua role user. Menjabat mengakibatkan terbentuknya role-role baru di sistem. Berdasarkan struktur organisasi, disusunlah beberapa role baru berdasarkan jabatan tersebut seperti pada tabel 1 dan 2. Sementara role di jurusan dan prodi memiliki sedikit perbedaan, dimana pengangkatannya tidak ditunjuk lewat garis komando, melainkan melalui mekanisme pemilihan masyarakat jurusan sehingga jumlah user yang memiliki role user dapat lebih dari satu berdasarkan jumlah jurusan dan program studi. Berbeda dengan role struktural lainnya, role pada level jurusan dan program studi dapat dilihat pada tabel 3. Tabel 1 Role Level Pimpinan, Bagian, Subbagian, dan Urusan Struktur Organisasi PNUP (Direktur, 2017) Pimpinan Bagian Sub Bagian Urusan Direktur Pembantu Direktur I



Kabag. Administrasi Akademik, Kemahasiswaan, Perencanaan dan Sistem Informasi



Kasubag. Akademik dan Sistem Informasi Staf



23



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.21-26)



978-602-60766-3-2



Kasubag. Perencanaan dan Sistem Informasi Staf Kasubag. Kemahasiswaan Staf Pembantu Direktur II



Kabag. Addministrasi Umum dan Keuangan



Kasubag. Tata Usaha Staf Kasubag. Kepegawaian Staf Kasubag. Keuangan Staf Staf PPK



Ka. Urusan Rumah Tangga & Perlengkapan Staf Ka./Koordinator Keamanan Keamanan Ka. Urusan Hubungan Masyarakat



Pembantu Direktur III Pembantu Direktur IV Staf Umum



Table 2 Role Level Pusat, Unit, dan UPT Struktur Organisasi PNUP (Direktur, 2017) Pusat Unit UPT Ka. Pusat Penjaminan Mutu Sekretaris Pusat Peniaminan Mutu Staf



Ka. Unit P2AI Staf



Ka. UPT. Bahasa Sekretaris UPT. Bahasa



Ka. Unit Akreditasi



Ka. UPT. Perpustakaan Sekretaris UPT. Pernustakaan Staf Pustakawan Ka. UPT. Pemeliharaan dan Perbaikan Sekretaris UPT. Pemeliharaan dan Perbaikan Staf Teknisi Ka. UPT. Hubungan Industri dan Produksi Jasa Sekretaris UPT. Hubungan Industri dan Produksi Jasa Staf



Ka. Unit Evaluasi Mutu Internal (SPI) Staf



Ka. Unit Penelitian dan Pengabdian Masvarakat Sekretaris Unit Penelitian dan Pengabdian Masvarakat Staf Ka. Unit Pengembangan Jurnal & Publikasi Staf Ka. Unit Sistem Akuntansi lnstansi (SAI) dan Pelaporan Staf



Ka. UPT. Diklat dan Sertifikasi Sekretaris UPT. Diklat dan Sertifikasi Ka. UPT.Komputer dan Sistem Informasi - Pusat Pangkalan Data Sekretaris UPT.Komputer dan Sistem Informasi – Pusat Pangkalan Data Staf



Ka. Unit Layanan Pengadaan Ka. Unit Pembinaan dan Pengembangan Kegiatan Kemahasiswaan (UP2KK) Ka. Unit International Office Staf Ka. Unit Kewirausahaan Sekretaris Unit Kewirausatraan Staf Ka. Unit Career Centre & Tracer Study Staf



24



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.21-26)



978-602-60766-3-2



Selain level ketua dan sekretaris terdapat pula level staf, dimana pegawai dengan status staf dapat ditempatkan pada unit kerja sesuai dengan Surat Tugas Direktur. Sementara pegawai dengan status dosen merupakan jabatan fungsional yang melekat ke dosen yang ditempatkan di progam studi. Hak yang sama melekat pula pada staf dan dosen kontrak. Seorang staf kontrak dapat ditempatkan pada unit kerja tertentu, demikian pula dosen kontrak dapat ditempatkan di institusi atau program studi tertentu. Level terakhir yang tidak tertulis di struktur organisasi adalah senat. Anggota Senat memiliki sebuah role senat dan staf di senat memiliki role staf senat. Tabel 3 Role user pada level jurusan dan prodi (Direktur, 2017) Jurusan Prodi Ketua Jurusan (Kajur) Ketua Program Studi (KPS) Sekretaris Jurusan (Sekjur) Staf Program Studi Staf Jurusan Teknisi Laboran D. Analisis kebutuhan data tiap role dalam struktur organisasi Menurut Al Fikri, 2013, daftar database dan penanggung jawabnya tampak seperti tabel 5.4. Al Fikri membagi kebutuhan database dengan role pada struktur organisasi menjadi 3, yaitu: - Direct Management Responsibility (D): Bagian/Unit Organisasi bertanggung jawab atas pelaksanaan fungsi bisnis serta sebagai pengambil keputusan - Involved in the Function (I): Keterlibatan suatu bagian/unit organisasi dalam melaksanakan fungsi bisnis tetapi tidak dengan tanggung jawab sebagai pengambil keputusan - Partially Involved in the Function (P): Keterlibatan suatu bagian/unit dalam fungsi bisnis secara sebagian Di dalam pemodelan role user, role dengan Direct Management Responsibility diwakili oleh role Kepala/ Ketua dan atau Sekretaris. Hanya salah satu role yang akan dibentuk jika keduanya memiliki fungsi yang sama di dalam sistem. Sementara untuk tanggung jawab Involved in the Function dan Partially involved diwakili oleh role Staf Administrasi. E. Aturan Pembentukan Role Baru Sebelum role dimasukkan ke sistem, ada beberapa aturan yang harus dipenuhi oleh role yang telah dibentuk sebelumnya. Aturan tersebut adalah: 1. Role terbentuk dari struktur organisasi PNUP, namun tidak tergantung pada urutan hirarki. Sebagai contoh role KPS tidak tergantung dari role Ketua Jurusan. 2. Role yang terbentuk dari relasi menduduki jabatan struktural menjadi akun resmi yang melekat pada jabatan bukan pada individu, yaitu role pimpinan, kepala bagian, kepala sub bagian, dan kepala urusan/ pusat/ unit/ UPT. Role sekretaris akan dibuat jika fungsinya berbeda dengan role kepala. 3. Role yang terbentuk dari relasi penempatan yang sifatnya melekat pada individu tidak dibuatkan role khusus, kecuali role tersebut memiliki fungsi spesifik dan terbentuk dari penempatan individu-individu di beberapa unit kerja. Misalnya, staf program studi pada SIMAK dan perwakilan PPM pada sistem PPM. 4. Role yang terbentuk karena fungsi/ keahlian akan menjadi role tersendiri yang dan tidak melekat pada individu, yaitu role dosen, arsiparis, teknisi, laboran, pustakawan, keamanan. 5. Role yang tidak membutuhkan akses ke data pada sub-sistem SI PNUP tidak dibentuk. 4. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian ini adalah: 1. Pembentukan role tidak ditentukan oleh hirarki struktur organisasi. 2. Role pada struktur organisasi PNUP tidak serta merta menjadi role pada sistem informasi di PNUP, namun harus mengikuti beberapa aturan yang berhubungan dengan data yang dibutuhkan role user pada sistem informasi PNUP. 3. Pemodelan role user yang dibuat dapat memodelkan struktur organisasi PNUP ke dalam bentuk role user pada Sistem Informasi PNUP yang sedang berjalan 5. DAFTAR PUSTAKA Al Fikri, Muh. Izzuddin. 2013. Rancangan IT Master Plan Sistem Informasi Manajemen Politeknik Negeri Ujung Pandang. Laporan Tugas Akhir. Jurusan Teknik Elektro. 25



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.21-26)



978-602-60766-3-2



Badan Akreditasi Nasional PT (BAN PT). 2011. Akreditasi Institusi PT Buku II Standar dan Prosedur. Jakarta, BAN PT Cordella, A., Ianacci, F. 2011. Information systems and organisations. The London School of Economics and Political Science. London. Direktur Politeknik Negeri Ujung Pandang, Surat Keputusan Nomor 01/PL10/ KP/ 2017 tentang Pengangkatan Kepala Bagian, Subbagian, Unit, UPT, Urusan, Koordinator dan Sekretaris Unit/ UFT dalam Lingkungan Politeknik Negeri Ujung Pandang Tahun 2017. Johnson, Karen. 2010. Oracle® Universal Content Management Managing Security and User Access 10g Release 3. Oracle USA, Inc. Karfaa, Yasin M. Management Information Systems for Supporting Educational Organizations: A Case Study through One Private University in Malaysia. International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 5. Pemerintah Republik Indonesia, 2000. Peraturan Pemerintah No. 100 Tahun 2000 Tentang Pengangkatan Pegawai Negeri Sipil Dalam Jabatan Struktural. Tyoso, J. S. Punjul. 2016. Sistem Infromasi Manajemen hal 39. Yogyakarta, Deepublish.



6. UCAPAN TERIMA KASIH



Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu pengerjaan Pemodelan Role User Sistem Informasi PNUP, terutama Kementrian Ristek Dikti dan pejabat struktural di PNUP, serta pimpinan dan staf UPPM PNUP yang telah membantu proses pengajuan hingga publikasi penelitian ini.



26



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.27-32)



978-602-60766-3-2



PERANCANGAN SISTEM PERENCANAAN ASESMEN Irmawati1 Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT Assessment of Competency is a process of gathering evidence and making decisions regarding to competence completion. Competency is achieved if participant is able to succeed in competency units as acquired in Indonesian National Work Competency Standards, International Standards and Special Competency Standards as the reference benchmarks. Based on the BNSP.301, the LSP shall establish the operational standard procedures for developing the planning and organizing of the assessment as outlined in the Planning and Organizing Assessment (MMA) document. This study aims at designing an assessment planning system that can automate a system that can generate MMA documents. The results of this design is the reference of making automation systems that produce MMA documents. The system performs a passive verb searching using the Bruto Force Algorithm. The result of this search will be converted into active sentence based on the comparison result with criteria pattern based on SKKNI. This system is web-based design, so it can be operated on various operating system platforms. Keywords: assessment competency ,planning assessment, automate document



1. PENDAHULUAN Lembaga Sertifikasi Profesi (LSP) merupakan perpanjangan tangan Badan Nasional Sertifikasi Profesi (BNSP) dalam hal memberikan sertifikasi pada sumber daya manusia dalam berbagai profesi atau kompetensi. Sertifikasi kompetensi ini merupakan bukti pengakuan tertulis atas penguasaan kompetensi kerja pada jenis profesi tertentu yang diberikan oleh LSP atau BNSP. Proses pemberian sertifikat kompetensi yang dilakukan secara sistematis dan obyektif melalui uji kompetensi yang mengacu kepada standar kompetensi kerja nasional Indonesia (SKKNI), standar internasional (SI) dan/atau standar khusus (SKK). SKKNI meupakan rumusan kemampuan kerja yang mencakup aspek pengetahuan, keterampilan dan/atau keahlian serta sikap kerja yang relevan dengan pelaksanaan tugas dan syarat jabatan yang ditetapkan sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-undangan yang berlaku. SI merupakan standar kompetensi kerja yang ditetapkan oleh organisasi multinasional dan digunakan secara internasional. Sedangkan SKK merupakan standar yang ditetapkan oleh organisasi untuk memenuhi tujuan organisasinya sendiri dan/atau kebutuhan organisasi lainnya yang memiliki ikatan kerjasama dengan organisasi bersangkutan atau organisasi lain yang memerlukan. Pemberian sertifikat kompetensi diawali dengan proses asesmen kompetensi. Asesmen kompetensi merupakan proses pengumpulan bukti kompetensi dan membuat keputusan apakah kompetensi sudah dicapai untuk mengkonfirmasi bahwa seorang individu dapat membuktikan kompetensinya sesuai standar kompetensi yang diharapkan ditempat kerja. Asesmen kompetensi berbasis kriteria unjuk kerja (KUK) yang keseluruhannya harus dipenuhi peserta uji kompetensi pada unit kompetensi yang diujikan baik pada SKKNI, SI maupun SKK. Berdasarkan Pedoman Pelaksanaan Asesmen Kompetensi BNSP.301, LSP harus menetapkan standar operasional prosedur (SOP) mengembangkan perencanaan dan pengorganisasian asesmen yang dituangkan dalam dokumen Merencanakan dan Mengorganisasi Asesmen (MMA). Kegiatan MMA terdiri atas menentukan pendekatan asesmen, mempersiapkan rencana asesmen, meninjau rencana asesmen dan mengorganisasi asesmen. Kegiatan mempersiapkan rencana asesmen mencakup identifikasi acuan pembanding untuk menentukan bukti dan jenis-jenis bukti yang diperlukan, pemaparan semua komponen standar kompetensi untuk menetapkan dan mendokumentasikan bukti yang dikumpulkan, menginterpretasi setiap dokumen terkait untuk mendukung perencanaan proses asesmen, melakukan pemilihan dan konfirmasi metode asesmen dan perangkat asesmen berdasarkan bukti yang akan dikumpulkan untuk memenuhi prinsipprinsip asesmen, mengidentifikasi dan dokumentasikan bahan dan sumber daya fisik spesifik yang diperlukan dalam pengumpulan bukti, mengklarifikasi peran dan tanggung jawab semua orang yang terlibat dalam proses asesmen diklarifikasi, melakukan penentuan jangka waktu dan periode waktu pengumpulan bukti dan



1



Koresponding : Irmawati, Telp 082189903646, [email protected] 27



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.27-32)



978-602-60766-3-2



semua informasi yang akan dimasukkan ke dalam rencana asesmen didokumentasikan, mengkonfirmasi rencana asesmen dengan personel yang relevan. Dalam melengkapi dokumen MMA ini, pada bagian mempersiapkan rencana asesmen merupakan bagian yang dapat menghabiskan waktu cukup panjang, mulai dari menentukan bukti, jenis bukti, metode yang akan digunakan dan perangkat apa yang akan digunakan untuk memperoleh bukti tersebut untuk setiap KUK dalam pada unit kompetensi pada standar kompetensi. KUK merupakan bentuk pernyataan yang menggambarkan kegiatan yang harus dikerjakan untuk memperagakan hasil kerja/karya pada setiap elemen kompetensi. KUK harus mencerminkan aktivitas yang dapat menggambarkan 3 aspek yaitu pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja. Untuk setiap elemen kompetensi dapat terdiri 2 sampai dengan 5 KUK dan dirumuskan dalam kalimat terukur dengan bentuk pasif. Sedangkan kalimat yang diperlukan dalam mengumpulkan bukti-bukti berbentuk kalimat aktiv. Perancangan sistem perencanaan asesmen sangat diperlukan untuk melakukan otomatisasi dalam menghasilkan dokumen MMA. BNSP telah menetapkan pedoman Manajemen Sistem Informasi No 508 mencakup dua domain. Sistem Informasi Manajemen yang dipergunakan oleh BNSP dalam merencanakan, menyelenggarakan, memantau, menilai, mengendalikan, dan mengawasi penyelenggaraan proses sertifikasi oleh LSP; dan Sistem Informasi Sertifikasi Terpadu yang dipergunakan oleh LSP dalam menyelenggarakan proses sertifikasi, meliputi rangkaian proses dari hulu (registrasi) hingga hilir (penerbitan sertifikat). Sehingga pedoman ini menjadi landasan pembuatan sistem informasi. Dalam menentukan kata kerja pasif dalam sebuah kalimat, proses yang dilakukan dengan pencarian string dengan menggunakan algoritma Bruto Force. Menurut [Danuri, 2016], pencarian berbasis konten pada file teks, dapat dilakukan dengan algoritma Bruto Force. Danuri melakukan pengembangan algoritma pencarian local dan global memberikan kesempatan semua file dapat dibaca dan diperiksa memenuhi kriteria pencarian. Semakin banyak file didalam suatu folder atau tempat pencarian semakin besar waktu yang dibutuhkan. Algoritma Bruto Force merupakan algoritma dasar pencarian string yang tidak memperhitungkan besar waktu pencarian string. Namun beberapa masalah dapat dipecahkan oleh algoritma ini dan tidak dapat dipecahkan oleh algoritma pengembangannya. Menurut [R.Janani dan S. Vijayani, 2016], algoritma Brute Force ini tidak memiliki tahap preprocessing dan membutuhkan ruang penyimpanan ekstra, namun sangat mudah diimplemetasikan. Tujuan penelitian ini menghasilkan rancangan sistem yang mampu mengubah bentuk kalimat pasif ke dalam bentuk kalimat aktif, sehingga memudahkan asesor kompetensi dalam menghasilkan dokumen MMA. 2. METODE PENELITIAN Langkah awal penelitian dilakukan dengan menentukan pola kata kerja pasif pada standar kompetensi kerja. Pola kata kerja pasif dijadikan acuan model kata kerja yang umumnya terdapat pada standar kompetensi kerja. Pada gambar 1 menunjukkan flowchart sistem perencanaan asesmen. Setiap kalimat pada KUK akan dicari kata kerja pasif. Proses pencarian kata kerja pasif menggunakan algoritma Bruto Force. Kata kerja pasif yang ditemukan akan dibandingkan dengan pola kata kerja pasif yang telah ditentukan sebelumnya. Apabila sesuai dengan salah satu pola kata kerja pasif yang telah ditentukan, maka kata kerja pasif ini diubah menjadi kata kerja aktif. Kata kerja aktif akan ditempatkan pada awal kalimat. Jika tidak sesuai, maka sistem akan mencari pola kata kerja lainnya. Kalimat yang telah diubah menjadi kalimat aktif ini, akan ditampilkan dalam bentuk format dokumen MMA. Pada dokumen MMA, harus ditentukan jenis bukti yang dikumpulkan, metode dan perangkat asesmen yang akan digunakan. Kalimat KUK ini tersimpan dalam database dengan menggunakan aplikasi MySQL dengan antarmuka PHPMyadmin dan aplikasi web server Xampp. Sistem ini berbasis web sehingga mampu digunakan pada berbagai platform sistem operasi. Data yang diujikan merupakan data SKKNI tahun 2006 sektor Komunikasi dan Informasi sub sektor Telematika bidang Jaringan Komputer dan Sistem Adminitrasi. Database terdiri atas table skema, unit dan MMA. Sistem ini akan mengolah kalimat KUK dengan pola kalimat pasif menjadi kalimat aktif pada table unit dengan menggunakan bahasa pemrograman PHP. Hasil pengolahan akan disimpan pada table MMA. Dokumen MMA akan ditampilkan pada browser sehingga dapat digunakan melalui jaringan dan tidak dipengaruhi oleh spesifikasi komputer pengguna.



28



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.27-32)



978-602-60766-3-2



MULAI



BACA DATA KUK



SESUAI DENGAN BENTUK KATA KERJA PASIF?



Tidak



Ya UBAH MENJADI KALIMAT AKTIF, PILIH METODE PENGUJIAN TAMPILKAN HASIL



SELESAI



Gambar 1. Flowchart Perancangan Sistem Perencanaan Asesmen 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Bentuk kalimat pasif yang diamati pada SKKNI terdiri atas 7 pola kata kerja pasif, yaitu: 1. Kalimat dengan satu kata kerja pasif di dalamnya. 2. Kalimat dengan dua kata kerja pasif dengan kata penghubung dan. 3. Kalimat dengan dua kata kerja pasif tanpa kata penghubung dan. 4. Kalimat dengan dua kata kerja pasif disertai kata untuk. 5. Kalimat dengan tiga kata kerja pasif, diantaranya terdapat dua kata kerja dengan kata penghubung dan. 6. Kalimat dengan tiga kata kerja pasif tetapi tidak ditemukan kata dan dan kata untuk. 7. Kalimat dengan tiga kata kerja pasif disertai kata untuk Pola kalimat yang ditemukan terdiri atas satu, dua dan tiga kata kerja. Pada kata kerja dengan jumlah kata kerja pasif dua dan tiga, terdiri atas kombinasi kata penghubung dan dan atau untuk, atau tidak disertai kata dan dan untuk. Kalimat pasif akan dicocokkan dengan bentuk yang telah ditetapkan. Pencocokan string ini menggunakan algoritma Bruto Force. Proses dimulai apabila kalimat pasif dimasukkan ke dalam sistem, kemudian pencocokan string dengan membandingkan dengan beberapa kategori kalimat pasif SKKNI. Proses perbandingan dilakukan dengan membandingkan setiap karakter pada kategori dengan string yang dicari. Apabila terdapat 1 karakter yang tidak sama maka akan dilakukan perpindahan dengan menggeser ke kanan sejauh jumlah karakter. Hal ini dilakukan terus menerus sampai semua string pada kategori yang bersangkutan dibandingkan dengan string yang dicari. Apabila ditemukan string yang cocok, sistem akan memberikan informasi bahwa kategori yang bersangkutan terdapat string yang dicari dengan pesan ditemukan. Apabila tidak ditemukan, proses pencarian akan dilanjutkan ke kategori lainnya. Apabila proses pencocokan telah dilakukan, maka proses selanjutnya adalah proses mengubah kata kerja pasif menjadi aktif dan memindahkan pada awal kalimat. Pada table 1, dengan beberapa pola yang telah ditetapkan, maka bentuk konversi kalimat pasif akan menjadi:



29



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.27-32)



978-602-60766-3-2



1. Kalimat dengan satu kata pasif maka akan dikonversi kata kerja pasif menjadi kata aktif dan 2. 3. 4. 5. 6. 7.



ditempatkan pada awal kalimat. Kalimat dengan dua kata kerja pasif dan diantara terdapat kata dan, maka kedua kata tersebut akan dikonversi menjadi kata kerja aktiv. Kata kerja yang pertama dan kedua ini akan dipindahkan pada awal kalimat. Kalimat dengan dua kata kerja pasif dan tidak terdapat kata dan diantara kedua kata kerja pasif, maka kata kerja yang kedua akan menjadi kata kerja aktif dan ditempatkan pada awal kalimat. Kalimat dengan dua kata kerja pasif dan disertai kata untuk, maka kata kerja yang akan diubah adalah kata kerja sebelum kata untuk. Kalimat dengan tiga kata kerja pasif dan diantaranya terdapat dua kata kerja dengan kata penghubung dan, maka kata kerja yang akan diubah adalah kata kerja yang letaknya sebelum dan setelah kata dan. Kalimat dengan tiga kata kerja tanpa kata penghubung, maka kata kerja yang pertama yang akan diubah menjadi kata kerja aktif. Kalimat dengan tiga kata kerja pasif dan diantaranya terdapat dua kata kerja dan tanpa kata penghubung dan dan disertai kata untuk, maka kata kerja yang akan diubah adalah kata kerja yang disertai kata untuk.



Pola Satu kata kerja pasif



Tabel 1. Sampel perubahan kalimat pasif ke kalimat aktiv Kalimat Pasif Kalimat Aktif



Dua kata kerja pasif tanpa kata dan dan kata untuk



Dua kata kerja pasif dan disertai kata dan



30



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.27-32)



978-602-60766-3-2



Dua kata kerja pasif dan disertai kata untuk



Tiga kata kerja pasif, diantara terdapat dua kata kerja dengan kata penghubung dan.



Tiga kata kerja pasif tanpa kata penghubung dan



tiga kata kerja pasif tetapi tidak ditemukan kata dan juga kata untuk.



4. KESIMPULAN 1) Kata kerja pasif diubah menjadi kata kerja aktif dan menempatkan pada awal kalimat dan sesuai dengan bentuk dokumen MMA. 2) Kalimat untuk satu kata kerja pasif, akan diubah menjadi pasif dan ditempatkan pada awal kalimat. 3) Kalimat dengan dua atau tiga kata pasif yang tidak disertai kata dan atau kata untuk, maka kata kerja pasif yang kedua yang diubah menjadi kalimat aktiv 4) Kalimat dengan dua atau tiga kata pasif yang disertai kata dan, maka kedua kata tersebut akan diubah menjadi kata aktiv. 5) Kalimat dengan dua atau tiga kata pasif yang disertai kata untuk, maka kata kerja sebelum kata untuk yang akan diubah menjadi kata kerja aktif 5. DAFTAR PUSTAKA Danuri, 2016, Pencarian File Teks Berbasis Content dengan Pencocokan String Menggunakan Algoritma Bruto Force, Scientific Journal of Informatics, Vol. 3, No.1 hal 68-75. Peraturan BNSP no 301 tahun 2013 Tentang Pelaksanaan Asesmen Kompetensi, 2013.



31



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.27-32)



978-602-60766-3-2



Peraturan BNSP no 508 tahun 2013 Tentang Pedoman Manajemen Sistem Informasi LSP dan BNSP, 2013. R.Janani dan S. Vijayani, 2016, An Effective Text Pattern Matching Algoritm for Retrieving Information from Desktop, Indian Journal of Science and Technology, Vol.9, No.43 hal 1-11.



6. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih penulis ucapkan pada pihak dicantumkan jika dianggap perlu, khususnya ditujukan kepada pihak yang telah memberikan pendanaan sehingga penelitian/pengabdian kepada masyarakat dapat terlaksana dengan baik. Ucapan terima kasih ditulis dengan huruf Times New Roman, font 11, spasi 1. Artikel secara keseluruhan ditulis menggunakan jarak spasi 1 (line spacing 1) dan 1 kolom. Jumlah halaman keseluruhan artikel ini maksimal 6 (enam) halaman termasuk daftar pustaka dan ucapan terima kasih.



32



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.33-38)



978-602-60766-3-2



IMPLEMENTASI ZERO CROSSING PADA SISTEM KENDALI PERANGKAT RUMAH CERDAS MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID 1,2,3)



Sulaeman1), Kartika Dewi2), Fitriaty Pangerang3) Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRAK Penelitian ini dimaksudkan untuk merancang sebuah purwarupa (prototipe) dengan sebuah unit kendali yang terdiri dari rangkaian zero crossing detector menggunakan mikrokontroler dalam pengendalian peralatan elektronik. Kontrol unit terdiri rangkaian zero crossing, rangkaian buzzer, rangkaian push button dan rangkaian driver yang dihubungkan pada mikrokontroler dan menggunakan perangkat smartphone android sebagai kontrol jarak jauh. Dalam penelitian ini bagaimana control unit mendeteksi titik yang dilintasi masukan AC sewaktu melalui titik nol. Selanjutnya mikrokontroler akan menghasilkan sinyal pulsa pada driver. Driver terdiri dari dua bagian yang akan mengontrol lampu dan kipas. Sedangkan rangkaian push button difungsikan untuk sebagai mode untuk memilih kecepatan kipas dan intensitas cahaya lampu. Pengaturan intensitas cahaya pada lampu AC memiliki kompleksitas yang berbeda dengan lampu DC. Demikian pula pada pengaturan kecepatan kipas AC juga memiliki tingkat kerumitan yang lebih dibandingkan pengaturan kecepatan kipas DC. Metode yang digunakan adalah dengan pengaturan sudut phasa penyalaan gelombang AC dengan piranti semikonduktor sejenis TRIAC dan DIAC. Untuk komunikasi dalam pengendalian perangkat elektronik menggunakan bluetooth yang terdapat pada smartphone android sebagai media pengiriman dari jarak jauh. Sistem ini juga mengadopsi user interface friendly menggunakan smartphone android untuk mempermudah user dalam mengendalikan peralatan elektronik dalam rumah, sehingga user tidak lagi repot mencapai saklar untuk mengendalikan peralatan elektronik di dalam rumah. Kata Kunci : Zero Crossing Detector, Smartphone Android, mikrokontroler



1. PENDAHULUAN Seiring dengan perkembangan teknologi dalam bidang elektronika dan instrumentasi, kebutuhan perangkat yang mempermudah pekerjaan telah berkembang pesat selaras dengan fungsional dan efektifitas dari perangkat yang tersedia. Untuk saat ini peralatan nirkabel yang sudah dimiliki sebagian orang adalah handphone. Handphone merupakan suatu alat yang dapat membantu manusia berkomunikasi walaupun dalam jarak yang jauh. Perkembangan teknologi dalam bidang komunikasi menuntut fungsi dari sebuah handphone tidak hanya sebatas untuk menelpon, akan tetapi digunakan sebagai alarm, media sosial, catatan elektronik dan aplikasi lainnya yang melibatkan dunia luar. Untuk kebutuhan itulah teknologi perangkat pada handphone juga mengikuti kebutuhan pasar seperti pemanfaatan teknologi bluetooth sampai wifi. Atas dasar kebutuhan perangkat elektronika yang mampu digunakan efektif dan mempermudah untuk mengontrol perangkat lain, dirancanglah sebuah purwarupa yang dapat mengendalikan saklar yang terhubung ke beberapa perangkat elektronik dalam sebuah rumah. Dengan memanfaatkan teknik antarmuka Board Nuvoton dengan bluetooth maka saklar peralatan elektronik dapat dikendalikan melalui bluetooth pada handphone. Salah satu pemanfaatan dari teknologi ini adalah pada rumah cerdas. Perangkat elektronik dari sebuah rumah cerdas pada umumnya disuplai dengan sumber tegangan bolak balik (AC). Perangkat elektronik ini menjadi beban dalam sistem yang akan diteliti. Pengaturan pada sumber tegangan searah (DC) lebih sederhana dibandingan pengaturan untuk rangkaian dengan sumber tegangan bolak balik. Metode zero crossing detector berfungsi untuk menentukan frekuensi suatu gelombang dengan cara mendeteksi banyaknya zero point pada suatu rentang waktu. Zero crossing detector berfungsi untuk mendeteksi perpotongan gelombang sinus pada tegangan AC dengan zero point tegangan AC tersebut, sehingga dapat memberikan sinyal acuan saat dimulainya pemicuan sinyal PWM yang menjadi input bagi rangkaian kontrol digital. Implementasi metode zero crossing detector pada pengaturan perangkat elektronik dari sebuah rumah cerdas menjadi salah satu poin utama dalam penelitian ini.



1



Koresponding : Sulaeman, Telp 081356560079, [email protected] 33



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.33-38)



978-602-60766-3-2



2.



METODE PENELITIAN Dalam pembuatan program aplikasi pada smartphone digunakan software Mitt App Inventor 2. Software aplikasi ini memanfaatkan bluetooth untuk berkomunikasi dengan sistem mikrokontroler yang digunakan. Dua program aplikasi yang dibuat yaitu pengendali dengan aplikasi tombol dan pengendali berbasis suara. Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Membuat purwarupa (prototype) pengendali jarak jauh rumah cerdas yang dikendalikan dengan smartphone android 2. Mengimplementasikan konsep Zero Crossing Detector untuk pengaturan pada perangkat elektronika. Sedangkan manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut : Perangkat elektronik seperti lampu dan kipas dapat dikendalikan dari jarak jauh tanpa perlu menekan tombol saklar yang terdapat pada/dekat dengan perangkat tersebut. Dengan implementasi konsep zero crossing detector maka perangkat elektronik seperti lampu dan kipas yang berarus listrik AC dapat diatur kecerahan dan kecepatannya. Penelitian akan dilakukan di Laboratorium Sistem Pengaturan Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Elektro, Politeknik Negeri Ujung Pandang (PNUP). Untuk melakukan penelitian ini, maka dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Pengumpulan bahan pustaka yang berhubungan dengan zero crossing detector, mikrokontroler nuvoton nuc140 numicro family, sistem rumah cerdas, serta penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. 2. Perancangan control unit. 3. Uji coba control unit. 4. Pembuatan sistem kontrol jarak jauh via bluetooth smartphone yang berbasis android 5. Uji coba akurasi sistem menggunakan kontrol jarak jauh dengan smartphone android. 6. Evaluasi terhadap hasil uji coba, jika hasil uji coba memiliki kesalahan-kesalahan maka dilakukan pengujian ulang. Indikator keberhasilan prototipe sistem adalah perangkat elektronik dapat merespon dan menjalankan fungsinya sesuai dengan input perintah yang diberikan. Adapun diagram blok dari penelitan ini ditunjukkan pada gambar 1.



Gambar 1. Diagram Blok Perancangan 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam penelitian ini, telah dilakukan beberapa hal, yaitu: a. Implementasi Zero Crossing sebagai acuan pemicuan sinyal pwm pada Board Nuvoton b. Pengendali perangkat elektronik via bluetooth menggunakan smartphone Android



34



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.33-38)



978-602-60766-3-2



Gambar 2. Skema sistem pengendali perangkat rumah cerdas Sistem pengendali perangkat rumah cerdas (Smart home controller) ini menggunakan rangkaian Zero Crossing Detector yang dihubungkan ke pin GPB14 Board Nuvoton. Rangkaian ini berfungsi sebagai titik acuan mikrokontroler nuvoton numicro family untuk memberikan pulsa pada driver. Pin GPB14 merupakan pin yang berfungsi sebagai interrupt, jadi ketika ada data interrupt yang masuk dari Zero Crossing Detector maka akan menghentikan program utama dan menjalankan program pada interrupt. Zero Crossing Detector yang digunakan pada sistem ini berfungsi untuk mendeteksi titik nol pada sinyal sinus tegangan 220V AC, dan outputnya adalah logika 1 yang masuk pada saluran interrupt (INT_0) Board Nuvoton. Mikrokontroler Nuvoton numicro family berfungsi untuk memproses data inputan dari Bluetooth dan data inputan dari Zero Crossing Detector yang kemudian semua data tersebut adalah data referensi untuk membuat dan memulai sinyal PWM. Rangkaian driver dihubungkan ke pin GPB5 dan GPB10. Beban lampu dihubungkan ke driver yang terhubung ke pin GPB5 dan beban kipas dihubungkan ke driver yang terhubung ke pin GPB10. Driver berfungsi sebagai pengontrol tegangan yang akan dikeluarkan ke beban dengan menggunakan pulsa PWM yang terhubung ke port GPB4 dan port GPB7 dari mikrokontroler nuvoton numicro family arm cortex m0. Pin TxD Modul bluetooth dihubungkan ke pin RxD (GPB0) Nuvoton. Modul Bluetooth digunakan sebagai interface komunikasi antara board nuvoton dan handphone. Ketika ada sinyal dari Bluetooth, sinyal ini akan diterima oleh mikrokontroler nuvoton numicro family melalui pin RxD (GPB0). Jika data yang diterima untuk menggerakkan driver lampu, maka pin GPB5 Nuvoton akan berlogika ‘1’ sehingga menggerakkan driver lampu untuk menyalakan lampu. Jika data yang diterima untuk menggerakkan driver kipas, maka pin GPB10 Nuvoton akan berlogika ‘1’ sehingga kipas angin akan berputar. Pengendali perangkat elektronik melalui bluetooth menggunakan smartphone android terbagi atas dua bagian, yakni : a. Melalui aplikasi tombol pada smartphone android, dan b. Melalui aplikasi suara pada smartphone android. Perangkat elektronik yang dapat dikendalikan yakni lampu dan kipas. Sistem yang dikendalikan adalah cahaya lampu dan kecepatan putar kipas. Pengaturan cahaya lampu terbagi atas 3, yakni : cahaya lampu redup, agak terang dan cahaya lampu terang. Pengaturan kecepatan putar kipas terbagi atas 3, yakni : kecepatan kipas rendah, kecepatan sedang dan kecepatan tinggi. Pada Gambar 3 berikut memperlihatkan hasil pengujian pengaturan cahaya lampu dan kecepatan putar kipas.



35



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.33-38)



978-602-60766-3-2



(a). (b). (c). a. Lampu redup b. Lampu agak terang c. Lampu terang Gambar 3 Hasil Pengujian kendali cahaya Lampu



(a). (b). (c). a. kipas berputar lambat b. kipas berputar sedang c. kipas berputar cepat Gambar 4 Hasil Pengujian kendali kecepatan kipas Sistem pengendali perangkat rumah cerdas (Smart home controller) ini memiliki supply utama dari PLN. Smart home controller ini beroperasi secara otomatis dan dapat diaktifkan dengan pengiriman perintah pada mode aplikasi tombol dan suara yang dikendalikan menggunakan aplikasi pada handphone android. Adapun penjelasan mengenai aplikasi tombol pada smartphone yang digunakan untuk membangun sistem ini adalah sebagai berikut : Pada mode aplikasi tombol terdapat 2 bagian utama, yaitu aplikasi tombol lampu dan aplikasi tombol kipas. Pada aplikasi tombol lampu, terdapat 4 buah tombol, yaitu tombol Lampu ON (nyala), Lampu OFF (mati), Light Up (tambah kecerahan lampu) dan Light down (kurangi kecerahan lampu). Sedangkan pada aplikasi tombol kipas, terdapat 4 buah tombol, yaitu tombol Kipas ON (berputar), Kipas OFF (berhenti), Speed up (tambah kecepatan kipas) dan Speed down (kurangi kecepatan kipas).



Gambar 5. Tampilan Aplikasi Tombol pada Smartphone android 36



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.33-38)



978-602-60766-3-2



Adapun penjelasan mengenai aplikasi suara pada smartphone yang digunakan untuk membangun sistem ini adalah sebagai berikut : Pada mode aplikasi suara terdapat 2 bagian utama, yaitu aplikasi perintah suara untuk mengaktifkan lampu dan aplikasi suara untuk mengaktifkan kipas. Pada aplikasi perintah suara untuk mengaktifkan lampu, terdapat tombol ‘suara’ untuk memulai melakukan perintah suara. Saat tombol ini ditekan, maka user mengucapkan kata perintah untuk mengendalikan lampu seperti pada tabel 1.



Gambar 6. Tampilan Aplikasi Suara pada Smartphone android Tabel 1. Perintah melalui suara pada kendali lampu No. Perintah suara Keterangan 1. On Menghidupkan lampu 2. Off Mematikan lampu 3. up Menambah kecerahan lampu 4. down Mengurangi kecerahan lampu Sedangkan pada aplikasi perintah suara untuk mengaktifkan kipas, terdapat tombol ‘suara’ untuk memulai melakukan perintah suara. Saat tombol ini ditekan, maka user mengucapkan kata perintah untuk mengendalikan kipas seperti pada tabel 2 berikut ini : Tabel 2. Perintah melalui suara pada kendali kipas angin No. Perintah Suara Keterangan 1. On Menghidupkan kipas 2. Off Mematikan kipas 3. up Menambah kecepatan kipas 4. down Mengurangi kecepatan kipas 4. KESIMPULAN 1. Telah diperoleh hasil implementasi Zero Crossing Detector pada sistem kendali Perangkat elektronik. Zero Crossing Detector berfungsi sebagai awal pemicuan untuk sinyal PWM sehingga kecepatan putar kipas dan kecerahan cahaya lampu dapat diatur. 2. Komunikasi jarak jauh antara sistem pengendali dengan perangkat elektronik yang akan dikendalikan dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat Bluetooth yang terdapat pada smartphone android dan Sistem pengendali ini. 3. Untuk Pengembangan lebih lanjut, komunikasi antara perangkat elektronik dengan perangkat pengendali dapat dilakukan dengan melalui komunikasi sms dan jaringan internet untuk menjangkau jarak yang lebih jauh lagi. 37



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.33-38)



978-602-60766-3-2



5. REFERENSI



[1] Budiharto, Widodo. 2011. “Aneka proyek mikrokontroler”. Yogyakarta: Graha Ilmu. Huda, Arif Akbarul. 2012. “24 Jam Pintar [2] Pemrograman Android”. Yogyakarta : Penerbit Andi. Sasongko, Bagus Hari. 2012. Pemrograman Mikrokontroler dengan Bahasa C. Yogyakarta: penerbit ANDI. Diytech. 2013. Modul Bluetooth Hc 05 (Online), http://diytech.net/2013/10/09/mengenal-modul-bluetooth-hc-05[3] 2/Datasheet Nuvoton, Nuc140lb, 2016. General Purpose I/O GPIO (https://nuc140lb.wordpress.com/2016/01/06/general-purpose-io-gpio/ ) Nuc140lb, 2016. Nuvoton Arm Cortex Mo, Learning Board Tutorial , [4] (https://nuc140lb.wordpress.com/2016/01/06/general-purpose-io-gpio/) Wikipedia, 2016, Opto Isolator, (https://en.wikipedia.org/opto-isolator) Zona elektro, referensi belajar elektronik online, 2014. Triac, Karakteristik Triac dan Aplikasi Triac (http://zonaelektro.net/triac/



38



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.39-44)



978-602-60766-3-2



UNJUK KERJA REWINDING MOTOR INDUKSI DENGAN ISOALASI BELITAN STATOR BERBEDA 1,2)



Purwito1), Ruslan L2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Ujung Pandang,



ABSTRACT This research is done by rewinding method with accurate determination of measurement of cross section diameter, and number of winding, insulation heating, distance between gap rotor and stator, choose material of various kinds of insulation winding stator induction motor good quality, such as enamel copper wire, aluminum wire .. After direwinding conducted data retrieval through a series of measurements and testing in the Electrical Machine laboratory which includes Test without Load, Load test. Aims to know the rewinding effect on the performance / characteristics of each isolation of stator windings of induction motors that have been direwinding. The result of measurement of isolation resistance has fulfilled the standard of PUIL 2011, the insulation resistance of the entanglement of enamel is bigger than the insulation resistance of aluminum winding The result of no-load measurement by adjusting the input voltage is directly proportional to the increase of current, power, velocity, and working factor on the rewinding motor. aluminum winding has a larger current than the motor results rewinding entanglement email, sebailknya power, speed and work factor is greater than aluminum entanglement. In the loaded measurements indicate that the performance of a motor using aluminum windings is lower than that of an e-mail Keywords: Induction Motor Performance, Rewinding, Stator winding



1. PENDAHULUAN Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar pompa, fan, blower, compressor, mengangkat beban dan lain-lain. Motor listrik yang umum digunakan adalah jenis motor induksi rotor sangkar. Sebagai penggerak mula motor induksi pada pengoperasiannya sering melayani beban yang bervariasi dengan kerja terus menerus, sehingga tidak jarang mengalami kerusakan yang diakibatkan oleh ketidakstabilan beban, arus dan tegangan berlebih. Kerusakkan tersebut sebagian besar berpengaruh pada rapuhnya isolasi belitan stator sehingga menjadi rusak dan terbakar. Untuk dapat digunakan kembali motor yang telah terbakar ini, biasanya dilakukan rewinding yaitu dengan cara mengganti isolasi belitan stator motor yang sudah terbakar dengan belitan stator baru. Namun, dengan merewinding motor dapat berdampak pada Unjuk kerja motor. Unjuk kerja motor cenderung menjadi lebih kecil atau lebih besar dari sebelumnya. Akan tetapi hasil yang diperoleh selama ini kurang optimal. Ini dibuktikan dengan adanya berbagai keluhan dari masyarakat, motor yang baru direwinding sudah rusak lagi. Dari pengamatan ternyata hasil motor yang direwinding tersebut, kurang optimal dalam merewinding (penggulungan ulang), antara lain disebabkan: ukuran kawat email, isolasi kawat email, pemanasan isolasi, jarak antara celah rotor dan stator, dan serangkaian pengujian unjuk kerja yang kurang pas, belum adanya standar unjuk kerja rewinding yang pasti menjadi dasar dilakukannya penelitian ini. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini direncanakan selama delapan bulan, meliputi Obyek penelitian Untuk motor induksi dengan jenis rotor sangkar yang mempunyai daya kecil kurang dari 5 HP, Penelitian ini dilakukan di ruang Bengkel Perawatan dan Perbaikan, dan laboratorium Mesin Listrik dan Pengaman Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Ujung Pandang yang terletak pada lantai dasar sebelah barat ruang praktikum bengkel teknik listrik. Kegiatan penelitian ini memanfaatkan waktu selama kurang lebih 8 bulan. Untuk mencapai tujuan yang diinginkan, maka penelitian ini dibagi dalam beberapa tahapan: a. Tahap Persiapan Melakukan pengumpulan data-data tentang motor yang telah diidentifikasi rusak karena kumparanya terbakar di bengkel listrik. Mencatat data mengenai name plate motor, data belitan stator, ukuran stator yang selanjutnya dari data-data tersebut dilgunakan sebagai pembanding data. 1



Koresponding : Purwito, Telp 08884396914, [email protected]



39



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.39-44)



978-602-60766-3-2



b. Tahap Merewinding Pada tahap ini dilakukan merewinding motor berdasarkan data-data yang ada untuk dilakukan perancangan, perhitungan dan menetukan jenis kumparan yang akan dipakai untuk keperluan rewinding tersebut. Rewinding dilakukan untuk masing-masing isolasi belitan stator yang berbeda.



Gambar 1. Tahapan Rewinding Motor Induksi c. Tahap Pengukuran dan Pengujian Untuk mengetahui Unjuk kerja motor yang telah direwinding akan dilakukan beberapa pengujian yaitu : i). Pengujian DC, test ini dilakukan untuk mengetahui harga tahanan belitan stator, dimana pada test ini diperlukan alat ukur ampermeter, voltmeter, dan suply DC. Atau dengan menggunakan Megger. ii) Pengujian tanpa beban, test ini dilakukan dengan cara memberikan tegangan suply pada motor dan rotornya dibiarkan berputar secara bebas, dimana dari test ini daya input, arus input, tegangan input, cos  dan kecepatan rotor saat tidak berbeban dapat diketahui.



Gambar 2 .Rangkaian Pengujian Tanpa Beban iii. Pengujian berbeban, dilakukan dengan membebani motor dengan rem dinamo, dimana motor akan dibebani secara bertahap. Rem dinamo merupakan alat untuk mengukur besarnya torsi dari sebuah motor, dimana rem dinamo akan berfungsi sebagai generator yang merupakan beban dari motor.



Gambar 3.. Rangkaian Pengujian Berbeban Setelah data-data pengujian diperoleh, data tersebut dianalisis melalui perhitungan untuk menentukan parameter dari motor, efisiensi motor, dan unjuk kerja motor yang telah direwinding dengan isolasi belitan stator berbeda. d. Tahap Analisa Setelah penelitian dilakukan dengan berbagai pengukuran, pengujian dan perhitungan untuk dianalisis dalam menentukan besaran efisiensi dan unjuk kerja motor listrik yang telah direwinding dengan isolasi belitan yang berbeda maka dapat diambil kesimpulan yang selanjutnya disusunlah tulisan dalam bentuk laporan lengkap penelitian. 40



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.39-44)



978-602-60766-3-2



3. HASIL DAN PEMBAHASAN a. Data Motor Induksi Data Motor yang dipakai sebagai berikut : Daya (P) = 2 HP = 2 x 746 = 1.492 W Frekwensi (F) = 50 Hz Kecepatan Putaran (n) = 926 rpm Arus (I) = 7,06 A Tegangan (V) = 380 / 220 Volt ( motor dihubung Bintang) b.Rewending Motor Induksi Membuka casing motor, membongkar belitan motor dan menghitung jumlah belitan, mengukur diameter belitan, memasang kertas prevan pada slot stator, memasukan belitan ke slot stator, penyambungan belitan, memvernish belitan, menutup casing motor. c. Pengukuran Tahanan Isolasi Motor Pengukuran tahanan isolasi dengan menggunakan alat ukur Megger, hasil pengukuran pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil Pengukuran Tahanan Isolasi



Hasil pengukuran tahanan isolasi telah memenuhi standar PUIL 2011, tahanan isolasi belitan email lebih besar dibanding tahanan isolasi belitan aluminium. Pada pengukuran berikut akan tampak perbedaan penggunaan kedua belitan tersebut. d. Pengukuran Tanpa Beban Pengukuran tanpa beban dengan mengatur tegangan input, pengukuran ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya arus pada belitan stator, daya, kecepatan, faktor daya, pada kedua motor hasil rewinding dengan belitan stator yang berbeda. Hasil pengukuran pada Tabel.2. Tabel.2 Hasil Pengukuran Tanpa Beban



41



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.39-44)



978-602-60766-3-2



Gambar 4.. Grafik Hasil Pengukuran Tanpa Beban Pada tabel dan grafik diatas, dengan mengatur besar tegangan input berbanding lurus dengan kenaikan arus, daya, kecepatan, dan faktor kerja pada motor hasil rewinding. belitan aluminium mempunyai arus lebih besar dibanding motor hasil rewinding belitan email, sebailknya daya, kecepatan dan faktor kerja lebih besar dibanding belitan aluminium. e. Pengukuran Berbeban Pada Pengukuran ini dimaksudkan untuk menentukan besarnya torsi motor dengan mengatur tegangan input, motor dikopel dengan generator dc yang diberi beban. i. Untuk Belitan Email Tabel .3 Hasil Pengukuran Berbeban



ii. Untuk Belitan Aluminium



Tabel .4 Hasil Pengukuran Berbeban



42



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.39-44)



978-602-60766-3-2



Gambar 5.Grafik Arus Vs Torsi



Gambar 6, Grafik Beban Vs Kecepatan



Gambar 7. Grafik Beban Vs Arus Dalam keadaan berbeban Perbandingan antara belitan email dan aluminium pada tabel.3, .4, dan gambar grafik 5 s/d 7 menunjukkan bahwa unjuk kerja motor yang menggunakan belitan alumiminium lebih rendah dibanding belitan email. Dikarenakan belitan aluminium mempunyai tahanan jenis yang besar,



43



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.39-44)



978-602-60766-3-2



semakin besar tahanan jenis, maka semakin besar pula tahanannya, sehingga daya yang dihasilkan semakin besar pula dan berakibat pada belitannya yang semakin cepat panas. Dengan demikian untuk memperoleh konduktivitas yang sama dengan belitan email, berarti gulungan belitan dengan belitan aluminium akan memiliki volume yang lebih besar dibanding belitan email, sehingga apabila akan merewinding motor dengan unjuk kerja yang sama, membutuhkan diameter yang lebih besar bila menggunakan belitan aluminium. Hal ini menunjukkan unjuk kerja motor rewinding dengan belitan aluminium lebih rumit bila dibandingkan dengan belitan email. 4. KESIMPULAN Berdasar dari hasil dan luaran yang dicapai disimpulkan bahwa : - Hasil pengukuran tahanan isolasi telah memenuhi standar PUIL 2011, tahanan isolasi belitan email lebih besar dibanding tahanan isolasi belitan aluminium. - Hasil pengukuran tanpa beban dengan mengatur besar tegangan input berbanding lurus dengan kenaikan arus, daya, kecepatan, dan faktor kerja pada motor hasil rewinding. belitan aluminium mempunyai arus lebih besar dibanding motor hasil rewinding belitan email, sebailknya daya, kecepatan dan faktor kerja lebih besar dibanding belitan aluminium. - Pada pengukuran berbeban menunjukkan bahwa unjuk kerja motor yang menggunakan belitan alumiminium lebih rendah dibanding belitan email \ 5. DAFTAR PUSTAKA Bureau of Energy Efficiency (BEE), 2005. Components of an Electric Motor. India, Ministry of Power Bureau of Indian Standards. Indian Standard Code for Motors – IS1231.Http//:mesin- mesin listrik.co.id C. Saravanan, atc, 2012, Performance Of Three Phase Induction Motor Using Modified Stator Winding, USA, Global Journal Of Researches In Engineering Electrical. Francisco Parasiliti, 2003, Energy Efficiency in Motor Driven Systems, Berlin, Springer Lag Istanto W Djatmiko, 2009, Performansi Parameter Motor Induksi Tiga Fasa Dengan Sumber Tegangan dan Frekuensi Variabel, Yogyakarta, Jurnal Edukasi@Elektro Volume 5, Nomor.1 Marten Paloboran, 2010, Perencanaan dalektrik n Pengujian Kumparan Motor Induksi Tiga Fasa, Makassar, Jurnal Media Elektrik Volume 5 No. 2it zytrald A. E, king slay Charles jr, dkk. 1997. Mesin-mesin listrik. Jakarta: erlangga W Cao, atc, 2006, Evaluation Of Additional Loss In Induction Motors Consequent On Repair And Rewinding,University Of Nottingham UK, Journal Electric Power Aplication Ziba Kellum, 2009, The Effect Of Rewinding on Induction Motor Losses and Efficiency, North California, Raleigh.



44



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.45-48)



978-602-60766-3-2



PROTEKSI KELISTRIKAN DAN PROTEKSI PETIR PADA GEDUNG TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG 1,2)



Ruslan L1), Talib Bini2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT The release of lightning load can damage the electrical network and equipment in a short time, the effort can be done is to protect and minimize the effect of lightning. One of them is to protect the electrical system and Lightning Protection correctly and in accordance with the rules of the general requirements of electrical installations issued by the authorized body (PUIL) and refer to the Indonesian National Standard (SNI). The results of the research wiil be in the form of the installation of electrical system protection model and protection from lightning rod by means grounding are used to protect the electrical department building , laboratory equipment, workshop, electronic devices from being struck by lightening strike both directly and indirectly. This model can also be used as reference in other places. But the long term purpose of this research is for protection control system of integrated and continuous form of electric power system. Keywords: Electric Protection System, Lightening Protection



1.



PENDAHULUAN Petir merupakan proses alam yang terjadi di atmosfir bumi pada waktu hujan (thunderstorm). Muatanmuatan tersebut akan terkonsentrasi di dalam awan atau bagian dari awan dan muatan yang berlawanan akan timbul pada permukaan tanah dibawahnya. Jika muatan bertambah, beda potensial antara awan dan tanah akan naik, maka kuat medan listrik diudara pun akan meningkat. Jika kuat medan listrik ini melebihi kekuatan dielektrik di antara awan-awan tersebut, maka akan terjadi pelepasan muatan (petir). Pada bidang kelistrikan, jaringan distribusi lewat saluran udara terbuka, merupakan sasaran sambaran petir yang sering mengakibatkan gangguan. Tegangan induksi lebih cenderung terjadi pada saluran udara tegangan menengah (SUTM), dibandingkan dengan saluran udara tegangan tinggi (SUTT). Khusus di Politeknik Negeri Ujung Pandang pada awal tahun 2005 pernah terjadi sambaran petir yang menyebabkan banyak peralatan yang rusak akibat sambaran petir. Sejak tahun 2009 sampai saat ini di laboratorium dan bengkel tegangan menengah telah diinstalasi peralatan tegangan menengah mulai dari pembangkit (genset 20 KV), Automatic Transfer Switch (ATS), switch gear, metering, transformator, jaringan distribusi, blower, yang sampai saat ini belum terpasang peralatan grounding (pentanahan/pembumian) dan penangkal petir yang ada kurang optimum masih konvensional, sehingga dikhawatirkan bila terjadi sambaran petir pada salah satu peralatan tersebut, dan juga operator bisa juga terkena petir. salah satu upaya yang dilakukan untuk mencegah terjadinya bahaya tersebut adalah pengadaan sistem proteksi terpadu yang meliputi proteksi petir eksternal elektrostatis dan proteksi petir internal. Sedangkan grounding (pentanahan) hybrid merupakan kombinasi antara pentanahan batang dengan plat yang ditanam pada kedalaman tertentu dengan tujuan untuk memperoleh tahanan pentanahan yang relatif kecil serta meniadakan timbulnya bahaya tegangan langkah dan tegangan sentuh. Obyek pada penelitian ini adalah gedung teknik Elektro dan peralatan laboratorium dan bengkel tegangan menengah yang merupakan satu bagian dengan gedung teknik elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, di mana selama ini gedung tersebut tidak terproteksi dengan baik sehingga banyak peralatan yang rusak akibat sambaran petir, seperti disebutkan di atas. a. Mekanisme Terjadinya Petir Awan dapat terbentuk jika udara yang mengandung air bergerak ke atas. Pada daerah yang lebih tinggi, maka tekanan dan suhu atmosfir akan lebih rendah sehingga udara yang mengandung uap air akan mengembang dan menjadi dingin. Sebagian uap airnya mengondensasi sehingga terbentuklah awan seperti yang kita lihat (Gambar 2.1.a).(1) b. Daerah Perlindungan Penangkal Petir



1



Koresponding : Ruslan L, Telp 085255001425, [email protected] 45



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.45-48)



978-602-60766-3-2



Usaha pertama yang dilakukan dalam proteksi petir adalah mencegah agar petir tidak menyambar bangunan yang dilindungi. Untuk itu dapat dilindungi dengan dua cara atau prinsip; pertama, membentuk semacam tameng atau perisai bagi objek yang dilindungi sehingga diharapkan nantinya bila ada petir tidak menyambar objek melainkan menyambar tameng atau perisai tersebut. Kedua, memperkecil kemungkinan terjadinya sambaran petir. c. Penangkal Petir Konvensional Teknik penangkal petir yang sederhana dan pertama kali dikenal menggunakan prinsip yang pertama, yaitu dengan membentuk semacam tameng atau perisai berupa konduktor yang mengambil alih sambaran petir. Penangkal petir semacam ini biasanya disebut groundwires (kawat tanah) pada jaringan hantaran udara, sedangkan pada bangunan-banguanan dan perlindungan terhadap struktur Benjamin Franklin memperkenalkannya dengan lightning rod.



Gambar 1. Penangkal Petir Konvensional Gambar 2. Konstruksi Jenis Elektrostatis Penangkal petir konvensional sifatnya pasif, menunggu petir untuk menyambar dengan mengandalkan posisinya yang lebih tinggi dari objek sekitar serta ujung runcingnya agar pada saat step leader mendekat dan kuat medan semakin besar maka upward streamer dapat lebih cepat terbentuk mendahului objek di sekitarnya. d. Penangkal Petir Elektrostatis Penangkal petir elektrostatis merupakan pengembangan dari penangkal petir konvensional (lightning conductor). Prinsipnya sama yaitu sebagai tameng atau perisai yang mengambil alih sambaran petir. Perbedaannya terletak pada bagaimana cara mengalihkan sambaran petir tersebut. Contoh konstruksi penangkal petir elektrostatis diperlihatkan pada gambar 2.4. Prinsip kerja penangkal petir elektrostatis adalah didasarkan pada ion-ion yang dihasilkan oleh dua elektroda pada ujung penangkal petir. Di bawah pengaruh medan listrik antara awan dengan bumi, akan ada beda potensial di antara dua elektroda. Tegangan di antara kedua elektroda ini dapat menimbulkan percikan peluhan listrik membuat molekul-molekul udara di sekitar kedua elektroda mengalami ionisasi sehingga mempercepat terbentuknya upward streamer dari penangkal petir. Proses pembentukan upward streamer yang lebih awal menyebabkan upward streamer yang terbentuk menjadi lebih tinggi dari kondisi biasa pada penangkal petir konvensional. Oleh karena itu penangkal petir konvensional seolah-olah memiliki efektif perlindungan yang lebih tinggi dari pada penangkal petir yang sebenarnya. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini direncanakan selama dua tahun dilaksanakan di kampus Politeknik Negeri Ujung Pandang, pada tahun pertama dilakukan meliputi tahap-tahap perancangan dan pemasangan system proteksi penangkal petir eksternal jenis elektrostatis elektroda Hibrid, dengan penentuan lebar plat dan kedalaman serta berapa titik elektroda yang ideal. pada tahun kedua dengan proteksi kelistrikan internal dengan pemasangan sistem grounding/pembumian (pentanahan) pada lab. Tegangan menengah dan bengkel listrik Tenaga dan Penerangan dan penggunaan NGR. Untuk menentukan dimensi, susunan, jenis bahan didasarkan pada besar parameter arus hubung singkat dan pengimplementasiannya 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada penelitian penangkal petir, didapat hasil sesuai dengan pengukuran dilapangan sebagai berikut: Tabel 1. Spesifikasi Elektroda Hibrik Elektroda 1 (R1) 2 (R2) 3 (R3) Plat Batang (t) Plat Batang (t) Plat Batang (t) 3 3 3 cm cm cm cm cm cm 60x60x0,2 100,Ø= 1,5 0x40x0,2 80, Ø = 1,5 25x30x0,2 25, Ø = 1,5 46



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.45-48)



978-602-60766-3-2



Pada tabel 1 dijelaskan bahwa pada elektroda 1 (R1) dengan ukuran plat panjang x lebar x tebal (60 x 60 x 0,2) cm3 dan panjang batang 100 cm dengan diameter d; 1,5 cm. Kemudian elektroda 2 (R2) dengan ukuran plat panjang x lebar x tebal (40 x 40 x 0,2) cm3 dan panjang batang 80 cm dengan diameter d; 1,5 cm. Serta elektroda 3 (R3)dengan ukuran plat panjang x lebar x tebal (25 x 25 x 0,2) cm3 dan panjang batang 25 cm dengan diameter d; 1,5 cm. Ukuran yang berbede-beda itu dilakukan dengan maksud untuk melihat perbedaan tahanan jenis tanah yang diukur dengan perbedaan elektroda hibrid yang dipasang/ditanam pada kedalaman yang sama. Penangkal Petir



Elektroda Batang



t c m



Pipa Galvanis 2 inc Elektroda Plat



Kabel BBC 50 mm2 Kawat BC 50 mm2



L cm



Bak Kontrol p cm



Gambar 3. Pentanahan Hibrid



Pentanahan/ Elektroda hibrid



Gambar 4. Konstruksi Penangkal Petir



NO



Tabel 2. Hasil Pengukuran Resistansi Tanah Hasil Pengukuran Elektroda Tgl Pengukuran R1 R2 R3 R12 R13 R23 Juli 2017 Ohm (Ω) 18 9 10 15 8,0 7,0 7,6 20 12 11 20 7,6 9,0 8,0 31 14 16 25 8,4 10,5 9,3



R123 5,2 6,0 6,7



Pada hasil pengukuran di atas maka dapatlah dihitung hasil secara teorits sebagai berikut: Pengukuran dilakasanakan pada tanggal 18 Juli 2017 pukul: 09.35 didapat : R1 = 9 Ω



; R2 = 10 Ω dan R3 = 15 Ω; Untuk R12 = .... = 1⁄ 1 + 1⁄ 2 ; = + ; = + ; = Maka R12 = 4,75 Ω. Berdasarkan persamaan di atas maka didapatlah : maka R13 = 5,3 Ω ; R23 = 3,75 Ω, ; dan R123 (Rt) = 3,6 Ω Berdasarkan perhitungan tersebut di ata, pada pengukuran dilakasanakan pada tanggal 20 Juli 2017 pukul: 10.25 maka didapatlah: R12 = 6,46 Ω; R13 = 7,5 Ω; dan Rt = 2640 / 592 = 4,46 Ω Kemudian pengukuran dilakasanakan pada tanggal 31 Juli 2017 pukul: 10 lewat, didapat: R1 = 14 Ω; R2 = 16 Ω; dan R3 = 25 Ω, dan berdasarkan perhitungan di atas maka : R12 = 7,47 Ω; R13 = 8,97 Ω; dan Rt = 5,75 Ω. Tabel 3. Pengukuran dan Perhitungan Resistansi Pentanah Hasil Pengukuran Hasil Perhitungan NO TGL PENGUKUR AN JULI 2017 R12 R13 R23 Rt R12 R13 R23 Rt Ω (Ohm) 1 18 8 7 7,6 5,2 4,8 5,3 3,7 3,6



47



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.45-48)



2 3



20 31



7,6 8,4



978-602-60766-3-2



9 8 10,5 9,3



6 6,5 6,7 7,5



7,5 9,0



8,2 9,8



4,5 5,8



Berdasarkan tabel 3, bahwa pengukuran dilakukan sebanyak 3 hari dengan hasil pengukuran yang berbeda. Hasil pengukuran dan hasil perhitungan tidak sama (berbeda) antara 0,5 % sampai dengan 1%, hal ini dipengaruhi oleh faktor sambungang elektroda dengan jepitan alat earth tester pada saat dilakukan pengukuran tahanan pentanahan dan faktor kondisi tanah. Dari pengukuran di atas bisa dikatakan bahwa pengukuran telan memenuhi persyaratan untuk kategori pentanahan dengan nilai resistansi pentanahan antara 3 Ω sampai dengan 6 Ω dalam kondisi kering. Penangkal petir sebagai media pengaman merupakan serangkaian komponen yang memiliki fungsi sebagai penyalur bagi sambaran petir menuju ke permukaan tanah, sehingga tidak merusak dan berbahaya bagi benda yang dilewatinya, sehingga menjamin keamanan bagi manusia dan peralatan / instrument industri. Instalasi penangkal petir yang baik yang dapat bekerja sebelum terjadinya sambaran petir. Dengan kata lain pada kondisi cuaca mendung, air terminal penangkal petir telah bekerja menyerap elektron dan menetralkannya. Sehingga pada saat cuaca telah hujan, intensitas sambaran dapat berkurang. Hal ini tidak berlaku untuk daerah dataran tinggi yang memang intensitas sambaran petir sangat ekstrim, sehingga penangkal petir difungsikan sebagai umpan dari sambaran petir. Penangkal petir pengaman sambaran umumnya diletakan di atas gedung tertinggi pada suatu lokasi atau area. Agar menjadi umpan dari fenomena sambaran petir yang akan terjadi di waktu hujan. Persamaan dan gambaran paling sederhana yaitu penangkal petir sebagai media pemancing petir, sehingga jika sambaran petir ditakdirkan terjadi maka sasaran sambaran petir bukanlah gedung atau fasilitas lainnya. Terlihat sederhana tapi rumit, dikarenakan teknik dalam pemasangan pada ketinggian tertinggi suatu bangunan termasuk suatu masalah mengkhawatirkan. Maka perlu dukungan dari perusahaan spesialis penangkal petir yang memang berkecimpung dan berkompeten di bidang ini. 4. KESIMPULAN 1. Pemasangan penangkal petir pada suatu bangunan yang tinggi atau daerah yang sering terjadi petir dimaksudkan untuk melindungi bangunan dan isi bangunan. 2. Pemasangan penangkal petir dengan elektroda hibrid (batang dan plat) akan memberikan nilai resistansi pentanahan yang kecil dibandingkan dengan elektroda lainnya. 3. Nilai Pemasangan penangkal petir dengan elektroda hibrid sangat tergantung dari lebar pelat dan kedalamannya, untuk memperkecil nilai resistansinya maka dipoerbanyak titik penanamannya. 4. Untuk penelitian pada tahun ke dua akan dilakukan pemasangan pentanahan (pembumian) pada masingmasing peralatan pada laboratorium tegangan menengah dan bengkel listrik Instalasi Tenaga dan Penerangan pada prodi Teknik Listrik, juga pada Lab. Frekuensi Modulasi Prodi Telkom dan Lab. Jaringan Prodi TKJ. 5. DAFTAR PUSTAKA Aris, Munandar, Pranya Paramita, 1991 “Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik-Gardu Induk” , Jakarta Frydenlund, MM, 1993, Lightning : Protection for people and property, Van Nostrand Reinhold, New York G. Vijayaraghavan, Mark Brown, Malcolm Barnes, 2004, Practical Grounding, Bonding, Shielding and Surge Protection, Technology & Engineering Hasee, P., Short Run Press Ltd,1998 “Over Voltage Protection and Low Voltage Sistem”, England Hutauruk, T.S.,Erlangga, 1987, “Pentanahan Netral Sistem Tenaga dan Pentanahan Peralatan”, Jakarta Hutauruk, T.S., Erlangga, 1991, “Gelombang Berjalan dan Proteksi Surja”, Jakarta OBO Presentation, 2001, “Surge Protection and Energy Engineering”. PUIL 2000, “Persyaratan Umum Instalasi Listrik”. Ralph Morrisson, 1986, Grounding and shielding techniques in instrumentation Technology Rezeviq, D.V., 1972, “High Voltage Engineering” Khanna Publisher, Delhi SNI 03-7015-2004, “Sistem Proteksi Petir pada Bangunan”, Standar Nasional Indonesia Tobing, Bonggas L, PT. Gramedia Pustaka Utama, 2003 “Peralatan Tegangan Tinggi”, Jakarta Vladimir A. Rakov, Martin A. Uman, 2007, Lightning : Physic and Effects, Science



48



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.49-54)



978-602-60766-3-2



DESAIN DAN IMPLEMENTASI KONTROLER PROPORTIONAL, INTEGRAL, DIFERENSIAL (PID) DIGITAL DENGAN HUMAN MACHINE INTERFACE (HMI) PADA MODUL TRAINER ANALOG CONTROL SYSTEM ACS-1000 DI LAB. PENGATURAN PRODI TEKNIK ELEKTRONIKA PNUP 1,2)



Kifaya1), Chaerur Rijal2) Dosen Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRACT The purpose of this research is to design a module of Integral Proportional, Integral, Differential (PID) digitally with HumanMachine Interface (HMI) as the development of Analog Control Trainer Analog Control System (ACS-1000) and several other plant regulation systems that have been used in the Laboratory of Regulatory Systems , Prodi Teknik ElektronikaPoliteknik Negeri Ujung Pandang.With the development of analog trainer to digital trainer form, it is expected to make it easier for Electronic Engineering students (especially in Ujung Pandang State Polytechnic) to learn the practice of regulatory system and be able to keep pace with technological developments in which today's controllers have generally been digital. In testing the digital controller P is given Vin a sinusoidal signal or square signal with amplitude 1 Volt and frequency 4Hz then obtained display signal Vout seen on digital oscilloscope Vout value equal to result. In Controller I and D digital Vin given a square signal with amplitude 1 Volt and 4Hz frequency then obtained the results seen on the digital oscilloscope Vout value equal to the results. In testing the input module Vin -1.5 Volt with the square signal type with the changed frequency then obtained error output voltage Vout of 1.3 . and error frequency of 1.5  Keywords: Digital Controller, Digital PID, Human Machine Interface



1. PENDAHULUAN Modul trainer Analog Control System ACS-1000 merupakan trainer system pengaturan berbasis analog. Kelemahan dari trainer analog ini adalah susahnya proses penalaan parameter Kp, Ki, maupun Kd dikarenakan proses penalaan ini menggunakan potensio analog, sehingga tanggapan respon output sistem plant yang dihasilkan tidak sesuai dengan teori. Trainer Analog Control System ACS-1000 adalah suatu trainer system pengaturan berbasis analog. Kelemahan dari trainer analog ini pada proses penalaan parameter Kp, Ki, maupun Kd. Kelemahan ini terjadi dikarenakan proses penalaan menggunakan potensio analog, sehingga tanggapan respon outputsistem plant yang dihasilkan tidak sesuai dengan teori



. .Gambar. 1. Blok diagram system pengaturan Kontroler mendeteksi sinyal kesalahan aktuasi, yang biasanya mempunyai tingkat daya sangat rendah, dan memperkuatnya menjadi tingkat yang tingginya mencukupi. Kontroler otomatis terdiri dari detektor kesalahan dan penguat atau amplifier.Seringkali rangkaian umpan balik yang sesuai, bersama dengan penguat, digunakan untuk mengubah sinyal kesalah aktuasi dengan memperkuat dan kadang-kadang dengan diferensiasi dan atau integrasi untuk menghasilkan sinyal kontrol yang lebih baik. Aktuator adalah alat daya yang menghasilkan masukan ke ”plant” sesuai dengan sinyal kontrol sedemikian sehingga sinyal umpan balik akan berkaitan dengan sinyal masukan acuan. Keluaran dari kontroler otomatis dimasukkan ke aktuator. Penelitian ini bermaksud untuk mendesain suatu kontroler PID digital (kontroler P, PI, PD, dan PID)dengan tampilan Human Machine Interface (HMI) dan implentasinya pada trainerACS-1000 yang merupakan trainer praktek Sistem Pengaturan secara analog. Dengan demikian hasil penelitian ini mengupgrade dan pembaharuan trainer yang ada di Laboratorium Sistem Pengaturan dengan menerapkan 1



Koresponding : Kifaya, Telp 08529964417, [email protected] 49



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.49-54)



978-602-60766-3-2



trainer kontroler PID berbasis digital yang dipadukan dengan trainer ACS-1000. Penelitian sebelumnya Desain dan implementasi sistem kendali PID pada pembebanan kompleks. 2.METODE PENELITIAN A. Proses Penelitian Awal 1. Proses pengumpulan data dan ketersedian sarana/prasaran penunjang 2. Proses studi literature 3. Proses studi kelayakan/uji coba awal B. Proses Perancangan dan Pengujian 1. Proses pengumpulan bahan 2. Proses perancangan desain Berdasarkan hasil pengumpulan dataakan dirancang beberapa modul kontroler digital dengan desain tampilan HMI tiap-tiap modul kontroler. 3. Proses pembuatan/perakitan 4. Proses pengujian Pada tahap ini, hasil perancangan kontroler akan disimulasikan pada plant pada kondisi ideal dan tanpa pengaruh gangguan. Hasil simulasi tersebut kemudian dianalisis untuk diperoleh performansi sistem secara keseluruhan. Selain itu, pada tahap ini juga akan dibandingkan unjuk kerja kontroler yang didesain dengan unjuk kerja kontroler yang sudah pernah diteliti sebelumnya. 5. Prose umpan balik dan perbaikan. Pada proses ini, saran dan masukan dari pengguna saat proses uji coba akan diperhatikan untuk memperbaiki kesalahan-kesalahan minor (bug) dan untuk semakin meningkatkan kualitas luaran. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN



Kontroler Proportional–Integral–Derivative (PID) Suatu kontroler PID akan menghitung tiga parameter konstanta yang terpisah yaitu nilaikonstanta proportional,integral dan nilai derivative, yang disimbolkan masing-masing dengan Kp, Ki, and Kd. Nilai output proporsional, integral dan derifativ akan dijumlahkan sebagai output dari kontroler PID ini Berdasarakan definisi output kontroler PID ini, dapat dirumuskan bentuk umum suatu kontroler PID sesuai Persamaan (2.1). Adapun bentuk diagram bloksuatu kontroler PID seperti pada gambar 2.



Gambar 2. Blok diagram kontrol PID Berbeda dengan kontrol PID analog yang pengolahannya bersifat kontinyu, Di dalam sistem digital, pengolahan sinyal kontrol oleh PID digital pada dasarnya dilakukan pada waktu-waktu diskret. Dalam hal ini konversi sinyal dari analog ke digital, pengolahan sinyal error, sampai konversi balik digital ke analog dilakukan pada interval atau waktu cuplik (sampling) – Tc tertentu. Adapun persamaan algoritma kontroler PID digital seperti pada Persamaan (2.3) Berdasarkan teorema Nyquist, besarnya waktu cuplik yang diperlukan untuk meminimalkan hilangnya sebagian informasi yang dikandung oleh sinyal aslinya (sinyal analog) adalah : Fs = 2. Fmax ………………….. (2.2) dimana Fmax adalah frekuensi maksimum perubahan sinyal input. Lebar waktu cuplik yang dipilih/digunakan pada kontrol digital harus jauh lebih kecil dari konstanta waktu proses yang dikontrol, untuk mencegah timbulnya efek aliasing



50



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.49-54)



978-602-60766-3-2



proses yang dikontrolnya itu sendiri bersifat kontinyu atau analog, maka di dalam modul diperlukan perangkat keras tambahan berupa ADC (Analog to Digital Converter) dan DAC (Digital to Analog Converter) yang digunakan sebagai antara muka kontroler digital dengan plantproses



Gambar 3. Kontrol PID yang dilengkapi ADC Lab VIEW dan Kontrol Digital Untuk membangun Sistem Pengaturan diperlukan dua komponen utama, yaitu: Hardware:  Kartu akusisi data (DAQ-card), Serial (RS232, USB), Paralel, dsb  Hardware akusisi Image (vision)  Hardware kontrol Instrumentasi Software development tool:  Software pemrogramman (C, CVI/LabWindow, Visual BASIC, Java, Delphi, dan sebagainya)  LabVIEW Pada dasarnya hardware digunakan untuk men-digitasi sinyal analog seperti sinyal audio, image atau lainnya.Sedangkan software ditujukan untuk mengontrol hardware, analisa data dan presentasi hasil. Untuk membuat program pada LabVIEW, digunakan Blok Diagram yang disebut Program VI. Blok diagram inidijalankan berdasarkan model data flow.Blok diagram akan mengeksekusi bergantung pada aliran data. Dimana block diagram akan dieksekusi dari kiri ke kanan dan tidak untuk sebaliknya.Node akan mengeksekusi pada saat SEMUA data di terminal input tersedia.Nodes akan memberikan data ke semua terminal node berikutnya dan jika telah selesai akan diberikan ke semua terminal output.Berbeda dengan Visual Basic, C++, JAVA, dan bahasa pemrograman lainnya yang berbasis text yang mengikuti model aliran kontrol.



Gambar 4. Tampilan Blok Diagram pada LabVIEW



51



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.49-54)



978-602-60766-3-2



Gambar 5. Desain rangkaian kontroler P, PI, PD dan PID dengan tampilan HMI



Gambar 6. Blok Tampilan HMI Modul Output Pada modul output terdapat instrument berupa indikator gauge yang akan menunjukkan kondisi output dari modul ACS-1000 atau dari output sensor motor DC. Modul Input Pada modul input, sumber inputnya dapat berasal dari eksternal yang berarti sumber inputnya dari trainer ACS-1000, atau berasal dari input internal software itu sendiri. Untuk modul input internal, dapat dipilih 4 jenis tipe input internal, seperti: 1. Input berupa tegangan dari 0 - 5 volt 2. Input berupa kecepatan putaran motor (rpm) 3. Input berupa sudut posisi piringan motor (-359 sampai 360 derajat) 4. Sumber input berupa fungsi kontiyu dari function generator, yang dapat membangkitkan tipe sinyal sinusoidal, sinyal kotak, sinyal segitiga dengan frekuensi dan amplitude yang diinginkan. Pada modul kontroler Pada modul kontroler terdapat 3 tipe kontroler yaitu tipe P, I, dan D. Setiap modul kontroler ini dapat diaktifkan secara terpisah yang akan bekerja dalam konfigurasi paralel. Jika diinginkan tipe kontroler PI maka dapat mengaktifkan kontroler P dan I dan menonaktifkan kontroler tipe D. Demikian juga untuk kontroler tipe PD maka modul tipe P dan D yang aktif dan tipe I yang dinonaktifkan. 52



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.49-54)



978-602-60766-3-2



Gambar 7. Tampilan antar muka HMI Pengujian Modul Kontroler P, I dan D Untuk mengamati modul kontroler maka tiap kontroler diuji secara terpisah tanpa menggunakan umpan balik. Adapun pengujian tiap-tiap jenis kontroler adalah sebagai berikut: 1. Pengujian Kontroler Proporsional Suatu kontroler proporsional memenuhi persamaan: Vout = Kp * Vin Dimana Kp adalah gain penguatan proporsional. a. Sinyal uji berupa Sinusoidal Jika diberikan Vin berupa sinyal sinusoidal dengan amplitudo 1 Volt dan frekuensi 4Hz .



Gambar 8. Untuk Kp = 2 Tabel 1. Hasil pengujian output (hasil praktek dan perhitungan) dengan nilai Kp dan tipe sinyal input yang berubah-ubah . Nilai Kp 2 5 10 2 5 10



Input Vpp (volt) 2 2 2 2 2 2



Frekuensi (Hz) 4 4 4 4 4 4



Output (praktek) Tipe Sinyal Sinus Sinus Sinus Persegi Persegi Persegi



Vpp (volt) 4 10 20 4 10 20



Frekuensi (Hz) 4 4 4 4 4 4



Output (teori) Tipe Sinyal Sins Sinus Sinus Persegi Persegi Persegi



Vpp (volt) 4 10 20 4 10 20



Frekuensi (Hz) 4 4 4 4 4 4



Tipe Sinyal Sinus Sinus Sinus Persegi Persegi Persegi



2. Pengujian Kontroler Integral Suatu kontroler integral memenuhi persamaan:



Dimana Ki adalah gain penguatan integral. 53



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.49-54)



978-602-60766-3-2



Jika diberikan suatu sinyal uji berupa gelombang persegi dengan Vpp = 2 volt dan frekuensi sebesar 4Hz (t = 0,25s), sehingga t1-t0 = 0,125s. Tabel 2. Hasil pengujian output (hasil praktek dan perhitungan) dengan nilai Ki yang berubah-ubah . Nilai Ki 5 10 15



Input Vin (volt) 1 1 1



Frekuensi (Hz) 4 4 4



Output (praktek) Tipe Sinyal Persegi Persegi Persegi



Vout (volt) 0,625 1,25 1,875



Frekuen si (Hz) 4 4 4



Output (teori)



Tipe Sinyal Segitiga Segitiga Segitiga



Vpp (volt) 0,625 1,25 1,875



Frekuen si (Hz) 4 4 4



Tipe Sinyal Segitiga Segitiga Segitiga



3. Pengujian Kontroler Differensial Suatu kontroler diferensial memenuhi persamaan:



Dimana Kd adalah gain penguatan integral. Jika diberikan suatu sinyal uji berupa gelombang segitiga dengan Vpp = 2 volt dan frekuensi sebesar 4Hz (t = 0,25s), sehingga (V1-V0)/(t1-t0) = 0,125s . Tabel 3. Hasil pengujian output (hasil praktek dan perhitungan) dengan nilai Kd dan tipe sinyal input yang berubah-ubah . Nilai Kd 0,1 0,25 0,5 0,005



Input Vpp (volt) 2 2 2 2



Output (praktek)



Frekuensi (Hz) 4 4 4 4



Tipe Sinyal Segitiga Segitiga Segitiga Persegi



Vout (volt) 1,6 4 8 5



Frekuensi (Hz) 4 4 4 4



Output (teori)



Tipe Sinyal Segitiga Segitiga Segitiga Impuls



Vpp (volt) 1,6 4 8 ∞



Frekuensi (Hz) 4 4 4 4



Tipe Sinyal Segitiga Segitiga Segitiga Impuls



4. Pengujian Modul Input Tabel 4. Hasil pengujian modul input (hasil praktek dan perhitungan) dengan nilai frekuensi berubah-ubah . Sinyal dibangkitkan Vin (volt) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5



Frekuensi (Hz) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1



Tipe Sinyal Persegi Persegi Persegi Persegi Persegi Persegi



Sinyal Output (praktek) Vpp (volt) 3,04 3,04 3,04 3,04 3,04 3,04



Frekuensi (mHz) 958.5 806.7 604.8 401.6 204.7 100.7



Tipe Sinyal Persegi Persegi Persegi Persegi Persegi Persegi



Sinyal Output (teori) Vpp (volt) 3 3 3 3 3 3



Frekuensi (mHz) 1000 800 600 400 200 100



Tipe Sinyal Persegi Persegi Persegi Persegi Persegi Persegi



4. KESIMPULAN 1. Pada kontroler P dengan nilai Kp yang berubah – ubah untuk sinyal uji berbentuk gelombang sinusoidal maupun gelombang persegi dengan Vin = 1Volt ,frekuensi 40 Hz diperoleh bentuk gelombang keluaran yang memiliki nilai Vout = Kp * Vin ( Besar tegangan keluaran Vout yang diperoleh sama dengan hasil perhitungan) 2. Pada kontroler I dan D dengan nilai konstanta yang berubah – ubah Ki dan Kd untuk sinyal uji berbentuk gelombang persegi dengan Vin = 1Volt ,frekuensi 40 Hz diperoleh bentuk gelombang keluaran yang memiliki nilai yang sesuai dengan perhitungan. 3. Pada pengujian modul input diperoleh error frekuensi hasil praktek sebesar 1,5 .dan error tegangan keluaran Vout sebesar 1,3  5.    



DAFTAR PUSTAKA Katsuhiko Ogata. “Teknik Kontrol Automatik” – terjemahan: Ir. Edi Laksono, Erlangga, Jakarta, 2000 Katsuhiko Ogata. “Discrete-Time Control Systems (2nd Edition)”. Prentice Hall, 2002. Kuo, Benjamin C. 1982. “Automatic Control System”. Prentice Hall. Sastra Kusuma Wijaya, “Pengenalan Instrumentasi Maya”, Diktat Kuliah Instrumentasi Maya, Universitas Indonesia.



54



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.55-60)



978-602-60766-3-2



OPTIMALISASI HIBRID PLTS – PLN PADA WAKTU BEBAN PUNCAK Bakhtiar1), Tadjuddin2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang



1,2)



ABSTRACT The peak load is due to the electric power consumption in Indonesia in general is the dominance of household customers, who at the same time use electricity for lighting, watching TV, the use of air conditioning, cooking and other activities. From the daily load curve of PT. PLN shows a large trend of difference between the lowest load and the peak phase, meaning that at certain hours or outside the peak load time the plant is not operating and when peak load is operated. Therefore, investment cost is needed for the provision of power plant only to serve the peak load. To minimize the use of electrical energy generated by PT. PLN at peak load time is needed replacement energy source, and in this research is designed and implemented solar cell utilization to change source PT. PLN at peak load time for power installed 900 VA. This research is a research development that has been done the previous year, that is the development of transfer control from PLN to PLTS at 17.00 and transfer from PLTS to PLN at 22.00 hours. The part that developed in this research is the source of supply for control using 2 source that is from PLN and PLTS, so that manual and automatic control is not disturbed if one source off or disturb system. In addition to the development of controls also developed capacity PLTS system to be optimized its use at peak load time. By that it is necessary to use electrical energy at peak load time, the measurement results for a week obtained 2800 Wh which is the highest usage and this becomes the basis for designing the PLTS to be used. The installed panel capacity can supply loads at peak load times of 50.82% and the capacity of the electric storage battery can supply the load at the peak load time of 82.30%. Keywords : PLTS, Peak Load, Power, Voltage



1. PENDAHULUAN Investasi di bidang energi terbarukan yang rendah juga dapat mempengaruhi keberlanjutan pasokan energi nasional. Beberapa hambatan yang menyebabkan rendahnya investasi di bidang energi terbarukan antara lain biaya investasi awal yang sangat tinggi sehingga mengakibatkan harga energi terbarukan tinggi dan tidak kompetitif, minat swasta di bidang energi terbarukan yang masih rendah dan kemampuan teknologi industri dalam negeri yang masih rendah. Energi yang berasal dari radiasi matahari merupakan potensi energi terbesar dan terjamin keberadaannya di muka bumi. Berbeda dengan sumber energi lainnya, energi matahari bisa dijumpai di seluruh permukaan bumi. Pemanfaatan radiasi matahari sama sekali tidak menimbulkan polusi ke atmosfer. Perlu diketahui bahwa berbagai sumber energi seperti tenaga angin, bio-fuel, tenaga air, dsb, sesungguhnya juga berasal dari energi matahari. Pemanfaatan radiasi matahari umumnya terbagi dalam dua jenis, yakni termal dan photovoltaic. Pada sistem termal, radiasi matahari digunakan untuk memanaskan fluida atau zat tertentu yang selanjutnya fluida atau zat tersebut dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik, sedangkan pada sistem photovoltaic, radiasi matahari yang mengenai permukaan semikonduktor akan menyebabkan loncatan elektron yang selanjutnya menimbulkan arus listrik. Karena tidak memerlukan instalasi yang rumit, sistem photovoltaic lebih banyak digunakan. Modul Solar Cell adalah peralatan elektronik yang berfungsi mengubah sinar matahari menjadi energi listrik. Dari modul tersebut energi listrik yang berupa arus 12VDC bisa langsung digunakan atau lebih baiknya digunakan sistem penyimpanan dengan baterai sehingga diwaktu malam bisa digunakan. Modul solar cell terdiri dari 2 type yaitu, type monocrystal dan type polycrystal serta memiliki kapasitas Watt Peak (WP) yang bermacam-macam. Penerapan teknologi Photovoltaic Grid-Connected menghasilkan desain sistem grid connected, pengadaan unit inverter/charger dan baterai dan desain konstruksi rumah siap untuk pemasangan photovoltaic grid-connected dengan PLN (Prastawa, 2006). Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 30 Tahun 2007 tentang Energi pasal 20 ayat 2 dijelaskan bahwa penyediaan energi oleh pemerintah dan/atau pemerintah daerah diutamakan di daerah yang belum berkembang, daerah terpencil, dan daerah perdesaan dengan menggunakan sumber energi setempat, khususnya sumber energi terbarukan. Pasal 30 ayat 1 dijelaskan pendanaan kegiatan penelitian dan pengembangan sebagaimana dimaksud dalam Pasal 29 difasilitasi oleh pemerintah dan pemerintah daerah sesuai dengan kewenangannya. Ayat 2 dijelaskan bahwa pendanaan kegiatan penelitian dan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi energi, sebagaimana dimaksud pada ayat 1 antara lain bersumber dari



1



Korespondensi penulis: Bakhtiar, Telp 089669835835, [email protected] 55



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.55-60)



978-602-60766-3-2



Anggaran Pendapatan dan Belanja Negara, Anggaran Pendapatan dan Belanja Daerah, dan dana dari swasta (UU RI No.30 Tahun 2007). Sistem hybrid PLTS dengan listrik PLN (grid connected) atau sumber pembangkit listrik yang lain dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu tanpa baterai dan yang menggunakan baterai. Sistem hibrid PLTS dengan listrik PLN dapat diterapkan pada rumah diperkotaan, serta menganalisis faktor yang mempengaruhi besarnya energi listrik yang dihasilkan sel surya berkaitan dengan waktu kerja sistem PLTS. PLTS akan memasok energi listrik sekitar 30% dari beban keseluruhan peralatan listrik rumah tangga, sedangkan 70% listrik sisanya dari PLN (Liem dkk., 2008). Rancangan dan penerapan pemanfaatan teknologi solar cell telah dilakukan pada penelitian sebelumnya (penelitian Hibah Bersaing tahun 2013) dan menghsilkan rancangan kapasitas solar cell, controller, baterai dan beban penerangan yang sudah dimanfaatkan di daerah Tikkao Kecamatan Lalabata Kabupaten Soppeng untuk 37 KK. Daya terpasang PLTS terpusat sesuai hasil rancangan adalah 56.4 KW, dengan menggunakan panel solar cell 12 V / 100 Wp yang disusun seri 4 buah kemudian paralel sebanyak 141 set. Untuk penyimpanan energi listrik yang dihasilkan pada siang hari diperlukan baterai 12 V / 100 Ah sebanyak 144 buah, yang disusun seri 4 buah kemudian diparalekan sebanyak 36 set. Inverter diperlukan untuk merubah sumber DC menjadi AC adalah 48 V DC / 220 V AC dengan daya 4 KW (Bakhtiar, 2013). PT PLN kembali melakukan pemadaman bergilir, akibat kekurangan stok daya listrik yang tersedia. Khusus di Kota Makassar saja, pemadaman bergilir sudah mulai sejak dua hari lalu. “Dengan berkurangnya pasokan listrik dari PLTA Bakaru Unit satu, maka pemadaman bergilir tidak bisa kami hindari untuk pelanggan umum dan rumah tangga,” kata Ahmad Ridwan Humas PLN Sulselrabar. Sebagaimana dikutip dari Rakyat Sulsel, pihak PLN sebenarnya sudah melakukan pemadaman sebelumnya sebesar 20 MW setiap malam. Hanya saja pemadaman tersebut tidak dirasakan pelanggan umum, melainkan pelanggan perusahaan (industri) besar yang memiliki cadangan listrik dari genset. Defisit daya tersebut, PLN mengupayakan beberapa hal, antara lain meminta perusahaan skala besar seperti industri, hotel dan mal, mengoperasikan mesin genset pada waktu beban puncak. Selain itu, PLN juga mengimbau seluruh pelanggan agar terus menerapkan perilaku hemat listrik dengan mematikan minimal dua titik lampu yang berdaya 50 MW. “Dengan asumsi pelanggan 1,5 juta sambungan, listrik yang bisa dihemat bisa mencapai 75 MW, terutama pada saat beban puncak pada pukul 17.00 Wita hingga 22.00 Wita malam,” ungkapnya (Bugis Pos, 26 Januari 2013). Keterbatasan kemampuan pembangkitan tenaga listrik PT. PLN yang melayani beban di Sulawesi Selatan, Sulawesi Barat dan Sulawesi Tenggara menyebabkan sering terjadi pemadaman bergilir utamanya pada saat beban puncak sekitar jam 17.00 sampai 22.00. Untuk meminimalisir pemakaian energi listrik yang dihasilkan oleh PT PLN pada saat beban puncak diperlukan sumber energi listrik pengganti. Pada penelitian ini didesain dan diimplementasikan pemanfaatan solar cell untuk mengganti sumber PT PLN pada saat terjadi beban puncak untuk daya terpasang 900 VA. Langkah awal dilakukan pengukuran pemakaian energi listrik pada saat beban puncak yakni jam 17.00 sampai jam 22.00, diperoleh hasil energi listrik yang terbesar adalah 2200 Wh. Berdasarkan pemakaian energi listrik tersebut maka diperlukan panel solar cell 12 V, 100 Wp sebanyak 14 buah, baterai penyimpanan energi listrik 12 V, 100 Ah sebanyak 8 buah, pengontrolan pengisian baterai 24 V, 30 A dan inverter 24 V/ 220 V, 1000 W (Bakhtiar, 2015). 2. METODE PENELITIAN Makin berkurangnya ketersediaan sumber daya energi fosil, khususnya minyak bumi, yang sampai saat ini masih merupakan tulang punggung dan komponen utama penghasil energi listrik di Indonesia, serta makin meningkatnya kesadaran akan usaha untuk melestarikan lingkungan, menyebabkan kita harus berpikir untuk mencari altematif penyediaan energi listrik. Untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat dikembangkan berbagai energi alternatif, di antaranya energi terbarukan. Potensi energi terbarukan, seperti: biomassa, panas bumi, energi surya, energi air, energi angin dan energi samudera, sampai saat ini belum banyak dimanfaatkan, padahal potensi energi terbarukan di Indonesia sangatlah besar. Perancangan Optimalisasi hibrid PLTS dan PLN pada Waktu Beban Puncak dilakukan di Lab / Bengkel Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, untuk implementasi dan pengukuran dilakukan di rumah Ketua Peneliti sebagai pelanggan PT. PLN Sulselrabar dengan daya terpasang 900 VA. Langkah awal penelitian ini adalah pengukuran daya terpakai pada saat Waktu Beban Puncak (WBP) yaitu jam 17.00 22.00 Wita. Pengukuran dilakukan setiap hari selama 1 minggu yang sudah bisa menwakili karakteristik beban baik hari kerja maupun hari libur, rentang waktu pengukuran 1 jam dengan mencatat penunjukkan kWh meter. Hasil pengukuran ini menunjukkan rata-rata energi listrik terpakai setiap saat yang dijadikan 56



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.55-60)



978-602-60766-3-2



acuan dalam menentukan kapasitas terpasang PLTS yang akan di desain. Kurva beban harian, khususnya WBP dapat digambarkan dari data pengukuran untuk membuat perencanaan penggunaan energi listrik selama WBP. Dari kurva beban harian pada saat WBP dapat diketahui penggunaan energi listrik. Selanjutnya adalah mendesain dan menentukan kapasitas terpasang panel solar cell beserta kontrol pengisian baterai sekaligus menetukan kapasitas baterai yang bisa digunakan menyimpan energi listrik pada siang hari dan digunakan untuk menyuplai beban pada saat beban puncak. Karena beban listrik yang ada di rumah adalah beban AC maka diperlukan inverter yang bisa merubah tegangan DC dari baterai menjadi tegangan AC. Terakhir adalah desain alat kontrol pemindah dari PLN ke PLTS pada saat WBP atau dari PLTS ke PLN pada saat Luar Waktu Beban Puncak (LWBP). Kontrol Pengisian Baterai



PLTS



PLN Kontrol Pemindah PLTS-PLN



Baterai



Inverter



Beban



Gambar 1. Diagram hibrid PLN-PLTS 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk mendapatkan pemakaian energi listrik, dilakukan pencatatan di KWh meter selama seminggu dengan selang waktu 1 jam. Pengukuran ini menunjukkan pemakaian energ listrik baik pada saat Waktu Beban Puncak (WBP) maupun diluar WBP PT. PLN. Hasil pengukuran pemakain energi listrik pada waktu bebn puncak diperlihatkan pada tabel 1 di bawah. Jam 17.00-18.00 18.00-19.00 19.00-20.00 20.00-21.00 21.00-22.00 Total Wh



Tabel 1 Pemakaian Energi Listrik Waktu Beban Puncak (WBP) Senin Selasa Rabu Kamis Jum'at Sabtu 3-7-2017 4-7-2017 5-7-2017 6-7-2017 7-7-2017 8-7-2017 450 400 350 300 350 350 450 400 450 500 400 450 450 450 500 550 500 600 550 450 450 600 600 650 450 450 400 550 500 600 2350



2150



2150



2500



2350



2650



Minggu 9-7-2017 400 500 650 650 600 2800



Untuk memperjelas pemakaian energi listrik waktu beban puncak dibuatkan grafik yang menunjukkan total pemakaian energi listrik seperti gambar 2 di bawah. Pemakaian Energi Listrik pada Waktu Beban Puncak 800 600 400 200 0 Energi Listrik



17.00- 18.00- 19.00- 20.00- 21.0018.00 19.00 20.00 21.00 22.00 400



500



650



650



600



Gambar 2 Kurva Pemakaian Energi Listrik pada Waktu Beban Puncak



Kapasitas terpasang PLTS untuk menggantikan sumber PLN pada waktu beban puncak adalah menggunakan panel solar cell 400 Wp merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya yaitu 200 Wp, begitu juga baterai penyimpanan energi listrik yang sebelumnya 200 Ah dikembangkan menjadi 400 Ah dan inverter pure sine wave 2000 W. Kapasitas Daya Terpasang Inverter Inverter digunakan untuk mengubah tegangan input DC yang bersumber dari baterai menjadi tegangan AC. Pada prinsipnya, PLTS menghasilkan sumber DC, bila yang dibutuhkan sumber AC, maka dapat dipenuhi dengan memasang suatu alat pengubah, peralatan elektronik yang disebut "Inverter". Dalam 57



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.55-60)



978-602-60766-3-2



pemilihan suatu inverter, harus diketahui seberapa daya AC yang pada sisi pelanggan, peralatan yang akan digunakan, sistem PLTS yang akan dipasang. Spesifikasi inverter harus sesuai dengan besarnya beban dan besarnya tegangan pada sisi pelanggan. Akibatnya, pemilihan inverter dengan mempertimbangkan beban seperti pompa air, mesin cuci, kulkas, AC yang memerlukan sumber listrik dengan bentuk gelombang sinus, sistem PLTS yang terpasang serta pengembangan beban pelanggan. Selain itu perlu mempertimbangkan ketersediaan produk inverter yang di jual, tegangan baterai dan kontroller yang akan digunakan. Olehnya itu dalam penelitian ini digunakan inverter dengan daya 2000 W tegangan 24 V dengan bentuk gelombang sinus efisiensi 60 %.



Gambar 3 Inverter Daya Terpasang 2000 W



Kapasitas Daya Panel Solar Cell Kapasitas daya panel solar cell yang terpasang sampai saat ini adalah 400 Wp yang terdiri dari 4 buah buah panel solar cell daya 100 Wp. Tegangan setiap panel adalah 12 V sehingga harus disusun seri 2 buah untuk menyesuaikan tegangan inverter 24 V / 220 V. Jam matahari ekivalen suatu tempat ditentukan berdasarkan peta insolasi matahari dunia yang dikeluarkan oleh Solarex (Solarex, 1996). Berdasarkan peta insolasi matahari dunia, diperoleh ESH untuk wilayah Sulawesi = 4,5. Sususnan panel solar cell diperlihatkan Gambar 4 di bawah.



Gambar 4. Susunan Panel Solar Cell Faktor penyesuaian pada kebanyakan instalasi PLTS adalah 1,1 (Mark Hankins, 1991 Small Solar Electric System for Africa page 68). Kapasitas daya modul surya yang dihasilkan adalah : = (1) =



ℎ



400 4.5 1.1 = 1636 ℎ Dengan memperhitungkan rugi-rugi pada sistem sebesar 15 % karena keseluruhan komponen sistem yang digunakan masih baru (Mark Hankins, 1991: 68), maka total energi sistem yang disyaratkan adalah sebesar: = + (2) =



1636 = + (15 % 1636 = 115 % = 1423 ℎ



)



Energi beban waktu beban puncak yang dapat disuplai sistem PLTS dengan insolasi matahari 4.5 adalah sebesar 1423 Wh atau 50,82 % dari pemakaian energi listrik tertinggi waktu beban puncak seperti tabel 2 sebesar 2880 Wh, sehingga untuk bisa menyuplai beban pada waktu beban puncak diperlukan minimal 8 buah panel solar cell kapasitas 100 Wp. Kapasitas Terpasang Baterai 58



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.55-60)



978-602-60766-3-2



Baterai adalah komponen sistem PLTS yang berfungsi menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh panel solar cell pada siang hari, untuk kemudian dipergunakan pada malam hari khusus untuk penelitian ini digunakan untuk menggantikan sumber PLN pada waktu beban puncak. Baterai yang digunakan pada sistem ini mengalami proses siklus mengisi (charging) dan mengosongkan (discharging). Dalam penelitian ini menggunakan baterai 12 V 100 AH sebanyak 4 buah, dipasang seri 2 buah kemudian diparalelkan 2 set.



Gambar 5 Susunan Baterai



Baterai (Aki) berperan sebagai penyimpan listrik DC yang dihasilkan oleh panel solar cell melalui BCR. Parameter yg terkait dengan penyimpanan listrik dalam baterai adalah tegangan (Voltage) dan Ampere Hour (AH) atau Ampere Jam. Satuan energi (dalam WH) dikonversikan menjadi Ah yang sesuai dengan satuan kapasitas baterai sebagai berikut: = (3)



= = 400 12 = 4800 ℎ Hari otonomi yang ditentukan adalah 1 hari, jadi baterai dapat menyimpan energi dan menyalurkannya selama 1 hari. Besarnya deep of discharge (DOD) pada baterai adalah 80% (Mark Hankins, 1991: 68), sehingga kapasitas energi baterai yang bisa digunakan untuk menyuplai beban adalah: = 4800 0.8 = 3840 ℎ Dengan kapasitas baterai penyimpanan energi listrik sebesar 3840 Wh dapat menyuplai beban pada waktu beban puncak yaitu sebesar 2800 Wh pada sisi tegangan AC atau 4600 Wh dengan efisiensi inverter 60 % di sisi tegangan DC atau sekitar 82,3 % atau dengan kata lain masih diperlukan tambahan baterai penyimpanan sebanyak 2 buah dengan kapasitas 12 V, 100 Ah. Kapasitas BCR Battery Charge Regulator (BCR) mempunyai dua fungsi utama. Fungsi utama sebagai titik pusat sambungan ke beban, modul sel surya dan beterai. Fungsi yang kedua adalah sebagai pengatur sistem agar penggunaan listriknya aman dan efektif, sehingga semua komponen-komponen sistem aman dari bahaya perubahan level tegangan. Untuk menetapkan ukuran BCR dipakai istilah total Ampere (A) dan Voltage (V). Beban pada sistem PLTS mengambil energi dari BCR. Kapasitas arus yang mengalir pada BCR dapat ditentukan dengan mengetahui beban maksimal yang terpasang dalam hal ini daya terpasang pada tempat penelitian yaitu 900 VA atau setara dengan 720 W dengan faktor daya 0,8. Pada sisi input inverter daya DC dihitung dengan memperhatikan efisiensi inverter yang digunakan. Efisiensi inverter yang terpasang adalah 60 % sehingga daya pada sisi DC adalah 1200 W, tegangan sistem adalah 24 volt maka kapasitas arus yang mengalir di BCR adalah:



=



(4)



1200 24 = 50



=



Selain itu harus memperhitungkan suplai arus dari panel solar cell ke baterai. Sebagaimana dijlelaskan di atas bahwa panel solar cell yang terpasang adalah 4 buah dengan kapasitas daya 100 Wp kombinasi seri paralel. Spesifikasi panel menunjukkan arus hubung singkatnya adalah 6.08 A, sehingga kalau diparelelkan 2 buah panel maka arus hubung singkatnya menjadi 12.16 A. Dengan memperhatikan arus maksimum pada sisi beban sebesar 50 A dan arus maksimum dari panel solar cell sebesar 12.16 A maka kapasitas BCR yang digunakan adalah tegangan 24 V dan arus nominal 50 A.



59



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.55-60)



978-602-60766-3-2



Rangkaian Kontrol Perpindahan Optimalisasi Hibrid PLTS-PLN pada bagian kontrolnya diperlukan untuk menjaga kontinuitas pelayanan baik pada kondisi normal maupun pada kondisi abnormal. Sumber suplai pada rangkaian kontrol adalah PLTS atau PLN melalui sakelar pilih. Jika sakelar pada posisi 1 maka sumbernya adalah PLTS dan jika sakelar pada posisi 2 maka sumbernya adalah PLN. Penggunaan dua sumber suplai dapat mengoptimalkan pengontrolan pada saat salah satu sumber bermasalah atau off. Sakelar kedua adalah pilihan kontrol manual dan otomatis. Jika sakelar pada posisi 1 maka sistem pengontrolannya adalah otomatis dan jika sakelar pada posisi 2 maka sistem pengontrolannya adalah manual. Pada posisi otomatis maka perpindahan sakelar untuk rangkaian daya atau yang menyuplai ke beban pada jam 17.00 dan jam 22.00. Pada jam 17.00 maka kontaktor 2 secara otomtis akan menyambungkan sumber PLTS ke beban sampai jam 22.00. Selanjutnya pada jam 22.00 maka kontaktor 1 akan menyambungkan sumber PLN ke beban sampai jam 17.00, hal ini berulang setiap hari dimana sumber PLTS akan digunakan untuk menyuplai beban pada waktu beban puncak. Jika kontrol pada posisi manual maka pilihan sumber ke beban bisa diatur sesuai kebutuhan misalnya sumber PLN off atau terjadi pemadaman di luar waktu beban puncak maka sumber PLTS bisa digunakan menyuplai beban, begitu pula sebaliknya jika terjadi masalah atau kerusakan pada sumber PLTS pada waktu beban puncak maka sumber PLN bisa digunakan untuk menyuplai beban, sehingga kontinuitas pelayanan ke beban tidak terganggu. PLN F N F N



PLTS



Selektor Suplai



2



SELEKTOR 1 SUPPLAY



Selektor Manual-Auto



4 6



13



K1



13 5 7



SELEKTOR 2 MANUAL / AUTO



2



4



MCB



MCB



8 57



6



1 2



3 4



5 6



1 3 2 4



5 6



K2



8 AUTO



Selektor PLN-PLTS SELEKTOR 3 PLN / PLTS



Auto



13 5 7



kt NO/ NC 2



2



4



6



8



MANUAL



1



A1



3



A1



K1



A1



K2



A2



A2



TIMER



PLN



A2



BEBAN



Beban PLTS



Gambar 6 Kontrol Perpindahan Sumber PLN ke PLTS dan PLTS ke PLN



KESIMPULAN Pemakaian energi listrik untuk mendesain PLTS didasarkan pemakaian energi listrik pada waktu beban puncak jam 17.00 sampai jam 22.00 dan hasil pengukuran selama 1 minggu diperoleh pemakaian energi listrik terbesar adalah 2.800 Wh. Pengembangan kontrol yang dilakukan adalah menggunakan dua sumber suplai pada kontrolnya yaitu PLN dan PLTS, sehingga keandalan sistem menjadi lebih baik. Jika salah satu sumber bermasalah atau off maka ada sumber alternatif yang bisa digunakan untuk menyuplai pengontrolannya sehingga kontinuitas pelayanan ke beban tidak terganggu. Selain itu sistem kontrolnya dilengkapi dengan pengontrolan secara manual, supaya sumber PLTS bisa digunakan di luar waktu beban puncak jika terjadi pemadaman oleh jaringan PLN atau sebaliknya sumber PLN bisa digunakan menyuplai beban pada waktu puncak jika sumber PLTS mengalami gangguan. Kapasitas panel yang terpasang bisa menyuplai beban pada waktu beban puncak sebesar 50,82 % dan kapasitas baterai penyimpanan energi listrik dapat menyuplai beban pada waktu beban puncak sebesar 82,30 %. DAFTAR PUSTAKA Bakhtiar dkk. 2013. Rancang Bangun Sistem Hibrid Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dengan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) untuk Masyarakat Pegunungan. Laporan Penelitian Hibah Bersaing. Makassar: Politeknik Negeri Ujung Pandang. ---------- . 2015. Rancang Bangun Pemanfaatan Solar Cell sebagai Sumber Energi Listrik pada Saat Beban Puncak PLN. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri III. Makassar: ATIM. Chenni, R. et all. 2007. A Detailed Modeling Method for Photovoltaic Cells. Journal of Energy, Volume 32 (Issue 9): pp 1724-1730. Liem Ek Bien, Ishak Kasim dan Wahyu Wibowo. 2008. Perancangan Sistem Hibrid Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan Jala-jala Listrik PLN untuk Rumah Perkotaan. JETri, Volume 8, (1) pp: 37-56. Prastawa, Andhika. 2006. Penerapan Teknologi Photovoltaic Grid-Connected. Jakarta: BPPT. 60



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.61-66)



978-602-60766-3-2



PEMODELAN PHASE ROTATION & DEROTATION BAGI PENERAPAN BASEBAND IF TUNING BERBASIS SOFTWARE PADA RF-UPCONVERTER 1,2,3)



Sirmayanti1), Farchia Ulfiah2), Airin Dewi Utami Thamrin3) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT RF-upconverter architecture can be a very important benchmark for achieving high efficiency and best linearity in driving a class switch mode amplifier (SMPA) amplifier. This scheme can generate the lowest noise (noise null) right at the carrier frequency (fc). This paper aims to determine the accuracy of over sampled ratio (OSR) and offset variables in the performance of the structured RF-upconverter and to study modeling through phase rotation & derotation as a baseband tuning application. The rotation process will be placed on the front side of the quantizer while the derotation process after the quantization process before loopback to the filter ΣΔ. With this methods, the distortion products will significantly move away from fc position. This study has also used channel tuning through large variable offset values as the best solution. The joint quantization method has been applied to increase the quantization noise level which is proven to decrease noise floor up to 3dB. This scheme pattern is expected to deliver the desired signal to reach fc at the lowest noise floor while its harmonic distortions will be shifted away from the desired signal. Keywords: Rotation, derotation, tuning, upconverter, software-radio



1. PENDAHULUAN Software radio merupakan sebuah konsep pengembangan multi-mode/multi-band sebagai solusi dari semakin meningkatnya ketidakcocokan standar-standar air-interface komunikasi radio. Sistem radio seharusnya dapat digunakan sama pada semua perangkat keras komunikasi dimanapun di seluruh dunia. Sebuah perangkat telepon (phone) seharusnya dapat mengakomodasi sistem global system for mobile communications (GSM) dan wideband-code division multiple access (W-CDMA) sebagai standar di Eropa, Pacific digital cellular (PDC) dan personal handy phone system (PHS) sebagai standar di Asia, dan juga pada Interim standard 54 (IS-54), IS-95 dan CDMA2000 sebagai standar di Amerika. Demikian pula bahwa phone tersebut juga seharusnya dapat mengakomodasi perbedaan fungsi-fungsi sistem komunikasi seperti selular universal mobile telecommunications systems (UMTS), cordless (contoh digital enchanced cordless telekommunications (DECT)), satelit UMTS, area jaringan pribadi (contoh buetooth) dan area jaringan lokal (contoh IEEE 802.11). Bahkan untuk beberapa fungsi terbaru dalam generasi keempat (G4) dan future G5 dan sistem mobile juga akan bertambah dalam daftar tersebut. Dengan demikian software radio dikembangkan agar terdapat suatu standar tunggal untuk dapat menguasai semua area dan semua pelayanan, sehingga pemakai cukup menggunakan satu sistem handset saja namun bersifat multi-mode/multi-band, Arfi (2015). Software radio lebih mendekatkan semua fungsi radio analog dengan digital signal processing (DSP), Vankka (2005). Oleh karena itu, untuk menuju digitalisasi transmisi, semua komponen analog akan dieliminasi dan digantikan dengan system DSP yang lebih fleksibel. Sebuah konsep baru sistem transmitter radio frequency (RF) kini telah diperkenalkan dengan menggunakan struktur Sigma-Delta (ΣΔ) yang akan menggantikan struktur analog seperti low pass filter (LPF), modulator dan band pass filter (BPF), local oscillator (LO). Salah satu model transmitter-RF yang berstruktur ΣΔ adalah Cartesian ΣΔ upconverter, dimana struktur ini cocok diaplikasikan pada standard WLAN dan WCDMA, Bassoo (2009). Performasi arsitektur RF-upconverter ini dapat menjadi tolak ukur yang sangat penting untuk mencapai efisiensi tinggi dan linearitas terbaik dalam men-drive penguat-penguat kelas switch mode SMPA. Skema tersebut diatas dapat menghasilkan noise terendah (noise null) tepat pada frekuensi pembawa, fc (carrier frequency), atau diatur pada ¼ dari frekuensi detak, fclock (clock frequency). Hasil penelitian Sirmayanti (2012) bahwa jika signal transmisi yang berada tepat pada fc maka tidak akan memperoleh distorsi sinyal. Namun demikian, sebagian besar system wireless mensyaratkan kesesuaian penyetelan (tunability) pada semua frekuensi band. Terdapat dua solusi yang mungkin dapat dilakukan; pertama, mengganti fclock pada sirkuit upconverter, namun berdampak pada kesatuan waktu (synthesized 1



Koresponding : Sirmayanti, Telp 082291298633, [email protected] 61



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.61-66)



978-602-60766-3-2



clock) dan juga ketersediaan resolusi frekuensi yang tepat. Kedua, mengaplikasikan foffset (frequency offset) pada sinyal input dalam posisi noise null. Dari kedua hal tersebut, hal yang paling mudah dilakukan adalah solusi opsi yang kedua karena foffset dapat dibangkitkan pada sirkuit baseband yang sudah ada. Namun permasalahan distorsi (ganggauan sinyal pengganggu yang tidak diinginkan) masih akan muncul saat fclock yang dioffset. Oleh karena itu, penelitian ini telah menerapkan tunability untuk meningkatkan dynamic range pemodelan RF-upconveter melalui metode phase rotation dan derotation. Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya oleh Sirmayanti (2014), bahwa saat variable foffset meningkat jika seluruh band di-shift melalui intermediate frequency (IF). Proses phase rotation akan ditempatkan pada sisi depan sebelum proses kuantisasi sedangkan proses phase derotation berada pada proses setelah kuantisasi atau sebelum dilakukan loopback kembali ke filter ΣΔ. Penelitian ini juga telah menggunakan channel tuning melalui variable-variabel nilai offset yang besar. Metode kuantisasi joint telah diterapkan untuk meningkatkan level noise kuantisasi yang terbukti dapat menurunkan noise floor hingga 3dB, Sirmayanti (2012). Pola skema ini diharapkan dapat mengantarkan sinyal yang diinginkan (desired signal) mencapai posisi fc tepat berada pada noise floor terendahnya sementara distorsi harmoniknya akan tergeser menjauhi desired signal tersebut. Bassoo (2009) melakukan pengembangan pada struktur polar Σ∆ seperti terlihat pada Gambar 1. Input signal berupa baseband I-Q dikonversi kedalam format polar menghasilkan , . Dua buah modulator low-pass Σ∆ ditempatkan untuk masing-masing signal R (amplituda) dan θ (fasa). Nilai R dikuantisasi dalam 4 level sedangkan dan θ dikuantisasi dalam 16 level terdistribusi antara nilai 0 hingga 2π. Luaran hasil kuantisasi akan dijadikan unit loop (feedback) kembali ke filter Σ∆ dan sekaligus juga diteruskan ke proses blok pulse width modulation (PWM) and pulse position modulation (PPM) dalam format polar (Polar to PWM/PPM) untuk menghasilkan pulsa waveform. Hasil inilah kemudian akan menjadi input untuk SMPA.



Gambar 1. Arsitektur polar Σ∆ oleh Bassoo (2009). Struktur polar Σ∆ dapat menghasilkan akurasi lebar dan posisi pulsa pada setiap cycle di frekuensi pembawa (carrier frequency). Selain itu, struktur polar Σ∆ memiliki bandwidth besar dibandingkan dengan struktur I-Q sehingga proses ini bisa mengurangi modulasi lebar pita yang diinginkan. Walaupun demikian, struktur ini tetap unggul dalam mengurangi kecepatan cuplik. Kekurangan struktur polar Σ∆ terdapat pada noise quantization dan noise floor yang tinggi yang menyebabkan munculnya banyak komponen spectral yang tak diinginkan bahkan menjadi gangguan bagi signal utama. Kuantisasi level pada struktur-strukturnya umumnya masih bergantung pada periode clock umum. Pengingkatan kinerja dengan meneliti model quantisasi per periode clock dengan mempertimbagkan setiap perubahan OSR diharapkan akan lebih akurat sehingga dapat sangat berpengaruh dalam membentuk lebar dan posisi bagi signal RF yang lebih efisien. Penelitian yang telah dilakukan ini merupakan penelitian yang berupaya untuk meningkatkan kinerja struktrur transmisi digital wireless-RF dengan meningkatkan dynamis range melalui baseband tuning dan menjauhkan harmonic distortion dari signal yang diinginkan. Adapun tujuan penulisan ini adalah untuk menentukan akurasi variabel OSR dan foffset yang tepat dalam kinerja transmiter-RF berstruktur ΣΔ dan untuk mengkaji pemodelan transmiter-RF melalui phase rotation & derotation dalam format Cartesian dan polar sebagai penerapan baseband IF tuning. Metode struktur Cartesian ΣΔ adalah termasuk yang direkomendasikan dalam desain transmisi digital RF. Hal ini semakin memungkinkan dikembangkan sebuah perangkat baru transmisi-RF berbasis software radio yang berdaya sangat rendah dan dengan ukuran perangkat transmitter yang kecil. Teknologi 5G pada kisaran 20 Gbps (nantinya menuju unlimited bps pada 62



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.61-66)



978-602-60766-3-2



generasi 6G) dan konsep digitalisasi struktur transmitter yang terintegrasi dalam aplikasi software defined radio (SDR) akan dipersyaratkan pada struktur arsitektur dan infrastruktur teknologi berdimensi kecil dan hanya membutuhkan energi daya yang kecil (mWatt transmiter). Urgensi penelitian ini adalah untuk peningkatan kinerja transmisi-RF baik dari segi efisiensi dan kelinearannya. Hasilnya akan diterapkan pada pembangunan arsitektur RF berstruktur ΣΔ full digital murni untuk aplikasi sebagai sebuah software radio. Hasil metode ini kelak dapat dirancang oleh peneliti di bidang mikroelektronika RF-design dalam bentuk digital circuit sehingga menghasilkan sebuah chip tunggal sebagai transmitter-RF integration circuit (IC). 2. METODE PENELITIAN Pelaksanaan simulasi telah dilakukan di Laboratorium Frekuensi Tinggi, Transmisi dan Gelombang Mikro Politeknik Negeri Ujung Pandang dengan waktu pelaksanaan selama delapan bulan di tahun 2017.



Gambar 2. Struktur RF-upconverter dengan aplikasi phase rotation (δ) dan deroration (-δ).



Gambar 3. Flowchart simulasi penelitian. 63



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.61-66)



978-602-60766-3-2



Desain Cartesian ΣΔ telah dikembangkan pada sisi blok Quantisernya dengan menambahkan unit offset phase rotation dan derotation, Gambar 2. Analisis akan dilaksanakan untuk mengetahui tingkat resolusi yang terbaik pada pemilihan variasi OSR dan foffset yang digunakan untuk berbagai level kuantisasi yang digunakan. Adapun langkah-langkah kerja pemodelan dalam simulasi Matlab diperlihatkan pada Gambar 3. Penentuan variable, algoritma dan code pemograman dilakukan dalam memudahkan pelabelan pada keseluruhan sistem. Dalam proses simulasi, fungsi function dan looping akan dibuat sehingga pelabelan variable yang tepat bisa memudahkan dalam pengerjaan penelitian ini. Simulasi pemodelan berupa function akan dibuat pada tiap blok-blok struktur . Sistem integrasi keseluruhan blok akan dibuat dalam bentuk main program sebagaimana terlihat jalur prosesnya pada flowchart simulasi. Hasil simulasi dapat berupa grafik spektrum yang diplot pada output blok diagram tersebut. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Kami menerapkan nilai offset besar pada sinyal yang ditransmisikan untuk menjaga agar semua produk distorsi pada spectrum dapat menjauh dari band kanal yang diinginkan. Selama proses offset berlangsung maka hal ini dapat menyebabkan peningkatan besar pada noise floor disekitar sinyalnya dan dengan demikian kanal yang diinginkan tidak lagi berada dalam posisi nol terendah. Keuntungan menggunakan offset besar adalah bahwa sinyal yang diinginkan dapat dijauhkan dari harmonic, terlebih lagi jika sudah menggunakan filter band pass maka posisi sinyal tersebut benar-benar akan terbebas murni dari segala distorsi. Hal ini kemudian sinyal tersebut dapat dikembalikan ke posisi nol noise floor. Inilah yang disebut sebagai tuning baseband. Metode phase rotation dalam tuning baseband dilakukan melalui perputaran null frequency dengan cara mengalikannya dengan sebuah rotasi fasa (δ) dengan complex envelope keluaran dari  modulator. Dalam simulasi ini telah diasumsikan output dari  modulator adalah berupa baseband, = + , sehingga delay



dapat ditentukan melalui



( )=



∗



(1)



dimana = 2 , δ adalah rotasi fasa (phasa rotation), N adalah jumlah sampel dan n adalah tahap fasa. Konsep pemodelan ini menunjukkan bahwa pergeseran fasa harus selalu berada dalam format Cartesian dan pengolahan selanjutnya mengikuti langkah-langkah untuk kuantisasi dalam format Polar. Metode konversi dapat dilakukan dengan persamaan umum = + dan = tan . Dalam hal ini perlu dicatat bahwa metode phase rotation tidak dilakukan selama proses kuantisasi amplitude berlangsung namun hanya terpengaruh pada proses kuantisasi fasa saja. Tujuan teknik phase rotation adalah untuk membuat versi delay bagi setiap keluaran proses kuantisasi fasa, dan diberi symbol . Nilai ini dibuat harus serupa dengan nilai fasa signal menuju blok 'Polar to PWM / PPM'. Dengan kata lain, input blok 'Polar ke PWM / PPM' berada pada format Polar [R, ]. Metode phase derotation dilaksanakan pada proses umpan balik (feedback loop)  modulator. Sebagaimana terlihat pada Gambar 2, keluaran dari blok Qθ selain menuju blok 'Polar ke PWM / PPM' juga menuju ke proses feedback loop  modulator. Tujuan metode ini adalah untuk mengantisipasi adanya error feedback ke sisi  modulator. Nilai phase derotation disebut phase shift ( ), dan dapat dituliskan dalam persamaan: =



−



(2)



dimana phase shift ( ) berada dalam format Cartesian. Dalam menentukan akurasi OSR dan foffset yang tepat dalam kinerja transmiter-RF ΣΔ maka pertimbangan nilai level amplitudo, , juga sangat ditentukan. Dalam hal menentukan nilai dilakukan melalui metode kuantisai joint yaitu terdiri dari pemilihan nilai terdekat selama proses kuantisasi berdasarkan bentuk gelombang dengan susunan clock genap (even) dan clock ganjil (odd); yakni (4 , 0) untuk clock (3 genap dan , 0) untuk clock ganjil, Sirmayanti (2012). Parameter lainnya adalah kuantisasi fasa yang dikuantisasi secara merata ke dalam sejumlah tingkat kuantisasi fasa yang disebut , dari kisaran 0 sampai 2π. Hasil kuantisasi fasa disebut . Tabel 1 memperlihatkan variasi OSR dan efek level kuantisasinya. Perbedaan OSR yang digunakan mempengaruhi perubahan level kuantisasi yang diinginkan. Gambar 4 memperlihatkan spectrum RF-upconverters perbandingan antara kondisi offset dan tuning. Input signal menggunakan signal orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) dengan nilai Bofdm=16 MHz (cocok untuk aplikasi sistem wireless local area network, WLAN) dengan frequency carrier fc=1024 64



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.61-66)



978-602-60766-3-2



MHz. Semua ukuran bin diasumsikan sebesar 1 MHz. Pada saat offset=0 maka tampak tidak ada produk harmonik yang terjadi namun posisi channel tidak null (tidak berada pada posisi terrendah noise floor). Melalui metode tuning baseband dengan terapan phase rotation dan derotation maka nampak pula pada Gambar 4 bahwa posisi channel seolah-olah tetap berada persis saat kondisi offset namun posisinya sudah bergeser pada null. Semakin besar nilai phase rotation, , maka sangat berpotensi untuk menggeser jauh semua produk distorsi untuk menjauhi kanal band yang diinginkan.



Gambar 4. Hasil simulasi luaran spectrum struktur RF-upconverters.



αo 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 αE 0 2 4 6 8 10 12



Tabel 1. Kuantisasi level menurut OSR yang berbeda-beda OSRRF (=NP) Quantisation scheme 4 8 16 32 64 0 0 0 0 0 0.9003 0.4873 0.2484 0.1248 0.0625 1.1763 0.7074 0.3696 0.1868 1.0587 0.6002 0.3094 1.2488 0.8078 0.4290 0.9843 0.5444 1.1229 0.6546 1.2184 0.7585 O 1.2671 0.8551 D D 0.9434 1.0227 1.0921 1.1510 1.1988 1.2351 1.2595 1.2717 0 1.2733 -



0 0.9003 1.2733 -



0 0.4873 0.9003 1.1763 1.2733 -



0 0.2484 0.4873 0.7074 0.9003 1.0587 1.1763



0 0.1248 0.2484 0.3696 0.4873 0.6002 0.7074



E V E N



65



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.61-66)



14 16 18 20 22 24 26 28 30 32



-



-



-



978-602-60766-3-2



1.2488 1.2733 -



0.8078 0.9003 0.9843 1.0587 1.1229 1.1763 1.2184 1.2488 1.2671 1.2733



4. KESIMPULAN 1) Penerapan baseband tuning pada blok output 'Polar to PWM / PPP' telah disimulasikan. Pada hasil telah menunjukkan bahwa proses tuning memungkinkan sebuah sinyal berpindah posisi tanpa harus dilakukan penghapusan sinyal harmoniknya. 2) Struktur ΣΔ dapat digunakan untuk mengelolah skema modulasi dengan tingkat kompleksitas tinggi seperti OFDM. Dengan menghasilkan keluaran berupa pulse waveform maka struktur RF-upconverter tersebut dapat lebih mudah didesain menuju transmitter-RF GHz yang lebih linear dan efisien. Hal ini juga untuk menjawab pensyaratan kesesuaian penyetelan (tunability) pada semua frekuensi band pada digitalisasi sistem komunikasi wireless saat ini menuju aplikasi software radio. 5. DAFTAR PUSTAKA Arfi, A.B., Helaoui, M. dan Ghannouchi, F.M. 2015. All-digital sigma-delta RF modulator for software defined radio applications. IEEE Canadian Conference Electrical and Computer Engineering (CCECE). Hal. 1379-1382. Bassoo, V., dan Faulkner, M. 2009. Sigma-delta digital drive signals for switchmode power amplifiers. Electronics Letters, vol. 44, hal. 1299-1300. Sirmayanti, S., and Mike Faulkner. 2014. ΣΔ Modulator for Digital Wireless Architecture: A review a revie. IEEE MICEEI International Conference. Hal. 83-87. Sirmayanti, S., Bassoo, V., dan Faulkner, M. 2012. OFDM performance with Odd-Even Quantisation in Cartesian DS upconverters. IEEE International Conference on Signal Processing and Communication Systems (ICPCS). Hal. 1-5. Sirmayanti, S., Bassoo, V., King, H. dan Faulkner, M. 2012. Odd-even quantisation and Cartesian delta-sigma (ΔΣ) Upconverters for Transmitter Design. IEEE International Conference Communication Systems (ICCS). Hal. 100104. Sirmayanti, S., dan Faulkner, M. 2014. Tuning baseband on Cartesian Delta-Sigma Up-conversion. IET e-Letters Journal, Vol. 50(8), hal. 635-637. Vankka, J. 2005. Digital synthesizers and transmitters for software radio: Springer.



6. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Politeknik Negeri Ujung Pandang pada unit Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat (UPPM) dan khususnya kepada Direktorat Riset dan Pengabdian Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan Kementrian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi yang telah memberikan pendanaan sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik, Sesuai dengan kontrak Penelitian Tahun Anggaran 2017 Nomor: 052/SP2H/LT/DPRM/IV/2017, tanggal 3 April 2017.



66



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.67-72)



978-602-60766-3-2



PERANCANGAN DESAIN KARAKTER FILM ANIMASI SEBAGAI MEDIA PENGENALAN ANGKA PADA TAMAN KANAK-KANAK (TK) 1)



Mardawia Mabe Parenreng1 Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT Currently, the technological development greatly affects the growth and development of children. The simplicity of internet access via smartphone and gadget makes the children become internet addicted so that impacting the child’s daily behavior. Therefore it required the solution for the child no longer addicted using smartphone and gadget i.e. providing a healthier spectacle, one of them with animated film. Animated film that made in this research is about education with the target for children i.e. the number recognition for children at kindergarten age. With this film, the children can watch while studying without feeling bored because character selection used is made funny and properties used are made unique that describing the shape of number displayed. This animated film is made with 7 minutes duration including opening and closing. The numbers introduced are 0 until 9. Keywords: animated film, number recognition, character.



1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tidak dapat dipungkiri perkembangan teknologi saat ini sangat mempengaruhi tumbuh kembang anak. Adanya kemudahan akses internet melalui smartphone ataupun gadget membuat anak-anak semakin ketergantungan dengan internet. Tontonan yang tidak sehat menjadi konsumsi anak-anak setiap hari apa lagi jika penggunaan smartphone ataupun gadget tidak dipantau oleh orang tua sehingga dampak buruk yang terjadi anak-anak menjadi kecanduan internet, dan bila sudah kecanduan maka juga akan merusak mata disebabkan terlalu lama didepan layar, serta kurang bersosialisasi. Belum lagi pada usia kanak-kanak merupakan periode emas dimana anak-anak akan dengan mudah merekam setiap apa yang dilihat dan juga meniruh prilaku yang ditonton. Untuk mengatasi hal tersebut dibutuhnya solusi pengganti tontonan yang lebih sehat, dimana anak-anak dapat belajar sambil menonton menggunakan layar televisi salah satunya adalah animasi Perkembangan animasi pada saat ini bejalan sangat cepat dalam berbagai bidang. Animasi begitu dikenal dalam bidang perfileman terutama dunia anak misalnya saja film. Sebuah film animasi diketahui dapat memberikan pelajaran pada anak yang menontonnya, seperti film upin dan ipin, dari film tersebut anakanak bisa mengambil pelajaran tentang sholat dan puasa, belajar mengenal huruf, angka dan berhitung melalui lagu yang dinyayikan oleh upin dan ipin bersama teman-teman sekolah. Sehingga dari film animasi tersebut anak-anak mendapat tontonan yang lebih sehat dapat belajar sambil menonton. Dalam dunia pendidikan memberikan berbagai keuntungan bagi siswa dan juga bagi pegajar. Bagi siswa, animasi dapat menigkatkan minat belajar dan pemahaman suatu bidang ilmu tertentu. Bagi pihak pengajar, animasi dapat mempermudah proses pembelajaran dan pengajaran dalam menyampaikan materi kepada siswa. Berdasarkan permasalahan diatas, maka penulis tertarik untuk membuat animasi dibidang pendidikan tentang pengenalan angka untuk taman kanak-kanak (TK), dengan judul “Perancangan Desain Karakter Film Animasi sebagai Media Pengenalan Angka pada Taman Kanak-kanak (TK)”. Mengingat anak pada usia TK sudah mulai diajarkan tentang pengenalan angka dan dengan menggunakan animasi bermanfaat untuk menunjang dan meningkatkan pemahaman anak. Pemilihan karakter yang lucu sehingga meningkatkan minat anak untuk belajar dan anak juga tidak merasa jenuh, dan juga anak-anak dapat terhindar dari penggunaan smartphone dan gadget. Masalah



1



Koresponding : Mardawia Mabe Parenreng, Telp 081330066003, [email protected] 67



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.67-72)



978-602-60766-3-2



Permasalahan yang diangkat pada penelitian ini mengenai cara mendesain karakter yang lucu sehingga dapat menerik perhatian anak-anak agar senang menonton film animasi yang dibuat dan membuat konsep cerita yang menarik dan bermutu yang dapat dijadikan sebagai media untuk pembelajarn bagi anakanak taman kanak-kanak (TK). Tujuan Pada penelitian ini dibuat film animasi pengenalan angka pada anak usia taman kanak-kanak sehingga dengan film animasi ini anak-anak dapat menonton sambil belajar dan juga dapat terhindar dari penggunaan smart phone dan gadget Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi anak-anak khususnya pada taman kanakkanak karena dengan film animasi ini anak-anak mendapat tontonan yang lebih sehat dan dapat belajar sambil menonton sehingga anak-anak menjadi tidak jenuh dan dapat terhindar dari penggunaan smart phone dan gadget. Penelitia Terkait Beberapa tulisan mengenai penelitian tentang animasi yang telah dilakukan dan manfaat animasi sebagai berikut Khairil Ilmanu Nafia dalam tulisannya yang berjudul Perancangan Desain Karakter Film Animasi “Try Out” sebagai Media Motivasi Belajar Siswa SMP Sebelum UN. Dalam paper ini dijelaskan bahwa dengan menciptakan sebuah karakter film animasi motivasi diharapkan dapat memberikan dorongan motivasi pada siswa agar siswa dapat lebih percaya diri pada saat menghadapai UN. Karakter yang dibuat mampu memberikan pengaruh pada saat film animasi ini di tonton oleh siswa siswi. Kadek Sukiyasa dan Sukoco dalam tulisannya yang berjudul Pengaruh Media Animasi Terhadap Hasil belajar dan Motivasi Belajar Siswa Materi Sistem Kelistrikan Otomotif. Dalam paper ini diketahui bahwa hasil belajar dan motivasi belajar siswa yang diajarkan dengan menggunakan media animasi lebih tinggi dari hasil belajar dan motivasi belajar siswa yag dajarkan menggunakan media powerpoint Endro Joko Wibowo (2013) dengan judul Pembuatan Media Pembelajaran Pengenalan Bangun Ruang Pada Sekolah Dasar Negeri 1 Tamanrejo Blora Berbasis Multimedia Interaktif. Dalam penelitian ini di buat sebuah media pembelajaran untuk pengenalan bangun ruang sebagai suatu software yang mampu memberikan efektifitas dan interaktifitas siswa dalam memahami bangun ruang. Dan sofwareyang dibuat mengikuti perkembangan teknologi pendidikan, siswa dapat belajar kapan saja dan dimana saja. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan dengan bebrapa tahapan pengerjaan diantaranya: melakukan studi literatur terhadap beberapa refrensi yang relevan dengan topik penelitian, pembuatan blok diagram urutan pengerjaan film animasi pengenalan angka seperti pada gambar 2.1 berikut:



68



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.67-72)



978-602-60766-3-2



Gambar 1. Tahapan Perancangan Film Tahapan Pengembangan Tahapan ini merupakan tahapan menciptakan storyline, dimana ide cerita yang diangkat yaitu pengenalan angka untuk anak usia taman kanak-kanak (TK). Dari story line ini selanjutnya ditindak lanjuti dengan membuat storyboard. Storyboard seperti versi buku komik yang digambar dengan tangan sebagai cetak biru dari adegan-adegan dan dialog-dialog dari film yan dibuat Tahapan Pra Produksi Tahapan ini, mulai dilakukan perekaman suara dan membuat rol berisi urutan storyboard. Perekaman meliputi dialog-dialog yang ada didalam storyboard. Komponen lin yang dibuat pada tahapan ini yaitu: membuat cerita, Naskah cerita, storyboard dan konsep karakter Tahapan Produksi Tahapan ini dibuat karakter tiga dimensi yang disesuaikan dengan karakteristik pemeran utama dalam cerita. Ada empat karakter utama yaitu caca, mama caca, bimbo dan ibu penjual. Komponenkomponen lain yang dibuat dalam tahap produksi yaitu Modeling, texturing, rigging, aniation, dan rendering Tahapan Pasca Produksi Tahapan ini merupakan tahapan pembuatan film yaitu dilakukan setelah proses produksi rampung. Tahapan ini terdiri penyatuan film secara keseluruhan mulai, dilakukan compositing, pemberian back sound, pembuatan opening dan closing. 69



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.67-72)



978-602-60766-3-2



3. HASIL DAN PEMBAHASAN Secara keseluruhan tahapan-tahapan pembuatan film animasi telah dilakukan. untuk tahap praproduksi berisi ide cerita, konsep karakter story line dan story board. Ide cerita Pembuatan film animasi pendidikan untuk anak-anak terkhusus pada taman kanak-kanak (TK). Film ini didesain agar anak-anak bisa menonton sambil belajar. Melalui film ini,akan diperkenalkan angka dan benda. Angka yang diperkenalkan yaitu angka 1 sampai 9. Untuk karakter utama dipilih anak perempuan yang ceria dan gemar membantu ibu didapur. Konsep Karakter Pemilihan karakter dalam pembuatan animasi ini terdiri dari 4 karakter utama antara lain: 1. Caca, anak perempuan usia 5 tahun, berambut sebahu, kulit kuning langsat, cerdas, periang santun, senang membantu orang lain 2. Bimbo, anak laki-laki usia 5 tahun, berambut pendek, berkacamata, kulit sawo matang, cerdas, riang gembira 3. Ibu Warung: pemilik warung serba ada, usia 30 tahun ceria dan riang senang pada anak kecil 4. Ibu, ibunda caca, usia 30 tahun, ibu rumah tangga, senang memasak dan penyayang, sopan dan santun. Story Line Berdasarkan dari ide cerita dan profil karakter maka dibuat story line sebagai berikut: Belajar Mengenal Angka Minggu pagi, Caca sedang bermain boneka di kamar. Tiba-tiba ibu memanggil dan meminta tolong kepada Caca untuk membeli sayur dan buah di warung depan kompleks perumahan (serba ada) sambil memberikan catatan belanja. Selama di perjalanan, Caca melihat beberapa objek yang menyerupai angka. Dengan riang gembira, caca menyebutkan objek tersebut beserta angka yang menyerupainya. Sesampainya di warung, Caca memberikan catatan belanja kepada si penjual. Dengan nada suara senang dan riang si penjual membacakan catatan belanja buah dan sayuran tersebut Ibu penjual meminta aca untuk mengambil 6 tomat, 3 wortel, 5 apel, 2 mangga dan 8 cabai besar. Setelah caca mengambil buah dan sayur yang dipesan, caca langsung membayar blanjaannya dan pamit pulang. Dalam perjalanan pulang, Caca bertemu dengan temannya yang bernama Bimbo yang sedang kesulitan menghitung buah kelapa yang diperintahkan oleh ibunya. Kemudian dengan wajah sedikit memohon Bimbo meminta Caca membantunya. Dengan senang hati Caca membantu menghitung buah kelapa tersebut. Setelah membantu Bimbo, Caca segera pamit pulang. Sesampainya di rumah, Caca kembali menghitung buah dan sayur yang dibeli dan menatanya diatas meja. Caca sangat senang karna berhasil menyelesaikan menolong ibunya. Story board Story board merupakan penyajian cerita berupa gambar. Gambar yang dibuat berdasarkan dari script cerita. Pada story board di tentukan jumlah scane dan cut yaitu 5 scane 38 cut.



70



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.67-72)



978-602-60766-3-2



Gambar 2. Contoh Story Board, Cut 3 dan Cut 5 Karakter Utama Untuk desain karakter utama digunakan aplikasi iclone dari desain karakter berdasarkan profil masing-masing karakter diperoleh hasil sebagai berikut:



Gambar 3. Karakter Utama, Caca, Mama Caca, Bimbo, dan Ibu Penjual (dari kiri ke kanan) 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil yang telah dperoleh, maka dapat dsimpulkan: 1) Film animasi merupakan tontonan bagi anak-anak dimana dari tontonan tersebut anak-anak bisa menonton sambil belajar 2) Dari film animasi ini dapat mengalihkan perhatian anak dari youtube ke video animasi yang lebih mendidik 5. DAFTAR PUSTAKA Endro Joko Wibowo, 2013, “Pembuatan Media Pembelajaran Pengenalan Bangun Ruang pada Sekolah Dasar Negeri 1 Tamanrejo Blora Berbasis Multimedia Interaktif”, Fakultas Teknologi Informatika, Universitas Surakarta. Fidelis Josaphat Soekahar, 2004, “Open Source 3D Animasi Blender Publisher”, Jakarta. Khairil Ilman Nafian, “Perancangan Desain Karakter Film Animasi “Try Out” sebagai Media Motivasi Belajar Siswa SMP Sebelum UN”, Desain Produk Industri, FTSP ITS: Surabaya. Kadek Sukiyasa, dkk, 2013, “Pengaruh Media Animasi Terhadap Hasil Belajar dan Motivasi Belajar Siswa Materi Sistem Kelistrikan Otomotif”, Jurnal Pendidikan Vokasi, Vol 3, Nomer 1, Universitas Negeri Yogyakarta. 71



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.67-72)



978-602-60766-3-2



S, Wojowasito. 1997. Kamus Umum Lengkap, Bandung. Penerbit: Pengarang, Zaharuddin G. Djalle, 2007, “The making of 3D animation movie”, Informatika. 6. UCAPAN TERIMA KASIH Penelitian ini terlaksana atas dukungan beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan termakasih kepada : 1. Politeknik Negeri Ujung Pandang yang telah mendanai penelitian ini 2. Ketua UPPM politeknik negeri ujung pandang yang telah menerima usulan penelitian ini 3. Jurusan Teknik Elektro dan program Studi Teknik Multimedia yang telah memfasilitasi peralatan berua komputer 4. Semua pihak yang tidak tersebutkan namanya yang telah membantu mengerjakan penelitian ini.



72



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.73-78)



978-602-60766-3-2



PENGARUH LETAK KAPASITOR TERHADAP PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA INSTALASI MOTOR LISTRIK 1,2)



Ahmad Rizal Sultan1), Ahmad Gaffar2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT The addition of capacitors to the motor load acts as the reactive power supply required by the motor so that the motor load no longer draws much of the reactive power from the system. The reactive power of the unused power system into energy is only required to generate magnetic flux on the inductive load. However, this reactive power remains a burden for power generation which, when the value is large, causes the system power factor to decrease. The addition of capacitors as reactive power compensators to their applications, most of them are placed close to loads that require reactive power compensation. In this research, experimental research has been done by placing the capacitor compensator in different position to see the condition of the system response to the condition of the motor installation. Test results indicate the effect of capacitor’s positioning as an improvement of the power factors for a power installation. Power factor improvements will be optimal when capacitors are placed for individual compensation positions compared to global compensation and group compensation positions. Keywords: Power factor improvement, motor installation



1. PENDAHULUAN Dalam sistem tenaga listrik, terdapat tiga jenis daya yaitu daya semu, daya aktif, dan daya reaktif. Hal-hal yang mempengaruhi kebutuhan daya listrik dapat dipengaruhi oleh jumlah beban, jenis beban, jenis penghantar maupun jarak antara sumber listrik dengan beban. Semakin tinggi daya reaktif beban maka faktor daya akan semakin rendah begitupula ketika daya reaktif beban kecil maka faktor daya akan tinggi. Untuk beban rumah tangga, kebutuhan daya reaktif masih kecil dan dianggap normal, sedangkan pada beban industri yang menggunakan banyak beban yang bersifat induktif seperti motor listrik. Kebutuhan daya reaktif untuk beban industri sangat besar karena kebanyakan bebannya adalah motor-motor listrik, sehingga menyebabkan faktor daya sistem menjadi rendah. Untuk memperbaiki faktor daya tersebut, salah satu metode adalah dengan menambahkan kapasitor sebagai kompensator daya reaktif. Penambahan kapasitor pada beban motor berperan sebagai penyuplai daya reaktif yang dibutuhkan oleh motor sehingga beban motor tersebut tidak lagi menarik banyak daya reaktif dari sistem. Daya reaktif pada sistem tenaga listrik tidak terpakai menjadi energi hanya dibutuhkan untuk membangkitkan fluks magnet pada beban induktif. Namun daya reaktif ini tetap menjadi beban bagi pembangkit listrik yang ketika nilainya besar, menyebabkan faktor daya sistem menjadi menurun. Penambahan kapasitor sebagai kompensator daya reaktif pada penerapannya, kebanyakan diletakkan dekat dengan beban yang membutuhkan kompensasi daya reaktif. Dalam penelitian ini akan dilakukan penelitian eksperimental dengan meletakkan kapasitor kompensator di posisi dan letak jarak yang berbeda untuk melihat kondisi tanggapan sistem terhadap kondisi tersebut pada instalasi tenaga (motor listrik). Tujuan penelitian eksperimental ini yaitu mengidentifikasi pengaruh letak kapasitor terhadap unjuk kerja sistem instalasi tenaga dan membandingkan pengaruh nilai kapasitas kapasitor terhadap unjuk kerja sistem instalasi tenaga 2. METODE PENELITIAN Pelaksanaan penelitian eksperimental ini telah dilakukan di Bengkel Listrik PS Teknik Listrik Politeknik Negeri Ujung Pandang. Kegiatan penelitian ini memanfaatkan waktu selama kurang lebih delapan bulan. Secara detail tahapan-tahapan penelitian ini antara lain : a. Tahap Persiapan Pada tahap ini, semua peralatan (panel, kabel dan beban motor) dirangkai. Nilai faktor daya instalasi diukur dengan menggunakan alat ukur cos φ meter. Nilai kapasitas kapasitor untuk perbaikan faktor daya dihitung.



1



Korespondensi: Ahmad R. Sultan, +(62) 8124123572, [email protected] 73



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.73-78)



978-602-60766-3-2



b. Tahap Pengujian Melakukan pengamatan pada alat ukur (arus, tegangan dan faktor daya) untuk tiga kondisi pemasangan kapasitor untuk perbaikan faktor daya yaitu untuk tiap pemasangan kapasitor untuk lokasi pemasangan global compensation, group compensation dan individual compensation. Pengujian ini dilakukan juga untuk berbagai variasi letak pemasangan kapasitor. Diagram alir tahap pengujian ini dapat dilihat pada Gambar 1. c. Tahap Analisis Hasil Pengujian Melakukan analisis data hasil eksperimen pengaruh letak kapasitor sebagai perbaikan faktor daya pada instalasi tenaga. Analisis dilakukan untuk variasi letak kapasitor. d. Tahap Penyusunan Laporan Setelah penelitian eksperimental dan analisis hasil pengujian, maka disusunlah tulisan dalam bentuk laporan lengkap penelitian



Gambar 1. Diagram alir tahap pengujian 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ekperimental ini dilaksanakan di Bengkel Teknik Listrik Polieteknik Negeri Ujung Pandang. Foto pengujian dari penelitian eksperimental ini dapat dilihat pada lampiran. Jenis motor listrik yang beban instalasi tenaga terdiri atas : Motor 1 Motor induksi tiga phase (TECO) Daya 1 HP (0.75 kW)



Motor 2 Motor induksi tiga phase (TECO) Daya 2 HP (1,5 kW)



Motor 3 Motor induksi tiga phase (TECO) Daya 2 HP (1,5 kW)



74



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.73-78)



Putaran 920 rpm IP 54 Tegangan 380 Volt, 50 Hertz



Putaran 2860 rpm IP 54 Tegangan 380 Volt, 50 Hertz



978-602-60766-3-2



Putaran 2860 rpm IP 54 Tegangan 380 Volt, 50 Hertz



Pemodelan beban instalasi tenaga dapat dilihat pada gambar 2. Dari gambar tersebut terlihat variasi letak kapasitor untuk perbaikan faktor daya yaitu posisi-1 untuk model individual compensation, posisi-2 untuk model group compensation dan posisi-3 untuk global compensation



Gambar 2. Posisi berbagai letak kapasitor untuk perbaikan faktor daya Faktor daya pada kondisi awal Pada kondisi awal, nilai faktor daya pada saat ketiga beban instalasi tenaga dihubungkan pada sistem adalah 0,2 (nilai faktor daya saat motor listrik tidak dibebani). Nilai faktor daya inilah yang digunakan sebagai dasar analisis untuk menentukan nilai kapasitas kapasitor yang akan digunakan untuk perbaikan faktor daya pada berbagai metode pemasangan kapasitor. Sebagai dasar perhitungan nilai kapasitas kapasitor, nilai faktor yang menjadi acuan dalam perbaikan faktor daya adalah 0.95. Nilai daya kapasitor bank yang akan digunakan tergantung pada nilai faktor daya yang diinginkan (0,95) dan nilai faktor daya pada kondisi awal (0.2) Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram kompensasi berikut :



75



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.73-78)



978-602-60766-3-2



Gambar 3. Diagram daya untuk menentukan daya kapasitor Sebelum ada perbaikan faktor daya, nilai cos φ1 = 0.2 dan setelah dilakukan perbaikan sesuai yang diinginkan ditunjukkan dengan nilai cos φ2 = 0.95. Maka besar daya kapasitor yang diperlukan adalah : QC = kW ( Tan φ1 - Tan φ2 ) Dari gambar 3 tersebut, dapat dilihat bahwa semakin besar rentang nilai antara nilai φ1 dan φ2 maka semakin besar daya kapasitor yang akan digunakan (Qc). Nilai kapasitas kapasitor yang dibutuhkan dapat dihitung dengan metode perhitungan sederhana sebagai berikut : - Daya Reaktif Sebelum Dikompensasi (kVAR) Cos φ1 = 0,2, maka φ1 = 1,3694 - Daya Reaktif Setelah Dikompensasi (kVAR) Cos φ2 = 0,95, maka φ2 = 0,4510 - Daya kapasitor bank yang dibutuhkan adalah : QC = kW ( Tan φ1- Tan φ2 ) = 3,75 ( tan 1,3694 – tan 0,4510) = 16555 VAR - Kapasitas kapasitor yang dibutuhkan : C= = =



. . .



. , ,



.



.



.



.



= 365,117 µF



Jadi kapasitas kapasitor yang dibutuhkan untuk memperbaiki Cos φ1 0,2 menjadi Cos φ2 0,95 adalah 365,117 µF atau bisa digenapkan menjadi 400 µF. Oleh karena tidak didapatkan kapasitor sebesar 400 µF, maka sebagai data perbandingan untuk melihat variasi letak kapasitor untuk perbaikan faktor daya pada posisi global compensation, group compensation dan individual compensation maka digunakan kapasitor dengan nilai 20 µF yang dipasang secara ∆. Metode pemasangan kapasitor secara Global Compensation Pada kondisi global compensation ini, kapasitor 20 µF dipasang pada posisi-3 (lihat Gambar 2). Dari hasil eksperimental terlihat bahwa untuk kondisi motor 1 yang beroperasi, maka faktor daya berubah dari dari 0,2 lag menjadi 0,25 lag. Keadaan yang juga terjadi saat motor 2 dan motor 3 beroperasi, maka nilai faktor daya berubah dari 0.825 lag menjadi 0.86 lag. Demikian pula pada saat tiga beban motor dioperasikan secara bersamaan, maka nilai faktor daya berubah dari 0.2 lag menjadi 0.25 lag. Perbandingan hasil eksperimental dapat dilihat pada Tabel 1.



76



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.73-78)



978-602-60766-3-2



Tabel 1. Perbandingan nilai cos φ untuk pemasangan kapasitor untuk Global Compensation Nilai faktor daya No Kondisi operasi Sebelum pemasangan Setelah Pemasangan motor listrik kapasitor Kapasitor 1 Motor 1 beroperasi 0.2 lag 0.25 lag 2 Motor 2 dan 3 beroperasi 0.825 lag 0.86 lag 3 Motor 1,2 dan 3 beroperasi 0.2 lag 0.25 lag Metode pemasangan kapasitor secara Group Compensation Pada kondisi ini, kapasitor 20 µF dipasang pada posisi-2 (lihat Gambar 2). Dari hasil eksperimental terlihat bahwa untuk kondisi motor 1 yang beroperasi, maka faktor daya berubah dari dari 0,2 lag menjadi 0,1 lead. Keadaan yang juga terjadi saat motor 2 dan motor 3 beroperasi, maka nilai faktor daya berubah dari 0.825 lag menjadi 0.18 lead. Demikian pula pada saat tiga beban motor dioperasikan secara bersamaan, maka nilai faktor daya berubah dari 0.2 lag menjadi 0.15 lead. Perbandingan hasil eksperimental dapat dilihat pada Tabel 2.



No 1 2 3



Tabel 2. Perbandingan nilai cos φ untuk pemasangan kapasitor untuk Group Compensation Nilai faktor daya Kondisi operasi Sebelum pemasangan Setelah Pemasangan motor listrik kapasitor Kapasitor Motor 1 beroperasi 0.2 lag 0.1 lead Motor 2 dan 3 beroperasi 0.825 lag 0.18 lead Motor 1,2 dan 3 beroperasi 0.2 lag 0.15 lead



Metode pemasangan kapasitor secara Individual Compensation Pada pemasangan kapasitor secara Individual Compensation ini, kapasitor 20 µF dipasang pada posisi-1 (lihat Gambar 2). Pada kondisi, kapasitor dipasang bergantian untuk setiap motor. Dari hasil eksperimental terlihat bahwa untuk kondisi motor 1 yang beroperasi, maka faktor daya berubah dari dari 0,2 lag menjadi 0,1 lead. Keadaan yang juga terjadi saat motor 2 dan motor 3 beroperasi, maka nilai faktor daya berubah dari 0.825 lag menjadi 0.18 lead. Demikian pula pada saat tiga beban motor dioperasikan secara bersamaan, maka nilai faktor daya berubah dari 0.2 lag menjadi 0.15 lead. Perbandingan hasil eksperimental dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Perbandingan nilai cos φ untuk pemasangan kapasitor untuk individual Compensation Nilai faktor daya No Kondisi operasi Sebelum pemasangan Setelah Pemasangan motor listrik kapasitor Kapasitor 1 Motor 1 beroperasi 0.2 lag 0.1 lead 2 Motor 2 dan 3 beroperasi 0.825 lag 0.18 lead 3 Motor 1,2 dan 3 beroperasi 0.2 lag 0.15 lead Dari tabel 1, 2 dan tabel 3 di atas terlihat bahwa faktor daya total semua unit motor listrik ketika beroperasi didapatkan nilai faktor daya 0.2. Ketika kapasitor untuk perbaikan daya dipasang pada posisi global compensation, maka nilai faktor daya menjadi 0.25 lag. Nilai ini berbeda ketika unit kapasitor perbaikan faktor daya dipasang pada posisi group compensation dan individual compensation nilai faktor dayanya menjadi 0.15 lead. Hal ini disebabkan pada pemasangan untuk global compensation, daya reaktif akibat pemasangan kapasitor akan mengalir juga ke jaringan suplai sehingga perubahan nilai faktor daya sangat kecil. Kondisi ini berbeda ketika, kapasitor dengan nilai kapasitansi yang sama dipasang pada posisi group compensation dan individual compensation akan terjadi over compensation pada instalasi tersebut sehingga faktor daya total instalasi menjadi 0.15 lead. 4. KESIMPULAN Dalam penelitian ini telah dilakukan penelitian eksperimental dengan meletakkan kapasitor kompensator di posisi yang berbeda untuk melihat kondisi tanggapan sistem terhadap kondisi tersebut pada 77



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.73-78)



978-602-60766-3-2



instalasi tenaga (motor listrik). Hasil eksperimental menunjukkan adanya pengaruh letak kapasitor sebagai perbaikan faktor daya untuk suatu instalasi tenaga saat motor listrik tidak berbeban. Perbaikan faktor daya akan optimal bilamana kapasitor diletakkan untuk posisi individual compensasion dibandingkan dengan posisi global compensation dan group compensation. Untuk menghasilkan hasil analisis yang lebih optimal, pengujian dapat dilaksanakan untuk kondisi motor listrik berbeban, penggunaan beberapa unit motor listrik serta variasi jarak letak pemasangan kapasitor untuk posisi individual compensasion, global compensation dan group compensation. 5. DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional. 2011. Persyaratan Umum Instalasi Listrik. Gonen, T., 1986., Electric Power Distribution System Engineering,. Mc Graw-Hill Book Company Grainger, J John dan William D Stevenson. 1994. Power Sistem Analysis. Singapore. Mc Graw-Hill Book Company. Harten, P.V. 1991., “Instalasi Listrik Arus Kuat II1”. Bina Cipta, Bandung Nasar, Syed H. 1990. Electric Power Sistem. USA. Mc Graw-Hill Book Co. Parmar, Jignesh. 2013. Defining Size and Location of Capacitor in Electrical Sistem. Technical Article, (Online). (http://electrical-engineering-portal.com), diakses 7 Desember 2016). Thompson, F.G.1992. “ Electrical Installation and Workshop Technology”, Longman Scientific & Technical



6. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada anggota Power Energy System - Research Group, Jurusan Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang atas kerjasamanya sehingga penelitian ini berjalan dengan baik. Terima kasih juga disampaikan Direktur Politeknik Negeri Ujung Pandang atas pendanaan melalui DIPA Politeknik Negeri Ujung Pandang, sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksana Penelitian Nomor :021/PL10.13/PL/2017, tanggal 12 April 2017.



78



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.79-84)



978-602-60766-3-2



PURWARUPA SISTEM KOMUNIKASI DATA MENGGUNAKAN MEDIA KOMUNIKASI RADIO KANAL HIGH FREQUENCY 1),2)



Rizal A Duyo1), Umar Katu2 Dosen Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT This study aims to design the building of data communication system through radio device media. Dat communication in question is communication between two computers. Models of communication by utilizing computers that are currently rarely used are very possible to be used in areas that have not been served by telecommunication networks. The weakness of low speed, only 1200 bps up to 9600bps so that data can be sent only to the file letters, photos of small capacity. This system is well suited to accommodate village data or integrated puskesmas data with sub district or district office office. From the result of research, the result of the research shows that the design of data communication system through radio has been successfully built using a TCM 3105 IC based modem with data transmission speed modem 2298 bps at 0.4 bps / Hz bandwidth error with AX.25 protocol. FM radio modulation communication media works on radio working frequency 27.0250 Mhz, 5.6 Watt output power. The transmitter range was tested at a distance of 2 km is still good at - 82 dBm. Benefits that can be expected from the research later is the availability of data communication systems in areas that have not been reached by the service or cellular network especially for the needs of village offices and puskesmas are integrated. Keywords: communication. data, radio, modem, computer



1. PENDAHULUAN Latar Belakang Komunikasi data melalui media perangkat radio adalah bentuk dari teknologi packet switching yang digunakan untuk mengirimkan data digital melalui jaringan komunikasi tanpa kabel atau jaringan radio.Jaringan radio paket menjadi alternatif koneksi internet yang paling ekonomis. Jaringan ini bukannya menggunakan media sambungan telepon, melainkan menggunakan media gelombang radio, sehingga biaya telepon dapat ditekan, peralatan yang diperlukan relatif berharga murah, tidak dikenai biaya koneksi, tanpa kabel sehingga dapat menempuh jarak jangkau yang cukup jauh. Sedangkan kelemahannya kecepatan rendah, hanya 1200 bps s/d 9600bps sehingga data yang dapat dikirim hanya sebatas file surat, foto yang kapasitas kecil. Adapun rumusan masalah penelitian ini adalah bagaimana merancang bangun sistem komunikasi data menggunakan media radio komunikasi. Tujuan penelitian adalah merancang bangun sistem komunikasi data menggunakan media radio komunikasi pada frekuensi HF. Penelitian ini sangat penting dilakukan dalam rangka mendukung program pemerintah dalam hal penyediaan jaringan telekomunikasi terpadu. Dengan adanya jaringan telekomunikasi, komunikasi data untuk saling mengirim data atau file menjadi lebih mudah dan cepat. Dengan menggunakan media radio sebagai media komunikasinya, menjadikan jarak komunikasi menjadi sangat jauh. Sistem Komunikasi data Radio Teknologi radio paket sendiri terdiri atas dua konsep komunikasi, yaitu “Packet Switching” dan “Radio Communication”. Radio komunika si adalah suatu sistem komunikasi dengan menggunakan radio, sedangkan “Packet Switching” adalah merupakan konsep dalam komunikasi atau transimisi data, yang akan mengirim serangkaian data komputer yang panjang dalam penggalan -penggalan paket yang pendek-pendek. Paket data yang pendek ini akan dikirimkan melalui peralatan switch berupa sebuah komputer yang akan mengatur berbagai hal tentang pengiriman paket -paket data tersebut.



Gambar 1. Blog diagram dari sebuah sistem komunikasi data paket radio



1



Koresponding : Rizal A Duyo, Telp 081342581228, [email protected]



79



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.79-84)



978-602-60766-3-2



Personal Komputer Sebuah PC umumnya terdiri dari port serial, parallel dan beberapa port USB. Untuk PC saat ini, penggunaan port seperti pada gambar 3 dibawah ini sudah tergantikan oleh port USB dan Firewire dan untuk jaringan tergantikan dengan port ethernet.



Gambar 2. Port serial PC Agar port seria dapat digunakan untuk komunikasi, maka serial port harus dikonversi menggunakan hardware yang dilakukan oleh Universal Asyncronous Receiver Transmimeter (UART). Logika serial port mengirimkan logika “1” dengan kisaran tegangan –3 V hingga –25 V dan logika 0 sebagai +3 Volt hingga +25 V sehingga sehingga akan kehilangan daya komunikasi jarak jauh. Komunikasi melalui serial port adalah asinkron, yakni sinyal detak tidak dikirim bersama dengan data tetapi setiap word disinkronkan dengan start bit, dan sebuah clock internal di kedua sisi dengan pewaktuan (timing).



Gambar 3. Bentuk data serial port PC Diperlukan interface agar data RS232 dapat dijadikan port komunikasi menggunakan radio yakni interface modem. Modem Radio Untuk mengirimkan bit-bit digital maka diperlukan suatu sistem modulasi digital yang dapat mengkonversi bit-bit tersebut ke dalam bentuk sinyal analog. Sistem ini dikenal dengan MODEM yang merupakan singkatan dari MOdulator-DEModulator. Modem radio memang di rancang khusus untuk disambungkan dengan peralatan radio komunikasi. Data yang berasal dari komputer yang berbentuk sinyal digital akan diubah menjadi sebuah sinyal analog sehingga dapat dipancarkan melalui media radio. Begitu juga pada penerima akan mengubahnya menjadi sinyal digital agar dapat diproses untuk lebih lanjut oleh komputer. Salah satu modulasi yang dapat digunkana adalah modulasi FSK. Modulasi FSK ini dapat di bangun dengan dengan menggunakan rangkaian terintegrasi TCM 3105 dengan standar bell 202 maupun CCITT V223. Modem dengan TCM 3105 ini mampu mengirim data dengan laju data 75, 150, 600, dan 1200 baut. Pada gambar dibawah menunjukkan blok diagram dari IC TCM 3105, yaitu bagian receiver sebagai penerima, carrier detector sebagai pendeteksi sinyal pembawa, timing and control sebagai pengendali dan waktu serta ternsmitter sebagai pemancar.



Gambar 4. Blok diagram IC TCM3105 80



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.79-84)



978-602-60766-3-2



Radio Komunikasi Untuk dapat berkomunikasi data melalui PC, maka dibutuhkan sistem pemancar dan penerima. Pemancar-penerima radio dapat dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan modulasinya. Pada gambar dibawah ini adalah pemancar-penerima jenis modulasi FM. Pada sisi pemancar mempunyai beberapa blok diagram seperti pada gambar 5 di bawah ini.



Gambar 5. Blok diagram sisi pemancardan penerima 1.6 Protokol Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras. Berdasarkan arsitektur ISO/OSI, komuniasi antara dua buah komputer dilakukan melalui physical layer yang ada digunakan protokol link layer. Pada jaringan paket radio digunakan link layer AX.25 sebagai protokol. Maksimum informasi (data) yang dapat dikirim dalam satu frame dibatasi 255 byte.



Gambar 6. Format protokol link AX.25 Radio Paket yang menggunakan protokol AX.25 umumnya menggunakan media transmisi radio bersifat Carrier Sense Multipe Access/ Collis ion Detection (CSMA/CD) yang artinya harus menunggu kanal frekuensi itu tidak sedang digunakan oleh stasiun yang lain. Collision Detection artinya jika kebetulan ada dua stasiun yang memancarkan data di frekuensi secara bersamaan, kedua stasiun tadi akan mendeteksi adanya tubrukan/collision, dan kedua stasiun tadi akan menunggu dalam waktu yang acak untuk memancarkan data kembali. 2. METODE PENELITIAN Tahapan penelitian :



Gambar 7. Bagan alir tahapan pelaksanaan penelitian



81



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.79-84)



978-602-60766-3-2



3. HASIL DAN PEMBAHASAN Rancangan Sistem 1. Rangkaian sistem Dalam tahapan awal dilakukan studi pustaka tentang sistem komunikasi data, radio komunikasi. Diperoleh beberapa referensi sehingga rancangan sistem untuk interface konverter sinyal seperti pada gambar 10 di bawah ini.



Gambar 8. Rangkaian modem dan catu daya



Sedangkan rangcangan berikut adalah media pemancar-penerima radio seperti pada gambar 11 di bawah ini.



Gambar 9. Rangkaian pemancar penerima Selanjut menyiapkan rancangan untuk catu daya DC seperti pada gambar 12 berikut.



Gambar 10. Hasil akhir rancangan 82



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.79-84)



978-602-60766-3-2



Konfigurasi software Konfigurasi software pada instalasi radio modem menggunakan software Network Operation System (NOS) yang merupakan sistem untuk menjalankan komunikasi pada komputer, baik menggunakan komunikasi menggunakan radio maupun kabel. Ada beberapa sub aplikasi yang terdapat pada NOS seperti FTP, TELNET, TTYLINK dan yang lainnya terdapat pada sistem ini. Aplikasi ini berjalan diatas platform sistem operasi DOS. Pada pengujian sistem ini adalah komunikasi interaktif menggunakan sub aplikasi TTYLINK. Pengujian hubungan TCP/IP melalui AX25 dilakukan dengan cara hubungan digantikan dengan kabel dengan membuat hubungan saling bersilangan sederhana yaitu DTR (data keluar) ke CTS (data masuk) antar dua komputer. Tabel 1. Pengujian hubungan TCP/IP pada dua PC No Hubungan host untuk dua PC Uji ping Uji hopcheck 1 Com2 dengan com 6 Baik baik 2 Com2 dengan com 5 baik Baik Setelah pengujian komunikasi PC tersambung dilakukan akses ke Program Transfer Control Protocol/Internet (TCP/IP) : C> RUN (untuk masuk ke prompt net saat komputer booting, karena program NOS sudah diset di AUTOEXEC.BAT). Jika program NOS telah berhasil maka akan tampil Net > sehingga sudah dapat melakukan pemanggilan dengan menggunakan ping. Untuk komunikasi interaktif kita mengetikkan ttlylink pada Net> ttlylink 3.3



Pembahasan Adapun data hasil uji coba rangkaian osilator adalah sebagai berikut: Skala : time base : 0,05 us/div, voltage level1 : 1 V/div, voltage level2 : 500mV/div, Data : T1 = 45.4525 us, T2 = 45,4896 us, T = T1-T2 = 45.4525 us - 45,4896 us = 37,037 ns = 27.000.027 Hz • Pada pengukuran freuensi counter diperoleh frekuensi sebesar 27.025.000 Hz Seting frekuensi osilator lokal untuk frekuensi IF 455 Khz adalah 27.025.000+45.000 = 27480000 Hz • Kecepatan data adalah 2198 bps dan 1280 • Dari hasil rangkaian modem diperoleh sebagai berikut • Δf = fm - fs Fb = 2198 – 1280 2 = 459 Hz Indeks modulasi dari frekuensi deviasi 459 Hz diperoleh sebagai barikut: • MI = fm - fs Fb • •



= 2198 – 1280 1200 = 0,71 Untuk lebar pitanya adalah BW = fm – fs + 2/tb 2 = 2198 – 1280 + 0,5. 10 -3 = - 1000 + 4000 = 3082 Hz Sehingga efisiensi lebar pita: 1280 BWeff = 3082 = 0,415 bps/Hz 83



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.79-84)



978-602-60766-3-2



Pada uji komunikasi dilakukan komunikasi interaktif diperoleh transfer file maksimum 256 karakter.



Gambar 11. Komunikasi interaktif fasilitas ttylink 4. KESIMPULAN 1).Telah dihasilkan rancang bangun sistem komunikasi data melalui radio komunikasi dengan menggunakan protokol AX-25 berbasis windows OS XP alat mampu berfungsi pada lebar pita 3000 Hz dengan tingkat efisiensi 0,4 bps/ Hz 2). Pada modulasi digital FSK menggunakan frekuensi sebesar 2098 Hz untuk space dan 1280 kHz untuk mark. 3). Jangkauan pemancar diuji pada jarak 2 km masih baik pada - 82 dBm 4). Pengiriman karakter dan beberapa karakter dapat dikirim dalam satu paket 256 karakter. 5). Pada pengujian dalam bentuk jaringan belum berhasil dilakukan termasuk seting pengiriman data file maupun email. 5. DAFTAR PUSTAKA Ashar C , Affandi, A, “Implementasi Modem Radio Paket Data padaTranseiver HF”, JTE-FTI, ITS, Maret 2003 ARRL (American Radio Relay League) 2000 Ardita M, Afandi A, “Perancangan Terminal Komunikasi Data Terintegrasi Untuk Jaringan Ad Hoc , JTE-FTI Kemkominfo, Desa Pintar ,Tempo Oktober 2015 Link Establishment (ALE) Application Handbook”, Annex 1.pdf, pp. 2 Mawardi T M, Affandi A, “ Rancang Bangun Sistem Gateway Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal Hf ” JTE-FTI, ITS, ITS, Januari 2010 Parson, J. D, “Radiowave Propagation”, Peter Peregrinus Ltd. 2002 Rizal Duyo dkk, Rancang Bangun transceiver 6 W dengan metode AMSSB. 2005 Rizal Duyo dkk, Rancang bangun media komunikasi VmeS menggunakan Radio komunikasi Kanal High Frquency, 2015 S. Kiran, R. Char, T.D. Rengasamy, J.K. Ray, “GPS/GSM based Fleet Management System for Sparse GSM Networks,; Accord Software & Systems Private Limited”, India, 2001



6. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih dicantumkan jika dianggap perlu, khususnya ditujukan kepada pihak yang telah memberikan pendanaan sehingga penelitian dapat terlaksana dengan baik.



84



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.85-90)



978-602-60766-3-2



OTOMATISASI PEMBEBANAN DALAM UNJUK KERJA KARAKTERISTIK MOTOR DC PADA SISTEM KENDALI SERVOMEKANIK 1,2)



Kartika Dewi1), Reski Praminasari2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri UjungPandang, Makassar



ABSTRACT This study aims to design an automatic loading unit to observe the performance of DC motor characteristics that are implemented in modular servomechanics used in the practicum course of Regulatory System 1 Electrical Engineering Program of Ujung Pandang State Polytechnic (PNUP). The Loading Unit is designed using two up and down buttons as inputs for determining the angle (scale) of the loading unit which for subsequent unit loading is driven using the servo motor. Selection Methods in designing automatic loading units begin by conducting library studies and data collection on modular servomechanics and DC motor characteristics. Next design the embedded system as a control device which as the control center of the load unit movement, connect the hardware and software of the loading system and test the system as a whole using close loop system mode. The test results of automatic loading units provide a stable value of change compared to the use of manual loading units whose change values for each variable measurement fluctuate. Keywords: Automatic , DC Motor, Loading Unit, Servomechanical



1. PENDAHULUAN Kontrol automatik (otomatis) telah memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangan ilmu dan teknologi. Di samping sangat diperlukan pada pesawat ruang angkasa, peluru kendali, sistem pengemudian pesawat, dan sebagainya. Kontrol automatik telah menjadi bagian yang penting dan terpadu dari proses-proses dalam pabrik dan industri modern. Misalnya, kontrol otomatis perlu sekali dalam kontrol numerik dari mesin alat-alat bantu di industri juga perlu sekali dalam operasi industri seperti pengontrolan tekanan, suhu, kelembaban, viskositas, dan arus dalam industri proses. Karena kemajuan dalam teori dan praktek, kontrol automatik memberikan kemudahan dalam mendapatkan performansi dari sistem dinamik, mempertinggi kualitas dan menurunkan biaya produksi, mempertinggi laju produksi, meniadakan pekerjaan-pekerjaan rutin dan membosankan yang harus dilakukan oleh manusia, dan sebagainya, maka sebagian besar insinyur dan ilmuwan sekarang harus mempunyai pemahaman yang baik dalam bidang ini. Salah satu sistem pengendalian otomatis yang banyak digunakan saat ini di industri modern adalah servomekanisme. Istilah Sistem Servo atau sistem servomekanisme didefinisikan sebagai suatu sistem kontrol berumpan-balik dengan keluaran berupa posisi, kecepatan, atau percepatan mekanik. Dalam mata kuliah Praktikum Sistem Pengaturan I Program Studi Teknik Elektronika, mahasiswa melakukan praktek sistem kendali umpan-balik mengunakan servomekanisme. Trainer servomekanisme salah satu penggunaanya adalah untuk mengamati dinamika kerja motor DC berbeban dan tidak berbeban menggunakan pengaturan jangkar. Namun dalam praktikum, beban dari trainer servomekanisme masih dikendalikan dengan manual dan tidak memiliki nilai acuan posisi beban sehingga sering kali mahasiswa menentukan posisi beban dengan nilai rekaan. Hal ini berakibat data yang diperoleh memiliki tingkat akurasi yang rendah sehingga tujuan yang ingin dicapai tidak terlaksana. Oleh karena itu, kami berniat untuk merancang modul beban yang bisa bekerja dengan otomatis berdasarkan sudut yang diinput untuk mengamati perilaku dinamik dari motor DC khususnya pengaruh beban pada kinerja motor DC. Selain itu sebagai salah satu bentuk kontribusi kami terhadap proses belajar mengajar dan dunia pendidikan khususnya di program studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri UjungPandang (PNUP.) Adapun tujuan Penelitian ini adalah bagaimana merancang Modul Unit beban yang otomatis (otomatic Loading Unit) dan mengamati perilaku pengaruh beban yang bekerja secara otomatis terhadap kinerja/dinamika Motor arus searah (DC) dengan pengaturan Jangkar dan menghasilkan Bahan Ajar tentang sistem servomekanik Dengan tercapainya tujuan diatas, maka maafaat yang bisa dirasakan dari kegiatan penelitian ini adanya modul pembebanan yang bekerja secara otomatis sehingga diharapkan data yang presisi dalam pengamatan kinerja atau dinamika motor arus searah (DC) dan sekaligus menghasilkan bahan ajar mata kuliah sistem 1



Koresponding : Kartika Dewi, Telp 081342470250, [email protected] 85



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.85-90)



978-602-60766-3-2



pengaturan dan Praktikum Sistem Pengaturan pada Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri UjungPandang. 2. METODE PENELITIAN Dalam pelaksanaan penelitian ini dibuat langkah-langkah dalam prosesnya untuk memudahkan dalam monitoring dan evaluasi. Adapun tahapan-tahapan penelitian yang dilaksanakan adalah sebagai berikut: 1. Kajian pustaka dan pengumpulan data pada sistem kerja dan karakteristik modular servomekanisme. 2. Membuat Pemodelan matematis dari sistem yang akan dirancang berdasarkan kajian pustaka yang telah diperoleh. 3. Mendesain unit beban yang dikendalikan melalui embedded system. 4. Perancangan unit beban (Loading Unit) 5. Pengamatan terhadap unjuk kerja atau dinamika motor DC dengan sistem kalang terbuka dan sistem kalang tertutup tanpan beban serta menggunakan beban yang diatur secara manual. 6. Perancangan sistem kendali servomekanisme dengan beban otomatis. 7. Melakukan ujicoba sistem bagian per-bagian (blok perblok) 8. Melakukan ujicoba dan evaluasi terhadap unjuk kerja sistem yang telah terintegrasi. 9. Membuat kesimpulan terhadap hasil penelitian dan pengembangan. Pelaksanaan penelitian ini dilakukan di Laboratorium Sistem Pengaturan dan Otomasi Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Ujung Pandang Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Makassar, Sulawesi-Selatan. Model yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan pemodelan dinamika dari modular servomekanisme dengan pembebanan dan tanpa beban menggunakan kalang terubuka serta kalang tertutup. Diagram blok dari sistem yang akan dirancang pada penelitian ini ditunjukkan pada gambar 1.



Gambar. 1 Diagram blok objek penelitian Input atau set point dari sistem adalah tegangan menggunakan komponen potensiometer dengan nilai 10 K-ohm dengan skala 0-10. Unit input ini akan memberikan tegangan referensi dari setiap skala ketika terhubung ke sumber arus serah (DC). Blok komparator akan melakukan perbandingan antara tegangan input dan tegangan output motor. Selisih perbandingan tersebut adalah tegangan error yang menjadi masukan bagi blok amplifier. Komparator dirancang menggunakan komponen Op-AMP. Blok Amplifier adalah komponenkomponen transistor yang akan mengerakkan motor dengan dua arah putaran yakni searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. Untuk menghindari kelebihan beban pada motor maka pada unit amplifiar dibuatkan alat ukur arus listrik dengan perlindungan sebesar 2 ampere. Unit motor-tacho adalah unit yang terdiri dari motor arus searah (DC) yang porosnya dikopel dengan tachometer yang akan menampilkan tegangan motor serta kecepatan putaran motor. Diantara kedua unit ini pada shaft motor dipasang sebuah piringan untuk memnudahkan mengetahui putaran dan posisi motor serta dalam pengujian kondisi berbeban yang ditunjukkan pada gambar 2.



86



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.85-90)



978-602-60766-3-2



Gambar 2. Unit Motor-Tacho Unit power supply merupakan sumber tegangan yang dapat menyuplai tegangan 24 V DC dengan arus sebesar 2 A. Pada panel depan dari power supply dipasang soket 4 mm untuk port tegangan ± 15V sebagai supply bagi unit input, amplifier, dan komparator. Unit beban adalah unit pembebanan yang akan diposisikan pada lempengan aluminium yang berputar pada poros motor. Gambar perancangan dari unit beban yang akan menjadi salah satu luaran dari penelitian ini di tunjukkan pada gambar 3.



(a)



(b)



(c) Gambar 3. Unit Beban (a) Tampak Atas, (b) Tampak Depan, (c) Tampak Samping 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil dan luaran yang diperoleh dari kegiatan penelitian ini adalah sebagai berikut: Pemodelan Sistem Fisis Pada pengontrolan arus kumparan jangkar motor, arus kumparan medan if ditahan konstant, dan arus kumparan jangkar dikontrol melalui tegangan Va. Pada kasus ini, torsi motor yang dihasilkan linier terhadap arus kumparan jangkar. Blok diagram dari sistem dinamik motor dc dengan pangaturan jangkat direpresentasikan seperti berikut ini: 87



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.85-90)



978-602-60766-3-2



Gambar 4. Diagram Blok Sistem Fisis Kendali Motor DC dengan pengaturan Jangkar Penyelesaian dari blok diagram diatas, memberikan fungsi alih sebagai masukan tegangan kumparan jangkar menghasilkan perubahan kecepatan:



Unjuk Kerja Kecepatan Putaran Motor DC Kalang Terbuka Pengaturan Kecepatan dapat dilakukan dengan mengatur sinyal masukan (Tegangan) pada Motor, karena kecepatan motor dipengaruhi oleh besarnya tegangan masukan yang diberikan padanya. Sistem pengaturan yang demikian biasa disebut sistem pengaturan kecepatan dengan kalang terbuka. Adapun gambar rangkaian percobaan dari sistem untuk kalang terbuka diperlihatkan pada gambar 3.2.



Kecepatan Motor (r/min)



Gambar 4. Rangkaian Percobaan Motor DC kalang terbuka Berdasarkan hasil pengukuran diperoleh grafik kecepatan putaran motor DC kalang terbuka seperti pada gambar 5.



Tegangan Tacho (V) Vs Kecepatan 3000 2000 1000 0



1



2



3



4



5



6



7



8



9 10 11



Tegangan Tacho (Volt)



Gambar 5 Grafik Kecepatan Vs Tegangan Tachogenerator (Vg) tanpa beban kalang terbuka Pada tahap awal motor tidak langsung bergerak dibutuhkan tegangan minimum tertentu untuk memulai putaran motor. Dan pada waktu tertentu motor akan mencapai kecepatan maksimumnya berapapun tegangan input yang diberikan. Pada percobaan ini diperoleh kecepatan maksimum dari motor 2820 r/min mulai tegangan ±3 Volt tegangan referensi dan ± 7 Volt tegangan tachogenerator. Unjuk Kerja Kecepatan Putaran Motor DC kalang Tertutup berbeban



88



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.85-90)



978-602-60766-3-2



Pada percobaan ketiga, digunakan rem magnetik sebagai beban dengan memasang piringan aluminium pada poros kecepatan tinggi motor. Pada percobaan ini dimaksudkan untuk memperlihatkan bahwa dengan gain yang lebih tinggi, berkurangnya kecepatan akan menyebabkan kenaikan harga kesalahan yang lebih besar. Nilai posisi beban berbanding lurus terhadap nilai tegangan error. Hal ini karena nilai tegangan tachogenerator lebih kecil dari tegangan referensi sehinggan kecepatan putaran motor DC menurun. Kecepatan putaran motor DC tidak dapat meningkatkan atau menuju kecepatan referensi karena pada sistem pengaturan ini belum menggunakan sistem kontrol, sehingga walaupun tegangan keluaran diumpanbalikkan belum ada perbaikan nilai error saat kondisi berbeban. Perancangan Sistem Pembebanan Secara Otomatis Pada tahap ini dilakukan ujicoba unjuk kerja sistem pengaturan putaran motor DC kalang terbuka dan kalang tertutup menggunakan unit beban yang diatur secara otomatis. Dimana posisi beban akan diatur sudutnya tidak lagi secara manual menggunakan tangan manusia sebagai input dan mata manusia sebagai kendali. Namun, diganti dengan menggunakan dua tombol push button sebagai penentu posisi sudut beban dan mikrokontroler arduino sebagai kendali beban.



Gambar 6. Diagram Blok Perancangan unit pembebanan modular servo (MS-150) yang diatur secara otomatis Prinsip kerja perancangan diagram blok diatas menunjukkan bahwa terdapat 2 input dari Loading Unit Otomatis yaitu tombol Push Button posisi naik dan Tombol Push Button posisi turun. Dimana setiap penekanan tombol akan merubah sudut pembebanan sebesar 100 dengan perubahan satu skala. Masukan Push Button terhubung langsung ke mikrokontroler Arduino sebagai pusat kontroler kemudian sinyal pwm sebagai sinyal kontrol dikirim oleh Arduino kemotor servo yang akan menggerakkan unit pembebanan serta mengirimkan text ke LCD untuk menampilkan sudut yang dibentuk oleh unit pembebanan. Setelah tahapan perancangan sistem menggunakan blok diagram selanjutnya diimplementasikan dengan membuat rangkaian skematik dari sistem yang telah di rancang. Gambar 7 menunjukkan hasil perancangan unit pembebanan otomatis dengan input tombol Push Button



Gambar 7 Loading Unit Otomatis Tampak Depan Unjuk Kerja Motor DC sistem Kalang Tertutup dengan Unit Pembebanan Otomatis Percobaan berikutnya adalah melihat pengaruh unit pembebanan otomatis terhadap unjuk kerja motor DC sistem kalang tertutup. Percobaan ini juga menggunakan trainer MS-150 sebagai unit servomekanik yang kopel dengan unit pembebanan otomatis hasil perancangan. Adapun gambar percobaan pada bagian ini diperlihatkan pada gambar 8 (a) dan (b).



89



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.85-90)



978-602-60766-3-2



Gambar 8 Ujicoba Sistem Kontrol Loop Tertutup Dengan unit pembebanan otomatis Dari Ujicoba pada percobaan gambar 3.6 (a) dan (b) dapat dilihat bahwa pengaruh Loading Unit otomatis terhadap tegangan input atau set point, pengaruh unit pembebanan otomatis terhadap tegangan tacho yang berdampak pada kecepatan putaran motor DC. Adapun hasil ujicoba karateristik motor DC dengan unit pembebanan otomatis menggunakan pengaturan kalang tertutup ditunjukkan pada tabel 1.



Tabel 1. Data Hasil Percobaan Sistem Kontrol Loop Tertutup Dengan Beban Sudut Beban



Skala 1 Tacho Speed (V) r/min 2,2 810



80



Vin 0,3



0 Tacho (V) 1,12



Speed r/min 440



Vin 0,5



70



0,35



1,15



420



0,53



2,1



780



1,27



4,59



1670



60



0,4



1,1



400



0,61



2,06



750



1,42



4,4



1600



50



0,45



1,07



380



0,72



1,95



710



1,7



4,16



1510



40



0,47



1,03



370



0,8



1,87



680



2,35



3,5



1280



30



0,57



1



360



0,86



1,81



660



3



2,86



1040



20



0,59



0,93



360



0,97



1,7



620



3,81



2,01



730



10



0,6



0,9



350



1,02



1,65



600



4,08



1,77



640



Vin 1,2



3 Tacho Speed (V) r/min 4,4 1720



4. KESIMPULAN 1. Beban Motor Mempengaruhi Kecepatan putaran motor DC, Posisi Sudut Beban akan mengurangi Kecepatan Putaran Motor DC. 2. Nilai tegangan Input berbanding lurus dengan kecepatan putaran motor DC. 3. Penggunaan Unit Pembebanan otomatis menghasilkan nilai perubahan yang lebih stabil dalam ujicoba unjuk kerja motor DC dibandingkan penggunaan unit pembebanan manual pada sistem loop tertutup. 5. DAFTAR PUSTAKA Aryani, Dharma, 2010, Modul Ajar Sistem Pengaturan II. PNUP. Makassar . Arvani, Farid, Syeda N. Ferdaus , M. Tariq Iqbal, 2014, Digital Control of MS-150 Modular Position Servo System, Faculty of Engineering, Memorial University of Newfoundland. Feedback Instrumens. Modular Servo System, England. Gunterus, Frans, 2004, Falsafah Dasar: Sistem Pengendalian Proses, jakarta: PT. Elex Media Komputindo, Jakarta. Gamayanti, Nurlita,” Desain Kontroler PID Modifikasi”,Diktat Kuliah Dasar Sistem Pegaturan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. How R.C. servo motors work, diakses tang-gal 19 Maret 2016, http://www.digitalnemesis.com/info/docs/rcservo/ Katsuhiko Ogata. Teknik Kontrol Automatik – terjemahan: Ir. Edi Laksono, Erlangga, Jakarta, 2000 Kuo, Benjamin C, 1982, Automatic Control System. Prentice Hall. Maeda, Y, dkk, 1993, Kontrol Automatik. Surabaya. PENS ITS. JICA Nur Aminah.,2014, Bahan Ajar Sistem Pengaturan II. PNUP. Makassar



90



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.91-94)



978-602-60766-3-2



STUDI KONVERSI ENERGI ANGIN DI ATAP GEDUNG TEKNIK ELEKTRO KAMPUS 2 PNUP DENGAN TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL 1)



Ashar AR1) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT The potential of renewable energy resources has been investigated to fulfil energy demand around the world. Indonesian government regulates to maximize the penetration renewable energy sources as the sustainable and clean energy into the system. The purpose of this study is to investigate the potential of wind energy in the rooftop of electrical engineering building of campus 2 State Polytechnic Ujung Pandang. The measurement of wind speed is in the 12 meter from the ground on the rooftop building and the average wind speed is 3 m/s. Based on the data, the recommended wind turbine is a low speed wind turbine. The average power can be produced with the average speed is only 41 Watt. Keywords: renewable energy, wind speed, wind turbines



1. PENDAHULUAN Kebutuhan energi di Indonesia khususnya dan di dunia pada umumnya terus meningkat karena pertambahan penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pola konsumsi energi yang senantiasa meningkat. Kelangkaan sumber daya tidak terbarukan seperti batubara dan minyak bumi sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik telah mendorong masyarakat dunia untuk memanfaatkan potensi sumber daya alam terbarukan seperti energi matahari, angin, gelombang laut dan panas bumi sebagai energi alternatif. Indonesia merupakan negara yang memiliki sumber daya energi yang sangat melimpah terutama energi matahari dan sebagian wilayah yang memiliki potensi sumber energi angin yang baik. Pemerintah Indonesia menargetkan 8.800 MW dari proyek 35.000 MW atau 25% berasal dari energi baru dan terbarukan sampai tahun 2025. 8.800 MW pembangkit listrik energi terbarukan tersebut antara lain berasal dari energi surya sebasar 4.000MW, bioenergi, termasuk energi sampah, sebesar 1.000MW, energi panas bumi sebesar 1.500MW, energi air sebesar 1.800MW,dan energi angin sebesar 500MW. Potensi energi angin di Indonesia cukup memadai, karena kecepatan angin rata-rata berkisar 3,5 - 7 m/s. Hasil pemetaan Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) pada 120 lokasi menunjukkan, beberapa wilayah memiliki kecepatan angin di atas 5 m/detik, masing-masing Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, Sulawesi Selatan, dan Pantai Selatan Jawa. Sampai pada tahun 2016 ini, beberapa pengembang telah mengusulkan pembangunan pembangkit listrik tenaga angin (PLTB) di beberapa lokasi seperti Sukabumi, Sidrap, Bantul dan Jeneponto. Mengingat potensi sumber terbarukan ini maka untuk mengetahui potensi kecepatan angin khususnya di atap gedung Kampus 2 Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, perlu dilakukan pengukuran langsung kecepatan angin dan potensi energi listrik yang bisa dihasilkan. Kajian ini untuk mewujudkan konsep ‘Green Campus’, dimana sebagian kelistrikan kampus menggunakan energi terbarukan. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Teknik Elektro Kampus 2 Politeknik Negeri Ujung Pandang. Adapun tahapan-tahapan penelitiannya sebagai berikut: 1. Menyiapkan peralatan dan instrumen yang diperlukan 2. Melakukan pengukuran kecepatan angin di atap gedung teknik elektro PNUP 3. Mengolah data-data tersebut untuk menentukan tipe turbin angin sumbu vertikal yang sesuai dan energi listrik yang dapat dihasilkan Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: 1. Observasi/Pengamatan langsung Pengambilan data dengan metode observasi (pengamatan langsung) dilakukan dengan cara mengamati dan mencatat kecepatan angin dengan anemometer diatap gedung 2. Dokumentasi Mendokumentasikan eksperimen dengan mengambil gambar pembacaan alat ukur/instrumen.



1



Koresponding : Ashar AR, Telp 085397789759, [email protected] 91



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.91-94)



978-602-60766-3-2



Dari data yang telah terkumpul, selanjutnya dilakukan pengelompokan data sesuai identifikasi permasalahannya sehingga didapatkan analisa yang tepat. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Data Hasil Pengukuran Penelitian ini dilakukan dengan melakukan pengukuran kecepatan angin di atap gedung teknik elektro kampus 2 Politeknik Negeri Ujung Pandang. Pengukuran ini menggunakan alat ukur kecepatan angin flexible anemometer dengan tipe Krisbow KW06-582. Penelitian ini dilakukan dengan mengambil data selama 9 hari dari tanggal 3 - 11 april 2017 diatap gedung politeknik negeri ujung pandang dengan spot yang sama pada jam antara 10 pagi – 13 siang dengan mengambil sampling 3 data untuk setiap harinya. Tabel berikut adalah data yang didapatkan dari hasil pengukuran Tabel 1. Hasil pengukuran kecepatan angin Data 1 Data 2 Data 3 Hari 1 4.03 m/s 5.46 m/s 4.33 m/s Hari 2 4.94 m/s 5.52 m/s 5.74 m/s Hari 3 4.69 m/s 3.18 m/s 3.73 m/s Hari 4 3.13 m/s 3.20 m/s 3.40 m/s Hari 5 3.85 m/s 4.40 m/s 3.83 m/s Hari 6 3.05 m/s 3.07 m/s 3.99 m/s Hari 7 3.67 m/s 3.17 m/s 3.10 m/s Hari 8 3.55 m/s 3.44 m/s 3.88 m/s Hari 9 1.79 m/s 1.84 m/s 1.42 m/s Pemilihan Turbin Angin Vertikal Berdasarkan data kecepatan angin yang didapatkan di atap gedung kampus 2 Politeknik Negeri Ujung Pandang, maka rekomendasi turbin yang cocok untuk digunakan adalah turbin angin sumbu vertical GV-500 W dengan menggunakan Generator magnet permanen. adapun keunggulan dari turbin ini adalah 1. Kecepatan putaran motor rendah sekitar 200 rpm 2. Turbin mulai bergerak pada kecepatan angin 1 m/s 3. Kebisingan (noise) yang ditimbulkan kecil (< 30 db) 4. Keluaran yang dihasilkan lebih dari 30% Berikut ini adalah bagian-bagian dari turbin GV-500 W



Gambar 1. Bagian-bagian turbin GV-500 W



92



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.91-94)



978-602-60766-3-2



Adapun spesifikasi dari turbin ini adalah sebagai berikut: Komponen pendukung turbin:



Gambar 2. Komponen pendukung turbin GV-500 W Instalasi Turbin Angin Turbin ini mensuplai energi secara off-grid yang berarti tidak terhubung ke sistem PLN. Turbin ditempatkan diatas atap rumah agar didapatkan ketinggian tertentu karena semakin tinggi posisi terhadap bumi maka angin semakin kencang. Adapun instalasinya ditunjukkan pada gambar berikut:



Gambar 3. Instalasi turbin secara off grid Perhitungan Daya Keluaran Turbin Berdasarkan persamaan = untuk mencari daya keluaran dari turbin angin sumbu vertikal maka daya yang didapatkan dari turbin GV – 600 W yang disarankan untuk dipasang diatap gedung kampus 2 Teknik Elektro dan sebagai sampling perhitungan adalah data 1 di hari pertama, maka di dapatkan daya keluaran sebagai berikut: = ℎ = 1,5 1,6 = 7,07 = 1,225 / = (4,03) = 65,45 Berdasarkan klasifikasi turbin, diketahui bahwa keluaran turbin > 30% maka pada perancangan ini diasumsikan = 35% = 0,35 Maka data-data tersebut dimasukkan pada persamaan = =



0,35 1,225 7,07 65,45



93



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.91-94)



978-602-60766-3-2



= 99,20 Dengan cara yang sama maka didapatkan daya keluaran untuk penelitian ini. Tabel berikut adalah daya keluaran untuk data yang didapatkan Table 2. Daya keluaran Turbin Angin Data 1 Data 2 Data 3 Hari 1 99.20 W 246.70 W 123.04 W Hari 2 182.72 W 254.92 W 286.64 W Hari 3 156.36 W 48.74 W 78.65 W Hari 4 46.48 W 49.66 W 59.57 W Hari 5 86.49 W 129.11 W 85.15 W Hari 6 43.00 W 43.85 W 96.27 W Hari 7 74.92 W 48.28 W 45.15 W Hari 8 67.81 W 61.70 W 88.53 W Hari 9 8.69 W 9.44 W 4.34 W



4. KESIMPULAN Berdasarkan data hasil penelitian maka disimpulkan sebagai berikut: 1. Potensi energi angin diatap gedung kampus 2 Politeknik Negeri Ujung Pandang kecil sehingga daya listrik yang dihasilkan tidak terlalu besar 2. Pemilihan turbin angin yang sesuai adalah dengan turbin angin yang mampu memanfaatkan kecepatan angin yang rendah karena kecepatan angin tertinggi yang terukur hanya 5,74 m/s dengan daya maksimal 286,64 W 3. Energi listrik yang dihasilkan digunakan untuk mengisi baterai dan suplai ke beban dilakukan melalui inverter.



5. DAFTAR PUSTAKA Adityo, P et al,2011, Rancang Bangun Turbin Angin Vertikal untuk Penerangan Rumah Tangga, Tugas akhir D3 Teknik Mesin UNDIP. Chen, H, P. Chen, L. Chang, and W. Bai, “Stand-Alone Hybrid Generation System Based on Renewable Energi”, International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 4, No. 5, October 2013 ESDM.http://www.ebtke.esdm.go.id/post/2016/04/06/1180/8.800.mw.energi.baru.terbarukan.dikembangkan. Diakses 10 Februari 2017 GREEF.http://qd-greef.en.made-in china.com/product/WXHmSxDkqfYG/China-Small-Vawt-500W-Vertical-AxisWind-Turbine-with-BV.html. Diakses 10 Februari 2017 Hsieh, CM, C.K Fu, 2013, Evaluation of Location for Small Wind Turbines in Costal Urban Areas Based on a Wind Energy Potential Map, Environ Model Assess, Hal 593 – 604 Nugrohoadi. https://nugrohoadi.wordpress.com/2008/05/03/pembangkit-listrik-tenaga-angin-di-indonesia/. Diakses 10 Februari 2017 Tahani, M, M. Mirhosseini, A. Sedaghat, 2015, Increasing the Produced Power of Building Mounted Wind Turbines by Optimization of Roof Geometry and Utilization of Solar Panels, International Conference on Sustainable Mobility Application, Renewable and Technology (SMART) WWEA. http://www.wwindea.org/wwea-half-year-report-worldwind-wind-capacity-reached-456-gw/. Diakses 10 Februari 2017 Zhenglin, Z, W. Hongyan, B. Xiaolong, X. Hongxiang, 2011, Study and Application of the Wind Power on the Tall Building Rooftops in Large Cities, IEEE, Hal 566 – 569



94



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.95-100)



978-602-60766-3-2



SIMULATOR TURBIN ANGIN UNTUK MEDIA PEMBELAJARAN DI LABORATORIUM PEMBANGKIT DAN PENYALURAN LISTRIK 1, 2)



Aksan1), Sulhan Bone2) Dosen Jurusan Teknik Listrik Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRACT This research aims to improve motivation and interest of students / teaching staff in new and renewable energy development learning process particularly in wind power conversion system. Wind turbine simulator with Computer PC and LCD based measuring monitoring can be applied as learning module in electricity generator and distribution laboratory. Development of new and renewable energy particularly development of wind power conversion system in electricity power system laboratory, could not be developed by students and teaching staff. It is because of unavailability of wind turbine simulator equipment, so that students and teaching staff are unable to practice and test. Consequently, when students were participating in national level windmill competition in 2013 and 2014 arranged by Dirjen Dikti, Team Al-Jazari PNUP could not fully compete to win the competition, and teaching staff are still unable to apply electricity generator using wind turbine in society that needs electricity. As for the development of new and renewable energy particularly the development of wind power conversion system, then the method applied in this research is experiment and design production of wind turbine simulator, production of wind turbine simulator type horizontal and vertical porous, data analysis of test result and measurement using data logger which able to show voltage curve, current, electricity power, wind turbine rotation velocity and wind velocity on Computer PC and LCD with the help of Microcontroller. With wind turbine simulator and modification of wind turbine’s blade type horizontal porous with variation of blade number in turbine that is, 2, 3, 4, 5, and 6 blades and modification of wind turbine’s blade type vertical porous with number of blade curve is 2. And variation of wind velocity blew from artificial fan (blower) approximately between 4 m/s, 5 m/s, 7 m/s, 9m/s and 10 m/s. The result of this research is to discover simulator and shape of wind turbine type horizontal or vertical porous based on Computer PC and LCD monitoring which operate efficiently in low wind velocity (4-10 m/s), to show characteristic curve of wind turbine with and without load using Computer PC and LCD, and as a guidance for new and renewable energy praxis particularly wind turbine as learning medium in electricity generator and distribution laboratory. Keywords: Renewable energy, wind turbine, laboratory, monitoring, characteristic curve, data monitoring



1.



PENDAHULUAN Salah satu Kementerian di Indonesia yang senantiasa mengembangkan teknologi system pembangkit listrik energy angin adalah Kementerian Pendidikan dan kebudayaan melalui Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi mengadakan Kompetisi Kincir Angin (KKAI) untuk mahasiswa-mahasiswa seluruh perguruan tinggi di Indonesia. Salah satu peserta yang ikut serta dalam kegiatan kompetisi tersebut adalah Team Al-Jazari dari mahasiswa Program Studi S1 Terapan Teknik Listrik Politeknik Negeri Ujung Pandang. Dalam keikutsertaan Team Al-Jazari tersebut pada tahun 2013 dan 2014, hasil yang diperoleh team dalam kompetisi Kincir Angin tersebut tidak maksimal. Ketidakberhasilan team disebabkan oleh kurangnya pengetahuan mahasiswa dan dosen pembimbing tentang kincir angin, sarana dan prasarana alat uji pengujian turbin angin tidak tersedia, dan tidak pernah melakukan pengujian kinerja kincir angin dilaboratorium dan dilapangan. Udara yang memiliki massa m dan kecepatan v akan menghasilkan energy kinetic sebesar : = (1) Volume udara persatuan waktu (debit) bergerak dengan kecepatan v dan melewati daerah seluas A adalah : V=vA (2) Massa udara yang bergerak dalam satuan waktu dengan kerapatan ρ, yaitu : m=ρV=ρvA sehingga energy kinetik angin yang berhembus dalam satuan waktu (daya angin) adalah Pw = ½ ( ρ v A ) ( v2) = ½ ρ v2 A (3) besar daya di atas adalah daya yang dimiliki oleh angin sebelum dikonversi atau sebelum melewati turbin angin. Dari daya tersebut tidak semuanya dapat dikonversi menjadi energy mekanik oleh turbin (Ajao dan Adeniyi, 2009)



1



Korespondensi : Aksan, Telp 081244315151, [email protected] 95



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.95-100)



978-602-60766-3-2



Berdasarkan latar belakang di atas, maka dilakukan pembuatan / rancang bangun simulator alat uji turbin angin dengan terowongan angin sebagai sumber angin buatan dari kipas angin turbo. Digunakan penggerak dari jenis turbin angin yaitu turbin angin poros horizontal dan turbin angin poros vertical. Untuk jenis turbin angin vertical dilakukan modifikasi busur blade profil lengkung sebesar r tetap. Jumlah blade turbin yang digunakan sebanyak 2 bilah. Untuk jneis turbin angin horizontal dilakukan modifikasi Jumlah blade turbin yang digunakan sebanyak 2, 3,4,5 dan 6 buah. Penelitian dilakukan dengan lima variasi kecepatan angin yaitu 4 m/s sampai 10 m/s. 2. METODE PENELITIAN Penelitian akan dilakukan dengan metode desain dan eksperimental yang akan ditekankan pada rancang bangun dan pengujian kinerja serta evaluasi hasil pengujian serta penerapan di laboratorium. Penelitian dilakukan secara bertahap yaitu dimulai dengan rancang bangun turbin tipe poros horizontal dan vertical serta monitoring berbasis computer dan LCD, dilanjutkan dengan pengujian kinerja hasil desain dan rancang bangun serta evaluasi hasil. Hasil dari pengujian ini akan diterapkan sebagai modul pembelajaran di laboratorium Rancang Bangun Turbin dan Sistem Pengujian Perancangan dan pembuatan turbin angin tipe poros horizontal terbuat dari blade kayu (papan jati) / fiber dengan ketebalan 3 mm, dengan panjang sudu sebesar 40 cm, lebar bagian dalam 20 cm dan lebar bagian luar 10 cm. Papan jati /fiber dipilih karena material ini mudah dibentuk, di varnis dan hambatannya kurang. Penyambungan blade pada poros turbin menggunakan plat besi 2 mm dan dibaut. Jumlah blade pada turbin angin bervariasi yaitu 2, 3, 4, 5 dan 6 buah sehingga dapat dibandingkan untuk mendapatkan optimalisasi daya keluaran generator DC. Modifikasi sudut kelengkungan turbin angin dibentuk dari bentuk penyambungan blade pada poros generator. Perancangan dan pembuatan turbin angin tipe poros vertical terbuat dari besi plat 1 mm, dengan diamater 40 cm dan tinggi 60 cm. Jumlah blade pada poros turbin angin berjumlah 2 bilah. sehingga dapat dibandingkan untuk mendapatkan optimalisasi daya keluaran generator . Adapun contoh bentuk dan model blade tipe poros horizontal dan vertical yang dibuat ditunjukkan pada gambar 1.



tipe horisontal tipe vertikal Gambar 1. Bentuk dan model blade pada turbin angin Pengujian Kinerja Turbin Pengujian turbin tipe horizontal dan vertical untuk mendapatkan besar kinerja turbin dengan variasi jumlah sudu turbin, sudut kelengkungan turbin dan kecepatan aliran udara. Kinerja turbin dapat dilihat dari besar efisiensinya yang merupakan perbandingan daya keluaran terhadap daya masukan. Daya input turbin diperoleh dari pengukuran laju aliran udara dan luas permukaan penampang turbin yang menerima aliran udara. Daya input akan divariasikan dengan memvariasikan laju aliran udara dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Ek = ½ mv2 (4) Dengan : m=ρxAxv A =dxh Sehingga : Pw=½CρAv3 (5) Daya output turbin ayng akan diukur adalah daya mekanik yang diperoleh dari besar momen torsi dan pengukuran kecepatan putaran turbin, momen torsi akan diperoleh dengan mengukur besar beban gaya yang diberikan terhadap turbin dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : PT = 2.π.n.T / 60 Dengan : 96



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.95-100)



978-602-60766-3-2



T=Fxr Sehingga : PT = 2.π.n.F.r / 60



(6)



Evaluasi Hasil Pengujian Evaluasi dilakukan untuk mengetahui seberapa besar kinerja turbin tipe poros horizontal dan vertical dengan jumlah variasi sudu turbin, sudut kelengkungan turbin dan kecepatan aliran udara serta variasi beban lampu penerangan. Evaluasi dilakukan dengan mengolah data yang diperoleh dari monitoring computer dan LCD sehingga diperoleh besar efisiensi turbin pada setiap variasi pengujian. Pelaksanaan Penelitian Tahap pertama dan kedua dilakukan di Laboratorium Mesin Listrik, Laboratorium Sistem Tenaga Listrik, Bengkel Mekanik dan Bengkel Instalasi Listrik Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Ujung Pandang. Desain Alat Uji Penelitian Dalam melakukan pengujian diperlukan system pengujian atau instrumentasi pengujian yang terdiri dari kipas angin sebagai sumber angina yang dapat diatur kecepatan alirannya. Agar alirannya terjaga, maka aliran udara dilewatkan melalui terowongan angin menuju turbin angin tipe poros horizontal atau tipe poros vertical. Turbin akan ditopang oleh poros dan didudukkan pada bearing sebagai titik poros putar untuk memutar generator. 3. HASIL PNELITIAN DAN PEMBAHASAN Proses pengujian diantaranya melihat, mengamati, menguji dan memeriksa kinerja disetiap komponen sensor tegangan, sensor arus, sensor anemometer, dan sensor kecepatan putar generator. Adapun proses pengujian dilakukan sebagai berikut: Pengujian Sensor Tegangan Pengujian sensor tegangan ditujukan untuk mengetahui kinerja dari sensor tegangan. Proses pengujian sensor tegangan dilakukan sebagai berikut: Menghubungkan keluaran tegangan regulator tegangan 0-12Vdc ke input sensor tegangan di alat monitoring arus, tegangan, daya, dan kecepatan putar generator, Melakukan pengukuran keluaran sensor tegangan dengan menggunakan volt meter, Melakukan pengukuran input masukan sensor tegangan dan keluaran tegangan di sensor tegangan, Diperoleh hasil pengujian sensor tegangan yang ditunjukan pada gambar 2 berikut ini:



Gambar 2. Pengujian sensor tegangan Pengujian Sensor Arus ACS712. Pengujian sensor arus ACS712 digunakan untuk mengetahui kinerja dari sensor arus tersebut. Pengujian ini dilakukan dengan cara mengukur tegangan yang dihasilkan pada sensor arus dengan penggunaan beban tertentu atau beban variabel. Proses pengujian sensor arus dilaksanakan sebagai berikut: Menghubungkan keluaran tegangan 12 Vdc pada catu daya ke input sensor arus ACS712 30A pada alat monitoring tegangan, arus, daya, kecepatan angin dan kecepatan generator, Menghubungkan beban satu buah lampu LED 7W 12 Vdc, Melakukan pengukuran keluaran sensor tegangan dengan menggunakan volt meter, Mencatat hasil pengukuran percobaan.



97



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.95-100)



978-602-60766-3-2



Hasil perhitungan berdasarkan, diketahui daya lampu LED 7W di bagi tegangan input 12 Vdc diperoleh arus 0.5A dari alat ukur ampere meter, sedangkan hasil pengukuran alat monitoring yaitu 0.47 A pada tegangan 12.85 Vdc. Kinerja Turbin Angin Kinerja Turbin Angin Vertikal Turbin angin vertical yang digunakan untuk memutar generator AC, dihembuskan angin buatan dengan kecepatan angin bervariasi mulai 4 m/s sampai 10 m/s. Generator AC ini tidak dihubungkan dengn beban dan wind controller dan membangkitkan tegangan AC 3 phasa. Hasil pengujian dan pengukuran kinerja turbin angin vertical ditunjukkan pada tabel 2 berikut ini : Tabel 2. Kinerja turbin angin vertical



Kinerja Turbin Angin Horisontal Turbin angin horisontal yang digunakan untuk memutar generator AC, dihembuskan angin buatan dengan kecepatan angin bervariasi mulai 4 m/s sampai 10 m/s. Turbin angin jenis horizontal ini menggunakan variasi jumlah blade yang terpasang pada turbin mulai 2 blade, 3 blade, 4 blade, 5 blade dan 6 blade. Generator AC ini tidak dihubungkan dengn beban dan wind controller dan membangkitkan tegangan AC 3 phasa. Hasil pengujian dan pengukuran kinerja turbin angin horizontal ditunjukkan pada tabel 3 berikut ini : Tabel 3. Kinerja turbin angin horizontal



Monitoring Keluaran Turbin Angin Dengan Komputer Monitoring Turbin Angin Vertikal Generator turbin angin vertical dirangkai dengan rangkaian monitoring berbasis computer, wind controller, dan baterai aki. Beban yang digunakan adalah lampu LED 12 Volt, 7 Watt, Lampu Pijar 220 V, 100 Watt, Motor AC 1 phasa 220 Volt, 75 Watt. Kecepatan angin yang dihembuskan pada suplai 220 Volt atau kecepatan angin kipas sebesar 10 m/s. Hasil pengukuran dan monitoring ditunjukkan pada gambar 3.. 98



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.95-100)



978-602-60766-3-2



Gambar 3. Monitoring dengan computer turbin angin tipe vertical untuk berbagai beban Monitoring Turbin Angin Horisontal Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 5, kinerja turbin angin horizontal dengan berbagai penggunaan/pemasangan jumlah blade. Dapat diperoleh kesimpulan bahwa jumlah blade 6 menghasilkan kinerja yang stabil yaitu tegangan keluaran generator AC mempunyai tegangan keluaran yang stabil meskipun kecepatan angin berubah-ubah. Oleh karena pada percobaan / pengujian dengan menggunakan beban, maka turbin angin horizontal dengan 6 blade yang akan diuji/dimonitoring kinerjanya dengan komputer. Generator turbin angin vertical dirangkai dengan rangkaian monitoring berbasis computer, wind controller, dan baterai aki. Beban yang digunakan adalah lampu LED 12 Volt, 7 Watt, Lampu Pijar 220 V, 100 Watt, Motor AC 1 phasa 220 Volt, 75 Watt. Kecepatan angin yang dihembuskan pada suplai 220 Volt atau kecepatan angin kipas sebesar 10 m/s. Hasil pengukuran dan monitoring ditunjukkan pada gambar 4.



Gambar 4. Monitoring dengan computer turbin angin tipe horisontal untuk berbagai beban Monitoring Keluaran Turbin Angin dengan LCD Monitoring Turbin Angin Vertikal Dengan Berbagai Beban Generator turbin angin vertical dirangkai dengan rangkaian monitoring berbasis LCD, wind controller, dan baterai aki. Beban yang digunakan adalah lampu LED 12 Volt, 7 Watt, Lampu Pijar 220 Volt AC 100 Watt, dan Beban motor AC 1 phasa 75 Watt. Kecepatan angin yang dihembuskan pada suplai 220 Volt atau kecepatan angin kipas sebesar 10 m/s. Hasil pengukuran dan monitoring ditunjukkan pada tabel 4 Tabel 4. Hasil monitoring LCD turbin angin vertical dengan berbagai beban



Monitoring Turbin Angin Horisontal Dengan Berbagai Beban Kinerja turbin angin horizontal dengan berbagai penggunaan/pemasangan jumlah blade. Dapat diperoleh kesimpulan bahwa jumlah blade 6 menghasilkan kinerja yang stabil yaitu tegangan keluaran generator AC mempunyai tegangan keluaran yang stabil meskipun kecepatan angin berubah-ubah. Oleh karena pada percobaan / pengujian dengan menggunakan beban, maka turbin angin horizontal dengan 6 blade yang akan diuji/dimonitoring kinerjanya dengan LCD. Generator turbin angin Horisontal 6 blade dirangkai dengan rangkaian monitoring berbasis LCD, wind controller, dan baterai aki. Beban yang digunakan adalah lampu LED 12 Volt, 7 Watt, Lampu Pijar 220 Volt AC 100 Watt, dan Beban motor AC 1 phasa 75 Watt. Kecepatan angin yang dihembuskan pada suplai 220 Volt atau kecepatan angin kipas sebesar 10 m/s. Hasil pengukuran dan monitoring ditunjukkan pada tabel 5. 99



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.95-100)



978-602-60766-3-2



Tabel 5. Hasil monitoring LCD turbin angin Horizontal dengan berbagai beban



4. KESIMPULAN 1.. Diperoleh simulator turbin angina tipe poros horizontal dan vertical dengan monitoring Komputer dan LCD sebagai modul pembelajaran praktikum di laboratorium pembangkit listrik. 2. Dapat meningkatkan motivasi dan minat mahasiswa/dosen dalam proses belajar mengajar mata kuliah pembangkit tenaga listrik khususnya praktikum pembangkit dan penyaluran tenaga listrik melalui ketersediaan sarana dan peralatan simulator turbin angin skala laboratorium. 5. DAFTAR PUSTAKA Ajao, KR dan Adeniyi JSO, 2009, “Comparison of Theoritical and Axperimental Power Output of small 3 bladed Horizontal axis wind turbin” Journal of American Science Volume 5, No.4 Daryanto, Y, 2007, “ Kajian Potensi Angin Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu”, Balai PPTAGG – UPT-LAGG Direktorat Riset dan Pengabdian Kepada Masyarakat Direktorat Jenderal Penguatan Risetdan Pengembangan. Kementerian Riset, teknologi dan Pendidikan Tinggi . 2016. “ Panduan Pelaksanan Penelitian /Pengabdian kepada Masyarakat di Perguruan Tinggi “, Edisi X. Ikhwanul Ikhsan, M Akbar, 2011, “ Analisis Pengaruh Pembebanan Terhadap Kinerja Kincir Angin tipe Propeller pada Wind Tunnel Sederhana “ Universitas Hasanuddin, Makassar Markus Nanda Andika dkk, 2007, “ Kincir Angin Sumbu Horisontal Bersudu Banyak “, Universitas Sanata Dharma, Jogjakarta Marizka Lustia Dewi, 2010, “ Analisis Kinerja Turbin Angin Poros Vertikal Dengan Modifikasi Rotor Savonius Untuk Optimalisasi Kinerja Turbin”,niversitas Sebelas Maret, Surakarta M.Najib Habiebie dkk, 2011, “ Kajian Potensi Energi Angin Di wilayah sulawesi dan Maluku Study of wind energy potency in sulawesi and Maluku”,Jurnal Meteorologi dan Geofisika volume 12 nomor 2 – september 2011: 181 - 187 Mittal, Neeraj, 2001, “ Investigation of Performance Characteristics of a Novel VAWT. Thesis, UK: Department



100



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.101-104)



978-602-60766-3-2



ANALISIS PENGARUH PEMASANGAN KOMPENSATOR JARINGAN TERHADAP GENERATOR SINKRON DAN SUMBER LISTRIK PLN 1,2)



Satriani Said1), Sulhan Bone2) Dosen Jurusan Teknik Listrik Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRACT This research aims to analyze the effect of network compensator installation in PLN’s synch generator and electricity source. Voltage compensator in general occurred in medium and long network or in specific installation (STATCOM) in network which always had voltage drop. Installation of network compensator will result on network parameter changes, such as stability of system voltage, system power factor, frequency, electricity generator velocity rotation and exitation generator system. Reactive power is used to keep power factor and voltage stability. The problem with voltage stability in the operation of PLN’s synch generator and electricity source will be felt if the load is inductive. When installing network compensator, reactive power supply is not only originated from synch generator but also from medium and long network capacitor and (STATCOM). If the value of reactive power load and inductive is below reactive power in synch generator, then the needs for reactive power supplies is fulfilled, but if the capacitor is fix value, then the reactive power supplied to load remains constant. The excess of capacitive reactive power in parallel work of reactive power will increase the voltage in electricity generator system. But if in shortage of reactive power then it will decrease the voltage in generator system. So, certain equipment must be used to supply inductive reactive power to fulfill the needs of load and network capacitor installation, if reactive power is fulfilled this automatically the voltage will be stable. One of the solutions generally used to cope with the problem of excessive compensator installation is by using automatic controller of generator exitation and automatic controller of generator rotation velocity. This automatic controller has an ability to control the amount of exitation generator current and controller of generator rotation velocity so it could follow the rhythm of load sudden changes or excessive compensator installation. The result collected before STATCOM installation shows that load L and C really affect reactive power (Q (VAR)), source frequency value below standard frequency and velocity of generator rotation changed in the source side of synch generator, whilst in the source side of PLN, frequency relatively stable with 50Hz. After the installation of STATCOM in distribution network shows that load L and C really affect reactive power (Q (VAR)) valued negative (Capacitive), system voltage above standard voltage 220 V, source frequency value below standard frequency and velocity of generator rotation changed in the source side of synch generator, whilst in the source side of PLN, frequency relatively stable with 50 Hz and reactive power Q valued positive. Keyword: Compensator, Synch Generator, PLN Source, Automatic Network Parameter Controller.



1. PENDAHULUAN Kinerja suatu saluran transmisi, khusunya jarak menengah dan yang lebih panjang, dapat ditingkatkan dengan reactive compensation (kompensasi reaktif) baik secara seri maupun parallel. Series compensation terdiri dari kapasitor bank (STATCOM) yang ditempatkan secara seri di setiap fase konduktor dari suatu saluran. Shunt compensation terkait dengan penempatan induktor dari setiap fase saluran ke netral untuk mengurangi pengaruh perubahan tegangan, perubahan frekuensi dan perubahan kinerja system pembangkit tenaga listrik dan mengurangi perubahan pada sisi penerima terhadap perubahan beban. Salah satu keunggulan dari generator sinkron selain dapat menghasilkan daya aktif (P) juga dapat menghasilkan daya reaktif (Q). Hal ini yang mendasari bahwa kerja paralel perlu dilakukan. Kerja paralel pada sistem akan bermanfaat karena selain dapat bersama-sama menyuplai daya aktif ke beban, generator induksi juga tercukupi dengan adanya pasokan daya reaktif yang dihasilkan oleh generator sinkron. Kekurangannya adalah saat beban bersifat induktif, maka generator sinkron akan dibebani daya reaktif sangat besar karena juga harus menyuplai daya reaktif dari generator induksi. Kekurangan itulah yang menjadi dasar mengapa pemasangan suatu sumber yang dapat menghasilkan daya reaktif selain dari generator sinkron. Pada operasi paralel generator sinkron dan sumber listrik PLN jika dibebani dengan beban yang bersifat induktif, maka akan menurunkan keandalan (frekuensi) dan stabilitas tegangan. Hal ini juga yang menjadi kekurangan dari kinerja paralel generator sinkron dan sumber listrik PLN. Salah satu caranya adalah memasang kapasitor yang sedianya difungsikan untuk menyuplai daya reaktif kapasitif dan mungkin bisa menyuplai sistem apabila bersifat induktif. Sistem itu selalu berubah tidak menentu dan daya reaktif yang dimintapun juga berubah, sedangkan pasokan daya reaktif yang dilakukan oleh kapasitor bersifat fix (beban 1



Korespondensi : Satriani Said, Telp 081244315151, [email protected] 101



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.101-104)



978-602-60766-3-2



berapapun, maka nilai daya reaktif yang di hasilkan sesuai rating). Apabila sistem itu bersifat tetap, maka tidak menjadi masalah, namun apabila sistem tersebut berubah-ubah maka hal itu yang akan menimbulkan masalah. Pada dasarnya daya reaktif digunakan untuk mempertahankan frekkuensi, faktor daya dan kestabilan tegangan. Untuk masalah factor daya dan kestabilan tegangan pada pengoperasian kerja paralel generator sinkron dan sumber listrik PLN akan sangat terasa apabila pembebanan itu bersifat induktif. Saat pemasangan kapasitor, suplai daya reaktif itu tak hanya berasal dari generator sinkron saja namun juga dari kapasitor bank dan kompensator jaringan. Apabila nilai daya reaktif load dan induksi ini masih di bawah daya reaktif pada genarator sinkron dan kapasitor, maka kebutuhan akan pasukan daya reaktif terpenuhi, akan tetapi jika terjadi daya reaktif kapasitif berlebihan yang diakibatkan oleh pemasangan kompensator jaringan (STATCOM) dan ditambah dengan kejadian kompensator jaringan pada jaringan menengah dan jaringan panjang. maka daya reaktif kapasitif ini akan mempengaruhi system pembangkt sendiri dan system pembangkit tenaga yang di suplai oleh PLN. Kelebihan daya reaktif kapasitif pada jaringan listrik ini akan menaikkan tegangan dan frekuensi pada sistem pembangkitan sehingga dapat menyebabkan kerusakan peralatan listrik komsumen dan system pembangkit tenaga listrik itu sendiri. Untuk itu harus digunakan suatu alat untuk mengatur secara automatis kinerja suatu pembangkit tenaga listrik dan kompensator jaringan (STATCOM) agar bisa mengikuti permintaan beban. Jika daya reaktif sudah terpenuhi maka otomatis tegangan dan frekuensi akan menjadi lebih stabil. Salah satu solusi yang sering digunakan untuk mengatasi masalah daya reaktif kapasitif adalah dengan menggunakan automatis eksitasi dan pengatur kecepatan putar pembangkit tenaga listrik. Automtisasi kompensator daya reaktif kapasitif memiliki kemampuan untuk mengatur besarnya arus eksitasi dan kecepatan putar pembangkit dan dapat bersifat fleksibel tergantung pada kondisi beban yang bekerja. Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah: Analisis pengaruh pemasangan kompensator jaringan terhadap kestabilan tegangan sistem, factor daya system, frekuensi dan kecepatan putar generator sinkron sendiri dan sumber listrik PLN. Analisis pengaruh pemasangan Automatis Eksitasi pembangkit terhadap kestabilan tegangan sistem, factor daya system, frekuensi dan kecepatan putar generator sinkron dan sumber listrik PLN pada kondisi beban yang bekerja., Analisis pengaruh pemasangan Automatis Pengatur Kecapatan Putar system pembangkut terhadap kestabilan tegangan sistem, factor daya system, frekuensi dan kecepatan putar generator sinkron dan sumber listrik PLN pada kondisi beban yang bekerja. Hasil penelitian diharapkan dapat menganalisis pengaruh pemasangan kompensator jaringan terhadap sumber generator sinkron dan sumber listrik PLN. Kompesator jaringan listrik pada umumnya terjadi pada jaringan menengah dan panjang atau pemasangan khusus (STATCOM) pada jaringan yang sering mengalami penurunan tegangan. Pemasangan kompensator jaringan ini akan mengakibatkan terjadinya perubahan parameter jaringan seperti kestabilan tegangan sistem, factor daya system, frekuensi, kecepatan putar pembangkt listrik dan system eksitasi pembangkit. Apabila nilai daya reaktif load dan induksi ini masih di bawah daya reaktif pada genarator sinkron dan kapasitor, maka kebutuhan akan pasukan daya reaktif terpenuhi, akan tetapi jika karena kapasitor bersifat fix value, maka daya reaktif yang di suplai ke beban hanya bernilai tetap selamanya. Kelebihan daya reaktif kapasitif pada kerja paralel daya reaktif akan menaikkan tegangan pada sistem pembangkit tenaga listrik. Namun apabila kekurangan daya reaktif maka akan menurunkan tegangan pada sistem pembangkit tersebut. Untuk itu harus digunakan suatu alat untuk menyuplai daya reaktif induktif agar bisa mengikuti permintaan beban dan pemasangan kapasitor jaringan. Jika daya reaktif sudah terpenuhi maka otomatis tegangan akan menjadi lebih stabil. Salah satu solusi yang sering digunakan untuk mengatasi masalah pemasangan kompenastor yang berlebih adalah dengan menggunakan pengatur eksitasi pembangkit secara automatis dan pengatur kecepatan putar pembangkit secara automatis. Pengatur otomatis ini memiliki kemampuan untuk mengatur besarnya arus eksitasi pembangkit dan pengatur kecepatan putar pembangkit sehingga dapat mengikuti irama atau ayunan perubahan beban secara tiba-tiba atau pemasangan kompensator yang berlebih. 2. METODE PENELITIAN Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental. Pada penelitian ini ditempatkan variable pengumpulan data meliputi frekuensi system, factor daya system, tegangan system dan kecepatan putar generator. sedangkan variabel bebasnya yaitu beban resistif R dan beban induktif L serta kapasitor Bank C. Pengumpulan data dilakukan terhadap frekuensi system, factor daya system, tegangan system dan kecepatan putar generator terhadap berbagai variasi beban resistif dan beban resistif induktir serta pemasangan kapasitor bank sebagai acuan dalam proses pengiriman daya akrif dan reaktif dari generator sinkron dan variasi berbagai beban. Menganalisis pengaruh pemasangan kompensator jaringan terhadap 102



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.101-104)



978-602-60766-3-2



sumber generator sinkron dan sumber listrik PLN. Kompesator jaringan listrik pada umumnya terjadi pada jaringan menengah dan panjang atau pemasangan khusus (STATCOM) pada jaringan yang sering mengalami penurunan tegangan. Pemasangan kompensator jaringan ini akan mengakibatkan terjadinya perubahan parameter jaringan seperti kestabilan tegangan sistem, factor daya system, frekuensi, kecepatan putar pembangkt listrik dan system eksitasi pembangkit. Data teknis peralatan dan alat ukur yang dipakai ialah modul power system, modul power meter dan multimeter, serta generator sinkron. Modul power system digunakan sebagai simulator power system sebagai sumber listrik (generator dan sumber PLN), model jaringan distribusi / transmisi, dan beban variasi resistif, induktif dan kapasitif. Modul power meter dipakai pada percobaan ini adalah PM800. Power meter ini digunakan untuk mengukur daya, factor daya dan frekuensi system. Multimeter yang digunakan pada pengukuran ini adalah multimeter digital (elektronik) yang dapat digunakan untuk mengukur arus dan tegangan. Generator sinkron adalah mesin listrik yang digunakan untuk mengubah energi mekanik (gerak) menjadi energi listrik dengan perantara induksi medan magnet. Perubahan energi ini terjadi karena adanya pergerakan relatif antara medan magnet dengan kumparan generator. Alternator ini disebut generator sinkron (sinkron = serempak) karena kecepatan perputaran medan magnet yang terjadi sama dengan kecepatan perputaran rotor generator. Alternator ini menghasilkan energi listrik bolak balik (alternating current, AC) dan biasa diproduksi untuk menghasilkan listrik AC 1-fasa atau 3-fasa. 3. HASIL PNELITIAN DAN PEMBAHASAN Simulator Sumber Pembangkit Generator Sinkron dan PLN Sumber pembangkit tenaga listrik yang digunakan pada penelitian ini adalah generator sinkron 1,2 Kva 220 V/380 V sumber PLN 220 V/ 380 V , 50 Hz seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Sinkronisasi antara sumber generator sinkron dan sumber PLN akan dilaksanakan jika memenuhi syarat : tegangan sama, frekuensi sama, urutan fasa sama dan sudut urutan fasa sama.



Gambar 1. Simulator sumber pembangkit generator sinkron, PLN dan jaringan distribusi Pengujian Sumber Generator Sinkron dan PLN dengan Beban R,L,C Sumber generator sinkron dan sumber PLN, masing-masing dihubungkan dengan beban R,L,C tergabung dalam suatu simulator power system dengan beban R = 160 W / tingkat , C = 200 Var / tingkat dan L = 200 Var / tingkat. Hasil pengukuran dengan beban R,L,C berbagai tingkat ditunjukkan pada tabel 1 dan tabel 2. Pengujian dengan berbagai beban R,L,C menunjukkan bahwa beban L dan C sangat mempengaruhi daya reaktif (Q (VAR)), nilai frekuensi sumber di bawah frekuensi standar dan kecepatan putar generator berubah-ubah pada sisi sumber generator sinkron, sedangkan pada sisi sumber PLN frekuensi relative stabil 50 Hz. Tabel 1 Hasil Pengukuran dengan beban R, L, dan C pada sisi Generator Sinkron



103



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.101-104)



978-602-60766-3-2



Tabel 2 Hasil Pengukuran dengan beban R, L, dan C pada sisi Sumber PLN



Pengujian Pemasangan Kompensator Jaringan (STATCOM) Sumber generator sinkron dan sumber PLN yang dihubungkan dengan beban R,L,C melalui jaringan distribusi. Jaringan distribusi dipasang kompensator jaringan (STATCOM) dan tergabung dalam suatu simulator power system dengan beban R = 160 W / tingkat , C = 200 Var / tingkat dan L = 200 Var / tingkat. Hasil pengukuran beban R,L,C dengan berbagai tingkat ditunjukkan pada tabel 3 dan tabel 4. Pengujian dengan berbagai beban R,L,C menunjukkan bahwa beban L dan C sangat mempengaruhi daya reaktif (Q (VAR)) bernilai negative (sifat kapasitif), tegangan diatas tegangan standar 220 V, nilai frekuensi sumber di bawah frekuensi standar 50 Hz dan kecepatan putar generator berubah-ubah pada sisi sumber generator sinkron, sedangkan pada sisi sumber PLN frekuensi relative stabil 50 Hz dan daya reaktif Q bernilai positif.. Tabel 3 Hasil Pengukuran pemasangan STATCOM pada sisi Generator Sinkron



Tabel 4 Hasil Pengukuran pemasangan STATCOM pada sisi Sumber PLN



4. KESIMPULAN Pada operasi paralel generator sinkron dan sumber listrik PLN jika dibebani dengan beban yang bersifat induktif dan kapasitif, maka akan menurunkan keandalan (frekuensi) dan stabilitas tegangan pada sisi generator sinkron. Kelebihan daya reaktif pada kerja parallel dua pembangkit listrik atau lebih akan menaikkan tegangan pada sistem paralel tersebut dan nilai frekuensi di bawah frekuensi standar 50 Hz pada sisi sumber generator sinkron. Daya reaktif akan menaikkan tegangan pada sistem paralel itu. Perubahan beban yang bervariasi akan mengakibatkan perubahan karakteristik generator sinkron yang diparalel dengan sumber lain. Oleh Karena itu perlu dipasang pengatur kecepatan putar dan arus eksitasi yang bekerja secara otomatis. 5. DAFTAR PUSTAKA Bansal, R.C. 2005. Three-Phase Self-Excited Induction Generators: An Overview. IEEE Transactions On Energy Conversion, Vol. 20 (2). Bhim Singh, S.S. Murthy and Sushma Gupta. 2005. Trasient Analysis of Self-Excited Induction Gnerator With Electronic Load Contrroller (ELC) Supplying Static and Dynamic Loads. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 41 (5). Bhim Singh, S.S. Murthy and Sushma Gupta. 2006. Analysis and Design Electronic Load Controller for Self-Excited Induction Generators. IEEE Transactions on Energy Convertion, Vol. 21 (1). Chapman, Stephen J. 1985. Electric Machinery Fundamental. Singapore: Mc Graw Hill, Inc. Zuhal. 1995. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.



104



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.105-110)



978-602-60766-3-2



PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN MENGGUNAKAN TRAINER BOARD MEASUREMENT 1,2)



Yuniarti1) dan Umar Katu2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT Multimeters are the most widely used measuring tools by practitioners, hobist and people who work in relation to electrical and electronic circuits. Multimeters can be used to measure electrical quantities, such as obstacles, currents, voltages. Because it is designed to measure the three magnitudes, the multimeter is often called the AVO meter (Amper Volt Ohm). Trainer Board Measurement is a modeling in the form of objects / objects that have the same function or can describe the working principle of the multimeter as a voltmeterand amperemeter. This study aims to develop learning media using Trainer Board Measurement to explain the working principle of multimeter as amperemeter, voltmeter and ohmmeter. Development of learning media using Trainer Board Measurement can help facilitate learners to understand a concept that indirectly can realize learning activities that involve all aspects of the learner through cognitive, affective and psychomotor aspects.



Keywords: Multimeter, measurement. 1. PENDAHULUAN Pengukuran adalah perbandingan antara besaran dengan besaran lain yang sejenis secara eksperiment dan salah satu besaran diaanggap standar. Sedangkan sarana atau alat bantu untuk pengukuran disebut Instrumentasi. Instrumentasi dan pengukuran merupakan salah satu mata kuliah dasar yang diajarkan pada program studi D3 Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro pada semester satu. Mata kuliah ini terdiri dari beberapa pokok bahasan, salah satu diantaranya adalah Prinsip Meter Arus Searah. Multimeter merupakan alat ukur yang paling banyak dipergunakan oleh para praktisi, hobist dan orang yang bekerja berkaitan dengan rangkaian listrik dan elektronika. Multimeter dapat dipergunakan untuk mengukur besaran listrik, seperti : hambatan, arus, tegangan. Karena dirancang untuk mengukur tiga besaran tersebut, sehingga multimeter sering disebut AVO meter (Amper Volt Ohm). Metode yang selama ini digunakan pengajar untuk mencapai tujuan pembelajaran tersebut adalah dengan metode ceramah/penjelasan. Sedangkan media pembelajaran yang digunakan adalah gambar baik itu berupa gambar multimeter itu sendiri dan gambar diagram rangkaian voltmeter, amperemeter dan ohmmeter. Media pembelajaran yang digunakan saat ini dirasakan kurang mendukung tingkat penyerapan peserta didik terhadap pembelajaran yang diberikan. Berdasarkan hasil evaluasi belajar yang telah dilakukan, hasil yang mereka peroleh rata-rata tidak memuaskan. Hal ini bertolak belakang dengan hasil evaluasi untuk mata kuliah praktikum instrumentasi dan pengukuran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat interaksi antara penggunaan media pembelajaran dan karakteristik belajar peserta didik dalam menentukan hasil belajar. Artinya, peserta didik akan mendapat keuntungan yang signifikan bila ia belajar dengan menggunakan media yang sesuai dengan karakteristik tipe atau gaya belajarnya. Peserta didik yang memiliki tipe belajar visual akan lebih memperoleh keuntungan bila pembelajaran menggunakan media visual, seperti gambar, diagram, video, atau film. Sementara peserta didik yang memiliki tipe belajar auditif, akan lebih suka belajar dengan media audio, seperti radio, rekaman suara, atau ceramah guru. Akan lebih tepat dan menguntungkan peserta didik dari kedua tipe belajar tersebut jika menggunakan media audio-visual. Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas, perlu dikembangkan media pembelajaran yang lain yaitu media tiruan yang dapat mewakili atau menggambarkan prinsip kerja dari multimeter sebagai voltmeter, amperemeter dan ohmmeter, dalam hal ini menggunakan Trainer Board Measurement. Pengembangan media pembelajaran menggunakan Trainer Board Measurement diharapkan dapat membantu memudahkan peserta didik untuk memahami suatu konsep yang secara tidak langsung dapat mewujudkan kegiatan belajar yang melibatkan seluruh aspek yang dimiliki peserta didik melalui aspek kognitif, afektif dan psikomotorik. Penelitian ini bertujuan mengembangkan media pembelajaran menggunakan Trainer Board Measurement untuk menjelaskan prinsip kerja multimeter sebagai amperemeter; mengembangkan media 1



Koresponding : Yuniarti, Telp 085341741899, [email protected] 105



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.105-110)



978-602-60766-3-2



pembelajaran menggunakan Trainer Board Measurement untuk menjelaskan prinsip kerja multimeter sebagai voltmeter. Penggunaan media pembelajaran berupa Trainer Board Measurement diharapkan dapat membantu memudahkan peserta didik untuk memahami prinsip kerja dari multimeter. Pengembangan media pembelajaran menggunakan Trainer Board Measurement diharapkan dapat membantu memudahkan peserta didik untuk memahami suatu konsep yang secara tidak langsung dapat mewujudkan kegiatan belajar yang melibatkan seluruh aspek yang dimiliki peserta didik melalui aspek kognitif, afektif dan psikomotorik. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Instrumentasi dan Pengukuran, Politeknik Negeri Ujung Pandang dan dilaksanakan selama 8 bulan. Instrumen yang digunakan untuk menunjang penelitian ini terdiri dari perangkat keras. seperti yang diperlihatkan pada Tabel 1. Tabel 1 Peralatan Penelitian No Instrumen Kegunaan Jumlah 1 2 3 4 5



Multimeter Kabel Banana to banana Jumper Kabel ISA Power Supply



Mengukur besaran listrik Menghubungkan rangkaian Menghubungkan rangkaian Menghubungkan rangkaian Supply daya



1 10 10 1 1



Penelitian dilakukan berdasarkan blok diagram rangkaian berikut ini: Multiple Resistor Input Resistor Shunt Ayrton



Jarum Penunjuk



Gambar 1 Blok Diagram Rangkaian Blok resistor yang terhubung secara seri akan digunakan untuk menentukan batas ukur tegangan dari voltmeter. Sedangkan resistor yang tersusun secara paralel akan akan digunakan untuk menentukan batas ukur dari amperemeter. Untuk mengukur resistansi, rangkaian tidak perlu dihubungkan dengan tegangan input. Dengan memindahkan jumper sebagai perumpamaan saklar, batas ukur dari voltmeter dan amperemeter dapat divariasikan. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Voltmeter Rangkuman Ganda Penambahan sebuah tahanan seri atau pengali (multiplier) mengubah gerakan d’arsonval menjadi sebuah voltmeter arus searah. Tahanan pengali membatasi arus ke alat ukur agar tidak melebihi arus skala penuh (Idp). Sebuah voltmeter arus searah mengukur beda potensial antara dua titik dalam sebuah rangkaian arus searah dan dengan demikian dihubungkan paralel terhadap sebuah sumber tegangan atau komponen atau komponen rangkaian. Biasanya terminal-terminal alat ukur ini diberi tanda positif dan negatif karena polaritas harus ditetapkan. Untuk perhitungan resistansi pengali (RS), penambahan sejumlah pengali beserta sebuah saklar rangkuman membuat instrumen mampu digunakan bagi sejumlah rangkuman tegangan. Sebuah voltmeter rangkuman ganda yang menggunakan sebuah sakelar empat posisi (V1, V2, V3 dan V4) dan empat pengali (R1, R2, R3, dan R4). Penentuan nilai tahanan pengali dapat dilihat pada pembahasan dibawah ini.



106



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.105-110)



978-602-60766-3-2



Gambar 2 Desain Voltmeter Rangkuman Ganda Pada Gambar 2 Switch 5 posisi hanya menghubungkan satu resistor setiap saat. Pada posisi paling bawah, menyebabkan kontak tidak terhubung dengan semua resistor, sehingga menghasilkan setting “off”. Untuk sebuah voltmeter dengan range pengukuran 1,5 V, 5 V, 15 V dan 50 V, rangkaian tahanan pengali dapat diperoleh dengan berikut.  Batas ukur 1,5 V 1,5 = = 1 = 1500 Ω



=



−



=



= 500 Ω = 0,5 Ω



= 1500 − 1000  Batas ukur 5 V =



5 1



= 5000 Ω



=



−



= 5000 − 1000



=



= 4000 Ω = 4



Dari hasil perhitungan diperoleh nilai resistor pengali yang ganjil dan tidak terdapat dipasaran, misalnya nilai R4 sebesar 49 KΩ. Untuk mengatasi hal ini, maka dibuatlah desain voltmeter sedemikian rupa sehingga menggunakan nilai resistor yang umum dipasaran. Rangkaian voltmeter rangkuman ganda menggunakan resistansi pengali yang dipasang secara seri dapat dilihat pada Gambar 3.



107



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.105-110)



978-602-60766-3-2



Gambar 3 Voltmeter Rangkuman Ganda dengan R Shunt yang dipasang Seri Pada saat range selector switch dihubungkan ke posisi 50 V, dibutuhkan resistansi pengali sebesar 49 KΩ. Dengan desain seperti Gambar 3 akan diperoleh: RT = R1 + R2+ R3+ R4 RT = 500 + 3500 + 10000 + 35000 RT = 49000 = 49 KΩ Hasil perhitungan resistansi pengali dapat dilihat pada Tabel 2 Tabel 2 Resistansi Pengali. No. Batas Ukur (V) RS Rangkuman Ganda RS Rangkuman Ganda R Seri (Ω) ((Ω) 1. 1,5 500 500 2. 5 4000 3500 3. 15 14000 10000 4. 50 49000 35000 Pengujian dilakukan menggunakan sumber tegangan yang tetap sebesar 3 V dengan batas ukur 1,5 V, 5 V, 10 V dan 50 V. Adapun hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 3.Hasil pengukuran Voltmeter No .



Batas Ukur (V)



1.



1,5



2.



5



Hasil Pengukuran (V)



Tampilan Meter Penunjuk



No.



Batas Ukur (V)



Hasil Pengukuran (V)



Jarum penujuk ke arah kanan



3.



15



3



3



4.



50



3



Tampilan Meter Penunjuk



Ampere Meter Arus Searah Untuk perhitungan shunt ayrton, penambahan sejumlah pengali beserta sebuah saklar rangkuman membuat instrumen mampu digunakan bagi sejumlah rangkuman arus. Sebuah amperemeter rangkuman ganda yang menggunakan sebuah sakelar empat posisi (I1, I2, I3 dan I4) dan empat pengali (R4, R3, R2, dan R1). Penentuan nilai tahanan pengali dapat dilihat pada pembahasan di bawah ini.



108



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.105-110)



978-602-60766-3-2



Gambar 4 Amperemeter Rangkuman Ganda Sebuah amperemeter dengan range 1mA, 10mA, 100mA, 1000mA, tahanan pengali dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :  Batas ukur 1mA = − =1 − 1 =0 =



=



1



= ∞



0



1 Ω



 Batas ukur 10mA = − = 10 − 1 =9 =



=



1



1 Ω



9 = 0.111 Ω = 111,11Ω



 Batas ukur 100mA = − = 100 − 1 = 99 = =



1



1 Ω



99 = 0.0101 Ω = 10,1Ω 3.2.2 Desain Amperemeter Rangkuman Ganda Dari hasil perhitungan diperoleh nilai resistor pengali yang dipasang secara paralel dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4 Hasil perhitungan resistansi pengali No. Batas Ukur (I) RS Rangkuman Ganda 109



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.105-110)



1. 2. 3. 4.



(mA) 1 10 100 1000



978-602-60766-3-2



(Ω) ∞ 111,11 10,1 1



3.2.3. Pengukuran Ammeter Rangkuman Ganda Gambar 5 merupakan gambar dari Trainer Board Measurement yang difungsikan sebagai amperemeter rangkuman ganda.



Gambar 5 Trainer Board Measurement untuk Amperemeter Pengujian dilakukan menggunakan sumber tegangan yang tetap sebesar 3 V dengan batas ukur 1mA, 10mA, 100mA dan 1000mA. Adapun hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 5.



No.



Tabel 5 Hasil pengukuran Voltmeter Batas Ukur Hasil Pengukuran Tampilan Meter Penunjuk (mA) (mA)



1.



1



0.98



2.



10



0.6



3.



100



0.12



4. KESIMPULAN Bersarkan hasil dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa resistansi pengali untuk voltmeter rangkuman ganda dipasang seri terhadap alat ukur. Semakin besar batas ukur tegangan, semakin besar nilai resistansi pengali yang dibutuhkan. Tegangan yang terukur sebanding dengan tegangan input yakni 3 Volt. 5. DAFTAR PUSTAKA Volt Meter Arus Searah (DC Volt Meter), Elektronika Dasar, http://elektronika-dasar.web.id/volt-meter-arus-searah-dcvolt-meter/



110



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.111-116)



978-602-60766-3-2



DECODER PENYANDIAN SALURAN HDB3 BERBASIS FPGA 1,2)



Sahbuddin Abdul Kadir1) , Zaini2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT In digital communication systems, information is represented in the form of zero and one bit. For some distance, this representation may be identified on the receiver. Conversely for long distance will cause dc component problems and synchronization. High Density Bipolar-3 zero (HDB3) encoding is one of the scrambling techniques that adapt the Alternate Mark Inversion (AMI) encoding problem in the synchronization process for long zero bit sequences. In this study designed Decoder HDB3 line coding using FPGA with System on Chip (SoC) method. The results of this study show that by adding non-zero insertion bits to long zero bit sequences, no longer form a straight line that resembles noise. But like the actual display of bits but does not follow the AMI algorithm that makes each bit one opposite the polarity. So it is easier to recovery the bits of information on the receiver. Keywords: Sincronization, Scrambling, AMI, HDB, SoC



1. PENDAHULUAN Pada sistem komunikasi digital, informasi direpresentasikan dalam bentuk bit nol dan satu. Namun representasi ini menimbulkan masalah komponen dc yang merupakan amplitude rata-rata bit yang tidak nol. Sehingga tidak dapat digunakan pada media yang tidak dapat melewatkan komponen dc. Selain itu, pada runtun bit nol atau satu yang panjang menyebabkan hilangnya sinkronisasi. Karena bila sinyal tidak bervariasi, maka penerima tidak dapat membedakan mana yang awal dan akhir dari tiap-tiap bit. Oleh karena itu diperlukan teknik penyandian yang bukan sekedar merepresentasikan informasi ke dalam bit nol dan satu, tetapi memiliki kualifikasi yang diidentifikasi pada penerima. Teknik penyandian ini dikenal teknik scrambling mengadaptasi teknik penyandian saluran untuk mengatasi permasalahan sinkronisasi. Teknik ini sering digunakan untuk layanan transmisi jarak jauh menggunakan penyandian High Density Bipolar-3 Zeros (HDB3) dan Bipolar With 8-Zeros Substitution (B8ZS). Penyandian HDB3 merupakan modifikasi penyandian Alternate Mark Inversion (AMI) yang bermasalah pada proses sinkronisasi untuk runtun bit nol yang panjang dengan menyisipkan bit yang tidak nol pada setiap runtun bit nol yang lebih dari tiga. Tetapi komponen dc sudah tidak terlihat lagi pada penyandian saluran AMI dengan menggunakan polaritas yang berlawanan pada setiap bit satu dan tegangan 0V untuk bit nol. 2. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan pada panelitian ini adalah Sistem on Chip. Desain dilakukan dengan bahasa pemrograman HDL verilog sedangkan implementasi menggunakan FPGA. Rangkaian decoder HDB3 akan melakukan proses yang sebaliknya pada encoder. Rangkaian ini akan mendeteksi runtun bit 000v dan b00v. Kemudian runtun bit tersebut dikembalikan menjadi runtun nol. Sedangkan polaritas bit satu yang negatif disearahkan dengan polaritas bit satu yang negatif. Sehingga diperoleh sinyal dengan runtun bit nol dan satu tanpa v dan b bit yang sama dengan bit yang dikodekan pada penerima setelah melalui proses sinkronisasi. Rangkaian Decoder HDB-3 ditunjukkan pada gambar 1.



Gambar 1. Rangkaian Decoder HDB-3 1



Korespondensi : Sahbuddin Abdul Kadir, Telp 085299095195, [email protected] 111



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.xx-xx)



978-602-60766-3-2



Detektor Polaritas Pada output sinyal HDB-3 terdapat tiga level tegangan yaitu +V, 0, -V. Sedangkan polaritas pada sinyal NRZ hanya menggunakan dua level tegangan yaitu +V dan 0. Maka pada decoder HDB3 sinyal dengan polaritas negatif akan dikembalikan ke polaritas positif melalui detektor polaritas ditunjukkan pada gambar 2.



Gambar 2. Flowchart detektor polaritas. Pemisahan V-bit Jika pada encoder HDB3 V-bit dibangkitkan jika terdapat runtun bit 0 yang lebih dari tiga, baik pada saat jumlah bit 1 ganjil atau genap. Maka pada decoder HDB3 V-bit diperlakukan sebaliknya atau dipisahkan dari runtun bit informasi atau yang bukan bit sisipan. Hasil pemisahan V-bit diperoleh deretan pulsa yang masih mengandung B-bit tetapi sudah menggunakan dua polaritas tegangan yang menjadi bentuk dasar sinyal NRZ. Flowchart pemisah V-bit ditunjukkan pada gambar 3.



Gambar 3. Flowchart pemisah V-bit Pemisahan B-bit Proses pemisahan B-bit pada decoder HDB3 dilakukan sama seperti pada proses pemisahan V-bit, tetapi posisi bit yang berbeda. V-bit berada pada bit yang ke empat runtun 4 bit 0. Sedangkan B-bit berada pada bit pertama runtun 4 bit 0. Proses pemisahan B-bit juga akan menghasilkan sinyal dengan dua polaritas tegangan. Sinyal ini merupakan sinyal NRZ tetapi belum sinkron dan setelah melalui proses sinkronisasi akan 112



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.111-116)



978-602-60766-3-2



diperoleh sinyal yang sama dengan sinyal NRZ pada encoder HDB3. Flowchart pemisah B-bit ditunjukkan pada gambar 4.



Gambar 4. Flowchart pemisah B-bit Pembangkit Sinyal NRZ Pada pembangkit sinyal NRZ berfungsi untuk membentuk dua level tegangan,-V dan +V. Pada bit 0 menyatakan tegangan yang lebih rendah dan bit 1 menyatakan tegangan yang lebih tinggi. Hasil yang diperoleh adalah siinyal NRZ yang sudah mengalami proses sinkronisasi. Rangkaian Decoder HDB-3 Rangkaian decoder HDB-3 berfungsi untuk mengubah sinyal HDB-3 menjadi sinyal NRZ. Dari beberapa rangkaian di atas, maka dapat diintegrasikan untuk menghasilkan rangkaian decoder HDB-3 seperti pada gambar 5.



Gambar 5. Blok Diagram Sistem Modul Decoder HDB-3 Proses perancangan panyandian HDB3 dilakukan dengan metode sistem on chip menggunakan bahasa pemrograman Verilog HDL yang diintegrasikan pada FPGA sebagai implementasi perangakat keras penyandian HDB3. 3.



HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil perancangan penyandian decoder HDB3 diintegrasikan ke board FPGA menggunakan program aplikasi quartus. Integrasi dimulai dengan compile kode verilog penyandian HDB3 untuk memeriksa jika terjadi kesalahan pemrograman. Setelah itu dilakukan simulasi untuk melihat keluaran hasil rancangan sudah sesuai dengan input yang diberikan. Sebelum diimplementasikan ke board FPGA, dilakukan konfigurasi pin sebagai port input dan output implementasi penyandian HDB3. Sehingga tersedia port untuk pengukuran dan pengujian.



113



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.xx-xx)



978-602-60766-3-2



Gambar 6. Integrasi FPGA Penyearah Polaritas Penyearah polaritas sinyal berfungsi untuk mengembalikan polaritas negatif ke positif sehingga polaritas sinyal berada pada tegangan 0 dan +V seperti pada gambar 7 data HDB3 channel 1 dan NRZ dengan V-bit dan B-bit channel 2.



Gambar 7. Data HDB3 dan NRZ 11000000 dengan V-bit dan B-bit Output rangkaian penyearah polaritas ini menghasilkan sinyal dengan dua level tegangan yaitu +V dan 0, tetapi masih mengandung B-bit dan V-bit. Pemisahan V-bit Pemisahan V-Bit pada decoder HDB3 dilakukan untuk menghilangkan sisipan bit pada runtun bit 0 yang lebih dari 3. Hasil pemisahan V-Bit ini, diperoleh deretan pulsa yang masih mengandung B-bit tetapi sudah menggunakan dua polaritas tegangan yang menjadi bentuk dasar sinyal NRZ seperti pada gambar 8.



Gambar 8. Output HDB3 (11000000) dan pemisahan V-bit 114



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.111-116)



978-602-60766-3-2



Pemisahan B-bit Pada rangkaian pemisahan B-bit decoder HDB3 dilakukan sama seperti pada proses pemisahan V-bit, tetapi posisi bit yang berbeda. V-bit berada pada bit yang ke empat runtun 4 bit 0. Sedangkan B-bit berada pada bit pertama runtun 4 bit 0. Proses pemisahan B-bit juga akan menghasilkan sinyal dengan dua polaritas tegangan. Sinyal ini merupakan sinyal NRZ yang telah dipulihkan setelah melalui proses sinkronisasi sinyal dan sama dengan sinyal NRZ pada encoder HDB3.



Gambar 9. Output encoder (11000000) dan pemisahan B-bit decoder HDB3 Sinkronisasi Hasil dari proses pemisahan B-bit telah memperlihatkan sinyal NRZ sebagai output decoder HDB3. Tetapi diperlukan proses sinkronisasi untuk memberikan durasi bit yang sama pada encoder.



Gambar 10. Input encoder (11000000) dan output decoder HDB3 (NRZ) Output dari proses sinkronisasi ini merupakan hasil akhir dari penelitian ini pada gambar 10. Channel 1 adalah sinyal NRZ input encoder HDB3 (11000000) dan channel 2 sinyal NRZ keluaran decoder HDB3. Data input NRZ 11000000 sebagai test-bench pada penelitian ini digunakan untuk memperlihatkan output setiap tahapan pengujian penyandian saluran HDB3 pada FPGA. Karena pada B-bit hanya dibangkitkan pada runtun bit 1 genap. Sedangkan V-bit dibangkitkan pada setiap runtun bit 1 ganjil atau genap saat runtun bit 0 lebih dari 3. Hasil penelitian ini memperlihatkan jika terdapat runtun bit 0 yang lebih dari 3, akan digantikan dengan bit 1 pada awal dan akhir dengan 000V atau B00V yang tidak mengikuti algoritma penyandian AMI sebagai indikasi jika bit tersebut bukan bit 1 yang sebenarnya. Bit ini ditambahkan untuk menghindari runtun bit 0 yang sangat panjang dan berakibat pada hilangnya sinkronisasi. Bit yang disisipkan akan menjaga variasi sinyal pada runtun bit nol yang lebih dari 3 untuk membedakan awal dan akhir tiap-tiap bit. 4.



KESIMPULAN Teknik scrambling dapat mengatasi sinkronisasi runtun bit 0 yang panjang dengan subtitusi bit 1 pada runtun bit 0 yang lebih dari 3 (HDB3). Bit yang disisipkan akan menjaga variasi sinyal pada runtun bit nol yang lebih dari 3 untuk membedakan awal dan akhir tiap-tiap bit. Sehingga memungkinkan proses sinkronisasi bit yang ditrasmisikan. 115



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.xx-xx)



978-602-60766-3-2



5. DAFTAR PUSTAKA Ali, Imran and Ahmad, Ali. 2013. An Efficient FPGA Based HDB3 Decoding System Using, International Journal of Future Computer and Communication Vol. 2, No. 6. Stalling, William. 1997. Data and Computer Communication. New Jersey: Prentice-Hall International, Inc. Sandige, Ricards., Modern Digital Design. McGraw-Hill Publishing Company. Stalling, William, 1997, Data and Computer Communication. New Jersey; Prentice-Hall International, Inc. Stanley, William D., 1994, Operational Amplifier with Linier Integrated Circuit. McGraw-Hill. Winch, Robert G, 1993, Telecommunication Transmission System. Singapura; McGraw-Hill, Inc. Black Box Network Services. 2015. HDB3 Encoding http://www.black-box.de/en-de/page/332/hdb3-encoding



116



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.117-122)



978-602-60766-3-2



PERANCANGAN SIMULATOR FILTER 1,2)



Arni Litha1), Christian Lumembang2) Dosen Jurusan Teknik ElektroPoliteknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT Filter merupakan sebuah rangkaian elektronika yang digunakan dalam semua sistem-sistem telekomunikasi untuk meredam sinyal-sinyal yang tidak diinginkan dan melewatkan sinyal yang diinginkan. Rangkaian ini sangat penting, sehingga diperlukan perancangan yang dapat memberikan hasil yang sesuai dengan yang diinginkan agar supaya sinyal yang dilewatkan benar-benar sesuai kebutuhan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah simulator yang dapat digunakan dalam mendesain filter dengan benar untuk semua respon butterworth, chebyshev dan Bessel dalam konfigurasi low pass, high pass , band pass , dan band stop filter serta menciptakan sebuah metode yang dapat membantu mahasiswa belajar secara mandiri dimana pun sehingga waktu perkuliahan dapat sesuai dengan yang telah ditetapkan. Dalam merancang filter pasif, low pass filter (LPF) merupakan dasar untuk mendisain jenis filter yang lain seperti high pass filter (HPF), band pass filter (BPF), dan band stop filter (BSF). Langkah-langkah yang diperlukan dalam perancangan filter adalah menetapkan respon yang dibutuhkan dengan karakteristik redaman spesifik yang diperlukan pada frekuensi tertentu, menormalisasi frekuensi-frekuensi yang diinginkan, menentukan jumlah elemen (n) yang diperlukan, menentukan nilai-nilai prototype, dan penskalaan semua elemen-elemen untuk frekuensi dan impedansi disain akhir. Hasil yang di dapatkan menunjukkan bahwa simulator filter dapat digunakan dalam mendesain filter dengan benar untuk semua respon butterworth, chebyshev dan Bessel dalam konfigurasi low pass, high pass , band pass , dan band stop filter. Keywords: filter, simulator



1. PENDAHULUAN Dalam sistem telekomunikasi, penggunaan filter sangat penting pada bagian pengirim maupun pada bagian penerima. Filter adalah suatu sistem yang berfungsi menyaring sinyal yang masuk ke dalam suatu sistem atau rangkaian lain, dan menghasilkan sinyal dengan spektrum frekuensi yang dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Materi filter merupakan salah satu materi yang sangat penting pada mata kuliah keahlian di Program Studi Teknik Telekomunikasi karena filter digunakan dalam semua sistem-sistem telekomunikasi untuk meredam sinyal-sinyal yang tidak diinginkan dan melewatkan sinyal yang diinginkan. Tujuan instruksional yang ingin dicapai dalam mempelajari materi filter adalah agar mahasiswa dapat merancang filter dengan benar. Untuk dapat merancang filter sesuai dengan persyaratan yang ditentukan maka dibutuhkan ketelitian yang tinggi agar hasil rancangan dapat bekerja pada frekuensi yang disyaratkan. Metode perancangan yang digunakan selama ini adalah secara manual sehingga membutuhkan waktu yang lama dan terkadang hasilnya tidak sesuai dengan yang disyaratkan. Mahasiswa dalam merancang filter harus dibimbing satu per satu sehingga seringkali waktu pertemuan melebihi dua kali lipat dari yang telah ditetapkan. Karena pentingnya filter dalam sistem telekomunikasi maka diperlukan perancangan yang dapat memberikan hasil yang sesuai dengan yang diinginkan agar supaya sinyal yang dilewatkan benar-benar sesuai kebutuhan. Dalam perancangan sebuah filter dapat digunakan simulasi perancangan melalui perangkat lunak yang bertujuan untuk mempermudah dalam penentuan desain rangkaian yang akan digunakan dalam merangkai sebuah filter dan dapat menjelaskan karakteristik dan respon dari sebuah filter. Penelitian tentang desain filter telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Tampubolon (2012) melakukan simulasi perancangan filter analog dengan respon butterworth. Hidayat (2012) melakukan simulasi kinerja butterworth low pass filter pada teknik modulasi ASK terhadap data yang dipengaruhi oleh derau. Razak (2012) melakukan rancang bangun filter pasif sebagai modul peraga. Rustamaji (2013) melakukan simulasi perancangan filter analog dengan respon chebyshev. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, belum ada penelitian yang yang memberikan simulasi desain semua jenis dan konfigurasi filter dalam satu simulator, sehingga sulit bagi mahasiswa dan praktisi untuk dapat membandingkan respon jenis filter yang dibutuhkan. Simulator tidak dapat memberikan perbedaan bagaimana keunggulan karakteristik redaman yang unik untuk tiap jenis filter. Oleh karena itu



1



Korespondensi: Arni Litha, Telp 082395982387, [email protected] 117



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.117-122)



978-602-60766-3-2



diperlukan sebuah simulator yang dapat menunjukkan hasil desain untuk semua respon filter butterworth, chebyshev dan bessel dalam semua konfigurasi low pass, high pass , band pass , dan band stop filter. Oleh karena itu masalah-masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana merancang sebuah simulator yang dapat digunakan untuk merancang filter sehingga memberikan hasil yang akurat, bagaimana merancang sebuah simulator yang dapat memudahkan mahasiswa dan praktisi dalam mendesain filter, bagaimana merancang sebuah simulator yang dapat memuat semua jenis respon filter, menampilkan respon magnitude, dan rangkaian lengkapnya Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah merancang sebuah simulator yang digunakan dalam mendesain filter dengan benar untuk semua respon butterworth, chebyshev dan Bessel dalam konfigurasi low pass, high pass , band pass , dan band stop filter serta menciptakan sebuah metode yang dapat membantu mahasiswa belajar secara mandiri dimana pun sehingga waktu perkuliahan dapat sesuai dengan yang telah ditetapkan. Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah mempermudah pemahaman mahasiswa mengenai materi filter, mahasiswa dapat belajar secara mandiri, membantu dosen dalam menjelaskan materi tentang desain filter, memberikan hasil desain yang benar sesuai dengan persyaratan yang ditentukan, dapat digunakan dalam proses penelitian dosen dan mahasiswa jika diperlukan untuk merancang sebuah filter. 2. METODE PENELITIAN Dalam merancang filter pasif, low pass filter merupakan dasar untuk mendisain jenis filter yang lain seperti HPF, BPF, dan BSF. Proses untuk perancangan low-pass filter adalah meliputi prosedur berikut: 1. Menetapkan respon yang dibutuhkan dengan karakteristik redaman spesifik yang diperlukan pada frekuensi tertentu 2. Normalisasi frekuensi-frekuensi yang diinginkan dengan membaginya dengan frekuensi cutoff dari filter dengan menghitung f/fc dan menghitung perbandingan resistansi sumber dan beban atau sebaliknya. 3. Menentukan jumlah elemen (n) yang diperlukan berdasarkan hasil pada point 1 dan 2 di atas dengan kurva redaman sesuai dengan jenis filter yang dipilih. 4. Menentukan nilai-nilai prototype low pass berdasarkan tabel. 5. Skala semua elemen-elemen untuk frekuensi dan impedansi disain akhir dengan menggunakan rumus C



Cn dan L  RLn 2f c R 2f c



Proses untuk perancangan high-pass filter adalah meliputi prosedur berikut: 1. Mengikuti langkah 1 sampai 4 pada perancangan low pass filter. Pada langkah 2 normalisasi frekuensi dihitung dengan fc/f. 2. Mengganti tiap elemen filter dengan elemen tipe sebaliknya dan dengan nilai berbanding terbalik. Jadi, L menjadi C dengan nilai C=1/L dan C menjadi L dengan nilai L=1/C. Contohnya, jika prototype low pass mengindikasikan kapasitor 1,181 farad, kemudian menggunakan induktor dengan nilai 1/1,181 = 0,847 henry untuk perancangan high pass. Resistor sumber dan beban tidak diubah.



Gambar 1 Konversi dari prototype LPF ke prototype HPF 3. Skala semua elemen-elemen untuk frekuensi dan impedansi disain akhir dengan menggunakan rumus C



Cn dan L  RLn 2f c R 2f c



Proses untuk perancangan band-pass filter adalah meliputi prosedur berikut: 1. Transformasikan persyaratan-persyaratan bandpass ke dalam persyaratan low pass ekivalen dimana f/fc = BW/BWc 118



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.117-122)



978-602-60766-3-2



2. Merujuk pada kurva redaman low pass yang diberikan supaya mendapatkan respon yang disyaratkan oleh langkah 1 3. Menentukan prototype low pass yang sesuai berdasarkan tabel 4. Mentransformasikan jaringan low pass ke dalam konfigurasi band pass



Gambar 2. Konversi dari prototype LPF ke prototype BPF 5. Skala konfigurasi band pass dalam impedansi dan frekuensi menggunakan persamaan Untuk cabang-cabang resonansi paralel, C



Cn 2RB



RB



L



2



2f 0 Ln



dan untuk cabang-cabang resonansi seri C



B



RL n dimana, dalam semua kasus 2B



L



2



2f 0 C n R



R = impedansi beban akhir B = bandwidth 3 dB disain akhir fo = frekuensi center geometris dari disain akhir Ln = nilai elemen induktor ternormalisasi band pass Cn = nilai elemen kapasitor ternormalisasi band pass Proses untuk perancangan band-stop filter adalah meliputi prosedur berikut: 1. Transformasikan persyaratan-persyaratan bandpass ke dalam persyaratan low pass ekivalen dimana fc/f = BWc/BW 2. Merujuk pada kurva redaman low pass yang diberikan supaya mendapatkan respon yang disyaratkan oleh langkah 1 3. Menentukan prototype low pass yang sesuai berdasarkan tabel 4. Mentransformasikan jaringan low pass ke dalam konfigurasi band pass



Gambar 3. Konversi dari prototype LPF ke prototype BSF 5. Skala konfigurasi band pass dalam impedansi dan frekuensi menggunakan persamaan Untuk cabang-cabang resonansi seri, C



Cn 2RB



L



RB 2



2f 0 Ln



dan untuk cabang-cabang resonansi paralel C



B 2



2f 0 C n R



L



RL n 2B



dimana, dalam semua kasus



R = impedansi beban akhir B = bandwidth 3 dB disain akhir fo = frekuensi center geometris dari disain akhir Ln = nilai elemen induktor ternormalisasi band pass Cn = nilai elemen kapasitor ternormalisasi band pass 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 119



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.117-122)



978-602-60766-3-2



Software Hasil Desain



Perancangan Simulator Filter Oleh: Arni Litha NIDN 0001047304 dan Christian Lumembang NIDN 0019086105



Gambar 4. Software yang akan digunakan untuk merancang filter Cara penggunaan  Untuk memulai desain filter pilih jenis filter pada bagian atas (LPF, HPF, BPF,BSF) kemudian  Untuk desain LPF dan HPF masukkan nilai frekuensi cut off dan pilih satuan pada sebelah kanan dalam Hz, KHz, MHz, atau GHz. Kemudian masukkan nilai frekuensi dan pilih satuannya. Untuk desain LPF nilai frekuensi ini harus lebih tinggi dari nilai frekuensi cut off. Pada desain HPF nilai frekuensi ini harus lebih rendah dari nilai frekuensi cut off.  Pada desain BPF dan BSF masukkan nilai frekuensi center, bandwidth (-3dB), dan bandwidth serta pilih satuannya. Untuk desain BPF bandwidth-nya harus lebih besar dibandingkan dengan bandwidth (-3 dB), dan untuk desain BSF bandwidth (-3 dB) harus lebih besar dari bandwidth-nya.  Untuk semua desain jenis filter masukkan nilai redaman, resistansi sumber, dan resistansi beban.  Untuk mengisi jumlah elemen yang diperlukan, klik ”karakteristik redaman” yang akan memperlihatkan grafik karakteristik redaman untuk jenis filter yang dipilih.  Untuk pemilihan tipe filter yang akan didesain pilih tipe filter butterworth,chebyshev dan bessel. Pada desain filter chebyshev dan bessel masukkan nilai ripple yang diisinkan.  Klik”desain” untuk melihat hasil perhitungan komponen yang diperoleh.  Untuk melihat konfigurasi rangkaiannya, klik”gambar rangkaian”. Implementasi



Desainlah filter Chebyshev LPF, HPF, BPF,dan BSF dengan ripple 0,1 dB untuk spesifikasi: fc = 4,1 MHz α = 30 dB pada frekuensi 7,175 MHz Resistansi sumber (RS) = 100 Ohm Resistansi beban (RL) = 100 Ohm Penyelesaian: 1. Frekuensi rasio f/fc = 7,175/4,1 = 1,75 dan RS/RL = 1 2. Jumlah elemen yang diperlukan untuk α = 30 dB dengan f/fc = 1,75 adalah 5 (lihat pada grafik redaman filter chebyshev 0,1 dB). 3. Nilai-nilai prototype LPF yang diperoleh dari table adalah



120



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.117-122)



978-602-60766-3-2



Gambar 5. Prototype hasil desain untuk LPF C1 = 1,301



L2 = 1,556



C3 = 2,241



L4 = 1,556



C5 = 1,301



4. Penskalaan frekuensi dan impedansi. Untuk perhitungan nilai C digunakan rumus C  C n



2f c R



nilai L digunakan rumus L 



dan



RLn sehingga didapat: 2f c



C1 



1,301  0,51 nF 6,28 x 4,1.10 6 x100



L2 



100 x1,556  6,04 H 6,28 x 4,1.10 6



C3 



2,241  0,87 nF 6,28 x 4,1.10 6 x100



L4 



100 x1,556  6,04 H 6,28 x 4,1.10 6



C5 



1,301  0,51 nF 6,28 x 4,1.10 6 x100



5. Rangkaian Desain akhir Chebyshev LPF seperti gambar berikut



Gambar 6 Rangkaian hasil desain akhir filter LPF Hasil simulasi yang diberikan untuk contoh di atas seperti pada gambar 7 berikut ini. Perancangan Simulator Filter Oleh: Arni Litha NIDN 0001047304 dan Christian Lumembang NIDN 0019086105



Gambar 7. Hasil perhitungan nilai-nilai komponen untuk desainLPF



121



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.117-122)



978-602-60766-3-2



Untuk memperlihatkan gambar rangkaian hasil desain, klik “gambar rangkaian” dan hasilnya seperti diperlihatkan gambar berikut.



Gambar 8 Rangkaian hasil desain LPF menggunakan software Respon frekuensi yang hasilkan oleh rangkaian desain ini diperlihatkan pada gambar 9.



Gambar 9 Respon frekuensi hasil desain LPF 4. KESIMPULAN 1. Simulator filter yang telah dibuat dapat digunakan dalam mendesain filter dengan benar untuk semua respon butterworth, chebyshev dan Bessel dalam konfigurasi low pass, high pass , band pass , dan band stop filter. 2. Mahasiswa dapat belajar merancang filter secara mandiri dimana pun 5. DAFTAR PUSTAKA Bowick, Chris. 1982. RF Circuit Design. Indianapolis : Howard W. Sam & Co.,Inc. Razak, Irawati. (2012). Rancang Bangun Filter Pasif Sebagai Modul Peraga Rustamaji, Arsyad Ramadhan Darlis, Solihin, (2013). Simulasi Perancangan Filter Analog dengan Respon Chebyshev. Jurnal Teknik Elektro Elkomiko. Bandung: Institut Teknologi Nasional Bandung. Steven. (1997). The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal Processing. California : California Technical. Sugiharto, Aris. (2006). Pemrograman Dengan Matlab . Yogyakarta : Penerbit Andi. Saputro, Wahyu Hadi. (2009). Analog dan Digital Filter Menggunakan Matlab Tampubolon, Leonard, (2012), Perancangan Simulasi Dengan Respon Butterworth Menggunakan Matlab Versi 7.9. Bandung : Institut Teknologi Nasional Bandung. 6. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Unit Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Politeknik Negeri Ujung Pandang yang telah membiayai penelitian ini. Terima kasih pula kepada rekan-rekan Staf Pengajar pada Program Studi Teknik Telekomunikasi yang telah memberikan masukan pada penelitian ini.



122



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.123-128)



978-602-60766-3-2



PERANCANGAN APLIKASI EVALUASI UJIAN SERTIFIKASI KOMPETENSI PADA LEMBAGA SERTIFIKASI PROFESI 1)



Meylanie Olivya1) Dosen Jurusan Teknik Elektr, Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT Assessment evaluation on competency certification is carried out manually or by using paper. This makes it quite difficult for an assessor to evaluate multiple asses in a short time. This study aims to design assessment evaluation applications. This study modeled the manual evaluation tools into the form of mobile applications. Thus, the assessor can perform its work well and the evaluation data can be stored in digital form so it will be easily accessible.The result of this research is application that can be used by assessors to conduct assessment evaluation. The types of assessment methods that can be evaluated through this application are written questions and observations. Simulation is done to test the application in real time. Simulation test results show that applications can be used on competency certification exams in LSP P1 PNUP. Keywords: assessment evaluation, competency certification, mobile application



1. PENDAHULUAN Pengembangan Sumber Daya Manusia (SDM) berbasis kompetensi merupakan paradigma baru dalam mengembangkan SDM di Indonesia. Konsep pengembangan SDM berbasis kompetensi bertumpu pada tiga pilar pokok, yaitu pengembangan Standar Kompetensi Kerja Nasional (SKKNI), pengembangan pendidikan dan pelatihan berbasis SKKNI dan pengembangan sistem sertifikasi kompetensi yang independen dan terpercaya. Dalam kaitannya dengan paradigma baru tersebut dibentuklah Badan Nasional Sertifikasi Profesi (BNSP) melalui Peraturan Pemerintah (PP) No. 23 tahun 2004. BNSP adalah lembaga independen yang bertugas melaksanakan sertifikasi kompetensi kerja dan bertanggungjawab kepada Presiden RI [PP No.23, 2004]. Mengingat luasnya cakupan profesi yang perlu disertifikasi kompetensinya, dalam melaksanakan tugasnya, BNSP dapat memberikan lisensi kepada Lembaga Sertifikasi Profesi (LSP) sebagai kepanjangan tangan BNSP [PP No.23, 2004]. Lisensi tersebut diberikan setelah BNSP melakukan penilaian kesesuaian kepada LSP, sesuai dengan ketentuan BNSP. LSP dibentuk berdasarkan badan atau lembaga yang membentuknya dan sasaran sertifikasinya, dan dikategorikan sebagai LSP Pihak Kesatu, LSP Pihak Kedua dan LSP Pihak Ketiga [4]. LSP sebagai pelaksana tugas BNSP, melaksanakan kegiatan sertifikasi kompetensi mengacu pada pedoman-pedoman yang ditetapkan BNSP. Sertifikasi Kompetensi adalah proses pemberian sertifikat kompetensi yang dilakukan secara sistematis dan obyektif melalui ujian kompetensi yang mengacu pada skema sertifikasi yang telah dibuat oleh LSP dan disetujui oleh BNSP. Proses sertifikasi kompetensi yang diselenggarakan oleh LSP terdiri dari registrasi calon peserta sampai dengan penerbitan sertifikat kompetensi. Pelaksanaan ujian kompetensi dilakukan dan dinilai oleh seorang asesor. Hasil evaluasi dari ujian kompetensi kemudian menjadi dasar menentukan keputusan kelayakan peserta (asesi) untuk memperoleh sertifikat. Politeknik Negeri Ujung Pandang (PNUP) mempunyai visi untuk menjadi perguruan tinggi vokasi yang unggul di Indonesia dan mampu bersaing secara global pada Tahun 2025. Sejalan dengan paradigma baru pengembangan SDM dan visi PNUP, maka dibentuklah LSP-Pihak Kesatu (LSP-P1) PNUP yang bertujuan melaksanakan sertifikasi kompetensi kerja terhadap mahasiswanya sesuai dengan syarat dan ketentuan yang berlaku. Saat ini, pada LSP-P1 PNUP, terdapat 31 skema sertifikasi yang mencakup semua jurusan yang ada di PNUP dan 71 asesor. Dalam satu skema sertifikasi, terdapat beberapa unit kompetensi yang harus diujikan pada asesi. Misalnya dalam skema sertifikasi Teknisi Jaringan Komputer pada LSP-P1 PNUP terdapat 12 unit kompetensi. Setiap unit kompetensi terdiri atas beberapa elemen kompetensi. Setiap elemen kompetensi terdiri atas beberapa Kriteria Unjuk Kerja (KUK). Perangkat ujian dibuat berdasarkan KUK. Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan dalam melaksanakan ujian sertifikasi kompetensi, diantaranya pertanyaan tertulis, pertanyaan lisan, wawancara, dan praktek. Dalam satu skema sertifikasi, 1



Korespondensi : Meylanie Olivya, Telp 08114133555, [email protected] 123



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.123-128)



978-602-60766-3-2



umumnya terdapat 2 – 4 metode yang digunakan. Pada pelaksanaannya, untuk metode pertanyaan tertulis, asesor cukup membagi daftar pertanyaan dan lembar jawaban saja ke asesi. Kemudian asesor akan mengevaluasi jawaban asesi sesuai dengan kunci jawaban terlampir. Sedangkan untuk metode yang lain seperti pertanyaan lisan, wawancara, ataupun praktek, asesor harus memegang form evaluasi per asesi. Jumlah soal tertulis maupun non tertulis dalam perangkat uji kompetensi mengacu pada KUK. Hasil evaluasi dari setiap perangkat uji akan disalin kembali oleh asesor ke dalam form keputusan dan umpan balik (MAK04). Form ini berisi keputusan kompetensi asesi untuk setiap KUK yang berasal dari hasil evaluasi ujian kompetensi. Sertifikasi kompetensi di PNUP selalu diselenggarakan dalam bentuk paket. Setiap paket terdiri atas 20 asesi dan 2 orang asesor. Dalam pelaksanaan ujian, asesor akan membawa perangkat evaluasi untuk menilai hasil jawaban atau hasil praktek dari tiap asesi. Maka dalam satu paket sertifikasi, asesor bisa saja membawa 20 perangkat evaluasi per jenis perangkat uji. Hal ini tentu saja tidak efektif, apalagi hasil evaluasi per perangkat uji kemudian harus disalin kembali ke dalam form MAK-04. Cara ini juga tidak efisien karena membutuhkan waktu yang cukup lama dengan banyaknya jumlah KUK dalam skema sertifikasi. Oleh karena itu, perlu adanya alat bantu yang berfungsi untuk merekam hasil evaluasi uji kompetensi dan sekaligus menghasilkan data yang dapat secara otomatis disalin ke dalam form MAK-04. Dalam hal perekaman evaluasi hasil ujian, terdapat beberapa metode yang biasa digunakan. Metode yang umum digunakan adalah metode manual yaitu dengan menggunakan kertas. Metode ini juga digunakan di LSP-P1 PNUP. Metode lain yang digunakan adalah dengan memanfaatkan Teknologi Informasi (TI). Metode ini dapat dilakukan dengan dua cara, metode pertama adalah terintegrasi antara ujian dan perekaman hasilnya, contohnya sistem CAT CPNS. Metode pertama dapat diimplementasikan untuk metode pertanyaan tertulis pada ujian kompetensi. Metode pertama biasanya dibangun dalam sistem berbasis desktop atau web dengan tujuan bahwa peserta dapat dengan mudah menulis jawaban soal ujiannya. Sedangkan metode ke-dua adalah metode yang hanya terdiri atas penilaian hasil ujian. Metode ini dapat diimplementasikan pada ujian kompetensi untuk metode uji yang bersifat non tertulis di antaranya pertanyaan lisan, wawancara, dan praktek. Untuk metode ke-dua ini dapat dibangun dengan sistem berbasis perangkat bergerak (mobile) dengan tujuan asesor dapat dengan mudah mengamati sekaligus menilai hasil ujian. Pada proses sertifikasi, data hasil dari kedua metode yang memanfaatkan TI dapat secara otomatis disalin ke dalam form MAK-04. Pemanfaatan TI sejalan dengan pedoman BNSP 508 mengenai pedoman manajemen sistem informasi sertifikasi LSP dan BNSP. Pedoman ini sebagai panduan bagi LSP yang ingin melaksanakan proses sertifikasi dengan memanfaatkan teknologi informasi dan komunikasi. Proses sertifikasi kompetensi dapat dimodelkan ke dalam sistem informasi sertifikasi [3] yang terdiri dari proses registrasi sampai dengan penerbitan sertifikat. Metode yang memanfaatkan TI seperti yang telah diuraikan sebelumnya adalah sesuai dengan modul ujian pada pedoman BNSP 508. Hanya saja untuk membangun model ujian dengan mengintegrasikan metode pertama dan ke-dua membutuhkan waktu yang cukup lama sehingga dalam penelitian ini hanya akan dirancang aplikasi ujian yang diperuntukkan bagi asesor yaitu untuk evaluasi hasil ujian saja. 2. METODE PENELITIAN Secara umum sistem evaluasi yang berjalan saat ini ditunjukkan pada Gambar 1. Sistem evaluasi asesmen saat ini dijalankan secara manual, yaitu asesor menggunakan form evaluasi dalam bentuk lembaran kertas. Form tersebut berupa daftar ceklis observasi ataupun menilai jawaban asesi yang tertera pada lembar jawaban. Setelah itu, asesor akan merangkum hasil evaluasi dalam form MAK 04.



mengevaluasi



Asesmen



melakukan



Asesor



Asesi



Gambar 1. Sistem evaluasi yang berjalan saat ini



124



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.123-128)



978-602-60766-3-2



Sistem yang dirancang akan mengacu pada sistem yang berjalan saat ini namun berbeda dalam hal perangkat evaluasi. Pada sistem tersebut akan terdapat dua aktor yang akan berinteraksi langsung dengan sistem. Tabel 1 memaparkan mengenai kedua aktor tersebut beserta dengan fungsi-fungsi yang dapat dilakukannya di dalam sistem. Tabel 1. Aktor-aktor yang berperan langsung dalam sistem yang dirancang Aktor Asesor



Admin



Fungsi yang dapat dilakukan Mengedit profil Memilih jadwal asesmen Memilih asesi Memilih jenis asesmen Mengevaluasi uji kompetensi Menilai hasil uji Memasukkan daftar nama asesor Memasukkan daftar nama asesi Memasukkan jadwal asesmen Memasukkan jenis asesmen Memasukkan daftar pertanyaan asesmen Memasukkan jawaban asesmen



Berdasarkan Tabel 1 di atas, maka dibuatlah diagram use case sistem seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.



Asesor



Mengedit profil



Menginput daftar nama asesor



Memilih jadwal asesmen



Menginput jadwal asesmen



Memilih asesi



Menginput daftar nama asesi



Memilih jenis asesmen



Menginput jenis asesmen



Mengevaluasi uji kompetensi



Menginput daftar pertanyaan



Merangkum hasil uji



Menginput daftar jawaban



Admin



Gambar 2. Diagram use case sistem yang diusulkan



125



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.123-128)



978-602-60766-3-2



3. HASIL DAN PEMBAHASAN Sesuai dengan diagram use case yang tertera pada Gambar 5, maka hasil dari perancangan system ditunjukkan pada Tabel 2. Fungsi Asesor Mengedit profil



Tampilan pada aplikasi



Memilih menu



126



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.123-128)



Fungsi Asesor Memilih asesi



978-602-60766-3-2



Tampilan pada aplikasi



Memilih jenis asesmen



Mengevaluasi uji kompetensi



127



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.123-128)



Fungsi Asesor Merangkum hasil uji



978-602-60766-3-2



Tampilan pada aplikasi



Pengujian sistem dilakukan dengan simulasi. Simulasi penggunaan sistem dilakukan oleh dua pihak yaitu dosen yang berperan sebagai asesor dan mahasiswa yang berperan sebagai asesi. Pada simulasi ini asesor dan asesi saling berhadapan untuk melakukan asesmen. Dalam proses asesmen terdapat dua jenis ujian yaitu tertulis dan diobservasi. Proses ujian tertulis asesi terlebih dulu harus menjawab pertanyaan- pertanyaan yang ada pada perangkat tertulis yang kemudian akan dinilai oleh asesor. Sedangkan pada diobservasi, asesi melakukan semua daftar instruksi yang ada dan kemudian dinilai melalui aplikasi sistem asesmen ini oleh asesor. Pada penggunaan sistem ini, server beserta client harus terhubung pada sebuah jaringan dalam satu kelas yang sama dengan kata lain harus terhubung pada wifi yang sama. Hal ini dimaksudkan agar client dapat mengakses data yang berada pada server. Pada saat asesi menjawab pertanyaan pada perangkat tertulis maka jawaban asesi tersimpan pada variabel dan akan disimpan di database ketika asesi memilih button simpan pada perangkat tertulis tersebut. Jawaban dari asesi yang tersimpan didatabase tersebut nantinya akan dipanggil dan kemudian akan muncul pada penilaian asesor. Saat asesor melakukan penilaian pada perangkat tertulis/ jawaban singkat, penilaian tersebut juga akan tersimpan divariabel dan nantinya akan di tersimpat didatabase setelah asesor memilih button selesai yang ada pada perangkat tertulis/ pilihan ganda. 4. KESIMPULAN Kesimpulan yang diperoleh pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1) Aplikasi evaluasi asesmen telah berhasil dirancang untuk penggunaan pada aplikasi mobile. 2) Untuk menggunakan aplikasi ini, server beserta client harus terhubung pada sebuah jaringan dalam satu kelas yang sama dengan kata lain harus terhubung pada wifi yang sama 5. DAFTAR PUSTAKA BNSP, 2006, Pedoman Pembentukan Badan Koordinasi Sertifikasi Profesi, BNSP. BNSP, 2013, Pedoman Pelaksanaan Asesmen Kompetensi, BNSP. BNSP, 2013, Pedoman Manajemen Sistem Informasi Sertifikasi LSP dan BNSP, BNSP. BNSP, 2014, Pedoman Pembentukan Lembaga Sertifikasi Profesi, BNSP. BNSP, 2015, Merencanakan dan Mengorganisasikan Asesmen, BNSP. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 23 Tahun 2004 Tentang Badan Nasional Sertifikasi Profesi Presiden Republik Indonesia. Purbasari, Rohmi Julia dkk, 2012, Pengembangan Aplikasi Android Sebagai Media Pembelajaran Matematika Pada Materi Dimensi Tiga Untuk Siswa SMA kelas X, Jurnal Pendidikan Matematika Universitas Negeri Malang, Vol 1 No.2.



128



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.129-134)



978-602-60766-3-2



REFLEKSI REALITAS “SUSTAINABILITY” DALAM PRAKTIK SUSTAINABILITY REPORTING: PERSPEKTIF SHARIAH ENTERPRISE THEORY 1,2)



Fatmawati1), Sukriah Natsir2) Dosen Jurusan Akuntansi Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT In addition to legitimacy theory, the most appropriate theory to disclose corporate social responsibility is Sharia Enterprise Theory (SET), especially for sharia banks. This study aims to explore the reality of sustainability in practice sustainability reporting based on the perspective of Shariah enterprise theory (SET). This research was conducted on the Sharia Banking BUMN company. Lowering the theoretical concept of CSR disclosure based on the concept of Shariah Enterprise Theory (SET) as a foundation in CSR reporting of the banking sector and conformity analysis that is reflected in the report sustainability with SET. The results show that the company reveals vertical accountability to God, horizontal accountability to humans includes responsibility to customers, employees and communities as well as responsibility to nature despite important disclosures that are not addressed in terms of accountability to God and nature. Keywords: Corporate social responsibility (CSR), Sustainability reporting, Shariah enterprise theory (SET)



1. PENDAHULUAN Tanggung jawab sosial perusahaan (Corporate Social Responsibility) dewasa ini semakin populer terutama pada lingkup dunia usaha. Ditandai dengan meningkatnya praktik tanggung jawab sosial perusahaan, diskusi-diskusi global, regional dan nasional tentang CSR. Tanggung jawab sosial perusahaan merupakan salah satu dari beberapa tanggung jawab perusahaan kepada pemangku kepentingan (stakeholders). Pemangku kepentingan dalam hal ini adalah orang atau kelompok yang dapat mempengaruhi atau dipengaruhi oleh berbagai keputusan, kebijakan, maupun operasi perusahaan (Solihin, 2009:4). Dalam konteks Islam, masyarakat mempunyai hak untuk mengetahui berbagai informasi mengenai aktivitas organisasi. Hal ini dilakukan untuk melihat apakah perusahaan tetap melakukan kegiatannya sesuai syariah dan mencapai tujuan yang telah ditetapkan. Hanya saja ketiadaan standar CSR secara syariah menjadikan pelaporan CSR perusahaan syariah menjadi tidak seragam dan standar. Standar yang dikeluarkan oleh AAOIFI (Accounting and Auditing Organization for Islamic Financial Institutions) tidak dapat dijadikan sebagai suatu standar pengungkapan CSR karena tidak menyebutkan keseluruhan item-item terkait CSR yang harus diungkapkan suatu perusahaan. Penelitian dalam ranah CSR syariah umumnya menggunakan model indeks Islamic Social Reporting yang dikembangkan dengan dasar dari standar pelaporan berdasarkan AAOIFI. Menurut beberapa literatur serta berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dijabarkan di atas, salah satu teori yang sering dijadikan sebagai dasar untuk mengkaji praktik sustainability reporting adalah legitimacy theory (Parsa dan Kouhy, 2002; Tilling, 2004). Penggunaan legitimacy theory sebagai alat analisis akan menunjukkan bahwa praktik sustainability reporting yang dilakukan perusahaan pada umumnya bertujuan untuk memperoleh legitimasi sosial agar direspon positif oleh para pelaku pasar. Apabila ditelusuri lebih mendalam, penggunaan legitimacy theory akan menciptakan tendensi bahwa praktik sustainability reporting yang dilakukan perusahaan bukanlah untuk kepentingan sosial maupun lingkungan, namun semata-mata sebagai proses legitimasi (pembenaran) atas segala aktivitas yang dilakukan perusahaan dalam memaksimalkan laba. Penggunaan legitimacy theory juga seakan-akan melupakan kenyataan bahwa manajemen sebagai pengelola perusahaan adalah makhluk sosial yang memiliki sense of social. Selain legitimacy theory, teori yang paling tepat untuk mengungkapkan tanggung jawab sosial perusahaan adalah Syariah Enterprise Theory (SET) khususnya bagi bank syariah (Meutia, 2010:49). Pada perbankan syariah, nilai-nilai atau norma yang digunakan adalah nilai-nilai agama Islam yang dikenal dengan nilai-nilai syariah. Berbagai penelitian yang menguji pengaruh CSR telah dilakukan antara lain Deegan dan Gorden (1996) menggunakan teori legitimasi dalam menjelaskan pengungkapan social dalam laporan tahunan. Refleksi realitas sustainability juga telah diteliti oleh Dewi (2011) menyingkap praktek sustainability reporting berdasarkan paradigma kritis Habermasian perusahaan pertambangan di Indonesia. 1



Koresponding : Fatmawati, Telp 082194929401, [email protected] 129



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.129-134)



978-602-60766-3-2



Penelitian ini berbeda dengan penelitian sebelumnya yang akan mengungkapkan praktek sustainability reporting berdasarkan Syariah Enterprise Theory (SET) perusahaan perbankan di Indonesia. Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk memperoleh pemahaman mengenai realitas “sustainability” yang terefleksi dalam praktik sustainability reporting pada industri Perbankan ditinjau dari perspektif syariah enterprise theory (SET). Penelitian ini dimaksudkan untuk melihat realitas praktek sustainability reporting untuk menyingkap informasi dan memperoleh pemahaman yang berkaitan dengan tanggung jawab sosial lingkungan perusahaan sesuai dengan konsep dan karakteristik “sustainability” berlandaskan Syariah Enterprise Theory (SET). Bagaimana realitas keselarasan antara idealisme bisnis dengan nilai-nilai spiritual dalam praktik sustainability reporting pada perusahaan berbasis syariah. Konsep Corporate Social Responsibility dalam Islam Islam sebagai cara hidup memberikan panduan bagi umatnya untuk beradaptasi dan berkembang sesuai dengan jamannya. Islam memungkinkan umatnya untuk berinovasi dalam muamalah, namun tidak dalam akidah, ibadah dan akhlaq (Kamali, 1989). Lembaga yang menjalankan bisnisnya berdasarkan syariah pada hakekatnya mendasarkan pada filosofi dasar Al Qur’an dan Sunah (Ahmad, 2002). Hal ini menjadikan dasar bagi pelakunya dalam berinteraksi dengan sesama dan lingkungannya. Ikatan hubungan antara institusi dengan lingkungannya dalam konsep syariah akan lebih kuat dibandingkan dengan konsep konvensional, karena didasarkan pada aspek religius. Sejalan dengan makin meningkatnya pelaksanaan CSR dalam konteks Islam, maka makin meningkat pula keinginan untuk membuat pelaporan sosial yang bersifat syariah (Islamic Social Reporting atau ISR). Ada dua hal yang harus diungkapkan dalam perspektif Islam, yaitu: pengungkapan penuh (full disclosure) dan akuntabilitas sosial (social accountability). Indeks ISR diyakini dapat menjadi pijakan awal dalam hal standar pengungkapan CSR yang sesuai dengan perspektif Islam. Syariah Enterprise Theory Syariah Enterprise Theory merupakan enterprise theory yang telah diinternalisasi dengan nilai-nilai Islam guna menghasilkan teori yang transendental dan lebih humanis. Syariah Enterprise Theory (SET) tidak hanya peduli pada kepentingan individu (dalam hal ini pemegang saham), tetapi juga pihak-pihak lainnya. Oleh karena itu, SET memiliki kepedulian yang besar pada “membangkitkan kesadaran ketuhanan” para penggunanya tetap terjamin. Konsekuensi menetapkan Allah sebagai stakeholder tertinggi adalah digunakannya sunnatullah sebagai basis bagi konstruksi akuntansi syari’ah. Intinya adalah bahwa dengan sunnatullah ini, akuntansi syari’ah hanya dibangun berdasarkan pada tata-aturan atau hukum-hukum Allah. Stakeholder kedua dari SET adalah manusia. Disini dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu directstakeholders dan indirect–stakeholders. Direct-stakeholders adalah pihak-pihak yang secara langsung memberikan kontribusi pada perusahaan, dan yang dimaksud dengan indirect-stakeholders adalah pihakpihak yang sama sekali tidak memberikan kontribusi kepada perusahaan (baik secara keuangan maupun nonkeuangan), tetapi secara syari’ah mereka adalah pihak yang memiliki hak untuk mendapatkan kesejahteraan dari perusahaan. Golongan stakeholder terakhir dari SET adalah alam. Alam adalah pihak yang memberikan kontribusi bagi mati-hidupnya perusahaan sebagaimana pihak Allah dan manusia. Perusahaan eksis secara fisik karena didirikan di atas bumi, menggunakan energi yang tersebar di alam, memproduksi dengan menggunakan bahan baku dari alam, memberikan jasa kepada pihak lain dengan menggunakan energi yang tersedia di alam, dan lain-lainnya. Wujud distribusi kesejahteraan berupa kepedulian perusahaan terhadap kelestarian alam, pencegahan pencemaran, dan lain-lainnya. Penelitian Terdahulu (State of Art) Penelitian terdahulu yang dijadikan sebagai pijakan dalam penelitian ini antara lain adalah penelitian Lehman (1998), Chwastiak dan Young (2003), Dewi (2011) dan Naraduhita dan Sawarjuwono (2012). Penelitian Lehman (1998) dilakukan dalam paradigma critical, khususnya Radical Humanism menyimpulkan bahwa untuk menyediakan data sosial dan lingkungan, perusahaan dapat menggunakan suatu mekanisme yang memungkinkan keputusan dapat dilegitimasi oleh komunitas melalui cara yang paling adil. Chwastiak dan Young (2003) membuktikan bahwa pembuatan laporan tahunan perusahaan sebenarnya ditujukan sebagai alat melakukan praktek tidak etis untuk kepentingan Corporate hegemony. Laporan tahunan hanyalah ekspresi kepentingan perusahaan memaksimalkan keuntungan tanpa peduli aspek sosial-lingkunganspiritualitas.



130



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.129-134)



978-602-60766-3-2



Penelitian oleh Dewi (2011) menggunakan perspektif Habermas dalam mengungkap realitas “sustainability” dalam praktik sustainability reporting pada BUMN sektor pertambangan yang go public di Bursa Efek Indonesia. Hasil analisis melalui metode dialektika kritis ini menunjukkan bahwa sejak awal go public, ketiga BUMN yaitu Antam, PTBA, dan TINS memang telah sama-sama melaksanakan dan melaporkan tanggung jawab sosial dan lingkungan secara berkelanjutan yang terefleksi dalam laporan tahunan maupun sustainability report-nya. Namun, dalam melakukan interaksi sosial dengan stakeholdersnya ketiga perusahaan tersebut melakukannya dengan cara yang berbeda-beda. Selanjutnya penelitian Naraduhita dan Sawarjuwono (2012) menemukan bahwa dari 10 perusahaan yang mengungkapkan CSR dalam laporan tahunannya, hanya 3 perusahaan yang mengungkapkan laporan keberlanjutan. Berdasarkan klasifikasi sarana tanda, membaca isi kalimat dari data yang dikumpulkan dan dianalisa secara content analysis peneliti menyimpulkan bahwa jika dilihat dari laporan tahunan dan laporan keberlanjutan, tidak dapat diambil kesimpulan yang pasti akan alasan yang mendorong perusahaan melaksanakan kegiatan CSR nya. Apakah benar-benar karena kesadaran perusahaan akan lingkungan bisnisnya atau karena perusahaan ingin mendapatkan keuntungan bagi organisasi mereka. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini merupakan jenis penelitian kualitatif dimana penulis menggunakan pendekatan spiritual dalam melihat fenomena akuntansi berdasarkan perspektif Syariah Enterprise Theory. Penelitian ini dilakukan pada industri perbankan BUMN syariah di Indonesia dengan alasan spesifikasi mengingat penelitian ini adalah penelitian kualitatif. Data yang digunakan adalah data sekunder yang berupa: (1) dokumen sosial utama, meliputi laporan tahunan dan sustainability report yang diterbitkan oleh perusahaan tersebut tahun 2016; serta (2) dokumen sosial pendukung, meliputi PSAK, dokumen tentang regulasi terkait CSR, dokumen terkait prinsip-prinsip etika bisnis serta dokumen tentang pedoman sustainability reporting dari GRI. Pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan melalui studi dokumentasi data-data sekunder yang berupa dokumen-dokumen sosial. Peneliti dapat men-download laporan tahunan dan sustainability report dengan mengakses langsung situs setiap perusahaan. Data-data pendukung lainnya yang meliputi PSAK, regulasi terkait CSR, prinsip-prinsip etika bisnis, berita di media, serta pedoman sustainability reporting dari GRI. Untuk menganalisis tingkat kesesuaian Corporate Social Responsibility (CSR) industri perbankan berdasarkan Syariah Enterprise Theory (SET). Teknik analisis data yang digunakan adalah metode analisis dokumen dengan langkah-langkah pokok sebagai berikut: 1. Menganalisis praktek tanggung jawab sosial yang telah dilakukan pada sustainability reporting. Tahap ini memiliki beberapa tujuan, antara lain: mengetahui bagaimana perusahaan memandang konsep tanggung jawab sosial, mengetahui tema apa saja yang telah diungkapkan terkait dengan tanggung jawab sosial perusahaan, menemukan nilai-nilai spiritual dan menemukan kepentingan dibalik pengungkapan. 2. Menurunkan konsep teoritis pengungkapan CSR berdasarkan konsep Syariah Enterprise Theory (SET) sebagai pijakan dasar dalam pelaporan CSR sektor perbankan. 3. Menganalisis kesesuaian pelaporan CSR perbankan syariah dengan teori yang diajukan. Analisis dilakukan dengan menggunakan konsep-konsep dalam Syariah Enterprise Theory (SET) untuk menentukan kesesuaian antara pengungkapan tanggung jawab sosial yang telah dilakukan oleh industri perbankan syariah dengan konsep-konsep yang ada dalam SET. 4. Memberikan kesimpulan atas penerapan CSR perbankan syariah,apakah sesuai dengan SET atau tidak. Pada tahap ini, penulis juga dapat memberikan saran bagaimana pelaporan CSR yang sesuai dengan konsep SET. Strategi kegiatan penelitian ini akan dilakukan dengan mekanisme seperti yang terlihat dalam fishbone diagram berikut:



Gambar 1. Strategi kegiatan penelitian (data diolah (2017)) 131



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.129-134)



978-602-60766-3-2



3. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan metode penelitian diatas diperoleh hasil bahwa Bank Syariah Mandiri (BSM), bank BNI Syariah (BNIS) dan bank BRI Syariah (BRIS) telah melaporkan kegiatan CSR nya. Selain pengungkapan CSR pada laporan tahunan, perusahaan juga secara khusus melaporkan pada laporan keberlanjutan (sustainability report). Sharia Enterprise Theory (SET) yang dikembangkan berdasarkan “metafora zakat” diimplementasikan oleh BSM, BNIS dan BRIS pada pengelolaan dana CSR yang bersinergi dengan lembaga amil zakat. Adapun Praktik CSR pada bank tiga bank BUMN di Indonesia yaitu BSM, Bank BNI Syariah dan Bank BRI Syariah adalah sebagai berikut. 1) PT Bank Syariah Mandiri (BSM) BSM meyakini bahwa keberhasilan dan prestasi yang diperoleh merupakan hasil pengelolaan proses bisnis yang melibatkan seluruh pemangku kepentingan. Oleh karena itu, nilai ekonomi sebagai manfaat yang dicapai bank, menjadi tanggung jawab sosial yang harus ditunaikan untuk tumbuh secara berkelanjutan. Tema tanggung jawab sosial lingkungan sebagai perwujudan pertumbuhan berkelanjutan dilaksanakan melalui program Mitra Umat, Didik Umat dan Simpati Umat serta turut serta menjaga kelestarian alam dan kepedulian kepada hak-hak pegawai. Akuntabilitas menurut SET pada BSM meliputi akuntabilitas vertikal sebagai pertanggung jawaban kepada Allah SWT. Akuntabilitas kepada Allah dapat dilihat pada opini yang diberikan oleh DSN-MUI atau Dewan Pengawas Syariah Majelis Ulama Indonesia (Triyuwono, 2006). Opini yang diberikan kepada BSM pada laporan tahunan menyatakan bahwa secara umum aspek operasional dan produk BSM telah mengikuti fatwa dan ketentuan syariah yang dikeluarkan oleh DSN-MUI serta opini syariah dari DPS. BSM belum mengungkapkan fatwa dan aspek operasiona yang dipatuhi dan tidak dipatuhi beserta alasannya. Pada akuntabilitas horizontal terdiri atas aspek Manusia (people) dan lingkungan (planet). Aspek manusia yakni kepada nasabah dan karyawan. Pertanggungjawaban kepada nasabah dengan mengungkapkan kualifikasi anggota DPS dan menyampaikan laporan dana zakat dan dana kebajikan (qadrul hasan) serta audit terhadap laporan tersebut. Sesuai dengan misi BSM sebagai bank pilihan yang memberikan manfaat dan menentramkan nasabah. Demikian pula pada aspek kebijakan terhadap SDM, BSM merupakan bank yang menyediakan kesempatan untuk beramanah sekaligus berkarir profesional. Pertanggungjawaban kepada komunitas diimplementasikan pada ranah spiritualitas, nasionalisme, pendidikan, kesejahteraan. Kegiatan tanggungjawab sosial BSM yang bersumber dari dana zakat dan dana kebajikan. Dana kebajikan disalurkan berasal dari pendapatan non halal, denda dan dana operasional. BSM tidak mengungkapkan dalam laporan keberlanjutan maupun annual report tentang kebijakan/usaha yang dilakukan mengurangi transaksi non syariah di masa mendatang sebagaimana yang dinyatakan pada konsep SET (Meutia, 2010). Pengungkapan tanggungjawab terhadap lingkungan diimplementasikan oleh BSM dalam bentuk program perbaikan saluran air bersih dan sanitasi, penerapan BSM green office sebagai upaya untuk meningkatkan kesadaran lingkungan kepada pegawai. 2).PT Bank BNI Syariah (BNIS) BNI syariah meyakini, implementasi maqoshid syariah secara konsisten akan berujung pada terciptanya gaya hidup hasanah yang sarat kebaikan. Kepada nasabah, hasanah ditunjukan BNI Syariah dengan memberikan pelayanan terbaik yang akan membuahkan kepercayaan bahwa BNI Syariah merupakan bank amanah dan terpercaya sesuai syariah. Bagi masyarakat dan lingkungan hasanah diwujudkan melalui berbagai program kepedualian dan pemberdayaan dalam wadah tanggung jawab sosial perusahaan. Pengungkapan akuntabilitas BNIS disampaikan pada sustainability dan annual report. Akuntabilitas vertikal kepada Allah SWT berupa opini DPS dan disampaikan pada laporan tahunan (annual report) BNIS. BNIS mengungkapkan fatwa dan aspek operasional yang dipatuhi seperti sukuk mudharabah dan pengungkapan dan aspek operasional yang tidak dipatuhi berupa kategori ringan (tidak signifikan) yang harus segera diperbaiki sesuai ketentuan syariah. Kategori berat (signifikan) dimana keuntungan yang diperoleh dari akad yang batal harus dibukukan sebagai pendapatan non-halal bank dan harus diakui sebagai dana sosial. Tidak ada pengungkapan kebijakan/usaha yang dilakukan mengurangi transaksi non syariah di masa mendatang sebagaimana yang dinyatakan pada konsep SET DPS menyampaikan bahwa secara umum kegiatan operasional BNI Syariah telah sesuai dengan prinsip syariah, Fatwa DSN-MUI dan opini DPS. Kesalahan/kekurangan yang terjadi pada kegiatan operasional tidak mengarah pada kesalahan dalam membuat kebijakan, melainkan lebih kepada pemahaman individu atau suatu produk dan pedoman operasional Bank.



132



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.129-134)



978-602-60766-3-2



Pengungkapan akuntabilitas horizontal kepada manusia yakni nasabah berupa kualifikasi DPS dan laporan dana zakat dan dana kebajikan dilaporkan dalam laporan tahunan perusahaan hal 409-421. Laporan tahunan hal. 370 mengungkapkan pendapatan dana non zakat dan penggunaannya. Pendapatan non zakat ini merupakan transaksi non syariah yang berasal dari denda keterlambatan angsuran atau denda lain sehubungan transaksi antar pihak bank dengan pihak ketiga, dana giro pada penempatan pada bank konvensional dan dana sosial dari komisi, fee atau dalam pendapatan selain pendapatan yang berhak diterima sebagai ketentuan manajemen. Tidak ada penjelasan kebijakan/usaha mengurangi transaksi non syariah di masa mendatang. Pada akuntabilitas terhadap karyawan berupa kebijakan remunerasi, pelatihan karyawan dan layanan kesehatan serta memiliki roadmap pengembangan sember daya insani. Akuntabilitas kepada komunitas diimplementasikan pada ranah spiritualitas (character building), pendidikan,kesehatan, nasionalisme,kesejahteraan dan lingkungan. Pada pertanggungjawaban terhadap lingkungan, BNIS percaya lingkungan hidup merupakan faktor utama dalam menunjang keberlangsungan bisnis perseroan. Oleh karena itu setiap kegiatan bisnis Perseroan senantiasa memastikan bahwa kegiatan bisnis yang dilakukan tidak memberikan dampak negatif terhadap lingkungan hidup (Annual report 2016). Selain menginternalisasi sikap peduli lingkungan melalui program dan edukasi dan program GEN-Xtra berupa pengurangan penggunaan kertas dan penghematan energy, melaksanakan kegiatan berorientasi lingkungan, BNIS juga terus berupaya meningkatkan kontribusinya pada pembangunan berkelanjutan yakni pembangunan yang memperhatikan aspek-aspek lingkungan sesuai prinsip profit, people dan planet. Bentuk kontribusi tersebut dilakukan berupa pemberian pembiayaan dan perjanjian kerjasama dengan pengembang property yang mencatumkan persyaratan terkait pelestarian lingkungan dan mewajibkan adanya dokumen terkait lingkungan dan AMDAL sebagai pertimbangan pembiayaan dan pengembang wajib berkomitmen menjaga lingkungan. BNIS juga ikut menyalurkan dana (pembiayaan) ke sektor usaha hijau seperti pembiayaan kepada pengusaha daur ulang plastik, kain perca di segmen mikro dan pengelolaan limbah plastik, beras organik, pengelolaan air bersih dan pupuk organik. 3) PT Bank BRI Syariah (BRIS) BRIS mengungkapkan akuntabilitas atau pertanggungjawaban sosial lingkungannya pada laporan tahunan (annual report). Tidak ada suplemen laporan berupa laporan keberlanjutan. Akuntabilitas vertical BRIS disampaikan bahwa secara umum aspek operasional dan produknya telah mengikuti fatwa dan ketentuan syariah yang dikeluarkan oleh Dewan Syariah Nasional Majelis Ulama Indonesia (DSNMUI). BRIS belum mengungkapkan fatwa dan aspek operasional yang dipatuhi dan tidak dipatuhi beserta alasannya. Pengungkapan akuntabilitas horizontal meliputi akuntabilitas kepada nasabah dengan mengungkapkan kualifikasi DPS. BRIS mengungkapkan laporan dana zakat dan dana kebajikan pada laporan tahunan hal 325. Tidak diungkapkan kebijakan/usaha yang dilakukan mengurangi transaksi non syariah di masa mendatang sebagaimana yang dinyatakan pada konsep SET. Akuntabilitas terhadap karyawan dilakukan melalui pengungkapan kebijakan upah dan remunerasi maupun fasilitas kesehatan serta pelatihan yang meningkatkan kualitas dan spiritual karyawan. Akuntabilitas kepada komunitas diungkapkan melalui program CSR, BRIS memandang bahwa CSR adalah suatu medium yang baik dalam mewujudkan kontribusi terhadap keberlangsungan kehidupan masyarakat baik secara sosial, ekonomi dan lingkungan yang bertujuan untuk meningkatkan citra BRIS di mata masyarakat, mengembangkan kerjasama dengan para pemangku kepentingan dan meningkatkan competitiveness BRIS (annual report, 2016). Secara umum program CSR diimplementasikan pada ranah spiritualitas, nasionalisme, pendidikan, kesehatan dan lingkungan. Bentuk pertanggungjawaban terhadap lingkungan diimplementasikan oleh BRIS dalam bentuk program penghijauan. 4. KESIMPULAN Realitas sustainability yang diwujudkan dalam pertanggungjawaban yang terefleksi pada sustainability dan annual report diungkapkan oleh BSM dan BNIS sebagai pengungkapan penuh (full disclosure) dan akuntabilitas sosial (social accountability) sebagai wujud kesadaran dengan berprinsip pada komitmen dan ketulusan dalam menjaga kontrak sosialnya. Kesadaran ini merupakan pengungkapan yang wajib dilakukan dalam memenuhi tanggungjawabnya untuk memberikan informasi kepada stakeholder. Adapun pemahaman realitas sustainability masih dipandang sebagai pengungkapan yang sukarela, bukan sebagai suatu kewajiban sehingga BRIS belum membuat laporan keberlanjutan sebagai wujud akuntabilitas 133



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.129-134)



978-602-60766-3-2



sosialnya. Laporan tahunan nampak didominasi oleh informasi-informasi keuangan, meskipun BRIS juga telah berupaya menampakkan sisi altruistiknya. Berdasarkan hasil penelitian diatas disimpulkan bahwa perwujudan akuntabilitas BSM, BNIS maupun BRIS berdasarkan perspektif SET belum maksimal, masih terdapat beberapa pengungkapan penting yang belum dilakukan oleh semua bank ini pada aspek akuntabilitas vertikal dan akuntabilitas horizontal yang terkait dengan lingkungan (planet) oleh BSM dan BRIS. Pengungkapan kepedulian terhadap lingkungan berdasarkan SET masih sangat minim. Baik BSM maupun BRIS belum memberikan perhatian yang lebih besar terhadap isu lingkungan. Dalam hal keterlibatan bank sebagai lembaga pembiayaan dengan mengungkapkan pemberian pembiayaan kepada usaha-usaha yang berpotensi merusak lingkungan dan alasan memberikan pembiayaan kepada pengembang property maupun perusahaan yang berorientasi dan berkomitmen terhadap kelestarian lingkungan sebagaimana yang disarankan dalam konsep SET telah dilakukan oleh BNIS. Terdapat keterbatasan dalam penelitian ini yaitu data yang digunakan adalah data sekunder berupa dokumen-dokumen sosial, sehingga sangat tergantung pada keabsahan data dan keterbatasan untuk melakukan konfirmasi secara langsung kepada pihak perusahaan. Oleh karena itu, realitas “sustainability” yang ditemukan terbatas pada kebenaran yang terefleksi pada dokumen yang dianalisis. Adapun saran yang diberikan yaitu penelitian selanjutnya diharapkan dapat melakukan konfirmasi secara langsung kepada perusahaan sehingga realitas “sustainability” lebih terjamin kebenarannya. Diharapkan pula kepada pihak perusahaan memaksimalkan penerapan akuntabilitasnya berdasarkan Sharia Enterprise theory mengedepankan prinsip-prinsip syariah yaitu keadilan, rahmatan lil alamin dan maslahah, dengan kesadaran penuh menempatkan Allah sebagai pusat segala sesuatu, manusia hanya sebagai wakil-NYA (khalifatullah fil ardh) dengan ketaatan pada tata aturan hukum-hukum Allah. 5. DAFTAR PUSTAKA



Al-Qur’an dan Terjemahannya. 2005. Departemen Agama Republik Indonesia. Chapra, M Umer. 2007. The Islamic Vision of Development in the Light of Maqasid Al-Shari’ah. Jeddah: Islamic Research and Training Institute Islamic Development Bank. Daniri, Mas Achmad. 2008. Standarisasi Tanggung Jawab Sosial Perusahaan. 18 Agustus. www.google.com. Darwin, Ali. 2004. Penerapan Sustainability Reporting di Indonesia. Konvensi Nasional Akuntansi V, Program Profesi Lanjutan, Yogyakarta. Gray, Rob; Kouhy, R; dan Lavers S. 1995. Corporate Social and Environmental Reporting: A Review of The Literature and A Longitudinal Study of UK Disclosure. Accounting, Auditing and Accountability Journal. Vol. 8, No. 2. pp: 47-77. Hadi, Nor. 2011. Corporate Social Responsibility (CSR). Yogyakarta: Graha Ilmu. Keraf, A. Sonny. 1998. Etika Bisnis, Tuntutan dan Relevansinya. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Meutia,Inten. Menata Pengungkapan CSR di Bank Islam (Suatu Pendekatan Kritis). Jakarta: Citra Pustaka Indonesia.2010 Naraduhita dan Sawarjuwono. 2012. corporate social responsibility: upaya memahami alasan dibalik pengungkapan csr bidang pendidikan. Jurnal akuntansi dan auditing: vol2 no.2: 95-189 Parsa, S., dan R. Kouhy. 2002. Disclosure of Social Information by UK Companies-A Case of Legitimacy Theory. Global Business and Economics Review-Anthology: 460-473. Solihin, Ismail. 2008. Corporate Social Responsibility (From Charity to Sustainability). Jakarta: Salemba Empat. Dewi, I. Gusti Ayu Omika. 2011. Dialektika dan Refleksi Kritis Realitas “Sustainability” Dalam praktik Sustainability Reporting: Sebuah Narasi Habermas. Aceh: SNA Triyuwono, Iwan, 2000. Paradigma Ilmu Pengetahuan dan Metodologi Penelitian. Short Course Metodologi Penelitian Alternatif. FE Unibraw. Malang. Triyuwono, Iwan. 2002. Kearifan Lokal: Internalisasi ”Sang Lian” dalam Dekonstruksi Pengukuran Kinerja Manajemen. (Disampaikan dalam acara Seminar Regional Sehari ”Emansipasi Kearifan Lokal untuk Rekonstruksi Sistem Ekonomi dan Bisnis) yang diselenggarakan oleh FE Universitas Brawijaya.



134



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.135-140)



978-602-60766-3-2



PENERAPAN METODE INTENSIVE READING DAN EXTENSIVE READING UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN MEMBACA TEKS BAHASA INGGRIS MAHASISWA Naely Muchtar1), Gusri Emiyati Ali²) ¹Dosen Jurusan Teknik Elektro, ²Dosen Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRACT This research applied Intensive Reading and Extensive Reading method that is appropriate to be implemented in English subject at Polytechnic. The research aimed to determine the improvement of students' English reading skills through implementation of IR and ER for Computer and Networking Engineering study program of Politeknik Negeri Ujung Pandang academic year 2016/2017. The advantages of this research are to increase English skill and to broaden insight in the field of teaching. Classroom Action Research is the model conducted in this research which consists of three stages namely pretest, treatment, and posttest. Based on the pretest result, it can be concluded that the skill of reading English text resulted in very poor classification for 8 students. Based on final result of research, the posttest of students' reading skill developed as the result of treatment for 5 students in very good classification. Keywords : Intensive reading, extensive reading, English text.



1. PENDAHULUAN Proses pembelajaran Bahasa Inggris meliputi 4 keterampilan (skill), yaitu menyimak (listening), berbicara (speaking), membaca (reading), dan menulis (writing). Keempat skill tersebut mutlak digunakan dalam pembelajaran Bahasa. Reading adalah suatu kegiatan belajar yang didominasi oleh mata dan otak, dimana mata menerima pesan dan kemudian otak bekerja untuk mendapatkan makna dari pesan yang diterima. Reading termasuk dalam Receptive Skill (kemampuan menerima) dalam hal ini mahasiswa menerima informasi dari luar dirinya dan kemudian berusaha untuk memahami informasi tersebut. Receptive Skill lebih menekankan pada keterlibatan secara aktif dari mahasiswa sebagai seorang pembaca. Dalam setiap sesi perkuliahan keempat skill terintegrasi dalam topik yang berbeda. Terdapat 6 Program Studi (PS) pada Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang (JTE PNUP) yaitu: D3 Teknik Listrik, D4 Teknik Listrik Industri, D3 Teknik Telekomunikasi, D3 Teknik Elektronika, D4 Teknik Komputer dan Jaringan, serta D4 Teknik Multimedia dan Jaringan. Mata kuliah Bahasa Inggris pada JTE PNUP diklasifikasikan sebagai General English, Engineering English, dan English for Job and Career. Bahasa Inggris diajarkan sebanyak dua semester sampai empat semester pada setiap PS sesuai dengan kurikulum masing-masing PS. Mahasiswa baru yang telah lulus tes di Politeknik Negeri Ujung Pandang (PNUP) diwajibkan mengikuti TOEFL Prediction (Test of English as a Foreign Language) yang diadakan oleh UPT Bahasa pada semester 1 sebagai pra syarat untuk mengikuti mata kuliah Bahasa Inggris serta sebagai rekam jejak nilai Bahasa Inggris mahasiswa. Hasil TOEFL Prediction dalam reading section mahasiswa baru JTE dalam tiga tahun terakhir (2013-2015) terbilang rendah dengan persentase jawaban benar rata-rata 40% - 55% dari total soal tes reading. Hal ini menandakan bahwa skill membaca teks Bahasa Inggris mahasiswa belum optimal. Untuk menunjang proses perkuliahan Bahasa Inggris kemampuan membaca teks Bahasa Inggris dengan baik amat dibutuhkan oleh mahasiswa dimana setelah menempuh Pendidikan di PNUP pada semester akhir mahasiswa akan kembali menghadapi TOEFL Prediction dimana skor dalam tes akhir ini dapat digunakan untuk melamar pekerjaan yang diminati. Skor tes akhir mahasiswa merupakan acuan bagi dunia industri dalam mengukur kualitas kemampuan Bahasa Inggris alumni PNUP. Dalam mata kuliah General English topik perkuliahan mencakup hal yang bersifat umum dan merupakan pengulangan dari mata pelajaran Bahasa Inggris yang telah diperoleh mahasiswa di bangku Sekolah Dasar (SD) sampai dengan Sekolah Menengah Atas/Sekolah Menengah Kejuruan (SMA/SMK). Konten mata kuliah General English didesain untuk mengenali kemampuan Bahasa Inggris mahasiswa dengan latar belakang yang beragam akan tetapi dalam sesi perkuliahan mahasiswa masih sangat kesulitan ketika diminta untuk membaca sebuah teks Bahasa Inggris. Kebanyakan mahasiswa tidak menguasai kosakata Bahasa Inggris, sehingga mereka tidak mampu memahami isi teks sehingga mahasiswa menemui kendala dalam menjawab soal serta menceritakan ulang isi teks dan mengakibatkan tujuan pembelajaran sulit tercapai. 1



Koresponding : Naely Muchtar, 082194855279, [email protected] 135



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.135-140)



978-602-60766-3-2



Berdasarkan literatur hasil penelitian dalam peningkatan kemampuan membaca teks Bahasa Inggris mahasiswa dalam pengajaran reading pada jenjang Perguruan Tinggi Vokasi (Politeknik) terdapat beberapa hal yang mempengaruhi pencapaian mahasiswa dalam memahami teks. Hal ini dapat disebabkan oleh faktor dari dalam (internal), contohnya antara lain; rasa malas, menganggap Bahasa Inggris sulit, dan menyepelekan mata kuliah Bahasa Inggris. Selain faktor-faktor tersebut, terdapat juga faktor dari luar (eksternal), yaitu kurangnya bahan ajar/alat pembelajaran, ketidakefektifan Dosen dalam menyampaikan materi, pengajaran yang monoton, dan pembelajaran Bahasa Inggris yang menggunakan metode konvensional. Metode konvensional yang digunakan Dosen dalam pengajaran keterampilan membaca adalah menerjemahkan sebuah teks bersama dengan mahasiswa kata demi kata, setelah itu mereka menuliskannya di papan tulis atau di buku. Metode ini jika dilakukan terus menerus dapat mengakibatkan suasana kelas menjadi monoton dan membuat mahasiswa merasa bosan dan kurang berminat dalam belajar Bahasa Inggris. Dalam pengajaran reading, Dosen memberikan sebuah teks bacaan dengan tema yang baru, mencoba untuk melaksanakan proses eliciting (mencari tahu) pengetahuan umum mahasiswa yang berkaitan dengan tema dengan cara mengajukan pertanyaan-pertanyaan atau menanyakan pendapat mereka tentang tema tersebut sehingga mahasiswa dapat membuat perkiraan atau estimasi tentang apa yang akan dibahas dalam tatap muka yang sedang berlangsung. Dalam proses melakukan perkiraan tentang tema, mahasiswa mengaitkannya dengan pengalaman sensoris yang berkaitan dengan tema sehingga dapat membantu dalam memahami bacaan. Metode ini sangat menekankan pada lead-in stage yaitu mengupayakan bagaimana supaya mahasiswa tertarik pada materi bacaan, mengajak mahasiswa memperkirakan isi bacaan dan memberikan motivasi untuk membaca. Kreativitas Dosen sangat dibutuhkan dalam menentukan metode pembelajaran yang tepat untuk mahasiswa. Metode yang dapat diterapkan dalam peningkatan keterampilan membaca yaitu Intensive Reading (IR) dan Extensive Reading (ER) untuk menghasilkan output pembelajaran yang lebih memuaskan. IR dan ER memiliki keunggulan yang telah diulas secara teoritis, dan diujicoba dalam sejumlah penelitian di berbagai tempat di belahan dunia. Jika diterapkan secara tepat dalam proses pembelajaran maka IR dan ER bukan saja dapat meningkatkan kemampuan membaca, tetapi juga dapat mengakselerasi peningkatan kemampuan membaca teks Bahasa Inggris (Pigada & Schmitt, 2006). Budiastuti dan Nugraheni (2015) mengemukakan bahwa inovasi pengembangan model pembelajaran perlu dilakukan secara kontinyu untuk meningkatkan minat mahasiswa untuk belajar dengan menyenangkan, salah satu pengembangan yang dimaksud adalah mengembangkan model collaborative e-learning berbasis web pada mata kuliah Extensive Reading. Pengembangan model tersebut mampu meningkatkan kreativitas pengajar dan juga mahasiswa. Terjadi peningkatan hasil belajar mahasiswa yang menggunakan collaborative e-learning berbasis web pada mata kuliah Extensive Reading sebesar 18.55%. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini adalah Penelitian Tindakan Kelas (Classroom Action Research) Kemmis dan McTaggart. Penelitian ini terdiri atas 3 (tiga) tahap yaitu pretest untuk melihat kemampuan dasar mahasiswa dalam membaca teks Bahasa Inggris, tahap kedua adalah treatment atau pemberian perlakuan dengan menggunakan metode IR dan ER, tahap terakhir adalah posttest untuk melihat hasil dari pembelajaran menggunakan metode IR dan ER. Penelitian ini akan menghasilkan data kualitatif dan kuantitatif. Data kualitatif berasal dari perangkat pembelajaran, seperti silabus dan bahan ajar mahasiswa sekaligus berisi lembar kerja mahasiswa, respons mahasiswa terhadap perangkat pembelajaran dengan penerapan metode IR dan ER. Sebaliknya, data kuantitatif berupa nilai pretest dan posttest. Tahapan-tahapan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Pretest Pretest bertujuan untuk mengetahui kemampuan mahasiswa sebelum mengikuti pengajaran (treatment) dengan metode IR dan ER. 2. Treatment Dalam proses pengajaran, langkah-langkah yang digunakan adalah sesuai dengan metode IR dan ER. Treatment yang diberikan terbagi ke dalam tiga siklus tahapan. 3. Posttest Posttest bertujuan untuk mengetahui kemampuan mahasiswa dalam Reading Test setelah mengikuti treatment dengan metode IR dan ER. Populasi dari penelitian ini adalah mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang. Jumlah mahasiswa aktif angkatan 2015 dan 2016 sebanyak 620 mahasiswa. Mahasiswa tahun angkatan 2014 136



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.135-140)



978-602-60766-3-2



tidak masuk dalam populasi karena akan menyelesaikan studi di Politeknik Negeri Ujung Pandang pada tahun 2017. Pengambilan sampel berdasarkan teknik purposive sampling (sampel sesuai persyaratan dan kebutuhan). Maka, sampel dalam penelitian ini adalah mahasiswa DIV Program Studi Teknik Komputer dan Jaringan semester II yang berjumlah total 44 mahasiswa. Peneliti merupakan Dosen pengampu mata kuliah Bahasa Inggris 2 pada semester II di Prodi tersebut. Data kuantitatif dan data kualitatif yang diperoleh dari penelitian ini akan dianalisis dengan metode deskriptif-kuantitatif (Arikunto, 1992). Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: 1. Memberikan skor terhadap hasil Reading Test mahasiswa dalam Pretest dan Posttest, dengan menggunakan panduan scoring TOEFL untuk Reading Section. Skor yang diperoleh dalam Reading Test akan berkisar diantara nilai 20 untuk yang terendah dan 68 untuk yang tertinggi dengan jumlah soal multiple choice 50 butir soal. Jumlah soal yang benar akan dikonversi dari nilai 21 sampai 67. Berikut tabel konversi TOEFL Reading Test sesuai panduan Longman Complete Course for the TOEFL Test (2001:601-602). Tabel 1. Konversi Nilai TOEFL Reading Test NUMBER CORRECT 50 49 .. 3



CONVERTED SCORE 67 66 .. 23



2



23



1



22



0



21



2. Membuat tabulasi skor mahasiswa. 3. Membuat klasifikasi skor mahasiswa ke dalam 5 level sebagai berikut: Tabel 2. Klasifikasi Skor Mahasiswa SCORE 67 – 57 56 – 46 45 – 35 34 – 24 23 – 21



CLASSIFICATION Very Good Good Fair Poor Very Poor



4. Kalkulasi mean score (nilai rata-rata) atas jawaban mahasiswa, peneliti menggunakan formula sebagai berikut:



X = Dimana:



X



X N



X N



= Nilai rata-rata = Nilai total mahasiswa = Jumlah mahasiswa



3. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian terdiri atas gambaran kelas eksperimen pada mata kuliah Bahasa Inggris II yang menerapkan metode IR dan ER. Pretest dilaksanakan untuk mengetahui keterampilan membaca mahasiswa sebelum penerapan metode IR dan ER. Pretest dilaksanakan pada tanggal 18 dan 19 April 2017 yang diikuti oleh 44 orang mahasiswa sebagai sampel penelitian. Materi pretest adalah International Standard Reading Test dari Longman Complete Course for the TOEFL Test. Hasil pretest menunjukkan nilai yang bervariasi sesuai dengan panduan konversi nilai. Hasil pretest adalah sebagai berikut: Tabel 3. Hasil Pretest NO. 1. 2. 3. 4.



KLASIFIKASI Very Good Good Fair Poor



SKOR 67 – 57 56 – 46 45 – 35 34 – 24



FREKWENSI 0 9 16 11



PERSENTASE 0 20.4 36.4 25 137



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.135-140) 5.



Very Poor TOTAL



23 – 21



978-602-60766-3-2 8 44



18.2 100



Berdasarkan hasil pretest keterampilan membaca kebanyakan mahasiswa masih tergolong rendah yaitu dalam klasifikasi poor (25%). Hal ini memberikan indikasi bahwa mahasiswa tidak menerapkan metode yang efektif dalam membaca teks Bahasa Inggris yang terdiri dari berbagai macam topik dalam bidang akademik. Kemudian dalam klasifikasi very poor (18.2%) terdapat 8 orang mahasiswa yang mengalami kesulitan dalam memahami isi keseluruhan bacaan. Terdapat tiga judul bacaan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai treatment untuk mahasiswa yaitu Latest English news on technology, Invention, dan Gadget. Ketiga bacaan ini sejalan dengan kurikulum yang telah ditetapkan pada prodi TKJ. Keseluruhan komponen dalam pengajaran IR dan ER terintegrasi dalam pengajaran komunikatif reading sebagaimana yang tercantum dalam karakteristik IR dan ER sebagai berikut: Tabel 4. Karakteristik Pengajaran Extensive Reading dan Intensive Reading 1.



2.



TYPE OF READING Class goal (tujuan umum)



INTENSIVE Read accurately (Membaca seakurat mungkin) Mahasiswa diminta untuk mengingat informasi penting yang berhubungan dengan topic yang telah mereka baca.



Reading purpose (tujuan)



-Translate (Membaca dengan menerjemahkan) Kata ataupun kalimat yang diterjemahkan oleh mahasiswa terbatas pada kata atau kalimat yang unfamiliar.



3.



Focus (perhatian)



4.



Material (bahan bacaan)



-Answer questions (Membaca dengan menjawab pertanyaan) Pertanyaan yang diberikan kepada mahasiswa berupa pertanyaan lisan dan tulisan. Pertanyaan lisan diberikan pada saat mahasiswa telah selesai menyelesaikan bacaan sementara pertanyaan tulisan diberikan dalam format essay. Words by words (Membaca kata demi kata) Pada tahap ini mahasiswa membaca kata demi kata untuk mengidentifikasi kosakata yang tidak mereka pahami untuk kemudian mencoba mencari tahu arti kata berdasarkan kalimat utuh dalam paragraf. -Often difficult (Bahan bacaan lebih sering sulit dipahami) Bahan bacaan dipilih berdasarkan kurikulum standar prodi TKJ yaitu Latest English news on technology, Invention, dan Gadget. Tingkat kesulitan bacaan telah sesuai dengan level mahasiswa dan hasil membaca bergantung pada gaya membaca mahasiswa serta pemahaman terhadap



EXTENSIVE Read fluently (Membaca selancar mungkin) Mahasiswa diminta untuk membaca bacaan dengan cepat baik melalui reading aloud (membaca keras) ataupun silent reading (membaca dalam hati). -Get information (Membaca untuk memperoleh informasi) Mahasiswa membaca teks bacaan dengan tujuan memperoleh informasi yang baru dan mengaktifkan prior knowledge sebagai bahan pembanding dalam membaca. -Enjoy (Membaca untuk menikmati bacaan) Tujuan membaca adalah untuk menikmati dan menghayati teks bacaan, pada tahap ini mahasiswa mendalami bacaan berdasarkan bidang keilmuan.



Meaning (Membaca dengan makna secara umum) Mahasiswa membaca keseluruhan teks bacaan untuk mencari ide dan gagasan pokok bacaan.



-Easy (Bahan bacaan mudah dipahami) Bahan bacaan dipilih berdasarkan kurikulum standar prodi TKJ yaitu Latest English news on technology, Invention, dan Gadget. Tingkat kemudahan bacaan telah sesuai dengan level mahasiswa dan hasil membaca bergantung pada gaya membaca mahasiswa serta pemahaman terhadap teks bacaan. 138



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.135-140)



5.



Amount (kuantitas)



6.



Speed (kecepatan)



7.



Method (cara)



teks bacaan. -Lecturer choice (Bacaan ditentukan oleh dosen) Bahan bacaan dipilih oleh dosen berkaitan dengan pelaksanaan penelitian, akan tetapi standar kurikulum tetap menjadi acuan dalam memilih bahan bacaan. Not much (Membaca sedikit) Kecenderungan mahasiswa membaca bahan bacaan dalam durasi waktu yang tidak lama. Slower (Membaca dengan agak lambat) Kecepatan membaca mahasiswa lambat. -Use dictionary (Membaca dengan menggunakan kamus sesering mungkin) Menggunakan kamus dapat berulangkali dilakukan jika mahasiswa menemui kata unfamiliar yang tidak diketahui artinya, dimana mereka dapat mengecek definisi kosakata.



978-602-60766-3-2 -Student choice (Bacaan dipilih oleh masing-masing siswa) Bahan bacaan dipilih oleh mahasiswa berkaitan dengan pelaksanaan penelitian, akan tetapi standar kurikulum tetap menjadi acuan dalam memilih bahan bacaan. A lot (Membaca banyak) Kecenderungan mahasiswa membaca bahan bacaan dalam durasi waktu yang lama. Faster (Membaca di atas kecepatan normal) Kecepatan membaca mahasiswa cepat. -Minimum use of dictionary (membaca dengan menggunakan kamus hanya sesekali digunakan) Penggunaan kamus dilakukan jika mahasiswa menemui kata unfamiliar yang tidak diketahui artinya, setelah mereka mencoba metode guessing through sentence context.



Setelah siklus treatment tercapai maka diadakan tes untuk mengukur hasil treatment agar diketahui sejauh mana perkembangan keterampilan membaca mahasiswa. Hasilnya tercantum dalam tabel berikut:



NO. 1. 2. 3. 4. 5.



KLASIFIKASI Very Good Good Fair Poor Very Poor TOTAL



Tabel 5. Hasil Treatment SKOR FREKWENSI 67 – 57 2 56 – 46 15 45 – 35 21 34 – 24 2 23 – 21 4 44



PERSENTASE 4.5 34.1 47.8 4.5 9.1 100



Berdasarkan hasil treatment keterampilan membaca mahasiswa mengalami peningkatan signifikan dengan adanya 15 orang mahasiswa (34.1%) yang berada pada klasifikasi good dan terdapat 2 orang mahasiswa (4.5%) yang berada pada kategori poor. Metode IR dan ER yang diterapkan dapat diterima dengan baik oleh mahasiswa. Walaupun masih terdapat 4 orang mahasiswa (9.1%) dalam klasifikasi very poor, hal ini berarti bahwa mahasiswa perlu melatih keterampilan membaca teks Bahasa Inggris mereka secara rutin dengan membaca topik yang beragam diluar dari bidang keilmuan mereka. Tahapan akhir dari penelitian ini adalah Posttest yang telah dilaksanakan pada tanggal 24 dan 25 Mei 2017 yang diikuti oleh 44 orang mahasiswa sebagai sampel penelitian. Materi posttest adalah International Standard Reading posttest dari Longman Complete Course for the TOEFL Test. Hasil posttest menunjukkan peningkatan nilai yang signifikan jika dibandingkan dengan nilai pretest sesuai dengan panduan konversi nilai. Hasil posttest terefleksi dari hasil treatment dimana hasil posttest adalah sebagai berikut: Tabel 6. Hasil Posttest NO. KLASIFIKASI SKOR FREKWENSI PERSENTASE 1. Very Good 67 – 57 5 11.4 2. Good 56 – 46 14 31.8 3. Fair 45 – 35 19 43.2 4. Poor 34 – 24 3 6.8 5. Very Poor 23 – 21 3 6.8 TOTAL 44 100 139



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.135-140)



978-602-60766-3-2



Berdasarkan hasil posttest keterampilan membaca mahasiswa mengalami peningkatan signifikan selayaknya hasil treatment dengan adanya 5 orang mahasiswa (11.4%) yang berada pada klasifikasi very good dan terdapat 6 orang mahasiswa yang berada pada kategori low yaitu poor and very poor sebagaimana pada treatment. Metode IR dan ER yang diterapkan dapat diterima dengan baik oleh mahasiswa. Kemampuan membaca akan terus meningkat seiring dengan beragamnya topik bacaan dan lamanya durasi membaca yang sebaiknya dilakukan tiap hari oleh mahasiswa. 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pretest, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa keterampilan membaca teks Bahasa Inggris mahasiswa semester II prodi TKJ sebelum penerapan metode IR dan ER masih tergolong rendah yaitu dalam klasifikasi poor (25%) sebanyak 11 orang mahasiswa. Hal ini memberikan indikasi bahwa mahasiswa tidak menerapkan metode yang efektif dalam membaca teks Bahasa Inggris yang terdiri dari berbagai macam topik dalam bidang akademik. Kemudian dalam klasifikasi very poor (18.2%) terdapat 8 orang mahasiswa yang mengalami kesulitan dalam memahami isi keseluruhan bacaan walaupun terdapat 9 orang mahasiswa mencapai klasifikasi good. Tidak terdapat mahasiswa yang mencapai klasifikasi very good hal ini menandakan bahwa level membaca mahasiswa berada pada low level. Setelah dilakukan treatment dengan menggunakan teks bacaan Latest English news on technology, Invention, dan Gadget keterampilan membaca mahasiswa mengalami peningkatan signifikan dengan adanya 2 orang mahasiswa (4.5%) yang berada pada klasifikasi very good dan hanya terdapat 6 orang mahasiswa yang berada pada kategori low yaitu poor and very poor. Dari hasil akhir penelitian yaitu posttest keterampilan membaca mahasiswa mengalami peningkatan signifikan selayaknya hasil treatment dengan adanya 5 orang mahasiswa (11.4%) yang berada pada klasifikasi very good dan tetap terdapat 6 orang mahasiswa yang berada pada kategori low yaitu poor and very poor sebagaimana pada treatment. 5. DAFTAR PUSTAKA Afriyeni, Yeni, Mukhiyar, dan Hamzah. 2013. Improving students’ Reading Comprehension by Using Intensive Reading Technique at Grade V.D of SDN 6 Pekanbaru. Journal of English Language Teaching. 1(3). Post Graduate Program of State University of Padang. Arikunto, Suharsini. 1992. Prosedur Penelitian. Jakarta: PT. Rineka Cipta. Budiastuti, Riana Eka, dan Yunita Nugraheni. 2015. Collaborative E-Learning Berbasis Web pada Mata Kuliah Extensive Reading. The 2nd University Research Colloquium. Universitas Muhammadiyah Semarang. Dani, Nina Hidayatul Hikmah, Muchlisatun Muayanah, dan Endah Alamsari Andayani. 2008. Teaching Reading of Narrative Text by Using Intensive Reading. Journal English Education Department. 1(2). Day, Richard R. 2015. Extending Extensive Reading. Reading in a Foreign Language, 27 (2), pp. 294–301. Krashen, Stephan. 1993. The Power of Reading: Insights from the Research. Libraries Unlimited, Englewood, Co. Mart, Cağrı Tuğrul. 2015. Combining Extensive and Intensive Reading to Reinforce Language Learning. Journal of Educational and Instructional Studies in the World, 5(4), pp. 85-90. Miller, Kevin. 2012. Intensive Reading, Extensive Reading and the English Reader Marathon at Tsurumi University. English Reader Marathon Survey and Feedback Tsurumi University. Pigada, Maria and Norbert Scmitt. 2006. Vocabulary Acquisition from Extensive Reading: A Case Study. Reading in a Foreign Language, 18(1). Rashidi, Nasser and Marjan Piran. 2011. The Effect of Extensive and Intensive Reading on Iranian EFL Learners’ Vocabulary Size and Depth. Journal of Language Teaching and Research, 2(2), pp. 471-482. Schackne, S. 2006. Extensive Reading and Language Acquisition – Two Studies. Available online http://www.schackne.com/Twostudies.htm. Diakses 24 April 2016. Apple Technology: Uniquely Equipped to Let Every Student Succeed. Online. http://www.apple.com. Diakses 1 Mei 2017. Best Tech of 2017 So Far. Online. http://www.time.com. Diakses 1 Mei 2017. Practical Quantum Computers. Online. http://technologyreview.com. Diakses 1 Mei 2017.



140



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.141-146)



978-602-60766-3-2



PERANCANGAN DAN IMPLEMETASI DATABASE AKREDITASI PROGRAM STUDI (Studi Kasus : Prodi Teknik Komputer dan Jaringan PNUP) 1,2,3)



Rini Nur1), Irfan Syamsuddin2), Arisman3) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRACT Pada proses akreditasi terdapat tahap pengajuan dokumen akreditasi yang terdiri atas evaluasi diri, borang intitusi dan atau borang program studi untuk dinilai dalam asesmen kecukupan yang kemudian selanjutnya divalidasi dengan asemen lapangan (visitasi) oleh asesor BAN-PT. Pada kedua proses tersebut dibutuhkan ketersediaan data-data pendukung yang lengkap dan akurat. Namun seringkali hal ini menjadi suatu kendala yang sangat besar bagi sebuah intitusi pendidikan disebabkan data-data maupun dokumen yang menjadi bahan pembuatan borang serta pendukung penilaian visitasi akreditasi masih tersebar di berbagai unit dan program studi. Penelitian ini bermaksud merancang dan mengimplementasikan media database sistem informasi akreditasi sehingga setiap program studi dapat melaksanakan pengumpulan data-data yang dapat di-update secara berkala dan terakumulasi di level intitusi sehingga ketersediaan data secara terus menerus dapat berlangsung. Pada akhirnya, dengan adanya sistem ini diharapkan dapat meningkatkan akreditasi seluruh program-program studi dan pada akhirnya juga meningkatkan akreditasi perguruan tinggi. Studi kasus penelitian ini adalah Program Studi Teknik Komputer dan Jaringan sebagai salah satu dari program studi di Politeknik Negeri Ujung Pandang yang pada saat ini berstatus Akreditasi B dan tentu kedepannya diharapkan dapat lebih meningkatkan status akreditasi tersebut. Keywords: borang, standar, akreditasi



1. PENDAHULUAN Pada proses akreditasi terdapat tahap pengajuan dokumen akreditasi yang terdiri atas evaluasi diri, sistem intitusi dan atau sistem program studi untuk dinilai dalam asesmen kecukupan. Borang adalah formulir yang berisikan data dan informasi yang digunakan untuk mengevaluasi dan menilai mutu suatu program studi atau perguruan tinggi sedangkan evaluasi diri adalah proses yang dilkukan intitusi atau program studi untuk menilai secara kritis keadaan dan kinerja diri sendiri. Tahap berikutnya adalah asemen lapangan (visitasi) oleh asesor BAN-PT. Pada kedua proses tersebut dibutuhkan ketersediaan data-data pendukung yang lengkap dan akurat. Namun seringkali hal ini menjadi suatu kendala yang sangat besar bagi sebuah intitusi pendidikan disebabkan data-data maupun dokumen yang menjadi bahan pembuatan sistem serta pendukung penilaian visitasi akreditasi masih tersebar di berbagai unit dan program studi, bahkan di level program studi pun belum terkumpul dalam sebuah media penyimpanan tetapi masih dalam bentuk data dan dokumen tersebar bahkan banyak kegiatan program studi yang tidak terdokumentasi/terekam dengan baik. Hal ini sering menjadi kendala ketika proses asesmen saat visitasi, dimana kecukupan bukti data dan dokumen tidak memadai padahal fakta yang terjadi di lapangan sesungguhnya prodi tersebut sangat layak untuk memperoleh nilai yang cukup baik . Hal ini terjadi disebabkan karena belum adanya pusat data yang dapat menyimpan data-data yang tersebar di setiap program studi yang ada di PNUP dan baru akan dikumpulkan ketika akan diadakan visitasi dan pembuatan 141ystem akreditasi baik pada level program studi itu sendiri maupun instititusi yang tentunya membutuhkan usaha yang cukup berat dan akan memakan waktu yang lama dalam proses pengumpulan data. Proses akreditasi seperti hal tersebut di atas tidak lagi efisien dan efektif jika selalu menggunakan model-model konvensional. Perlu adanya pusat atau pangkalan data untuk sistem akreditasi yang dapat menjamin ketersediaan data dari setiap program studi dan unit secara terus menerus atau berkelanjutan. Penerapan teknologi informasi dapat menjadi sebuah hal yang mampu membantu dalam proses akreditasi saat ini. Sistem informasi akreditasi dapat menjadi salah satu alat penunjang PNUP dalam hal penjaminan mutu institusi dan program studi yang dapat digunakan untuk mendukung proses akreditasi. SAPTO (Sistem Akreditasi Perguruan Tinggi Online) merupakan sistem yang dibangun oleh BAN-PT pada tahun 2017 untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas proses akreditasi perguruan tinggi yang diselenggarakan oleh BAN-PT. Pemanfaatan SAPTO akan mengotomatisasi sebagian proses akreditasi 1



Korespondensi : Rini Nur, Telp 081355197046, [email protected] 141



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.141-146)



978-602-60766-3-2



secara online, yaitu pada proses pendaftaran dan pengajuan dokumen/laporan akreditasi dari institusi/program studi serta proses asmen kecukupan. Di sisi perguruan tinggi, khususnya PNUP sebaiknya menciptakan suatu sistem penyediaan data dan dokumen pendukung laporan yang dikirim ke SAPTO. Universitas Pasundan (UNPAS) telah membuat sebuah sistem informasi akreditasi yang beralamat pada http://www.aipt.unpas.ac.id akan tetapi, sistem yang telah dibangun hanya menyajikan standar-standar akreditasi serta berupa kumpulan dokumen yang hanya mencakup institusi saja sedangkan modul aliran datadata akreditasi dari berbagai program studi dan unit-unit tidak tersedia. Pada penelitian ini dilakukan perancangan dan implementasi database sebagai bagian utama dari Sistem Informasi Akreditasi Politeknik Negeri Ujung Pandang. Penelitian ini melanjutkan penelitian sebelumnya di PNUP yaitu Sistem Dokumentasi Borang Akreditasi Politeknik Negeri Ujung Pandang (Wenly, 2016) yang membuat sistem pemodelan penyerahan dokumen akreditasi dari program studi ke UPPM. Dengan adanya media database ini, setiap program studi dapat melaksanakan pengumpulan data-data program studi yang dapat di-update secara berkala dan terakumulasi di level intitusi sehingga ketersediaan data secara terus menerus dapat berlangsung. Pada akhirnya, dengan adanya sistem pemeliharaan data dan dokumen ini diharapkan dapat meningkatkan akreditasi seluruh program-program studi dan pada akhirnya juga meningkatkan akreditasi perguruan tinggi khususnya Politeknik Negeri Ujung Pandang. Sebagai studi kasus penelitian ini adalah Program Studi Teknik Komputer dan Jaringan yang pada saat ini berstatus Akreditasi B dan tentu kedepannya diharapkan dapat lebih meningkatkan status akreditasi tersebut. 2. METODE PELAKSANAAN Adapun alat dan bahan yang digunakan sebagai berikut : 1. Perangkat keras (Hardware) Perangkat keras yang dibutuhkan ialah satu unit Personal Computer (PC) atau laptop, hardisk eksternal, scanner, printer. 2. Perangkat lunak (Software) a) Sistem Operasi Windows 7 32 Bit b) DBMS MS. Access, MySQL Tahapan penelitian diperlukan agar penelitian dapat terstruktur sehingga hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan penelitian. Sistem yang akan dikembangkan adalah database akreditasi PNUP yang bertujuan untuk meningkatkan sistem manual konvensional sebelumnya. Penelitian ini terbagi 4 tahapan yaitu : 1. Analisa 2. Desain/Perancangan Database 3. Pengujian Database 4. Inplementasi Database 5. Pengujian Database Tahapan pelaksanaan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Analisa Masalah Tahap ini merupakan tahapan yang dilakukan untuk mengetahui kekurangan yang terdapat pada rujukan sistem manual sebelumnya, sehingga tahapan ini dilakukan untuk mengidentifikasi masalah yang ada pada sistem rujukan dan sesuai dengan ruang lingkup sistem akreditasi di PNUP. Adapun masalah yang terdapat pada sistem rujukan yaitu : a) Sistem akreditasi sebelumnya hanya berupa standar-standar akreditasi dan pengumpulan berkas manual kelengkapan akreditasi. b) Sistem pengarsipan di masing-masing program studi sedangkan untuk akreditasi level institusi, masih terpusat oleh unit akreditasi PNUP. 2. Analisis Kebutuhan Pada tahapan ini dilakukan setelah analisis masalah. Tujuannya untuk mengetahui kebutuhan sistem sehingga perancangan sistem dapat dibangun sesuai kebutuhan dari unit program studi dan unit penjami mutu PNUP. Studi kelayakan dilakukan dengan menganalisa proses dan laporan-laporan dan informasi yang akan disajikan dalam sistem akreditasi yang terbagi menjadi 7 kategori standar akreditasi. Masing-masing standar akan menampilkan informas-informasi summary yang menjadi tolak ukur penilaian akreditasi. Selain itu juga dilakukan pengumpulan data berupa pendapat tentang sistem yang akan dibangun atau dikembangkan dengan melakukan wawancara ke beberapa pihak atau responden yang dianggap memiliki kesesuaian dengan database yang akan dibangun atau dikembangkan seperti staf-staf Unit Penjamin Mutu UPM dan beberapa Ketua Program Studi serta dosen-dosen PNUP. 142



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.141-146)



978-602-60766-3-2



Gambar 2.1. Diagram Alir Penelitian 3.



Analisis Keputusan Pada tahapan ini dilakukan keputusan model input, proses dan output dari sistem dengan melakukan analisis terhadap rujukan sistem akreditasi Perguruan Tinggi yang telah ditetapkan oleh BAN-PT yang disesuaikan dengan kebutuhan sistem akreditasi PNUP. 4. Perancangan sistem Tahap perancangan sistem terdiri dari dua tahapan yaitu perancangan konseptual dan perancangan fisik, tujuan dari tahap ini adalah memberikan gambaran tentang perancangan dari sistem sesuai dengan hasil analisis permasalahan dan analisis kebutuhan. Pemodelan sistem akreditasi ini dibuat dalam bentuk digram alir (flowchart), Use Case, Data Flow Diagram (DFD) dan Entity Relation Diagram. 5. Pengujian Pada pengujian ini akan dilakukan testing alur data, relasi database dan integrasi data sesuai hasil rancangan. 6. Implementasi Database Pada tahap ini, file dokumen dikumpulkan dari berbagai sumber dari unit-unit institusi, prodi serta civitas akademik tenta ng seluruh kegiatan tridharma perguruan tinggi seperti data dosen dan staf, data mahasiswa dan alumni, data pengajaran dan bahan ajar, penelitian dan publikasi ilmiah dosen dan mahasiswa, pengabdian masyarakat serta prestasi mahasiswa. Database berdasarkan hasil perancangan Diagram E-R dimplementasikan. Data diinput ke dalam database, dokumen-dokumen dan foto-foto pendukung discan dan diupload ke dalam database. 3.



HASIL DAN PEMBAHASAN Pada awal proses akreditasi, dilakukan pengajuan proses akreditasi dan dilanjutkan dengan pengiriman dokumen Evaluasi Diri, Borang Institusi dan Borang Program Studi ke BAN-PT. Sebelumnya pendaftaran dan pengiriman dokumen akreditasi tersebut masih manual, namun sejak Tahun 2017 bagian proses ini sudah dilakukan secara online melalui SAPTO. Konten dari laporan pada dokumen-dokumen yang diunggah untuk dinilai dalam proses asesmen kecukupan oleh asesor BAN-PT tentu saja harus mengacu pada data dan fakta yang akurat dan tertelusur karena setelah penilaian borang akreditasi, maka selanjutnya akan diikuti oleh proses visitasi. Visitasi merupakan proses validasi penilaian lapangan antara data borang yang telah dikirim dengan kondisi riil yang ada di lapangan. Pada tahap assesmen lapangan ini, asesor akan melaksanakan klarifikasi untuk menggali dokumen dan bukti fisik yang dimiliki untuk kemudian memvalidasi hasil penilaian pada asesmen kecukupan sebelumnya. 143



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.141-146)



978-602-60766-3-2



Gambar 1 SAPTO (Sistem Akreditasi Perguruan Tinggi Online) Jika database akreditasi telah tersedia, maka ketersediaan dan kecukupan data dapat terjamin pada saat pembuatan borang maupun proses validasi saat visitasi. Analisa kebutuhan menggunakan metode black box, dimana output informasi yang diharapkan diketahui bentuknya sehingga dapat ditentukan data-data apa yang akan menjadi inputan database. Kemudian dianalisa bagaimana proses integrasi data-data yang saling berkaitan untuk menghasilkan informasi pointpoint penilaian akreditasi pada borang. Ada 7 (tujuh) aspek-aspek penilaian akreditasi oleh BAN-PT yaitu : 1. Visi, misi, tujuan, dan sasaran serta strategi pencapaian; 2. Tata pamong, kepemimpinan, sistem pengelolaan dan penjaminan mutu; 3. Mahasiswa dan lulusan; 4. Sumber daya manusia; 5. Kurikulum, pembelajaran, dan suasana akademik; 6. Pembiayaan, sarana dan prasarana, serta sistem informasi; 7. Penelitian, pelayanan/pengabdian kepada masyarakat dan kerjasama; Data-data pencapaian sebuah program studi yang akan dinilai disajikan dalam beberapa tabel-tabel data/informasi borang yang dikelompokkan berdasarkan aspek-aspek standar tersebut. Untuk akreditasi program studi diploma, telah ditetapkan 41 tabel data borang akreditasi yang menjadi output berdasarkan masing-masing standar akreditasi termuat dalam dua dokumen akreditasi yaitu Laporan 3A dan Laporan 3B sebagai berikut : Tabel 1.Data Botang Program Studi Diploma BORANG



BUTIR



3A 3A 3A



3.1.1 3.1.3 3.4.1



3A



3.4.5



3A



4.3.1



3A



4.3.2



3A



4.3.3



3A



4.3.4



3A 3A



4.3.5 4.4.1



3A



4.4.2



3A



4.5.1



JUDUL DATA



DATA MAHASISWA REGULER JUMLAH MAHASISWA REGULER EVALUASI KINERJA LULUSAN LEMBAGA YANG MEMESAN LULUSAN UNTUK BEKERJA DOSEN TETAP YANG BIDANG KEAHLIANNYA SESUAI BIDANG PS DOSEN TETAP YANG BIDANG KEAHLIANNYA DI LUAR PS AKTIVITAS DOSEN TETAP YANG BIDANG KEAHLIANNYA SESUAI DENGAN PS AKTIVITAS MENGAJAR DOSEN TETAP YANG BIDANG KEAHLIANNYA SESUAI DENGAN PS AKTIVITAS MENGAJAR DOSEN TETAP YANG BIDANG KEAHLIANNYA DI LUAR PS DATA DOSEN TIDAK TETAP AKTIVITAS MENGAJAR DATA DOSEN TIDAK TETAP KEGIATAN TENAGA AHLI/PAKAR (TIDAK TERMASUK



3A



4.5.2



3A



4.5.3



3A 3A



4.5.5 4.6.1



3A



5.1.2.1



3A



5.2.2



3A



5.4.1



3A



5.5.2



3A 3A



6.2.1.1 6.2.1.2



3A



6.2.2



3A



6.2.3



DOSEN TETAP) PENINGKATAN KEMAMPUAN DOSEN TETAP MELALUI TUGAS BELAJAR KEGIATAN DOSEN TETAP DALAM SEMINAR DLL KEIKUTSERTAAN DOSEN TETAP DALAM ORGANISASI KEILMUAN/PROFESI TENAGA KEPENDIDIKAN STRUKTUR KURIKULUM BERDASARKAN URUTAN MK WAKTU PELAKSANAAN REAL PROSES BELAJAR MENGAJAR DOSEN PEMBIMBING AKADEMIK DAN JUMLAH MAHASISWA PELAKSANAAN PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR / SKRIPSI PEROLEHAN DAN ALOKASI DANA PENGGUNAAN DANA DANA UNTUK KEGIATAN PENELITIAN DANA PELAYANAN/PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT



144



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.141-146) 3A



6.3.1



3A 3A



6.4.1 6.5.2



3A



7.1.1



DATA RUANG KERJA DOSEN TETAP KETERSEDIAAN PUSTAKA YANG RELEVAN AKSESIBILITAS TIAP JENIS DATA PENELITIAN DOSEN TETAP JUDUL ARTIKEL ILMIAH/KARYA ILMIAH/KARYA SENI/BUKU KEGIATAN PELAYANAN/PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT (PKM)



3A



7.1.2



3A



7.2.1



3B



3.1.2



3B



3.2.1



DATA MAHASISWA REGULER DAN NON REGULER RATA-RATA MASA STUDI DAN IPK



3B



4.1.1



DOSEN TETAP YANG BIDANG



978-602-60766-3-2



3B 3B



4.1.2 4.2



3B 3B



6.1.1.1 6.1.1.2



3B 3B



6.1.1.3 6.4.2



3B



7.1.1



3B



7.2.1



KEAHLIANNYA SESUAI BIDANG PS PENGGANTIAN DAN PENGEMBANGAN DOSEN TETAP TENAGA KEPENDIDIKAN JUMLAH DANA YANG DITERIMA FAKULTAS PENGGUNAAN DANA PENGGUNAAN DANA KEGIATAN TRIDARMA AKSESIBILITAS DATA JUMLAH DAN DANA PENELITIAN JUMLAH DAN DANA KEGIATAN PELAYANAN / PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT



Dari hasil analisa tersebut di atas, untuk menyajikan informasi kinerja program studi, akan dibutuhkan banyak entitas data. Sebagian besar diantaranya merupakan seperti entitas mahasiswa, dosen, alumni, mata kuliah, pembimbing TA, penelitian, pengabdian, kegiatan dosen, publikasi ilmiah, sarana dan penggunaan dana, sarana dan lain-lain. Integrasi data dengan metode relasi akan menghasilkan informasi sebagaimana yang diharapkan. Kebutuhan entitas data akan tergantung keluasan cakupan dari sistem akreditasi yang akan diadopsi. Tampilan informasi yang dihasilkan pada penelitian ini berfokus pada data yang dibutuhkan untuk penilaian standar namun informasi yang dapat digali dari database cukup luas untuk memperoleh informasiinformasi kinerja program studi lainnya. Selain itu juga dirancang metode penempatan dan akses database. Database terpusat akan ditempatkan bersama aplikasi sistem informasi akreditasi intitusi pada sebuah web server hosting sehingga dapat diakses secara online oleh setiap program studi dan pusat penjamin mutu. Setiap program studi dapat menginput data prodi masing-masing dan secara akumulatif data akan dapat terangkum (summary) yang menyajikan informasi performansi akreditasi institusi yang dimanfaatkan oleh unit penjamin mutu PNUP.



Gambar 2 Diagram E-R Akreditasi Program Studi Proses transformasi dari Diagram E-R dilakukan sehingga terbentuk tabel-tabel pada Database Akreditasi gambar 4. 4. KESIMPULAN



Dari hasil penelitian yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Database akreditasi program studi sebagai bagian dari Sistem Informasi Akreditasi Perguruan Tinggi dapat menunjang proses akreditasi sebagai penyedia data. 2. Database akreditasi dapat digunakan sebagai bahan Laporan Borang Akreditasi Program Studi dan dapat pula berfungsi pada proses validasi saat visitasi akreditasi program sutudi. 5. DAFTAR PUSTAKA 1.



BAN-PT, 2007, Kumpulan Instrumen Standar 11 Sistem Informasi Institusi Perguruan Tinggi, Departemen 145



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.141-146) 2. 3. 4. 5.



978-602-60766-3-2



Pendidikan Nasional. Marissa, D. 2012, Enterprise Architecture Planning untuk Pengembangan Sistem Informasi Perguruan Tinggi, Program Pascasarjana Universitas Diponegoro Semarang Naskah Akademik Akreditasi Institusi Perguruan Tinggi (AIPT) Yunis, R dan Surendro, K, 2009, Model Enterprise Architecture untuk Perguruan Tinggi, Prosiding SemnasIF 2009 Vol. 3, No.1:pp A53-A59 Wenly, 2016, Sistem Dokumentasi Borang Akreditasi Politeknik Negeri Ujung Pandang,



Gambar 3 DFD Level 0 Sistem Akreditasi PNUP



Gambar 4. Tabel Data Dosen & Gambar Tabel Data Alumni



146



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.147-152)



978-602-60766-3-2



RANCANG BANGUN ALAT UKUR PARAMETER PORTABLE SOLAR PANEL 1),2),3),4)



Nirwan A. Noor1), Kurniawati Naim2), Sofyan3), dan Asriyadi4) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT This study aims to design and create a portable parameters in Arduino Uno micro panel based solar panels where with these parameters parameters solar panels such as input parameters such as solar radiation, ambient temperature (environmental) and output parameters such as voltage, current, position latitude panel will be measured, stored and displayed in graphical form in realtime. The built system consists of three main parts: the sensor as the input that will measure the data of solar radiation, temperature or temperature, current, voltage, latitude and longitude module solar module Arduino Uno position which will acquire the measurement data from the sensor and Labview application that will store and display data in realtime. The design of this module includes the design of Hardware and Software. In the first year of research focused On the design of hardware, where the design is determined first type of sensor in the form of temperature and humidity sensors, light, current, voltage and latitude position. In this Progress Report has been purchased equipment and testing of temperature sensors, currents, voltages and LDR and position sensors. For Sensor Voltage from result of measurement before calibration for 4 volt source source obtained 4.94 volt after calibration obtained 4,0121 volt, where result of correlation fit obtained value R = 0.99992. For Current Sensors, measured for 9 volt input voltage with 12 V 35 W lamp load, before calibration is 0.73 A, while for amperemeter showing 2.02 A. After calibration the current value indicated by the Current sensor is 2.02 A. For temperature sensor, The result of measurement using our thermometer compare with result of Arduino where the result is almost same with error percentage for temperature 29.5oC For Luxmeter, result of measurement of lux meter result is 294 lux while result of LDR sensor data only 292 lux. Keywords: portable parameter measure tool, arduino uno, solar panel



1. PENDAHULUAN Untuk mengetahui kinerja atau karakteristik suatu Solar panel dapat dilihat dari paramater masukan dan keluaran dari Solar Panel yaitu Intensitas cahaya matahari (Radiasi Matahari) dalam lux atau Watt/m2 serta posisi latitude dan longitude solar panel terhadap sinar matahari, suhu (oC), Tegangan (volt) dan Arus (ampere). Karena kondisi lingkungan dalam hal ini intensitas cahaya matahari dan suhu lingkungan selalu berubah, maka akan sulit mengetahui kinerja sebuah Solar Panel yang terpasang pada lokasi tertentu tanpa mengetahui kondisi perubahan Intensitas cahaya dan temperature di lokasi tersebut serta posisi latitude dan longitude solar panel terhadap sinar matahari (Asriyadi,2015). Oleh karena itu dibutuhkan sebuah alat yang dapat mengukur perubahan Intensitas Cahaya, suhu yang mengenai Solar panel dan posisi latitude dan longitude solar panel terhadap sinar matahari serta arus dan tegangan yang keluar dari Solar Panel. Peralatan untuk mengukur parameter pada Solar Panel banyak terdapat di pasaran. Kekurangan pada peralatan yang ada di pasaran adalah alat ukur tersebut tidak menyatu dalam sebuah modul. Untuk mengukur intensitas cahaya matahari diperlukan alat ukur tersendiri yaitu luxmeter, mengukur suhu juga diperlukan alat tersendiri seperti termometer dan untuk mengukur arus dan tegangan juga diperlukan alat tersendiri yaitu avometer. Selain itu alat-alat ukur tersebut sifatnya manual dan hasil pengukurannya tidak bersifat realtime yang bisa tersimpan dan dilihat dalam bentuk grafik dan sekaligus dapat dimonitoring dan diakses secara daring (online). Oleh karena perlu adanya sebuah modul yang bisa mengukur, mengakusisi, dan jika diperlukan dapat menampilkan dan menyimpan hasil data pengukuran pada Solar Panel yang disebut sebagai datalogger serta dapat dimonitoring dan diakses secara daring. Pada tahun pertama, akan dilakukan perancangan hardware modul alat ukur paramater solar panel dengan menentukan/memilih jenis-jenis sensor yang akan digunakan meliputi sensor suhu,cahaya, arus, tegangan dan posisi latitude dan derajat kemiringan, membuat aplikasi pada mikrokontroler arduino dan melakukan kalibrasi pada modul dengan cara membandingkan dengan hasil alat ukur konvensional sehingga didapatkan error/galat yang sekecil mungkin. Pada tahun pertama ini diharapkan alat ukur parameter solar panel sudah dapat digunakan secara portable Secara umum, penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membuat alat ukur parameter portable Solar Panel dan modul datalogger pada Solar Panel, sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah 1



Korespondensi penulis: Nirwan A Noor, Telp 081343752245, [email protected] 147



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.147-152)



978-602-60766-3-2



menjadikan alat ukur parameter solar panel portable ini memiliki tingkat error hasil pengukuran yang kecil dan tampilan hasil pengukuran dalam bentuk grafik yang menarik. 2. METODE PENELITIAN / PELAKSANAAN PENGABDIAN Tahap awal yang dilakukan dalam penelitian ini adalah mempersiapkan semua bahan atau material yang akan digunakan pada perancangan modul alat ukur parameter solar panel, kemudian membuat skema diagram rangkaian yang akan dipasang pada papan breadboard. Setelah semua peralatan dalam hal ini sensor telah terpasang pada papan breadboard, kemudian dilakukan pengujian terhadap sensor tersebut apakah kemudian sudah dapat bekerja atau tidak. Jika tidak, maka pemasangan akan diulang sampai kemudian modul itu dapat bekerja dengan baik. Setelah itu rangkaian yang ada papan breadboard bisa dipindakan ke papan PCB dan dipasang secara permanen. Tahapan selanjutnya adalah membuat program atau aplikasi yang akan mengakuisisi data menggunakan modul Arduino uno, kemudian dilakukan pengujian aplikasi dengan cara mengambil hasil data pengukuran dari sensor dengan menempatkan modul alat ukur pada solar panel dan melakukan validasi hasil pengukuran dengan pengukuran secara manual sehingga dapat diperoleh error hasil pengukuran seminimal mungkin sebagai tolak ukur bahwa alat ukur yang dibuat bekerja dengan baik.



Gambar 1 Skema Diagram modul alat ukur parameter portable solar panel tahun pertama Gambar 2 menunjukkan fishbone Diagram penelitian



Gambar 2 Fishbone Diagram sistem alat ukur parameter Solar Panel



148



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.147-152)



978-602-60766-3-2



3. HASIL DAN PEMBAHASAN Kegiatan dilakukan dalam penelitian ini adalah pengujian terhadap tiap-tiap sensor seperti sensor suhu,cahaya, arus dan tegangan, sensor posisi, perancangan dan perakitan komponen-komponen modul alat ukur parameter Solar Panel modul Arduino Uno dan juga telah dilakukan pengujian modul alat ukur parameter solar panel. Sensor Arus yang digunakan adalah sensor arus ACS712 5A Pengujian Sensor Arus Tabel 1 Hasil Pengujian Sensor Arus ACS712 Hasil Hasil Hasil Kalibrasi Tegangan Pengukuran Pengukuran Pengukuran No. Input Amperemeter Sensor Sensor Arus(A) (A) Arus(A) 0. 0 0 0.01 0 1. 1 0.6 0.22 0.6144 2. 2 0.89 0.33 0.9179 3. 3 1.12 0.38 1.0559 4. 4 1.29 0.44 1.2214 5. 5 1.41 0.52 1.4422 6. 6 1.58 0.57 1.5801 7. 7 1.73 0.62 1.7181 8. 8 1.88 0.67 1.8561 9. 9 2.02 0.73 2.0216 10. 10 2.15 0.78 2.1596 11. 11 2.25 0.83 2.2976 12. 12 2.38 0.86 2.3803 Pada pengujian sensor arus ACS712 kami menggunakan regulator tegangan untuk mengatur besar kecilnya tegangan input, selain itu kami menggunakan beban lampu DC 12V 35 Watt serta alat ukur untuk membandingkan output Arduino Uno dengan nilai yang ada pada alat ukur. Untuk mengkalibrasi hasil pengukuran dari sensor arus.Maka digunakan fit korelasi antara hasil pengukuran dari sensor tegangan dan voltmeter sehingga diperoleh persamaan berikut. y = 2.7594x+0.0072934. Dengan Nilai R yang cukup tinggi yaitu R=0.99871 Pengujian SensorTegangan Sensor tegangan yang digunakan adalah tipe FZ0430. Dalam sensor tegangan terdapat dua resistor sebesar 30kΩ dan 7,5kΩ. VCC pada sumber hanya 5 volt.



No. 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.



Tabel 2 Hasil Pengujian Sensor Tegangan FZ0430 Hasil Hasil Hasil Kalibrasi Tegangan Pengukuran Pengukuran Pengukuran Sensor Input Sensor Voltmeter (V) Tegangan (V) Tegangan (V) 0 0 0.32 0 1 1 1.47 0.9591 2 2 2.64 1.9885 3 3 3.76 2.9739 4 4 4.94 4.0121 5 5 6.01 4.9536 6 6 7.16 5.9654 7 7 8.36 7.0212 8 8 9.43 7.9626 9 9 10.63 9.0184 10 10 11.83 10.0743 11 11 12.88 10.9981 12 12 14.1 12.0715



149



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.147-152)



13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.



13 14 15 16 17 18 19 20 21 22



13 14 15 16 17 18 19 20 21 22



15.2 16.4 17.5 18.65 19.72 20.87 22.04 23.14 24.24 25



978-602-60766-3-2



13.0393 14.0951 15.063 16.0748 17.0162 18.028 19.0575 20.0253 20.9931 21.6618



Untuk mengkalibrasi hasil pengukuran dari sensor tegangan, digunakan fit korelasi antara hasil pengukuran dari sensor tegangan dan voltmeter sehingga diperoleh persamaan berikut. y = 0,87984x-0.33431 dengan nilai R yang cukup tinggi yaitu R=0.99992. Pengujian Sensor Suhu DHT11 Pada rangkaian sensor suhu DHT11, Arduino Uno mendapatkan suplay dari regulator sebesar 5 volt. Tegangan masukan sensor DHT11 sendiri hanya sebesar 5 volt.



No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Waktu Pengukuran (WITA) 06.00 07.00 08.00 09.00 10.00 11.00 12.00



Tabel 3 Hasil Pengujian Sensor Suhu LM35 Sensor Sensor DHT Termometer (ºC) DHT11 11 suhu (ºC) Humadity(%) 28.3 28.4 60 29.5 29.5 58 31.2 31.3 56 31.5 31.5 55 32,8 32.6 54 33.4 33.4 52 33.7 33.8 50



Pada saat pengujian sensor suhu DHT11 kami menggunakan thermometer untuk mengukur suhu ruangan tempat kami melakukan pengujian. Pengukuran suhu kami mulai dari pukul 06.00 WITA s/d 12.00 Wita. Hasil pengukuran menggunakan thermometer kami bandingkan dengan hasil Arduino dimana hasilnya hampir sama dengan persentase error yang sedikit sehingga sensor ini tidak perlu lagi untuk dikalibrasi untuk mendapatkan nilai presisi. Pengujian Sensor LDR Tabel 4 Hasil Pengujian Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Hasil Lux Hasil sensor No. Meter LDR (lux) (lux) 1. 294 292 2. 357 351 Pada saat pengujian sensor cahaya LDR (Light Dependent Resistor) kami menggunakan lampu halogen yang menyinari solar panel, dan membandingkan antara Lux Meter dan sensor LDRuntuk membandingkan hasil pengukuran alat ukur dengan hasil data Arduino, terlihat hasil yang diberikan tidak jauh berbeda Pengujian Sensor posisi GPS GY271 Tabel 5 Hasil Pengujian Sensor GPS GY271 No. posisi GPS Google Map Sensor GPS GY271 Latitude Longitude Latitude Longitude 1. Kampus I PNUP -5.12 119.48 -5.12 119.48 2. Kampus 2 PNUP -5.15 119.52 -5.15 119.52



150



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.147-152)



978-602-60766-3-2



Pada saat pengujian menggunakan sensor GPS, terlihat hasil yang sama antara GPS google MaP dan sensor GPS. Perakitan Modul Solar Panel Gambar-gambar berikut memperlihatkan kondisi saat perakitan modul, pengambilan data dan gambar prototipe yang telah dibuat.



Gambar 3 Kondisi Saat Perakitan dan Modul prototipe Alat ukur Solar Panel yang telah dirakit



Gambar 4 Kondisi Saat Pengambilan Data dan Pengujian Modul Solar Panel 4. KESIMPULAN Setelah dilakukan penelitian dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa pengujian terhadap sensor suhu dan kelembapan, tegangan, arus dan LDR, serta sensor posisi menunjukkan hasil yang cukup baik dengan nilai R yang tinggi pada pengujian sensor arus dan tegangan. Telah dilakukan perakitan dan dihasilkan prototipe alat ukur modul solar panel. 5. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih kami tujukan kepada seluruh teman yang telah membantu terlaksananya kegiatan penelitian kami yaitu penelitian produk terapan, khususnya ditujukan kepada Direktorat Riset Penelitian dan Pengabdian Masyarakat DIKTI yang telah memberikan pendanaan dan juga Tim UPPM PNUP yang telah menfasilitasi sehingga pengabdian kepada masyarakat dapat terlaksana dengan baik. 6. DAFTAR PUSTAKA Asriyadi. Evaluasi Sensor yang Ddigunakan untuk Perancangan Sistem Data Logger pada Solar Panel. Jurnal Elektrika, (1): 42 – 59. Bahri S. dkk. 2014. Prototipe Sistem Kendali PID dan Monitoring Temperature Berbasis Labview. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 12 November 2014. Bhuvaneswarri S. dkk. 2015. Operating Solenoid Valve with NI-myRIO Using Labview. International Journal for Scientific Research & Development , Vol 3 (01): … Astuti, Duwi dkk. 2012. Perancangan Simulator Panel Surya Menggunakan Labview. Jurnal Teknik POMITS, I (1): 1 – 6. Fachri M. R. dkk. 2015. Pemantauan Parameter Panel Surya Berbasis Arduino secara Real Time. Jurnal Rekayasa Elektrika, XI (4): 123 – 128. 151



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.147-152)



978-602-60766-3-2



Faurizal, Boni P. Lapanporo dan Yudha Arman. 2014. Rancang Bangun Sistem Data Logger Alat Ukur Suhu, Kelembaban, Intensitas Cahaya yang Terintegrasi Berbasis Mikrokontroler ATMega328 pada Rumah Kaca. Prisma Fisika, II (3): 79 – 84. Noni, Juliasari dkk. 2016. Monitoring Suhu dan Kelembaban pada Mesin Pembentukan Embrio Telur Ayam Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno. Jurnal Tikom, IV (3): … Marpaung N.L. dan Edy Ervianto. 2012. Data Logger Sensor Suhu Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535 dengan PC sebagai Tampilan. Jurnal Ilmiah Elite Elektro, III (1): 37 – 42. Ridho A. Z. 2010. Akuisisi Solar cell Menggunakan Program Labview. Laporan Tugas Akhir. Bandung: Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer UNIKOM. Setiono A. dkk. 2010. Pembuatan dan Uji Coba Data Logger Berbasis Mikrokontroler Atmega32 untuk Monitoring Pergeseran Tanah. Jurnal Fisika, X (2): … Sukarman. 2008. Akuisisi Data Lewat Protokol TCP/IP Berbasis Labview. Prosiding Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta, 25-26 Agustus 2008. Utomo, A.T. dkk. 2011. Implementasi Mikrokontroler sbagai Pengukur Suhu delapan Ruangan. Jurnal Teknologi, IV (2): 153 – 159. Wu Qijun dkk. 2011. A Labview – Based Virtual Instrument System for Laser- Induced Fluorescence Spectroscopy. Journal of Automated Methods and Management in Chemistry, (7): … Yansen. 2013. Data Logger Parameter Panel Surya. Laporan ugas Akhir. Salatiga: Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer UKSW. Zaini, Eko Rusdi. 2013. Monitoring Motor Induksi Tiga Fasa Menggunakan Software Labview Berbasis Webserver. Jurnal Teknik Elektro ITP, II (1): … . .



152



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.153-158)



978-602-60766-3-2



PENGUJIAN, PENGUKURAN, DAN ANALISIS NILAI REDAMAN AKIBAT PENGKOPELAN (COUPLING) SERAT OPTIK PADA SALURAN TRANSMISI OPTIK 1,2)



Rusdi Wartapane1), Nur Aminah2) Dosen Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk merancang modul praktikum saluran transmisi optik dengan sistem pengkopelan kabel serat optik (fiber optic). Penelitian ini dilakukan dengan metode perancangan dan eksperimen. Modul praktikum yang dirancang terdiri atas bagian pemancar dan bagian penerima. Dengan menggunakan modul yang dirancang akan dilakukan pengujian, pengukuran, dan analisis nilai redaman akibat pengkopelan serat optik pada saluran transmisi. Jenis serat optik yang digunakan adalah step indeks multimode, graded indeks multimode, dan step indeks singlemode yang diberi input berupa sinyal digital. Pengkopelan dilakukan dengan menggunakan metode satu input dengan banyak output yaitu 1:2 ; 1:4, 1: 6; 1: 8 dan 1: 16. Juga dengan input banyak dan satu output yaitu 2;1; 4:1; 6: 1; 8:1 dan 16 : 1. Kedua metode pengkopelan akan dibandingkan nilai redamannya. Pengambilan data dilakukan dengan pengukuran sistem secara langsung menggunakan power optic meter, osiloskop, Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) dan spectrum analyzer. Hal ini bertujuan untuk melihat besar daya optik yang diradiasikan (redaman) pada pengkopelan serat optik. Hasil penelitian yang diharapkan adalah sebuah modul praktikum transmisi sinyal optik berikut buku panduan praktikum (jobsheet) dan hasil pengujian yang dapat menunjukan besar redaman pada penyambungan mencapai standar telekomunikasi 0,01dB, daya output, dan efisiensi daya pada penyambungan berbagai jenis serat optik dengan variasi frekuensi mulai dari audio frequency 10 KHz hingga high frequency 1 GHz. Modul yang dirancang akan menjadi salah satu modul Praktikum Saluran Transmisi di Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Ujung Pandang. Keywords: serat optik, transmisi, penyambungan, pengkopelan



1. PENDAHULUAN Beberapa keuntungan dari sistem komunikasi optik adalah:1. Dapat menjangkau sampai puluhan bahkan ratusan kilometer, 2. Tahan terhadap interferensi gelombang elektromagnetik, 3. Kapasitas transmisinya sangat besar, 4. Kualitasnya lebih bagus dari sistem komunikasi lainnya. Pada kenyataannya di lapangan, seperti halnya kabel-kabel transmisi yang lain, dalam sistem transmisi serat optik kerapkali diperlukan penyambungan maupun pengkopelan. Pada sisi transmitter dari saluran transmisi, bisa saja ada banyak input. Namun, untuk transmisi jarak jauh, hanya akan dilakukan transmisi dengan satu kawat saja. Pada kondisi ini, harus dilakukan pengkopelan. Demikian pula halnya pada akhir receiver, satu input dari saluran transmisi akan dikopel, kemudian akan keluar dengan banyak kawat sesuai inputnya pada transmitter. Besar redaman (rugi daya) pada sistem pengkopelan (Coupler) tergantung pada metode dan cara coupler dan serat optik yang digunakan. Secara teori, coupler pada serat optik akan melemahkan sinyal lebih besar daripada jenis penyambungan lain karena sinyal input dibagi menjadi beberapa sinyal output (pada proses pembagian daya). Sebagai contoh pada 1 x 2 coupler, masing-masing output akan memliki daya lebih kecil dari setengah daya pada sinyal input. Coupler dapat berupa komponen aktif maupun komponen pasif. Pada passive coupler, sinyal optik di disalurkan tanpa diubah dulu menjadi sinyal listrik, sedangakan pada active coupler sinyal optik diubah dulu menjadi sinyal listrik, setelah itu baru di split atau juga di combine satu sama lain. 2. METODE PENELITIAN



Gambar 1. Blok diagram penelitian Sistem transmisi sinyal optik ditunjukkan pada gambar 1. Pada sisi pengirim/transmitter (Tx), Sumber optik mengubah sinyal informasi elektrik menjadi sinyal informasi optik. Informasi sinyal optik dilewatkan ke media transmisi optik. Sejumlah daya dari input diberikan pada proses transmisi ini. Pada 1



Koresponding : Rusdi Wartapane, Telp 081237681668, [email protected] 153



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.153-158)



978-602-60766-3-2



penerima/receiver (Rx), sinyal informasi optik diubah kembali menjadi sinyal informasi elektrik. Sinyal informasi elektrik disesuaikan, kemudian diubah menjadi sinyal informasi aslinya melalui transduser. Dari transmitter, setelah konektor, dibuat percabangan/ pengkopelan (coupling). 1. Transmitter, terdiri atas sinyal input digital, penguat, dan sumber optik. Transmitter berfungsi mengubah sinyal informasi elektrik menjadi sinyal optik 2. Serat optik, merupakan media transmisi. Serat optik yang digunakan pada pengkopelan adalah jenis Singlemode. 3. Fiber optik splitter, berfungsi sebagai alat pengkopelan serat optik. 4. Receiver berfungsi mengubah sinyal optik setelah proses transmisi menjadi sinyal elektrik kembali Desain/Perancangan a. Sinyal Input Digital Dalam transmisi sinyal optik, frekuensi yang disalurkan mulai dari frekuensi audio, 10 kHz hingga frekuensi tinggi, 1 GHz. Kenyataan di lapangan, Frekuensi ini berasal dari sinyal komunikasi/informasi berupa gambar/image atau suara. Frekuensi tersebut dapat berupa gelombang sinusoidal, gelombang kotak, atau gelombang segitiga. Pada penelitian ini akan digunakan sinyal input digital berupa gelombang kotak. b. Laser Dioda Sumber cahaya yang digunakan adalah laser dioda dengan panjang gelombang ± 1000 nm. Laser ini berfungsi untuk menembakkan cahaya ke serat optik. c. Serat optik Serat optik sebagai media utama penelitian, dipilih dari jenis singlemode. Serat optik ini adalah jenis serat optik yang populer digunakan dalam sistem pengkopelan transmisi serat optik. d. Detektor Rangkaian detektor menggunakan phototransistor, tahanan beban dan tegangan catu 5 volt sebagai inputnya. Detektor berfungsi untuk mengubah cahaya dari serat optik menjadi listrik. Luaran (output) akan diukur melalui kaki emitor dari phototransistor. e. Penguat Pada perancangan rangkaian penguat digunakan phototransistor sensor laser l1463 dan IC jenis LF411. Phototransistor ini menerima cahaya laser dari pemancar laser. Vcc +10 V



10 k



BC 107



Input digital



LD



10 k



1k



-10 V



Gambar 3. Rangkaian Penguat, a. pada pemancar; b. pada penerima f.



Output Untuk menguji alat yang dihasilkan, akan dirancang suatu pengukur digital dengan keluaran yang terbaca di LCD. Proses pengujian dilakukan sebagai berikut: 1. Melakukan pengukuran dengan kabel serat optik yang utuh (tanpa pengkopelan) 2. Melakukan pengkopelan kabel serat optik (dengan metode splitter). 3. Menggunakan sinyal digital sebagai input Laser 4. Mengukur intensitas cahaya pada transmitter menggunakan Optical Time Domain Reflecto Meter, spectrum analyzer, dan power optic meter 5. Mengukur intensitas cahaya pada receiver (bagian penerima) menggunakan Optical Time Domain Reflecto Meter (OTDR) dan power optic meter 6. Menampilkan nilai tegangan di LCD 7. Menghitung besar daya dan redaman pada sistem 8. Membandingkan hasil pengukuran antara kabel tanpa pengkopelan dan dengan pengkopelan 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran Rangkaian Transmitter dan Receiver 154



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.153-158)



978-602-60766-3-2



Dilakukan pengukuran daya output menggunakan OPM. Sebelum melakukan pengukuran dengan menggunakan splitter, dilakukan terlebih dahulu pengukuran menggunakan optical fiber cable 2 × SM (Single Mode) G652D PVC 2013 01 037 M dan plus corning MM (Multi Mode) 50/125 optical fiber cable 01/05w 4827 M, sebagai pembanding antara kabel fiber optik dengan splitter fiber optik. Output receiver diukur dengan menggunakan osiloskop untuk melihat sinyal keluaran berupa frekuensi. Blok diagram pengukuran dapat dilihat pada gambar 4.



Gambar 4. Blok Diagram Rangkaian Pengukuran Proses pengukuran ini dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1. Merancang rangkaian transmitter dan receiver. 2. Menyiapkan splitter dan menghubungkan ke transmitter. 3. Menyalakan function generator sebagai sinyal digital input laser dengan frekuensi yang di inginkan. 4. Menyambungkan port pada receiver untuk mengukur keluaran 5. Mengukur daya pada receiver (pada bagian penerima) menggunakan OLS dan OPM. 6. Menghitung besar daya dan redaman. 7. Membandingkan hasil pengukuran terhadap daya optik tiap kanal, pada receiver jika input fiber optik tunggal dan outputnya bercabang. Pengujian Optical Fiber Cable 2 × SM (Single Mode) G652D Pada pengukuran ini, kabel yang digunakan berupa Optical Fiber Cable 2 × SM (Single Mode) G652D. Sinyal keluaran dapat dilihat pada osiloskop yang selengkapnya dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Keluaran Sinyal dengan Kabel SM



Pengujian 1 × 4 PLC Splitter SM (Single Mode) Pada pengukuran ini, coupler yang digunakan berupa 1 × 4 PLC Splitter SM (Single Mode). Sinyal keluaran dapat dilihat pada osiloskop yang selengkapnya dapat dilihat pada tabel 2. Tabel 2. Keluaran Sinyal dengan Splitter 1 × 4 SM



Pengujian PLC 1 × 8 Splitter SM (Single Mode) 155



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.153-158)



978-602-60766-3-2



Pada pengukuran ini, coupler yang digunakan berupa PLC 1 × 8 Splitter SM (Single Mode). Sinyal keluaran dapat dilihat pada osiloskop yang selengkapnya dapat dilihat pada tabel 3. Tabel 3. Keluaran Sinyal dengan Splitter 1 × 8 SM



Pengujian Plus Corning MM (Multi Mode) 50/125 Optical Fiber Cable 01/05 W 4827M Pada pengukuran ini, kabel yang digunakan berupa Plus Corning MM (Multi Mode) 50/125 Optical Fiber Cable 01/05 W 4827 M. Sinyal keluaran dapat dilihat pada osiloskop yang selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4. Tabel 4. Keluaran Sinyal dengan Kabel MM



Pengujian Suhner Fiber Optik MM (Multi Mode) 2 × 2 (biru) Pada pengukuran ini, kabel yang digunakan berupa Suhner Fiber Optik MM (Multi Mode) 2 × 2 (biru). Sinyal keluaran dapat dilihat pada osiloskop yang selengkapnya dapat dilihat pada tabel 5. Tabel 5. Keluaran Sinyal dengan Splitter 2 × 2 SM (biru)



156



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.153-158)



978-602-60766-3-2



Pengujian Suhner Fiber Optik MM (Multi Mode) 2 × 2 (kuning) Pada pengukuran ini, kabel yang digunakan berupa Suhner Fiber Optik MM (Multi Mode) 2 × 2 (kuning). Sinyal keluaran dapat dilihat pada osiloskop yang selengkapnya dapat dilihat pada tabel 6. Tabel 6. Keluaran Sinyal dengan Splitter 2 × 2 MM (kuning)



Pengukuran Daya Pada pengukuran daya alat ukur yang digunakan adalah OLS (Optical Light Source) dan OPM (Optical Power Meter). OLS digunakan sebagai pengganti Tx dan OPM digunakan sebagai pengganti Rx. Blok diagram penggunaak OLS dan OPM dapat dilihat pada gambar 5.



Gambar 5. Blok Diagram OLS dan OPM Prosedur pengukuran daya adalah sebagai berikut : 1. Sebelum melakukan pengukuran, ujung core pada setiap kabel atau splitter yang akan digunakan pada pengukuran ini dibersihkan dengan menggunakan tissue, dan konektor yang ada pada OLS dan OPM. 2. Memasang konektor yang sesuai dengan splitter atau kabel yang digunakan. Dalam pengukuran ini, penulis menggunakan konektor FC (Fiber Connector). 3. Menyambungkan kabel atau splitter dengan OLS pada sisi input dan OPM pada sisi output yg telah di bersihkan. 157



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.153-158)



978-602-60766-3-2



4. Menyalakan perangkat OLS dan OPM dengan cara menekan tombol on/off yang ada pada OLS dan OPM. 5. Mengatur panjang gelombang, pada pengukuran ini penulis munggunakan panjang gelombang 1310 nm. Dimana panjang gelombang OPM dan OLS harus sama. 6. Mengatur besar frekuensi pada OLS yaitu 270 Hz, 1 KHz, dan 2 KHz secara bergantian dan hasil pengukuran ditampilkan pada layar OPM. 7. Menunggu hingga pembacaan OPM stabil. 8. OLS dan OPM harus tetap on hingga seluruh pengukuran selesai dilakukan. Ini untuk menjaga agar OLS tingkat cahayanya konstan ketika temperatur internal dan tegangan batrei menjadi stabil. 9. Memutuskan koneksi pada patchord dari OLS dan OPM. 10. Mematikan perangkat OLS dan OPM dengan cara menekan tombol on/off yang ada pada OLS dan OPM. Kabel referensi : Keterangan : Jenis kabel = SM (Single Mode) Panjang gelombang (λ) = 1310 nm Panjang kabel =1m Daya input = -09,20 dBm Konektor = FC (Fiber Connector) Redaman konektor = 0,2 dBm



4. KESIMPULAN Redaman pada kabel fiber optik jenis single mode dan multimode pada penelitian ini diperoleh nilai redaman terbaik yaitu pada jenis kabel plus corning MM (Multimode) 50/125 Optical Fiber Cable 01/02 W4827 M dengan nilai 2 dBm, sedangkan untuk splitter fiber optik diperoleh nilai redaman terbaik yaitu pada splitter Suhner Fiber Optik MM (Multimode) 2 × 2 dengan nilai -1,57 dBm. 5. DAFTAR PUSTAKA 1)



H. Mochamad Wahyudi, S.Kom. Mengenal Teknologi Kabel Serat Optik (Fiber Optic) http://www.prayitno.org/data/Mengenal%20Teknologi%20Serat%20Optik%20%28Fiber%20Optic%29.PDF diakses Maret 2015 2) Maya Armys Roma Sitorus. 2009. Analisis Perencanaan Serat Optik DWDM Jalur Semarang Solo Jogyakarta Di PT INDOSAT, Tbk. Tugas Akhir, Universitas Indonesia 3) Retno Fatma Megawati, Gatut Yudoyono. 2013. Aplikasi Double Coupler Serat Optik Multimode sebagai Sensor Kemolaran Larutan NaCl. JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No.1, (2013) 2337-3520 (2301-928X Print) Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) 4) Ridwan Alief, Ir. Sudjadi MT. 2012. Teknik Penyambungan Serat Optik Dengan Metode Penyambungan Fusi (Fusion Splicing) Di Pt.Telekomunikasi Indonesia,Tbk Area Network Solo http://www.elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/ L2F009118_MKP.pdf diakses Maret 2015. 5) Rudito, Hatma. 2010. Pengukuran dan Analisis Radiasi dan Distribusi Intensitas Transmisi Sinyal Optik pada Serat Optik yang Dibengkokkan. Hasil Penelitian. Politeknik Negeri Ujung Pandang 6) Suhana dan Shigeki Shuji. 2005. Sistem Telekomunikasi. Jakarta: Pradya Paramitha. 7) Wahyudi, H. Mochamad. www.wahyudi.or.id/ download/serat_optic.pdf, diakses 14 Pebruari 2015. Mengenal Teknologi Kabel Serat Optik (Serat Optic). Bina Sarana Informatika 8) Wartapane, Rusdi. 2008. Rancang Bangun Sensor Tekanan Menggunakan Serat Optik pada Jalan Raya Industri. Hasil Penelitian. Politeknik Negeri Ujung Pandang 9) Wartapane, Rusdi. 2012. Pengujian, Pengukuran Dan Analisis Redaman Serat Optik Yang Dibengkokkan Untuk Transmisi Sinyal Optik AC. Hasil Penelitian. Politeknik Negeri Ujung Pandang 10) Wartapane, Rusdi. 2016. “Perancangan Pemancar Dan Penerima Sistem Penyambungan (Splicing) Serat Optik Untuk Modul Praktikum Saluran Transmisi”. Hasil Penelitian Hibah Bersaing. Politeknik Negeri Ujung Pandang.



158



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.159-164)



978-602-60766-3-2



OPTIMASI MODEL MULTIOBJEKTIF MENGGUNAKAN GABUNGAN ALGORITMA KELELAWAR DENGAN DIFFERENTIAL EVOLUTION (DE) DAN LEVY FLIGHT TRAJECTORY 1)



Veri Julianto1) Dosen Jurusan Teknik Informatika Politeknik Negeri Tanah Laut, Banjarmasin



ABSTRACT Optimization is a process to maximize or minimize a particular problem in order to obtain optimal conditions. The optimization problem has various model functions. There are linear, non-linear, multi modal, multiobjektif and others. In everyday reality there are many muliobjective problems, in which there is more than one model function that must be executed simultaneously in a multi-objective model to optimize one function again. This results in difficulties in optimizing it. In this research, metaheuristic method is used to solve multiobjective problems. This method is easy to use and does not require information of the model to be optimized. One metaheuristic method is the Bat (BA) Algorithm. In this study BA, will be in hybrids using the method of Differential Evolution (DE) that has long existed in finding the optimal solution. Both of these algorithms are combined with local search (Levy Flight Trajectory) in BA with DE. Thus, hybrids from BA and DE will be tested to complete multi-purpose test functions. Keywords: multiobjective, bat algorithm , differential evolution, levy flight trajectory



1. PENDAHULUAN Optimasi merupakan proses mengoptimalkan suatu fungsi objektif (objective function) dengan masih memperhitungkan batasan-batasan (constraint). Proses mengoptimalkan fungsi objektif dapat berupa memaksimalkan dan meminimalkan. Dalam proses optimasi sebuah fungsi tujuan diperlukan teknik agar diperoleh hasil optimal dan waktu yang cepat. Metode yang digunakan untuk mengoptimasi suatu fungsi tujuan dari berbagai permasalahan ada banyak tergantung pada kerumitan maslah yang dihadapi. Apabila kasus yang dihadapi masih tergolong sederhana maka dapat digunakan metode eksak, akan tetapi apabila kasusnya rumit maka diperlukan metode komputasi dalam menyelesaikannya. Metode Komputasi dalam menyelesaikan permasalahan komputasi cukup banyak. Metode gradient atau metode turunan banyak digunakan sebelum metode metaheuristik diperkenalkan. Banyak yang menggunakan metode gradient dalam menyelesaikan permasalahan optimasi seperti mencari akar, memaksimalkan dan meminimalkan fungsi dan lain-lain. Metode ini memiliki kelebihan dalam menyelesaikan fungsi objektif yang sederhana, akan tetapi kelemahan metode ini yaitu menghendaki turunan yang kontinyu, harus memiliki tebakan awal yang tepat dan terkadang terjebak pada kondisi maksimum atau minimum lokal. Oleh karena itu diperlukan metode lain untuk menyelesaikan kelemahan tersebut, salah satunya yaitu metode metaheuristik. Metode metaheuristik merupakan metode optimasi yang dilakukan dengan memperbaiki kandidat penyelesaian secara iteratif berdasarkan dengan fungsi objektifnya (Talbi, 2009). Metode ini mampu menghasilkan penyelesaian yang baik dalam waktu yang cepat (acceptable), tetapi tidak menjamin bahwa penyelesaian yang dihasilkan merupakan penyelesaian yang terbaik. Metode ini lebih menekankan pada proses eksplorasi (pencarian global) dan eksploitasi (pencarian lokal). Beberapa contoh metode metaheuristik yaitu Algoritma Genetika, Simulated Annealing (SA), Particle Swarm Optimization (PSO), Ant Colony Optimization (ACO) dan Algoritma Kelelawar. Salah satu algoritma yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu algoritma kelelawar yang diperkenalkan oleh X.S Yang pada 2010. Algoritma ini di inspirasi oleh salah satu jenis kelelawar yaitu microbat dalam proses mencari makan. Algoritma kelelawar akan dikombinasikan dengan metode Differential Evolution (DE) untuk membantu menemukan solusi permasalahan. Kedua metode diatas juga akan dikombinasikan dengan Levy Flight yang membantu untuk mengatasi konvergensi yang terlalu cepat dan hanya mendapatkan minimum lokal. Metode ini sudah pernah berhasil diuji oleh Xie J (2013) dalam menyelesaikan persamaan non linier dengan hasil yang lebih bagus dari algoritma kelelawar. Pada penelitian ini algoritma kelelawar yang digabung dengan DE dan menggunakan local search Levy Flight dalam konsep eksploitasinya dalam menyelesaikan fungsi-fungsi multiobjektif. Proses ini akan dilihat pareto front yang dihasilkan dan dianalisa dengan menggunkan true pareto front sesuai dengan fungsinya.



1



Koresponding : Veri Julianto, Telp 0811518669, [email protected] 159



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.159-164)



978-602-60766-3-2



2. METODE PENELITIAN Proses penelitian ini dilakukan dengan berorientasi mendapatkan hasil sesuai dengan indicator keberhasilan. Untuk mencapai indikator tersebut, tahapa awal dalam penelitian ini ialah studi literatur yang berkaitan dengan diferential equation. Differential Evolution (DE) adalah sebuah metode optimasi yang dikembangkan oleh Kenneth Price dan dipublikasikan pada Oktober 1994 dalam majalah Dr. Dobb’s Journal (Price et al., 2005). Metode ini merupakan metode optimasi matematis fungsi multidimensional dan termasuk dalam kelompok evolutionary algorithm. Sebuah populsi dapat diinisialisasi, upper dan lower bounds untuk setiap parameter harus ditentukan, yaitu dengan vector inisialisasi dimensi dan . L menunjukan lower dan U menunjukan upper. Berikutnya adalah membangitkan bilangan acak untuk setiap parameter dan vektor pada integrasi . Misal nilai inisial ( = 0) : (0,1). , − , + , ,, = Bilangan acak di atas dibangkitkan berasarkan distribusi uniform pada rentang [0,1) atau 0 ≤ (0,1) < 1 . Setelah diinisialisasi, DE akan memutasi dan me-rekombinasi populasi awal untuk menghasilkan populasi baru. Mutasi pada beberapa kamus bahasa menunjukkan pengertian berubah dan dalam konteks genetika mutasi berarti perubahan dengan elemen acak. Berikut ini adalah persamaan yang menunjukkan bagaimana membentuk vektor mutan, , : , = , + . , − , Dimana 0, 1, 2 adalah indeks acak, integer, dan berbeda. Indeks basis vektor 0, dapat ditentukan dengan berbagai cara antara lain acak, permutasi, stokastik, dan acak offset. Sedangkan untuk 1 dan 2 dipilih secara acak sekali untuk setiap mutan. Untuk melengkapi strategi pencarian differential mutation, DE menggunakan crossover dengan tujuan meningkatkan diversitas parameter populasi. Crossover membangun vektor uji dari nilai parameter yang telah dikopi dari dua vektor yang berbeda. Persamaan untuk vektor uji adalah sebagai berikut: (1) = , , ,…, , , , Dimana :



,



=



,,



,,



(



(0,1) ≤



=



(2)



= 1,2,3, … ,



Menurut Price et al. (2005), pada dasarnya ada dua tahapan dalam proses evolusi yang menggunakan seleksi yaitu parent selection dan survivor selection. Berikut ini adalah penjelasan mengenai kedua seleksi tersebut: 1) parent selection, vektor yang terpilih ditandai dengan nilai fungsi terbaik dan probabilitas seleksi tertinggi. Metode ini dalam memberikan probabilitas seleksi membutuhkan tambahan asumsi tentang bagaimana menggambarkan nilai fungsi tujuan menjadi probabilitas. 2) survivor selection, metode ini juga bias disebut repelcment. Untuk mengetahui apakah vector menjadi anggota generasi + 1, maka vector uji dibandingkan dengan vector target , menggunakan kriteria greedy. Jika vektor , menghasilkan , fungsi biaya yang lebih kecil daripada , maka , akan diatur menjadi , , dan bila sebaliknya maka nilai , yang lama dipertahankan. Apabila penjelasan diatas ditunjukan dalam persamaan, hasilnya dapat dilihat berikut ini. ≤ , , , (3) = , , , Studi literatur yang lain ialah yang berkaitan dengan algoritma kelelawar. Konsep dasar pengembangan algoritma kelelawar ialah semua kelelawar menggunakan kemampuan ekolokasi untuk mengetahui jarak, mereka juga dapat membedakan antara mangsa dan benda-benda di sekitar mereka. Kelelawar terbang secara acak dengan kecepatan dan dengan posisi dengan frekuensi tetap , dengan variasi panjang gelombang dan kenyaringan saat mencari mangsa. Mereka secara otomatis dapat menyesuaikan panjang geombang dari sinyal yang merka pancarkan dan menyesuaikan tingkat sinyal 160



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.159-164)



978-602-60766-3-2



∈ [0,1], dan tergantung pada target mereka. Tingkat kekerasan suara diasumsikan bervariasi dari hingga . Dalam jurnal yang ditulis oleh Yang (2010) membahas mengenai pergerakan kelelawar dalam menghasilkan sebuah algoritma sehingga dapat dijadikan sebagai metode pencarian solusi suatu fungsi objektif. Pada jurnal tersebut dikatakan bahwa kelelawar terbang dengan kecepatan pada posisi di ruang pencarian pada dimensi d. Posisi ( ) dan kecepatan ( ) yang baru pada waktu t diberikan oleh: (4) f =f + (f − f )β, (5) = + ( − ∗ )f , (6) = + , dengan β ∈ [0,1] merupakan vektor acak dari distribusi uniform dan ∗ merupakan solusi global terbaik yang diperoleh dengan membandingkan dengan seluruh solusi di antara kelelawar. Dalam pencarian lokal, setiap satu solusi didapatkan diantara solusi terbaik saat itu. Solusi yang baru untuk setiap kelelawar dibangkitkan secara lokal menggunakan random walk. (7) = + , dengan ∈ [−1,1]merupakan suatu bilangan acak dan = adalah rata-rata dari tingkat Kekerasan suara dari seluruh kelelawar pada waktu . Pada penelitian ini random walk di rubah dengan menggunakan hasil penelitian Yuanbin, M. ,Xinquan, Z. , dan Shujian, X. (2013) berikut. =



+ ∙



∙(



∗



)



−



(8)



dengan ∗ adalah terbaik sekarang untuk kelelawar ke-i dan nilai adalah konstanta positif . Sedangkan ∈ [0,1] merupakan bilangan acak. Tingkat kekerasan dan laju emisi gelombang suara harus diperbaharui di setiap iterasi. Tingkat kekerasan suara biasanya menurun seiring kelelawar menemukan mangsanya sementara laju emisi gelombang suara meningkat. dapat bervariasi dari = 1 hingga = 0. Untuk setiap iterasi, maka dan diperbaharui dengan formula berikut. (9) = , = [1 − exp(− )], dengan 0 < < 1 dan > 0. untuk → ∞ kita perhatikan bahwa : → 0, dan → . Hal lain yang dilakukan berkaitan dengan literature ialah multiobjektif algortima kelelawar. Pada kasus multiobjektif dengan menggunakan algoritma kelelawar akan lebih rumit jika dibandingkan dengan menyelesaikan satu fungsi tujuan (single objective). Untuk menyelesaikan permasalahan multiobjektif dengan menggunakan Algoritma Kelelawar Multiobjektif atau Multiobjective Bat Algorithm (MOBA) diperlukan konsep pareto optimal dalam menemukan himpunan solusi-solusinya. Berikut ini adalah algoritma MOBA dengan menggunakan metode bobot jumlah untuk membuat fungsi tujuannya menjadi tunggal. Levy Flight adalah random walk dengan panjang langkah diambil dari distribusi Levy, yang direpresntasikan dengan formula pangkat sederhana ( )~| | dengan 0 < < 2 adalah suatu indeks. Distribusi Levy merupakan distribusi yang non negatif dan berekor tebal (hevy tail) Berikut ini adalah fungsi kepadatan peluang dari ditribusi levy. ( , , )=



√



(



)



exp −



(



)



0 Dengan > 0 adalah langka minimum 20 dengan > 0 adalah langkah minimum dan adalah parameter scalar. Dalam Yang (2010), disebutkan bahwa Levy Flight lebih efisien daripada Gerak Brown dalam mengeksplorasi ruang pencarian bersekala besar yang tidak di kenal. Salah satu argumentasi dari pernyataan ini adalah bahwa variansi dari Levy Flight meningkat jauh lebih cepat daripada variansi gerak Brown. Berkaitan dengan simulasi numerik, dalam melakukan simulasi untuk menyelesaikan fungsi-fungsi multiobjektif maka digunakan Softwere MATLAB (Version:R2013a), Precessor Intel Core i5-7200U @2.50GHz RAM 4 GB , dan OS Windows 64 bit. Beberapa fungsi yang akan digunakan untuk simulasi ini yaitu Fungsi Fonseca dan Felming (FON), Fungsi Schafer (SCH) dan ZDT 1. Simulasi yang dilakukan yaitu dengan merubah fungsi multiobjektif menjadi fungsi skalar dengan bantuan bobot. Kemudian pareto front



161



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.159-164)



978-602-60766-3-2



yang dihasilkan oleh fungsi-fungsi tersebut akan dibandingkan dengan true pareto front, dan akan dilihat tingkat erornya. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil uji coba penggabungan algoritma Differensial Evolution (DE) dan Algoritma Kelelawar dalam mendapatkan solusi optimal untuk kasus multiobjektif. Fungsi objektif ( ), … , ( ), = ( , … , ) Inisiasi populasi kelelawar ( = 1,2, … , ) dan Definisikan frekuensi Inisiasi laju emisi gelombang For j=1 :n (titik-titik pareto front) Bangkitkan p bobot ≥ 0, ∑ =1 Bentuk fungsi tunggal = ∑ while ( < ) Bangkitkan solusi baru dengan mengatur frekuensi Perbaharui kecepatan dan lokasi (4) (6) if ( > ) pilih solusi diantara solusi terbaik membangkitkan solusi local dengan Differential Evolution dan Levy Flight. end if ( < & ( ) < ( ∗ )) terima solusi yang baru perbaharui dan persamaan (8) end Urutkan setiap kelelawar dan pilih ∗ yang baru End while Simpan ∗ sebagai non dominated solution end Gambar 1 Peseoudocode Hybrid Algoritma Uji Coba Hybrid Algoritma Hasil pembuatan program dengan penggabungan Algoritma Differental Evolution dan Algoritma Kelelawar akan diujicobakan kepada fungsi fonseca dan fleming (FON). Fungsi fonseca dan felming (FON) adalah fungsi yang mempunyai 2 fungsi tujuan dengan batas yaitu [-6,6]. Bentuk fungsi ini yaitu sebagai berikut.



Minimum FON =



⎧ ⎪ ⎪



( ) = 1 − exp −



−



1



√



⎨ 1 ⎪ + ⎪ ( ) = 1 − exp − √ ⎩ dengan − 6 ≤ ≤ 6 Dengan menggunakan algoritma Hybrid maka didapatkan solusi yaitu sebagai berikut ini, solusi ini akan diperoleh suatu himpunan non-dominated yang berbentuk pareto front seperti Gambar 2. Selain itu, dilakukan pula uji coba fungsi schafer (SCH). Fungsi schafer (SCH) adalah salah satu fungsi multiobjektif sederhana dengan fungsi pertamanya adalah fungsi kuadrat dan fungsi keduanya adalah fungsi kuadrat juga dengan titik minimum yaitu di (2,0). Berikut ini adalah bentuk umum dari persamaan SCH. ( )= Minimum: , dengan − 4 ≤ ≤ 4 ( ) = ( − 2) 162



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.159-164)



978-602-60766-3-2



Selain uji coba di atas, dilakukan pula ZDT 1. Fungsi ZDT memiliki 6 fungsi diantaranya yaitu ZDT1. Fungsi ini mengenengahkan masalah meminimum 2 fungsi yaitu minimum ( ) , minimum ( ) = ( )ℎ ( ), ( ) . Pada fungsi ZDT1 ini terdapat 30 variabel (n=30) yang membentuk parito optimal yang konvek (Zitzler dkk. ,1999). Fungsinya disajikan berikut ini. ( )= ⎧ 9 ⎪ ⎪ ( )=1+ −1 − min 1: , ⎨ ⎪ ⎪ ( , )=1− ⎩ [0,1], = 1, … ,30 Dengan menggunakan algortima kelelawar maka didapatkan pareto optimalnya yaitu seperti Gambar 4.



Gambar 2 Solusi Pareto Front Fungsi FON



Gambar 3 Solusi Pareto Front Fungsi SCH



PARETO FRONT ZDT 1 True Pareto Front



BADELV



BADE



1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0



0



0.2



0.4



0.6



0.8



1



1.2



Gambar 4: Solusi Pareto Front Fungsi ZDT1 Pembahasan Hasil yang diperoleh dari simulasi menggunkaan fungsi SCH, FON dan ZDT 1 yaitu seperti pada gambar 2, gambar 3 dan gambar 4. Pada uji coba fungsi SCH menggunakan parameter jumlah populasi 25, = 0.9 dan = 0.95 , F=0.9 . CR=0.5. diperoleh gambar seperi gambar 3. Pada simulasi fungsi SCH ini rata-rata pada iterasi 10-50 iterasi sudah konvergen terhadap solusinya. Pada uji coba fungsi FON yaitu dengan parameter jumlah populasi yaitu 25 individu, = 0.9 dan = 0.95, F=0.9, CR=0.5 didapatkan pareto front nya seperi gambar 2. Pada uji coba ketiga dengan menggunkan fungsi ZDT1 dengan dimensi 30, 163



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.159-164)



978-602-60766-3-2



dan parameter uji untuk algoritma kelelawar jumlah populasi yaitu 25 = 0.9, = 0.95 dan = 0.9 = 0.5. Pada Gambar 4 fungsi ZDT1 di uji dengan menggunakan Algoritma Kelelawar digabung dengan diferential evolution (DE) (BADE) dan dijuji dengan algoritma kelelawar digabung dengan DE serta untuk proses eksploitasinya/random walk menggunkan Levy Flight Trajectory (BADELV). Dari Gambar 4, penggabungan anatara true pareto front ZDT1, parto front BADE dan pareto front BADELV. Dari proses analisa diperoleh selisih antara true pareto front ZDT1 dan BADELV kecil jika dibandingkan dengan BADE dengan true pareto front ZDT1 yaitu 0.7046576 dan 0.71102. 4. KESIMPULAN Kesimpulan yang didapat dalam penelitian ini yaitu gabungan algoritma kelelawar dan Differential Evolution (DE) dan Levy Flight Trajectory dapat menyelesaikan fungsi-fungsi multiobjektif. Hasil simulasi menunjukan bahawa algoritma yang dibentuk menghasilkan hasil yang lebih bagus daripada tanpa ada Levy Flight Trajectory. 5. DAFTAR PUSTAKA Deb K. 2001. Multi-Objective Optimization Using Evolutionary Algorithm. New York: John Wiley and Sons. Fister et al. 2013. Hybrid Bat Algorithm, arxiv.org/pdf/1303.6310. Price, K.V. et al. 2005. Differential Evolution: A Practical Approach to Global Optimization.Natural Computing Series. Berlin: Springer-Verlag. Talbi. 2009. Metaheuristics: From Design to Implementation. New York: Wiley. Xie, J. et all. 2013. Computational Intelligence and Neuroscience. Hindawi Publishing Corporation. Volume 2013: 13 pages Yang. X.-S. 2010. A new Metaheuristic Bat-Inspired Algorithm: Nature Inspired Cooperative Strategies for Optimization (NISCO 2010) (Eds. J.R. Gonzales et al.). Studies in Computational Intelligence, Springer Berlin, 284: 65-74 Yang, X. S. 2011. Bat Algorithm for Multiobjective Optimization. Int. J. Bio-Inspired Com-putation, III (5): 267 – 274. Yang, X. S. 2013. Multiobjective Cuckoo Search for Design Optimization. Int. J. Computers & Operations Research, Computers & Operations Research, (40): 1616 –1624.



164



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.165-170)



978-602-60766-3-2



PENGEMBANGAN SISTEM DELTA MODULATION KE PEMODELAN SIGNAL CONVERSION DELTA-SIGMA MODULATION 1),2),3)



Nuraeni Umar1), Airin Dewi Utami Thamrin2), Sirmayanti3) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT To establish the level of the digital pulse from an analog signal after conversion system, it is required a digital modulation system with fast and reliable bit rate in every bit build digital stream. Delta modulation is the commonly sufficient technique to produce a long bit stream with a relatively low bit rate. However, one of its weaknesses is that analog input signals as reference signals require a large offset frequency then obtaining small dynamic range so that the resulting noise shape has not maximal; when its sample of rate (SOR) is raised, the floor noise level cannot be controlled. This research aims to study Delta Sigma Modulation concept that has been tested to suppress the noise floor and a good form noise shape while having a stable dynamic range. This basic research will emphasize the comparison of these two forms of digital modulation and their utilization in more effective for signal conversion systems. The results show comparison of noise transfer function (NTF) mean of Delta-Sigma Modulation power spectrum decreased to 10 dB below from Delta-Modulation. Validation of simulation results through frequency spectrum comparison shows that Delta-Sigma Modulation has better noise shaping where noise floor can be easily nulled at position around the desired data channel. Keywords: Delta, Sigma, modulation, conversion, digital.



1. PENDAHULUAN Perkembangan teknologi komunikasi wireless dan seluler di dunia saat ini memerlukan sebuah konsep baru yang bisa didefinisikan sebagai implemensi digitalisasi sistem pengolahan sinyal yang lebih handal. Hal inilah yang mendasari konsep radio yang diimplementasikan sebagai software (SoftwareDefined-Radio, SDR) sebagai solusi yang lebih praktis, Ghannouchi (2010). Implementasi software pada sistem komunikasi seluler menjadikannya mampu menyesuaikan jenis standar dimana telepon seluler tersebut berada, Frattasi (2016). Salah satu parameter yang sangat penting dari SDR adalah sistem konverter sinyal yang handal untuk menghasilkan keseluruhan sinyal digital, karena pengolahan sinyal yang dilakukan oleh software merupakan pengolahan sinyal digital secara menyeluruh, Schreier (2005). Dalam hal sistem konversi analog ke digital berarti sinyal informasi yang berupa sinyal analog harus dirubah menjadi sinyal digital. Sinyal digital ini berisi informasi level pulsa high (‘1’) dan low (‘0’) saja. Ilustrasi sistem konversi sinyal secara umum dapat dilihat pada Gambar 1.



Gambar 1. Konversi sinyal analog ke digital. Apabila saluran transmisi sangat panjang, maka informasi sinyal level high dan low bisa diregenerasikan menjadi level-level pulsa yang tegas antara high dan low. Untuk membentuk level pulsa tersebut, maka dibutuhkan sistem modulasi digital dengan kecepatan bit yang relative cepat dan handal dalam setiap membangun bit stream digital. Sistem modulasi digital yang umum digunakan saat ini dikenal dengan Delta Modulation (DM) atau modulasi Delta. Secara umum, DM memiliki sistem komunikasi digital dengan kecepatan bit yang relatif rendah namun cukup memadai menghasilkan bit stream yang panjang. DM merupakan prinsip yang paling dasar dari sistem modulasi digital, yang kemudian dikembangkan lebih luas dalam bentuk Pulse Code Modulation (PCM) melalui proses modulasi-demodulasi lainnya, Norsworthy (1996). Salah satu kelemahan DM ialah sinyal input analog sebagai sinyal referensi dikomparasikan dengan 1



Nuraeni Umar, Telp 085340918499, [email protected] 165



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.165-170)



978-602-60766-3-2



sinyal clock melalui sebuah rangkaian komparator dengan kecepatan rate rendah (sekitar 64 Kbps) dengan frekuensi offset besar (fo). Tiap sample dibandingkan dengan sample bit sebelumnya dan selisih kedua sample (+ atau -) dinyatakan dalam digit (‘1’ atau ‘0’). Makin besar fo hasil decoder, makin mendekati sinyal semula juga, Jayant (1970). Kelemahan dasar DM adalah dynamic range-nya yang kecil sehingga noise shape yang dihasilkan tidak maksimal. Salah satu metode untuk mengatasi hal tersebut dapat dipergunakan integrasi rangkap, Reni (2007). Konsep integrasi rangkap dapat mencapai dynamic range dan signal-to-noise hanya dalam kondisi tertentu. Ketika sample of rate (SOR) dinaikkan, level noise floor tidak dapat dikendalikan. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dikembangkan metode Delta Sigma Modulation (DSM) dimana keunggulannya telah teruji dapat menekan noise floor dan membentuk noise shape yang baik sekaligus memiliki dynamic range yang stabil ketika SOR ditingkatkan pada saat order loopback-nya ditingkatkan. Penelitian dasar ini akan menekankan pada perbandingan kedua bentuk modulasi digital ini dan pemanfaatannya pada sistem konversi sinyal. Teknik DSM digunakan untuk proses analog-to-digital conversion (ADC) dan digital-to-analog conversion (DAC). Perangkat modulatornya dapat berupa area chip yang kecil dan mengkonsumsi daya input yang rendah makin sehingga memudahkannya diaplikasikan sebagai unsur komponen elektronik digital. Teknik DSM dapat membentuk noise hasil kuantisasi sehingga jauh dari signal band yang diinginkan. Secara umum, operasi modulasinya dengan cara mengurangkan hasil sampling kuantisasi error dari sampling signal yang dihasilkan sebelumnya (feedback) dan seterusnya sampai berulang-ulang hingga error kuantisasi yang diperoleh menjadi nol. Error signal akan diperoleh setelah di link feedback sehingga teknik DSM dapat beroperasi pula sebagai sebuah filter karena memisahkan transfer function untuk signal dan noisenya, Schreier (2005).



Gambar 2. Delta-Sigma modulator order-1 (MOD1) sebagai ADC dan DAC. Gambar 2 struktur digital signal processing (DSP) sebuah teknik konversi dengan filter (digital integrator) dan linear z-domainnya. DSM dapat dinormalisasikan secara linear untuk memudahkan dalam analisis matematika, dimana kuantiser dapat diasumsikan sebagai non-korelasi white noise, E(z), dan keluarannya berupa hasil penjumlahan kuanstisasi noise terbentuk dari noise transfer function (NTF) dengan signal input terbentuk dari signal transfer function (STF), Schreier (2005). Noise shaping filter dapat didefinisikan sesuai pada Gambar 3. Filter digital H(z) diperoleh dari sebuah integrator dengan transfer function dan beroperasi sebagai noise shaping filter pada E(z) dan juga sebagai signal shaping filter pada U(z). Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pemodelan struktur DM dan DSM dalam perbandingan noise shaping dan untuk menentukan pemodelan DSM dengan order tertentu dalam proses konversi sinyal yang menghasilkan bit-stream digital. Urgensi penelitian adalah untuk pengembangan sebuah sistem modulasi digital yang handal dalam transmisi digital wireless berbasis SDR. SDR memiliki keunggulan penggunaan frekuensi dari keterbatasan sumber frekuensi tinggi dalam komunikasi wireless. Penelitian ini juga sangat penting dalam pembangunan standar wireless masa depan seperti kestabilan wireles G4 dan G5. Hasil penelitian ini dapat bermanfaat dalam mengembangkan pemodelan digitalisasi konversi sinyal yang lebih optimal, terbarukan dan diaplikasikan dalam sistem telekomunikasi wireless masa depan. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium Siskomdat (Sistem Komunikasi dan Data) jurusan Teknik Elektro Politekik Negeri Ujung Pandang. Waktu pelaksanaan telah dilakukan selama 8 bulan (April – November) tahun 2017. Langkah-langkah kerja penelitian meliputi persiapan dan pengadaan bahan & alat, 166



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.165-170)



978-602-60766-3-2



pengerjaan simulasi dan analisis data serta membuat laporan. Persiapan meliput pengadaan bahan & alat dan pendalaman literature. Pengerjaan simulasi penulisan code pemograman dan simulasi pemodelan. Tahap akhir meliputi evaluasi dan laporan tertulis. Laporan ini dapat tertuang dlam bentuk draft tulisan karya ilmiah dan laporan penelitian. Penelitian ini telah dilaksanakan melalui percobaan simulasi menggunakan software Matlab. Proses pembangkitan sinyal dan modeling modulator dilakukan keseluruhannya dengan software tersebut; hal ini mengingat untuk kemudahan melakukan simulasi dengan beragam variable input dibandingkan dengan pengkuruan langsung menggunakan alat yang masih memiliki keterbatasan spesifikasi. Spesifikasi input signal dan spectrum analyser yang dibutuhkan adalah mencapai pada frekuensi tinggi GHz, sementara peralatan di laboratorium yang tersedia belum memadai. Kebutuhan software yang akan digunakan harus dilengkapi dengan beberapa Tool box seperti sistem DSP dan Communication tools. Dalam tahapan simulasi pemodelannya, metode yang digunakan menggunakan dua blok sistem, yaitu DM dan DSM. Sebagaimana yang diusulkan, metode penelitian ini berdasarkan blok dasar sistem Delta modulator dan dikembangkan menjadi skema Delta-Sigma modulator, sebagaimana terlihat pada Gambar 3.



∑



Δ U(z)



+_



Y(z)



+ Z-1 Z-1



Q



V(z)



Y(z)



E(z)



+



V(z) = Y(z) + E(z)



Q



Gambar 3. Skenario skema modifikasi Delta Modulator ke Delta-Sigma Modulator dan penggunaan zdomain Delta-Sigma Modulator MOD1. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Pemodelan Delta Modulator order-1 Informasi input sinyal analog akan melalui mekanisme level komparator dan detektor. Setiap sinyal input ditempatkan sebagai sinyal referensi dan dikomparasikan dengan sinyal clock melalui sebuah rangkaian komparator. Dalam simulasi ini, variable yang digunakan menggunakan variasi jumlah bit sample data antara 0-1024 bit number, sedangkan amplitude sinyal divariasikan dari 0.2 hingga 5 Volt. Gambar 4 menunjukkan hasil simulasi pola komparasi Delta Modulasi pada Amplitude=2, Bit data = 256 dan step size =0.2. Nilai bit hasil kuantisasi Delta Modulasi telah direpresentasikan dalam deretan bit ‘1’ dan bit ‘-1’. Perbandingan hasil pada Gambar 4 juga menunjukkan pada Amplitude=0.6, Bit data = 1024 dan step size =0.1.



Gambar 4. Pola komparasi Delta Modulasi (kiri: pada Amplitude=2, Bit data = 256 dan step size =0.2 dan kanan: T_Sample/4 pada Amplitude=0.6, Bit data = 1024 dan step size =0.1.



167



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.165-170)



978-602-60766-3-2



Delta Modulator bekerja sebagai ADC dengan resolusi internal yang rendah. Sistem kuantisasi ADC yang digunakan hanya berupa satu level integrator dan juga berfungsi sebagai satu-satunya system filter bagi kuantisasi noise yang dihasilkan. Teknik DM juga memberikan estimasi step-size (tangga dari sinyal input) sampel dimana hanya satu bit per sampel yang ditransmisikan. Bit ini dikirim dengan membandingkan nilai sampel baru dengan nilai sampel sebelumnya dan akan diperoleh hasil komparasi apakah amplitudo akan meningkat atau diturunkan saat ditransmisikan. Jika tangga langkahnya berkurang, ‘0’ ditransmisikan dan jika tangga langkahnya dinaikkan maka ‘1’ ditransmisikan. _ Dengan demikian, sinyal keluaran dalam time domain = dapat dituliskan dengan persamaan:



( ) = ( ) − ( − 1) + ( ) − ( − 1



(1)



v(n) merupakan nilai selisih delta antara input sinyal (dalam T-sample) dan prediski T-sample dalam looping feedback (filter). Dalam beberapa percobaan, filter loop dapat berupa rangkaian orde tinggi, yang dapat menghasilkan prediksi yang lebih akurat dari sampel masukan u(n) dari pada u (n-l). 3.2 Modifikasi Pemodelan Delta-Modulation menuju Delta-Sigma Modulator order-1 Pengembangan DM ke DSM didasarkan karena Modulator Delta-Sigma memiliki beberapa fungsi lebih yaitu sebagai noise shaping filter dan oversampling. Sebagai noise shaping filter, system dapat mendistribusikan kuantisasi error atau noise pada posisi terendah dalam band signal yang diinginkan. Sedangkan sebagai oversampling, secara sederhana system dapat mencuplik signal inputnya sebesar dua kali sebesar bandwidthnya dan menurunkan kuantisasi noise pada band signal yang diinginkan. Untuk orde-1, Delta Modulator hanya memiliki satu fungsi integrator (Δ) yang terhubung ke quantiser (Q) dan satu loop feedback. Sedangkan Delta-Sigma Modulator selain fungsi integrator (Δ) juga comparator (Σ). Gambar 3 menujukkan Delta-Sigma Modulator orde 1 (DSM MOD1) dalam model z-domain. Pemodelan DSM mengaplikasikan sebuah loop feedback noise sebagai konsep dari konversi analogto-digital. Setiap input signal yang masuk ke modulator akan melalui fungsi delta Δ (+/-). Signal ini kemudian akan diteruskan melaui integrator sebagai fungsi sigma Σ yang berperan sebagai komparator. Komparator ini akan mengkuantisasi dan menentukan apakah input signal tersebut lebih besar atau lebih rendah terhadap nilai batas (threshold) melalui nilai hasil berupa nilai bit “1” atau “0”. Process loop feedback dipengaruhi ketika keluaran komparator juga di feedback kembali ke unit inputnya melalui fungsi delta Δ (+/). Loop feedback ini secara kontinyu bekerja hingga menghasilkan hasil bit kuantisasi hingga sesuai persis dengan signal inputnya (noise hingga nol). Dengan mengatur clock OSR dan penggunaan orde modulasi yang lebih besar maka lebih memungkinkan menghasilkan noise terrendah dari keluaran filter tersebut. Kuantisasi noise pada dasarnya direpresentasikan sebagai bentuk error signal, E(z), dalam fungsi kuantiser Q(.). Signal error ini akan bergabung kedalam integrator dan kemudian dikuantisasi dalam bentuk 1-bit. Metode ini dikenal sebagai 1-bit ADC. Oleh karena itu, dalam fungsi kuantiser Q(.), gambar di atas dapat dibuat analisisnya sebagai berikut: ( )=



( )+



=



( )+



( )



(2)



Dimana Y(z) merupakan output dalam tahap pertama blok struktur z-domain. Persamaan ini dapat dituliskan berupa: ( )



( )−



( )



(3)



( ) merupakan z-transform dari input signal. Persamaan (2) di atas disubtitusi ke persamaan (1) akan menunjukan fungsi signal and noise transfer. Signal transfer function (STF) adalah signal yang diinginkan sesuai dari input U(z). (NFT) adalah berperan sebagai fungsi filter dalam menekan nilai kuantisasi noise E(z). STF and NTF dari MOD1 dapat ditentukan melalui: ( ) ( )− ( ) + ( ) = ( ) + (1 − = ( )+ ) ( ) (4) Atau dapat ditulis sebagaimana dari persamaa (1) bagi DM, maka untuk DSM:



168



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.165-170)



978-602-60766-3-2



( ) = ( ) + (1 − ) ( ) (5) ), sehingga persamaan di Secara umum, STF adalah bernilai 1 dan NTF bagi MOD1 adalah (1 − atas dapat pula dituliskan dengan: ( )= ( ) ( )+ ( ) ( ) (6) Ketika = , kita dapat menghtung nilai daya frekuensi domain bagi NTF, yaitu = (1 − ) = [1 − ( − )]) (7). Kompleks envelope NTF dalam persamaan (5) dapat digunakan untuk menentukan magnitude NTF dan hal ini berupa power spectral density (PSD) pada fungsi noise shaping. Dengan demikian, [ [ ( )] + ( )] = = (1 − ) + ( ) Bentuk square magnitude NTF MOD1 adalah =2−2 = [2sin(



=2−2 )]



(8)



(9).



Gambar 5 memperlihatkan perbandingan hasil quantisasi 1-bit pada DM dan DSM. DSM memiliki resolusi bit kuantisasi yang lebih baik karena telah melalui proses komparasi feedback sehingga probability kuantisasi error lebih berkurang. Dalam modulator Delta-Sigma, sinyal input dapat diperkiraan secara kontinyu dalam ukuran step-size bit positif dan bit negatif. Modulator ini dapat melacak dengan tepat kerapatan nilai positif dan negatif dari setiap estimasi sinyal input di setiap perubahan level amplitudo. Jika input menjadi lebih positif, kerapatan nilai bit positif makin menguat atau sebaliknya, jika input menjadi lebih negative maka kerapatan nilai bit negatif meningkat.



Gambar 5. Perbandingan hasil quantisasi 1-bit pada Delta Modulasi dan Delta-Sigma Modulasi (kiri: Amp=0.5, step size = 0.1, T_sample= 256, dan kanan: Amp=0.5, step size = 0.05, T_sample= 64).



Gambar 6. Output spectrum dan perbandingan NTF DM dan DSM. Gambar 6 memperlihatkan validasi hasil simulasi melalu perbandingan spectrum frekuensi pada variable T_sample=10000, Amplitude=0.5, step size = 0.05. Hasil menunjukkan bahwa DSM memiliki noise 169



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.165-170)



978-602-60766-3-2



shaping yang lebih baik dimana noise floor dapat mudah di null-kan pada posisi sekitar channel data yang diinginkan. Perbandingan noise transfer function (NTF) DSM menurun hingga 10 dB dibawah dari DM. Plotting gambar tersebut diperoleh setelah dilakukan rata-rata power spectrum dari kedua skema modulasi menggunakan input sinyal orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) pada frequency carrier fc=1.024 GHz dan active tone sebanyak 8 bit sequences. 4. KESIMPULAN Modulasi Delta memiliki kelemahan adanya distorsi slope-overload dan noise shaping yang tinggi. Distorsi slope-overload muncul karena rentang sinyal input dinamis yang besar yang menghasilkan kesalahan besar antara sinyal masukan asli dan sinyal perkiraan tangga. Bila kemiringan sinyal tinggi, ukuran langkah harus ditingkatkan untuk mengurangi distorsi overload kemiringan. Noise shaping yang besar muncul saat ukuran langkah terlalu besar dibandingkan dengan variasi kecil pada sinyal input. Untuk mengatasi kesalahan kuantisasi ini disebabkan oleh distorsi slope-overload dan noise shaping yang tinggi, maka step-size dibuat sesuai dengan variasi pada sinyal masukan yaitu ukuran langkah tidak tetap dan dapat ditingkatkan atau dikurangi tergantung pada variasi sinyal input. Ukuran step-size ditentukan oleh sampel masukan sebelumnya dan sekarang. Jika input bervariasi perlahan maka ukuran stepnya akan menurun. Hal ini kemudian diterapkan pada akumulator dimana bentuk gelombang tangga dibangun di ujung pemancar dan pada penerima low pass filter mengeluarkan bentuk gelombang tangga untuk merekonstruksi sinyal asli seperti yang diterapkan pada DSM. Dengan demikian, pemanfaatan bandwidth DSM lebih baik dari pada DM. 5. DAFTAR PUSTAKA Frattasi, S., H. Fathi, F. H., Fitzek, R., Prasad, dan Katz, M. D. 2006. Defining 4G technology from the users perspective. IEEE Network. Vol. 20, hal. 35-41. Ghannouchi, F. M. 2010. Power amplifier and transmitter architectures for software defined radio systems. IEEE Circuits and Systems Magazine. Vol. 10, hal. 56-63. Jayant, N. 1970. Adaptive Delta Modulation with a One‐Bit Memory. Bell System Technical Journal. Vol. 49(3), hal. 321-342. Norsworthy, S. R., Schreier, R. dan Temes, G. C. 1996. Delta-sigma data converters: theory, design, and simulation. Wiley-IEEE Press. Reni, R.R., Heroe, W., dan Iwan, I. T. 2007. Perancangan dan realisasi modulator delta menggunakan integrator rangkap. Tugas akhir: Telkom University. Schreier, R., Temes G. C., dan Wiley, J. 2005. Understanding delta-sigma data converters. IEEE press Piscataway, NJ. Vol. 74. 6. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Politeknik Negeri Ujung Pandang khususnya pada unit Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat (UPPM) yang telah memberikan pendanaan sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik. Penelitian ini dibiayai oleh DIPA PNUP sesuai dengan Surat perjanjian Pelaksanaan Penelitian Nomor Kontrak: 021/PL10.13/PL/2017 Tanggal: 12 April 2017.



170



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.171-177)



978-602-60766-3-2



AUDIT ENERGI SISTEM KELISTRIKAN GEDUNG POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG MENGGUNAKAN SCADA SEBAGAI INSTRUMEN PENGUKURAN PERMANEN 1)



Hamdani1), Muhammad Thahir1) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRACT The purpose of this research is to design a system that can monitor electrical system data in Building Department of Electrical Engineering PNUP (politeknik negeri ujung pandang) as one of the primary data used to conduct energy audit. To read the data used PM (Power Meter) 5350 and PLC (programmable logic controller) function as data processing for the purposes of measurement and for control. In the second year of data monitoring and control functions using HMI (human machine interface). In HMI displayed visualization of data needed for monitoring or as controlling. These data are data of voltage, current, power factor and power. Based on these data can be known the existing electrical conditions, so that appropriate action can be taken in accordance with the type of audit conducted, a brief audit, initial audit or detailed audit. The action is to improve the order phase, replace the lamp using energy-saving LED lights and power factor improvements. The result of this research shows that the augmentation through the lamp replacement is 1223 watt and the power factor is increased from 0.63 to 0.98. Keywords: energy audit, electrical data, and power factor



1. PENDAHULUAN Pemakaian energi listrik di Politeknik Negeri Ujung Pandang (PNUP) sudah cukup tinggi hal ini sejalan dengan peningkatan penggunaan peralatan listrik dan beban elektronik di laboratorium, bengkel, dan administrasi. Berdasarkan data hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Purwito dkk (2012) bahwa hasil pengukuran pada masing-masing sub main panel gedung PNUP dalam kondisi tidak seimbang. Hal ini ditandai dengan terjadinya perbedaan nilai arus tiap fasa dan nilai daya tiap fasa. Hal ini berarti rugi-rugi daya yang terjadi sangat besar, yang berarti telah terjadi pemborosan energi listrik. Audit Energi dalam Sistem Manajemen Energi berkelanjutan dimaksudkan untuk menghindari terjadinya kondisi pemanfaatan energi yang tidak terkendali dan membantu organisasi mengontrol penggunaan energi. Dengan menerapkan sistem manajemen energi, maka konsumsi energi akan cendrung turun dan resultan hasil penghematan energi akan maksimal secara konsisten. Pelaksanaan audit energi di lapangan utamanya adalah pengumpulan data, diantaranya pengumpulan data primer kelistrikan seperti beban operasi, ketidak-seimbangan arus dan tegangan, faktor daya, tingkat harmonik (THD) arus dan tegangan melalui pengukuran langsung dengan alat ukur khusus yang dapat mengukur data tersebut sekaligus. Umumnya alat ukur tersebut bersifat portable (tidak permanen) dan memerlukan pengetahuan dan keterampilan dalam menggunakannya. Karena tidak semua orang dapat menggunakan, maka dibutuhkan suatu sistem pengukuran dimana data hasil pengukuran yang ditampilkan dapat dipahami penggunanya, sekalipun bagi pengguna (dalam hal ini pemangku jabatan) yang berlatar belakang pengetahuan non listrtik. Sistem pendukung yang dibuat memanfaatkan PM5350 (Power Meter) yang terintegrasi dengan PLC (programmable logic controller), hasil integrasi tersebut selanjutnya ditampilkan dalam bentuk visualisasi yang mudah dipahami oleh pemangku jabatan sehingga dapat menentukan kebijakan yang tepat dalam konsumsi energi berkaitan dengan penyediaan dan pengelolaan energi yang lebih optimal. Pada tahun I (pertama), dilakukan audit singkat dan audit awal. Kesimpulan dari hasil audit ini, ditampilkan pada visualisasi berupa kesimpulan dari hasil pengolahan dan perhitungan data tentang peluang konservasi energi yang memberi gambaran tentang potret penggunaan energi dan potensi penghematan energi. Pada tahun II (kedua), dilakukan audit awal dan audit rinci. Pada tahap ini diperlukan pengambilan data tambahan berupa penggunaan instalasi penerangan. Pada tahapan ini diperlukan alat ukur portable seperti fase sequence, dimana hasil pengukurannya dapat digunakan untuk mengetahui kondisi urutan phasa. 1



Korespondensi: [email protected] 171



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.171-177)



978-602-60766-3-2



Lux meter juga diperlukan untuk mengetahui tingkat pencahayaan dalam gedung, sehingga dapat dihasilkan saran terbaik untuk penerangan. Prinsip konservasi energi pada sistem listrik: identifikasi penghematan energi pada sistem listrik dilakukan dengan menganalisis data hasil pengukuran efisiensi peralatan listrik dan kualitas daya (ketidak seimbangan daya & beban, tegangan, ampere, power faktor). Analisis dan evaluasi pada tingkat cahaya pada sistem penerangan perlu dilakukan guna mengidentifikasi kemungkinan pengurangan penggunaan tenaga listrik. Penggunaan energi listrik secara efisien akan meminimalisasi biaya operasi dan meningkatkan keuntungan sehingga perusahaan akan semakin kompetitif. Ada beberapa cara untuk meningkatkan efisiensi sistem. Cara yang paling cost effective adalah memeriksa seluruh komponen dalam sistem (audit sistem kelistrikan) untuk memperoleh peluang mengurangi konsumsi listrik. Hal lain yang perlu diperiksa adalah dari sisi distribusi listrik yang memasok listrik ke sistem, dimana perencanaan dan kualitas daya sangat menentukan efisiensi pemanfaatan listrik. Kualitas daya: masalah kualitas daya adalah persoalan perubahan bentuk tegangan, arus atau frekuensi yang bisa menyebabkan kegagalan atau mis operation peralatan, baik peralatan milik penyedia listrik maupun milik konsumen, artinya masalah Kualitas daya bisa merugikan pelanggan maupun PLN. Dari sisi konsumen jenis-jenis beban yang mempengaruhi kualitas daya listrik adalah beban-beban induktif, seperti; motor induksi, kumparan (coil), ballast, lampu TL. Demikian juga beban-beban non linier seperti; konverter dan inverter untuk drive motor, mesin las, furnace, komputer, ac, tv, lampu TL dan lain-lain. Baban-beban induktif akan menurunkan faktor daya, sedangkan beban-beban non linier menimbulkan harmonisa yang dampaknya akan mempengaruhi kualitas daya, sehingga menimbulkan kerugian kerugian. Audit energi: diartikan sebagai aktifitas survei untuk mendapatkan data dan informasi yang menjelaskan potret pemakaian energi, dan tentang ada tidaknya peluang penghematan energi, serta memberi solusi atas berbagai pemborosan energi dan buruknya kinerja pemanfaat energi. Klasifikasi audit energi: audit energi dibedakan berdasarkan lingkup, kompleksitas dan kedalaman analisis maupun lingkup issu yang ditangani. Selain itu pelaksanaan audit energi juga berkaitan dengan biaya pelaksanaan yang disesuaikan dengan data yang akan dikumpulkan, peralatan ukur yang digunakan, kedalaman analisis serta jumlah peluang penghematan energi yang diidentifikasi dan obyek yang diaudit. Hal ini membuat jenis audit energi menjadi berbeda. Secara umum ada tiga klasifikasi audit energi yang dibedakan berdasarkan tingkat kedalaman analisis data yang dihasilkan. Ketiga tipe jenis audit energi tersebut adalah : Audit singkat, Audit Awal , dan Audit Rinci. Proses audit energi: sebelum aktifitas audit energi dilakukan, persiapan terkait administrasi dan kelengkapan pelaksanaan survey perlu dilakukan. Langkah persiapan audit energi berkaitan dengan penentuan sasaran, jenis audit energi, pengadaan kelengkapan audit energi, penentuan jadual, penetapan metode pengumpulan data dan metoda analisis yang diperlukan, penentuan tim pelaksana audit, peralatan ukur yang untuk survey lapangan, serta anggaran yang diperlukan membiayai audit energi hingga selesai. Pada gambar berikut ditunjukkan skema lengkap aktifitas audit energi di industri. Seperti tampak pada gambar proses pelaksanaan audit energi di atas, kegiatan audit energi meliputi persiapan, survei lapangan, analisis data hingga pelaporan.



172



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.171-177)



978-602-60766-3-2



Gambar 1. Skema rinci proses pelaksanaan audit energi PM5350 (Power Meter): Power Quality Meter adalah peralatan elektronik yang memiliki kemampuan melakukan perhitungan untuk menghasilkan nilai besaran-besaran listrik. Power quality meter adalah suatu peralatan digital yang multi fungsi. Power quality meter dapat menggantikan bermacam-macam alat ukur meter, relay, tranduser, dan komponen-komponen lainya. Power quality meter menggunakan komunikasi RS232 dan RS485 yang dilengkapi dengan pengintegrasian dalam setiap pemantauan daya dan sistem kendali. PLC (Programmable Logic Controller): salah satu model pengaturan yang banyak digunakan dalam dunia industri adalah dengan menggunakan Programmable Logic Controller atau lebih sering dikenal dengan sebutan PLC. PLC adalah sebuah rangkaian input – output yang terintegrasi dalam sebuah modul yang bekerja berdasarkan program yang dibuat. Alasan yang mendasari penggunaan PLC sebagai alat kendali diantaranya adalah PLC mempunyai fleksibilitas yang tinggi sebagai alat kendali. Program bisa dibuat dan diubah-ubah sesuai dengan selera programmer tanpa memerlukan waktu yang relatif lama dan tanpa harus mematikan mesin yang dikendalikan, instalasinya mudah dan cepat karena sistem pengkabelan yang ringkas dibandingkan jika menggunakan relay, troubleshooting yang mudah dengan fasilitas monitoring dan online editor saat system yang dikendalikan sedang berjalan, dan mampu berintegrasi dengan sarana lain dalam pengoperasiannya, misalnya personal komputer, modem, dan alat kendali lainnya. SCADA (Supervisory Control and Data Aqcuisition): SCADA bukanlah teknologi khusus, tapi lebih merupakan sebuah aplikasi, semua aplikasi yang mendapatkan data-data suatu sistem di lapangan dengan tujuan untuk pengontrolan sistem merupakan sebuah aplikasi SCADA. Ada 2 elemen dalam aplikasi SCADA, yaitu: 1) Proses, sistem, mesin yang akan dipantau dan dikontrol - bisa berupa power plant, sistem pengairan, jaringan komputer, sistem lampu trafik lalu-lintas atau apa saja dan 2) Sebuah jaringan peralatan ‘cerdas’ dengan antarmuka ke sistem melalui sensor dan luaran kontrol. Dengan jaringan ini, yang merupakan sistem SCADA, dimungkinkan melakukan pemantauan dan pengontrolan komponenkomponen sistem tersebut. Human Machine Interface (HMI): “Human machine interface adalah perangkat dan sarana yang sangat penting pada suatu pusat sistem pengendalian dan pemantauan jaringan sistem tenaga listrik yang diperlukan sebagai media komunikasi antara operator dengan computer”. Perangkat HMI dapat dilihat pada Gambar 2 berikut.



173



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.171-177)



978-602-60766-3-2



Gambar 2. HMI GXU3512 Schneider 2. METODE PENELITIAN



USB



ETHERNET



PC/LAPTOP



RS-485



ETHERNET



SCHNEIDER PLC M221



SCHNEIDER HMI-GXU3512



SCHNEIDER PM-5350 PANEL TEKNIK ELEKTRO KAPASITOR BANK



Gambar 3. Rancangan penelitian Pada rancangan ini, PM 5350 berfungsi sebagai alat ukur untuk membaca data kelistrikan dari panel listrik gedung Teknik Elektro PNUP. PM 5350 dapat membaca data kelistrikan pada phasa a, b,dan c berupa Ia, Ib, Ic, In, Van, Vbn, Vcn, Vab, Vbc, Vca, ketidakseimbangan tegangan/arus, power factor, frequency, watts, vars, VA, Wh, varh, VAh, dan lain-lain. Selain itu, dengan fasilitas software yang disediakan beberapa analisis kelistrikan juga dapat dilakukan. Bila PM 5350 mampu melakukan pengukuran, selanjutnya adalah mengolah data tersebut untuk keperluan visualisasi menggunakan software SCADA dan software HMI. Hubungan antara PM 5350 dan PLC menggunakan komunikasi serial RS-485. Agar PLC dapat membaca hasil pembacaan dari power meter pada Ladder Diagram harus digunakan program %READ_VAR function block. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 174



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.171-177)



978-602-60766-3-2



System yang dibuat terdiri dari SCADA yang digunakan untuk monitoring data dan HMI untuk monitoring dan pengendalian SCADA SCADA yang dibuat menggunakan bantuan perangkat lunak KEPserverEx, Indusoft Web Studio V.6.1, Microsoft SQL Server Management Studio Express 2005, dan Team Viewer 12.



Gambar 4. Tampilan SCADA



Ampere



ARUS PHASA (28-04-2017) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0



9:00



10:00



11:00



12:00



13:00



14:00



15:00



16:00



17:00



Waktu Current A



Current B



Current C



Current Avg



Gambar 5. Grafik kondisi arus Grafik diatas menunjukkan data sebelum diadakan perbaikan melalui penggantian lampu hemat energy dan perbaikan urutan phasa. Setelah dilakukan perbaikan urutan phasa dan penggantian lampu hemat energy terjadi perubahan arus seperti Gambar 6 berikut.



175



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.171-177)



978-602-60766-3-2



Gambar 6. Pembacaan arus dengan HMI Adapun fungsi pengendalian pada HMI seperti Gambar 7 berikut.



Gambar 7. HMI aktif dan panel aktif 4. KESIMPULAN Beberapa hal yang dapat disimpulkan dari penelitian ini sebagai berikut: 1) Monitoring besaran energi listrik pada gedung Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, menggunakan software KEPserverEx dengan Indusoft Web Studio V.6.1. KEPserverEx merupakan software yang berfungsi mengumpulkan data-data hasil pengukuran besaran listrik pada power meter dan selanjutnya software Indusoft Web Studio V.6.1 mengakses data-data hasil pengukuran besaran listrik yang telah dikumpulkan oleh KEPserverEx dan menyajikan dalam bentuk visual. 2) Komunikasi antara power meter dengan sebuah PC/Komputer, menggunakan konverter RS-485 to USB dan bantuan software KEPsererEx. 3) Rekonfigurasi beban setiap phasa dilakukan dengan mengganti lampu TL dengan lampu LED hemat energy. 4) Rekonfigurasi juga dilakukan melalui perbaikan faktor daya menggunakan PLC TM221CE24R, PM5350, HMI-GXU3512 dan kapasitor. PLC berfungsi sebagai pengendali sistem perbaikan faktor daya, PM-5350 berfungsi sebagai alat ukur pembacaan besaran-besaran listrik, HMI-GXU3512 berfungsi menampilkan visualisasi dan kontrol sistem perbaikan faktor daya, dan Kapasitor berfungsi sebagai komponen perbaikan faktor daya. 5. DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional, 2011, Prosedur Audit Energi Pada Bangunan Gedung, Konservasi Energi Sistem Tata Udara Pada Bangunan Gedung dan Konservasi Energy Sistem Pencahayaan Bangunan Gedung (SNI 03-61962000; SNI 03-6390-2000; SNI 03-6197-2000). Dewi, R.P., dkk., 2012, Audit dan Konservasi Energi pada Rumah Sakit Angkatan laut dr Ramelan Surabaya, Department of Engineering Physics, Faculty of Industrial Technology ITS Surabaya Indonesia. 176



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.171-177)



978-602-60766-3-2



Hamdani, dkk., 2014, Rancang Bangun Sistem Proteksi dan Pengontrolan Pemakaian Daya Beban Listrik Berbasis PLC, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Ujung Pandang. Sugiarto, H., 2012, Kajian Harmonisa Arus dan Tegangan Listrik di Gedung Administrasi Politeknik Negeri Pontianak, Jurnal Vokasi, Volume 8, Nomor 2, Juni 2012, ISSN 1693 – 9085. Sulistyowati, 2012, Audit Energi Untuk Efisiensi Pemakaian Energi Listrik, Jurnal ELTEK, Vol 10 Nomor 01, April 2012, ISSN 1693-402. Syarifuddin, dkk., 2012, Penentuan Peningkatan Biaya Tenaga Listrik Pada Motor Induksi Tiga Fasa Akibat Tegangan Tidak Seimbang. Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Ujung Pandang. Turan, G., 1988, Electrical Power Systems Quality, Second Edition. UPLIFT, 2014, Training Material: Upgrading and Leveraging Indonesia to Fortify Energy Efficiency through Academic and Technical Trainings for Energy Management Professionals.



177



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.178-182)



978-602-60766-3-2



PERENCANAAN STRATEGIS SITEM INFORMASI DAN TEKNOLOGI INFORMASI PADA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MULAWARMAN 1,2)



Andi Rustandi1), Suriaty2) Dosen Pendidikan Ilmu Komputer, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Mulawarman



ABSTRACT The strategic planning of Information System and Information Technology is needed to support the organization’s strategic business that described in its vision and mission. The strategic planning is needed to present information system and information technology that suits to the current orgranization’s performance and for the future. The faculty of Teacher Training and Education of Mulawarman University is the largest faculty in the university. The faculty is located in 3 (three) locations that far from each other, they are in Gunung Kelua, Pahlawan Road and Banggeris Road. According to the passage, The faculty of Teacher Training and Education of Mulawarman University is urgent to analyze the Information System and Information Technology resource for development to support the vision and missions. This research used Framework that proposed by Ward and Peppard , SWOT analysis, McFarlan Portofolio Analysis and Enterprise Architecture Documentation. This studies created a new future application portofolio of Faculty of Teacher Training and Education of Mulawarman University. keywords : Strategic Planning, Information System, Information Technology, Mulawarman University



1. PENDAHULUAN Kebutuhan akan informasi yang cepat dan efisien merupakan salah satu prioritas utama dalam memberikan pelayanan bagi masyarakat publik. Parameter kualitas pelayanan informasi suatu organisasi dapat dilihat dari seberapa baik manajemen strategi Sistem Informasi (SI) / Tekhnologi Informasi (TI) yang digunakan pada organisasi tersebut. Sebuah organisasi yang memilikisumber daya SI/TI yang tidak direncanakan dengan baik, tidak memiliki kekuatan strategis dan daya saing SI/TI. Organisasi yang menggunakan manajemen konvensional tersebut akan tertinggal oleh pesaing – pesaing yang menggunakan SI/TI yang terkonsep dengan baik. Perencanaan strategis SI/TI dibutuhkan untuk mempersiapkan organisasi dalam mendukung strategi bisnis yang tergambarkan dalam visi dan misi organisasi / perusahaan. Perencanaan tersebut diperlukan sekali untuk menyesuaikan gerak langkah organisasi dengan SI/TI yang tepatdengan perkembangan organisasi dan mampu untuk memenuhi kebutuhan SI / TI di masa datang. Perencanaan SI/TI dengan menggunakan cara tambal sulam yang tidak terencana dan tidak terkelola dengan baik, akan mendatangkan dampak yang sangat merugikan organisasi. Dampak yang buruk adalah jika terjadi penurunan kepercayaan terhadap kemampuan sumber daya SI/TI untuk dijadikan dasar keputusan strategis. Jika informasi yang dihasilkan dari pengolahan data tidak dipercaya, berarti sumber daya SI/TI yang bersangkutan tidak dapat dipergunakan dalam organisasi, karena dapat membahayakan proses pengambilan keputusan strategis bagi manajemen. Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan (FKIP) Universitas Mulawarman (Unmul) merupakan satu – satunya fakultas yang terbesar di universitas Mulawarman dan memiliki 3 (tiga) lokasi yang berbeda dan berjauhan yakni di lokasi Gunung Kelua, Jalan Pahlawan dan Jalan Banggeris. FKIP Unmul dalam menjalankan proses bisnisnya mengacu pada visi dan misi fakultas guna menjadi fakultas terkemuka dan mampu menghasilkan tenaga pendidik yang profesional dan bestandar internasional di kalimantan pada tahun 2020. Guna mencapai visi dan misi pada tahun 2020, FKIP Unmul menggunakan sarana ataupun fasilitas Sistem Informasi (SI) dan Teknologi Informasin (TI) baik itu dalam proses kegiatan belajar mengajar yang melibatkan dosen dan mahasiswa secara langsung dan administrasi akademik yang mendukung proses kegiatan belajar tersebut. Guna implementasinya, pemanfaatan sumber daya SI dan TI yang ada di FKIP Unmul kerap terjadi kendala dan permasalahan SI dan TI yang ada saat ini. Permasalahan ini menimbulkan kurangnya pemanfaatan sumber daya SI dan TI sehingga menimbulkan kurangnya kepercayaan memberdayakan SI dan TI yang ada di FKIP unmul Tidak berfungsinya SI dan TI seperti yang diharapkan, 1



Korespondensi penulis: Andi Rustandi, HP. 082158799455, [email protected] 178



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.178-182)



978-602-60766-3-2



sehingga untuk keperluan SI dan TI sebagai penunjang keputusan dan akreditasi FKIP unmul tidak berjalan seperti yang diharapkan sehingga tidak mendukung visi dan misi fakultas yakni sebagai fakultas terkemuka dan mampu menghasilkan tenaga pendidik yang profesional dan bestandar internasional di kalimantan pada tahun 2020. Permasalahan peforma SI dan TI yang ada di FKIP unmul tersebut diakibatkan oleh adanya manajemen SI dan TI yang tidak direncanakan dengan baik sehingga menimbulkan gap antara SDM yang ada dan sumber daya SI dan TI yang ada dan menimbulkan proses binis SI dan TI tidak sinergis dengan visi dan misi FKIP UnMul. Melihat permasalahan tersebut diatas, maka dianggap perlu dibuat perencanaan strategis SI dan TI yang dapat menyatukan kekuataan SDM dan sumber daya SI dan TI yang ada di FKIP UnMul. Perencanaan strategis ini mengacu pada framework perencanaan strategis SI dan TI yang dikemukakan oleh Ward And Peppard pada bukunya yang berjudul Strategic Planning for Information System, 2002 sehingga dapat dirumuskan portofolio Future SI / TI 2. METODE PENELITIAN Perencanaan Strategi Sistem Informasi (SI) dan Teknologi Informasi (TI) adalah suatu proses analisis yang menyeluruh dan sistematis dalam merumuskan tujuan dan sasaran perusahaan serta menentukan strategi yang bermanfaat keunggulan dan dukungan dari sistem informasi dan teknologi informasi dalam menunjang strategis bisnis yang mengacu pada visi dan misi FKIP unmul sehingga memberikan keunggulan jangka panjang. Sasaran utama dari perenerapan startegi SI dan TI pada FKIP unmul ialah sebagai berikut : 1. Memperbaiki efisiensi kerja dengan otomatisasi berbagai proses yang mengelolah informasi. 2. Meningkatkan efektifitas dengan memuaskan kebutuhan informasi guna mengambil keputusan. 3. Memperbaiki daya saing dan meningkatkan keunggulan kompetitif perusahaan dengan merubah gaya dan cara bisnis. Sedangkan karakteristik strategi SI dan TI ialah sebagai berikut : 1. Tugas utama : strategis / keunggulan,kompetitif, hubungan dengan strategi bisnis. 2. Tujuan : mengintegrasikan sistem informasi dan strategi bisnis. 3. Pengarah : eksekutif / manajemen senior dan user, koalisi dari user / manajemen dengan informasi. Model perencanaan strategis SI dan TI yang akan dilakukan ialah menggunakan model yang diperkenalkan oleh Ward & Peppard dalam bukunya yang berjudul “Strategic Planning For Information System, 3rd Edition, 2002”.



Gambar. 1. Model Perencanaan Strategis SI/TI (Ward & Peppard, 2002) 179



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.178-182)



978-602-60766-3-2



3. HASIL DAN PEMBAHASAN A. HASIL 1. Usulan Strategi SI/TI Setelah melakukan analisa terhadap lingkungan eksternal dan internal lingkungan bisnis maupun lingkungan SI/TI FKIP Unmul, maka didapatkan usulan strategi SI/TI dalam mencapai visi dan misi FKIP unmul. Berikut adalah usulan strategis SI/TI : a. Aplikasi Portofolio Dosen b. Pangkalan Data Fakultas c. Website program studi d. Sistem Informasi Perpustakaan 2. Usulan Strategi TI Usulan Infrastruktur Jaringan berdasarkan usulan aplikasi yang dijabarkan diatas, yaitu aplikasi portofolio dose, aplikasi sistem informasi pangkalan data fakultas, aplikasi program studi, aplikasi sistem informasi perpustakaan, dan pengembangan infrastruktur SI/TI, maka diperlukan penyesuaian infrastruktur jaringan dalam mendukung aplikasi tersebut. Berikut adalah usulan infrastruktur jaringan yang diusulkan pada FKIP unmul adalah sebagai berikut :



Gambar 2. usulan infrastruktur jaringan Usulan Strategi Manajemen SI/TI Pembentukan Divisi Sistem Informasi Sesuai dengan peraturan Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia Nomor 35 Tahun 2015 pasal 42 poin 3 yang menyatakan bahwa “Wakil Dekan Bidang Umum dan Keuangan mempunyai tugas membantu Dekan dalam memimpin pelaksanaan kegiatan di bidang perencanaan, keuangan, administrasi umum, dan sistem informasi” dan didukung oleh dokumen perencanaan strategis FKIP Unmul 2015 – 2020 yang menegaskan terwujudnya visi dan misi FKIP unmul yang didukung oleh tersedianya sumber daya SI/TI yang terintegrasi, dan berdasarkan hasil analisa SI/TI internal dan Eksternal maka, dianggap perlu terbentuknya divisi Sistem Informasi yang dibawah naungan koordinasi Wakil Dekan II. Pembentukan divisi Sistem Informasi membutuhkan beberapa sumber daya baik sumber daya manusia (SDM), sumber pendanaan, tugas pokok dan fungsi (tupoksi) dan sumber daya SI/TI yang akan diterapkan pada FKIP Unmul IT Security Plan 180



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.178-182)



978-602-60766-3-2



Menurut Scott A. Bernard, ancaman terhadap environment bisnis dan teknologi dapat diakibatkan oleh banyak hal, misalnya bencana alam, terorisme, hacker, virus dan kecelakaan yang disebabkan oleh faktor internal maupun eksternal. Seiring dengan meningkatkan penggunaan jaringan internet dalam melakukan kegiatan bisnis maka diperlukan adanya suatu penanganan yang mampu mengurangi ancaman tersebut terhadap kegiatan bisnis yang sedang berjalan, diantaranya melakukan perencanaan terhadap IT security. IT security plan ini terbagi menjadi 4 (empat) bagian yaitu : Information Security, Personel Security, Operational Security dan Physical Security. Enterprise Architecture Documentation Menurut (Bernard, 2005), Enterprise Architecture (EA) adalah gabungan dari proses-proses perencanaan strategi, penyelarasan bisnis dan penyediaan teknologi yang mendukungnya. Sedangkan menurut Minoli (Minoli, 2008, p. 35), Enterprise Architecture adalah rencana rekaman, blue print (cetak biru) dari struktur diizinkan, pengaturan, konfigurasi, pengelompokan fungsional / partisi, interface, data, protokol, fungsi logis, integrasi, teknologi, sumber daya TI yang dibutuhkan untuk mendukung bisnis perusahaan atau fungsi dan misi organisasi. Oleh karena itu, dalam bentuk yang paling sederhana, ide Enterprise Architecture (EA) adalah mengintegrasikan antara strategi (S), bisnis (B), dan teknologi (T) (EA = S + B + T). Hasil analisis dan usulan yang telah dilakukan pada FKIP unmul kemudian didokumentasikan dengan menggunakan metode EA (enterprise architecture). Berikut adalah bentuk dokumentasi enterprise architecture usulan SI/TI FKIP unmul :



Gambar 3. Enterprise architecture 181ocumentation Berikut ini adalah tabel yang terdiri dari daftar artifak-artifak yang digunakan untuk mendokumentasikan analisis dan usulan strategi SI/TI pada FKIP unmul : Table 1. Artifak dokumentasi EA Level ID Artifak Nama Artifak Halaman Goal & Initiatives GI – 1 Sasaran Strartegis p78 – p79 GI – 2 Analisi SWOT p98 – p105 GI – 3 Analisis McFarlan p106 – p112 GI – 4 Garnets (Top 10 Trend Technology) p116 – p118 Products & PS -1 Indikator Kinerja Utama p79 – p81 Services PS -2 Kebijakan Pengembangan Strategis p81 – p82 PS -3 Struktur Organisasi p84 Data & Information DI -1 Profil p75 – p76 DI -2 Proses Bisnis p94 DI -3 Analisis Proses Bisnis terhadap dukungan SI/TI p95 – p98 System Application Technology



& SA – 1



Current SI/TI



p106 – p110



SA – 2 & TI – 1



Future Application & Usecase Current Network



p126 – p144 p115 181



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.178-182)



978-602-60766-3-2



Infrastructure Security Standars



Workforces



TI – 2 S–1 ST – 1



Future Network IT Security Plan Current Hardware



ST – 2 ST – 3



Current Software Future Hardware



ST – 4 W–1 W–2



Future Software SDM Tupoksi



p144 p150 – p154 p113 – p114, p115 p114 p145, p148 – p149 p146 p147 – p148 P149 – p150



4. KESIMPULAN Dari hasil analisis dan perencanaan strategis SI/TI pada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan (FKIP) Universitas Mulawarman (Unmul), dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Berdasarkan hasil analisa dan usulan portofolio SI/TI FKIP Unmul, maka perlu pengembangan Infrastruktur dan SDM agar mampu sinergis antara kekuaraan SI/TI dengan visi dan misi Unmul. 2. Penelitian ini menghasilkan perencanaan straregis SI/TI yang meliputi perencanaan Sistem Informasi (SI), Perencanaan Teknologi Informasi (TI), dan perencanaan strategis manajemen SI/TI. 3. Perencanaan strategis SI dirumuskan berdasarkan hasil analisis SWOT terhadap lingkungan bisnis internal dan eksternal yang membutuhkan aplikasi sistem informasi. 4. Perencanaan Strategis TI dirumuskan berdasasarkan hasil analisis lingkungan SI/Ti eksternal menggunakan analisis Garnet’s Top 10 Trend Technology, sehingga diasilkan ikhtisar trend teknologi yang sesuai dengan kebutuhan masa depan. 5. Perencanaan Strategis Manajemen SI/TI dirumuskan berdasarkan hasil analisi lingkungan internal SI/TI yang terintegrasi dengan proses bisnis FKIP unmul, sehingga dihasilkan rumusan manajemen sumber daya SI/TI yang sesuai bagi perkembangan FKIP Unmul. 5. DAFTAR PUSTAKA Adams, Jim. Successful Strategic Planning: Creating Clarity. Journal Of Healthcare Information Management — Vol.19,No.3, Pp. 24-31. Amir, Muhammad, dkk. 2015. Rencana Strategis FKIP Unmul 2016 – 2020. Samarinda : FKIP Unmul. Dutton, Jane E And Duncan, Robert B. 1987. The Influence Of The The Strategic Planning Process On Strategic Change. Strategic Management Journal, Vol. 8 No. 2, Pp. 103-116. Grembergen, Wim Van, Saull, Ronald And Haes, Steven De. S.L. Linking The It Balanced Scorecard To The Business Objectives At A Major Canadian Financial Group. Universiteit Antwerpen. Khani, Naser, Et Al. 2011. IS/IT Capability And Strategic Information System Planning (Sisp) Success. International Journal Of Managing Information Technology (Ijmit) Vol.3, Pp. 28-37. Oktavia, Lola. IT Strategic Planning Pada PT. Venturium System Indonesia. Tesis Program Pasca Sarjana Universitas Bina Nusantara Rochim, Adian Fatchur. Perencanaan Strategis Sistem Informasi Perguruan Tinggi (Studi Kasus Di Universitas Diponegoro Semarang). Semarang : Universitas Dipenogoro. Rizanti, Hilda Putri. Perencanaan Strategis Si / Ti Studi Kasus Universitas Bakrie. Tesis Program Pasca Sarjana Universitas Bina Nusantara Rangkuti, Freddy. 2006. Analisis SWOT Tekhnik Membedah Kasus Bisnis. Jakarta : PT. Gramedia PustakaUtama Sulaksono, Juli, Rosidi, Abidarin And Syahdan, Syamsul A. Perencanaan Strategis Sistem Informasi DiUniversitas Nusantara Pgri Kediri.. Yogyakarta : Stmik Amikom. Ward, John And Peppard, Joe. 2012. Strategic Planning For Information System. 3rd Edition. Bedfordshire : John Wiley & Son Ltd.



6. UCAPAN TERIMA KASIH Terimakasih penulis ucapkan kepada : 1. Rektor Universitas Mulawarman 2. Ketua LPPM Universitas Mulawarman 3. Dekan dan Wakil Dekan FKIP Universitas Mulawarman 4. Sivitas Akademika FKIP Universitas Mulawarman 5. Keluarga Besar 182



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.183-188)



978-602-60766-3-2



KLASIFIKASI DATA BANDWIDTH MENGGUNAKAN METODE NAIVE BAYES



1),2,3)



Zawiyah Saharuna1), Irmawati2), Meylanie Olivya3) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar



ABSTRACT Bandwidth management is important because it serves to regulate the allocation of bandwidth to users and applications running on the network. Each user has different bandwidth requirements, therefore it is necessary to determine priorities. In addition, it is also important to set priorities to different types of data streams based on how important that data stream. This can allows the use of bandwidth to be more efficient. Bandwidth management will be maximum when the usage characteristics are known. To determine the characteristics of bandwidth usage can be done by applying classification techniques. In this study, we proposed a classification 192 bandwidth data using Naïve Bayes method. The results showed that naive bayes method was successfully used for classification and gave 73,68% accuracy when split ratio was 0,8%. Keywords: Bandwidth, Classification, Naive Bayes.



1. PENDAHULUAN Pengelolaan bandwidth penting dilakukan karenaberfungsi untuk mengatur alokasi bandwidth kepada pengguna dan aplikasi yang berjalan pada jaringan berdasarkan prioritas tertentu.Tingkat kebutuhan pengguna jaringan terhadap bandwidth berbeda-beda, sehingga perlu ditentukan pengguna yang memiliki prioritas lebih tinggi maupun yang rendah. Selain itu, penting juga menentukan prioritas terhadap berbagai jenis aliran data berdasarkan seberapa penting atau krusialnya aliran data tersebut. Hal ini memungkinkan penggunaan bandwidth yang tersedia menjadi lebih efisien, dan apabila sewaktu-waktu jaringan menjadi lambat, aliran data yang memiliki prioritas yang lebih rendah dapat dihentikan, sehingga aplikasi yang penting dapat tetap berjalan. Pengelolaan dan pengaturan bandwidth akan maksimal dilakukan bila karakteristik penggunaannya diketahui (Singh, dkk. 2013). Untuk mengetahui karakteristik penggunaan bandwidth dapat dilakukan dengan menerapkan teknik klasifikasi. Klasifikasi adalah sebuah metode dari datamining yang digunakan untuk memprediksi kategori dari suatudata instance berdasarkan sekumpulan atribut-atribut dari data tersebut. Sebagai contoh dari penerapan metode klasifikasi adalah menentukan e-mail yang masuk termasuk kategori spam atau bukan spam (Pratiwi dan Ulama, 2016) atau memprediksi predikat kelulusan mahasiswa (Nugroho, 2014).Beberapa metode yang familiar digunakan dalam klasifikasi adalah C4.5,CMAR,Naïve Bayes,K NearestNeighbours, CART. Penelitian sejenis telah dilakukan oleh Vijayakumar M., dkk. (2010), mereka menganalisis aliran trafik jaringan menggunakan teknik Hierarchical Clustering Stream Network Traffic. Data yang digunakan adalah data set trafik jaringan dari Internet Service Provider (ISP) dan pada tahapan pre processing menggunakan Algoritma K-means untuk membentuk cluster trafik jaringan. Berdasarkan hasil yang diperoleh, mereka menyimpulkan bahwa perpaduan Hierarchical Clustering Stream Network Traffic dengan K-means dapat meningkatkan akurasi hasil cluster. Pada tahun 2011, Arya dan Mishra juga melakukan penelitian yang sejenis. Mereka mengevaluasi performa lima Algoritma seperti J48, Random Tree, Random Forest, Bagging dan Boosting Classifiers untuk klasifikasi dataset bencmark. Tingkat akurasi, presisi, dan recall digunakan untuk membandingkan performa dari kelima classifiers. Hasil penelitian menunjukkan bahwa multi level classifier lebih akurat dalam proses klasifikasi jaringan internet. Özyirmidokuz, dkk. (2012) melakukan penelitian untuk menemukan pengetahuan yang berguna dari data trafik jaringan. Kami Mereka menganalisis data trafikjaringan 150Mbps yang menghubungkan antara AS dan Jepang menggunakan metode CART decision tree. Penelitian ini menganalisis deteksi anomali dan menerapkan Kohonen Networks untuk mengurangi data matriks. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode CART decision tree berhasil diterapkan dalam analisis lalu lintas jaringan dan memiliki kinerja yang cukup baik. 1



Korespondensi: Zawiyah Saharuna, [email protected] 183



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.183-188)



978-602-60766-3-2



Selain itu, Subrata, dkk. (2017)juga melakukan penelitian sejenis. Mereka melakukan klasifikasi terhadap data capture trafik jaringan yang diolah menggunakan Algoritma K-NearestNeighbor (K-NN). Aplikasi yang digunakan untuk capture trafik jaringan yaitu aplikasi wireshark. Hasil observasi terhadap dataset trafik jaringan dan melalui proses perhitungan menggunakan Algoritma K-NNdidapatkan sebuah hasil bahwa klasifikasi K-NN memiliki tingkat keakuratan yang sangat tinggi. Hal ini dibuktikan dengan hasil perhitungan yang mencapai nilai 99,14 % yaitu dengan perhitungan k = 3. Sedangkan pada penelitian yang penulis lakukan yaitu klasifikasi data bandwidth menggunakan metode Naïve Bayes untuk mengetahui karakteristik penggunaan bandwidth di Politeknik Negeri Ujung Pandang. Metode Naive bayes dipilih karena sederhana dan memiliki tingkat akurasi yang tinggi (Rodiansyah S.F. dan Winarko E, 2012). 2. METODE PENELITIAN Tahapan-tahapan dalam penelitian ini secara garis besar dijelaskan pada Gambar 1.



Gambar 1 Tahapan-tahapan Penelitian Pada tahapan pertama dilakukan kajian pustaka terhadap beberapa referensi yang relevan dengan topik penelitian. Adapun referensi yang dirujuk dalam penelitian ini adalah yang berkaitan dengan bandwidth, trafik, teknik klasifikasi dan metodenya, dan metode Naïve Bayes. Pada tahapan analisis lingkungan jaringan dilakukan analisis terkait infrastruktur dan topologi jaringan internet pada Politeknik Negeri Ujung Pandang. Pada tahapan ini dilakukan juga pengumpulan data penggunaan bandwidth. Data diperoleh dari noc Politeknik Negeri Ujung Pandang (PNUP) yang selanjutnya disebut “data bandwidth”. Data bandwidth yang digunakan adalah data bandwidth pada port router load balancing yang terdiri atas port G0/0, G0/1, dan G0/2. Port G0/0 adalah port yang terhubung dengan Astinet Telkom, Port G0/1 adalah port yang terhubung dengan Lintas Arta, dan port G0/2 adalah port yang terhubung ke jaringan lokal PNUP. Data bandwidth dari ketiga port tersebut terdiri atas atribut Date, Time, Inbound, dan Outbound. Sebelum data yang telah dikumpulkan diolah menggunakan metode Naïve Bayes, terlebih dahulu dilakukan pre-processing. Pre-processing yang dilakukan pada data bandwidth terdiri atas beberapa tahapan: 1. Pembersihan data Pembersihan data harus dilakukan karena data yang diperoleh dari hasil monitoring terkadang memiliki isian data yang tidak sempurna. Selain itu, sangat memungkinkan pada data terdapat atribut yang tidak relevan dengan hipotesa penelitian sehingga dianggap bisa mengurangi mutu dan akurasi. Kondisi awal data bandwidth terdiri atas 2013 data, kemudian dilakukan pembersihan untuk data inbound dan outbound yang “NaN. Data “NaN’ terjadi karena adanya pemadaman listrik yang mengakibatkan router pada pusat pangkalan data tidak aktif sehingga nilai inbound dan outbound pada interface router tidak ada. Setelah proses pembersihan data, jumlah data bandwidth menjadi 1991 data. 2. Integrasi dan Transformasi Proses integrasi dilakukan untuk menggabungkan data bandwidth dari setiap port yang dimiliki oleh router load balancing berdasarkan hasil pengambilan data hari pertama hingga hari kedelapan. Sedangkan untuk transformasi data dari numerik menjadi ordinal untuk atribut inbound dan outbound serta transformasi data dari time ke nominal untuk atribut time dilakukan untuk meningkatkan nilai akurasi metode naive bayes. Hasil transformasi data dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2. Tabel 1 Transformasi Atribut Time Time 19.00-05.59 06.00-10.59 11.00-14.59 15.00-18.59



Nominal Malam Pagi Siang Sore



Tabel 2 Transformasi Atribut Nilai Bandwidth Nilai Bandwidth (%) 0% - 24%



Ordinal Sangat Rendah



25% - 39%



Rendah



40% - 69%



Sedang



70% - 84%



Tinggi



85% - 100%



Sangat Tinggi



184



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.183-188)



978-602-60766-3-2



3. Reduksi Data Proses reduksi yang dilakukan adalah menghapus atribut Date dan mengurangi redundansi nilai bandwidth dengan mengambil nilai rata-rata bandwidth selama satu jam untuk mewakili nilai bandwidth perjam. Nilai redundan terjadi karena rekaman data dilakukan setiap 5 menit atau dengan kata lain terdapat 12 rekaman data setiap jam. Tahapan pre-processing menghasilkan dataset dengan 7 atribut nominal dan 192 records. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini menggunakan metode Naive bayes. Naive bayes bertujuan untuk melakukan klasifikasi data pada klas tertentu. Pada metode klasifikasi, semua atribut akan memberikan kontribusinya dalam pengambilan keputusan, dengan bobot atribut yang sama penting dan setiap atribut saling bebas).Dengan katalain,dalam Naive bayes model yang digunakan adalah “model fitur independen”(Kusumadewi, 2009). Prediksi Naive bayes didasarkan pada teorema Bayes dengan formula untuk klasifikasi sebagai berikut (Prasetyo, 2012): ( | )=



( )∏



Keterangan: P(Y|X) P(Y) ∏ ( | )



( )



(



| )



(1)



= probabilitas data dengan vector X pada kelas Y. = probabilitas awal kelas Y = probabilitas independen kelas Y dari semua fitur dalam vector X



Data hasil pre-processing akan diklasifikan menggunakan metodenaive bayes. Langkah awal yang dilakukan adalah membaca data training. Sampel data training ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3 Data Training No 1 2 3 ... 192



G0/0-In Sangat Rendah Sangat Rendah



G0/0-Out Sedang



...



Sangat Rendah Sangat Rendah ...



Sangat Rendah



Sangat Rendah



Sedang



G0/1-In Sangat Rendah Sangat Rendah



G0/2-In



...



G0/1-Out Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah ...



Sangat Rendah



Sangat Rendah



Sangat Rendah



Rendah



Sedang Sangat Rendah Sangat Rendah ...



G0/2-Out Sangat Rendah Sangat Rendah Rendah



Time Malam Pagi Siang



...



...



Sangat Rendah



Malam



Selanjutnya adalah menentukan nilai probabilitas setiap atribut yang ada pada data training berdasarkan teorema Bayes. Adapun nilai probabilitas setiap atribut adalah sebagai berikut: 1. Probabilitas Atribut G0/0-In Berdasarkan data bandwidth pada Tabel 3 diketahui jumlah data training adalah sebanyak 192 data. Dari 192 data terdapat 0 data untuk kategori G0/0-In “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah” dengan kategori time “Malam”, dan 88 data untuk kategori G0/0-In “Sangat Rendah” dengan kategori time “Malam. Tabel 4 Probabilitas Atribut G0/0-In G0/0-In Sangat Tinggi Tinggi Sedang Rendah



Malam 0 0 0 0



Pagi 0 0 10 7



Sangat Rendah



88



23



88



40



Jumlah



Time Siang 0 3 26 3



Probabilitas Pagi Siang 0,00 0,00 0,00 0,09 0,25 0,81 0,18 0,09



Sore 0,00 0,00 0,28 0,22



1,00



0,58



0,00



0,50



1,00



1,00



1,00



1,00



Sore 0 0 9 7



Malam 0,00 0,00 0,00 0,00



0



16



32



32



Untuk kategori time “Pagi”, terdapat 0 data untuk kategori G0/0-In “Sangat Tinggi” dan “Tinggi”, 10 data untuk kategori “Sedang”, 7 data untuk kategori G0/0-In “Rendah”, dan 23 data untuk kategori G0/0-In “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Siang”, terdapat 0 data untuk kategori G0/0-In “Sangat Tinggi”, dan 3 data untuk kategori “Tinggi”, 26 data untuk kategori “Sedang”, 3 data untuk kategori “Rendah”, dan 0 data untuk kategori “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Sore”, terdapat 0 data untuk kategori G0/0-In “Sangat



185



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.183-188)



978-602-60766-3-2



Tinggi” dan “Tinggi”, 9 data untuk kategori “Sedang”, 7 data untuk kategori G0/0-In “Rendah”, dan 16 data untuk kategori G0/0-In “Sangat Rendah”.Nilai probabilitas atribut G0/0-In dapat dilihat pada Tabel 4. 2. Probabilitas Atribut G0/0-Out Untuk kategori time “Malam”, terdapat 0 data untuk kategori G0/0-Out “Sangat Tinggi” dan “Tinggi”, 8 data untuk kategori “Sedang”, 1 data untuk kategori G0/0- Out “Rendah”, dan 79 data untuk kategori G0/0-Out “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Pagi”, terdapat 0 data untuk kategori G0/0-Out “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 40 data untuk kategori G0/0-Out “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Siang”, terdapat 0 data untuk kategori G0/0-Out “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 32 data untuk kategori G0/0-Out “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Sore”, terdapat 0 data untuk kategori G0/0-Out “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 32 data untuk kategori G0/0-Out “Sangat Rendah”. Nilai probabilitas atribut G0/0-Out dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Probabilitas Atribut G0/0-Out G0/0-Out Sangat Tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Jumlah



Malam 0 0 8 1 79 88



Time Pagi Siang 0 0 0 0 0 0 0 0 40 32 40 32



Sore 0 0 0 0 32 32



Malam 0,00 0,00 0,09 0,01 0,90 1,00



Probabilitas Pagi Siang 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 1,00 1,00 1,00



Sore 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 1,00



3. Probabilitas Atribut G0/1-In Untuk kategori time “Malam”, terdapat 0 data untuk kategori G0/1-In “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 88 data untuk kategori G0/1-In “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Pagi”, terdapat 0 data untuk kategori G0/1-In “Sangat Tinggi”, 1 data untuk kategori “Tinggi”, 3 data untuk kategori “Sedang”, 11 data untuk kategori G0/1-In “Rendah”, dan 25 data untuk kategori G0/1-In “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Siang”, terdapat 0 data untuk kategori G0/1-In “Sangat Tinggi”, 1 data untuk kategori “Tinggi”, 17 data untuk kategori “Sedang”, terdapat 10 data untuk kategori “Rendah”, serta 4 data untuk kategori G0/1-In “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Sore”, terdapat 0 data untuk kategori G0/1-In “Sangat Tinggi”dan “Tinggi”, 5 data untuk kategori “Sedang”, 8 data untuk kategori “Rendah”, serta 19 data untuk kategori G0/1-In “Sangat Rendah”. Nilai probabilitas atribut G0/1-In dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6Probabilitas Atribut G0/1-In G0/1-In Sangat Tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Jumlah



Malam 0 0 0 0 88



Pagi 0 1 3 11 25



88



40



Time Siang 0 1 17 10 4 32



Sore 0 0 5 8 19



Malam 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00



32



1,00



Probabilitas Pagi Siang 0,00 0,00 0,03 0,03 0,08 0,53 0,28 0,31 0,63 0,13



Sore 0,00 0,00 0,16 0,25 0,59



1,00



1,00



1,00



4. Probabilitas Atribut G0/1-Out Untuk kategori time “Malam”, terdapat 0 data untuk kategori G0/1-Out “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 88 data untuk kategori G0/1-Out “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Pagi”, terdapat 0 data untuk kategori G0/1-Out “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 40 data untuk kategori G0/1-Out “Sangat Rendah”. Tabel 7. Probabilitas Atribut G0/1-Out G0/1-Out Sangat Tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Jumlah



Time Siang



Malam



Pagi



Sore



0 0 0 0



0 0 0 0



0 0 0 0



0 0 0 0



88



40



32



32



Malam 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00



88



40



32



32



1,00



Probabilitas Pagi Siang 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 1,00



Sore 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00



1,00



1,00



1,00



186



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.183-188)



978-602-60766-3-2



Untuk kategori time “Siang”, terdapat 0 data untuk kategori G0/1-Out “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 32 data untuk kategori G0/1-Out “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Sore”, terdapat 0 data untuk kategori G0/1-Out “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 32 data untuk kategori G0/1-Out “Sangat Rendah”. Nilai probabilitas atribut G0/1-Out dapat dilihat pada Tabel 7. 5. Probabilitas Atribut G0/2-In Pada atribut G0/2-In, untuk kategori time “Malam”, terdapat 0 data untuk kategori G0/2-In “Sangat Tinggi” dan “Tinggi”, 4 data untuk kategori G0/2-In “Sedang”, dan 4 data untuk kategori G0/2-In “Rendah”, serta 80 data untuk kategori G0/2-In “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Pagi”, terdapat 0 data untuk kategori G0/2-In “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 40 data untuk kategori G0/2-In “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Siang”, terdapat 0 data untuk kategori G0/2-In “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 32 data untuk kategori G0/2-In “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Sore”, terdapat 0 data untuk kategori G0/2-In “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 32 data untuk kategori G0/2-In “Sangat Rendah”. Nilai probabilitas atribut G0/2-In dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8 Probabilitas Atribut G0/2-In G0/2-In Sangat Tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Jumlah



Malam 0 0 4 4 80 88



Time Malam Siang 0 0 0 0 0 0 0 0 40 32 40



32



Sore 0 0 0 0 32



Malam 0,00 0,00 0,05 0,05 0,91



32



1,00



Probabilitas Pagi Siang 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 1,00



Sore 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00



1,00



1,00



1,00



6. Probabilitas Atribut G0/2-Out Untuk kategori time “Malam”, terdapat 0 data untuk kategori G0/2-Out “Sangat Tinggi”, “Tinggi”, “Sedang”, dan “Rendah”, serta 88 data untuk kategori G0/2-Out “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Pagi”, terdapat 0 data untuk kategori G0/2-Out “Sangat Tinggi” dan “Tinggi”, 9 data untuk kategori “Sedang”, 8 data untuk kategori G0/2-Out “Rendah”, dan 23 data untuk kategori G0/2-Out “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Siang”, terdapat 0 data untuk kategori G0/2-Out “Sangat Tinggi”, 3 data untuk kategori “Tinggi”, 23 data untuk kategori “Sedang”, terdapat 6 data untuk kategori “Rendah”, serta 0 data untuk kategori G0/2-Out “Sangat Rendah”. Untuk kategori time “Sore”, terdapat 0 data untuk kategori G0/2-Out “Sangat Tinggi”dan “Tinggi”, 8 data untuk kategori “Sedang”, 9 data untuk kategori “Rendah”, serta 15 data untuk kategori G0/0-In “Sangat Rendah”. Nilai probabilitas atribut G0/2-Out dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9 Probabilitas Atribut G0/2-Out G0/2-Out Sangat Tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Jumlah



Malam 0 0 0 0 88



Pagi 0 0 9 8 23



88



40



Time Siang 0 3 23 6 0 32



Sore 0 0 8 9 15



Malam 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00



32



1,00



Probabilitas Pagi Siang 0,00 0,00 0,00 0,09 0,23 0,72 0,20 0,19 0,58 0,00



Sore 0,00 0,00 0,25 0,28 0,47



1,00



1,00



1,00



7. Probabilitas Atribut Time Berdasarkan Tabel 3 terdapat 192 data atribut Time dengan rincian 88 data kategori “Malam”, 40 data dengan kategori “Pagi”, 32 data dengan kategori “Siang”, dan 32 data dengan kategori “Sore”. Nilai probabilitas atribut time dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10 Probabilitas Atribut Time Malam 88



Pagi 40



Time Siang 32



Sore 32



Malam 0,46



Probabilitas Pagi Siang 0,21 0,17



Sore 0,17



Untuk menilai kinerja metode naive bayes dilakukan pengujian terhadap 192 data dengan variasi nilai rasio0,5; 0,6; 0,7; 0,8; dan 0,9. Hasil pengujian untuk kelima variasi data tersebut menunjukkan split ratio



187



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 2017 (pp.183-188)



978-602-60766-3-2



terbaik adalah yang memiliki nilai akurasi tertinggi yaitu 73,68%. Kondisi ini tercapai saat nilai perbandingan data training dan data testing sama dengan 80:20. Berdasarkan hasil pengujian menggunakan split ratio 0,8% yaitu 154 data training yang digunakan untuk melatih model naive bayes dan 38 data testing yang digunakan untuk menguji model diperoleh hasil seperti pada Tabel 11. Dari 38 data testing, terdapat 28 data yang diprediksi benar dan 10 data yang diprediksi salah. Tabel 12 Hasil Pengujian Split Ratio 0,8% pred. Malam pred. Pagi pred. Siang pred. Sore class recall



true Malam



true Pagi



true Siang



true Sore



19 0 0 0 100.00%



4 1 1 0 16.67%



0 0 8 0 100.00%



0 2 3 0 0.00%



class precision 82.61% 33.33% 66.67% 0.00%



Nilai class recall diperoleh dari jumlah data true positif dibagi total data true positif dan true negatif sehingga nilai recall untuk class malam adalah 100%, class pagi 16,67%, class siang 100%, dan class sore 0%. Nilai class precision diperoleh dari jumlah data true positif dibagi total true positif dan false positif sehingga nilai precision untuk class malam 82,61%, class pagi 33,33%, class siang 66,67%, dan class sore 0%. Sedangkan untuk nilai kinerja/akurasi diperoleh sebesar 73,68%. 4. KESIMPULAN Kesimpulan dari penelitian ini adalah klasifikasi data bandwidth menggunakan metode naive bayes berhasil dilakukan dan diperoleh nilai akurasi sebesar 73,68%. Nilai akurasi tersebut dicapai saat split ratio 0,8%. 5. DAFTAR PUSTAKA Arya I. B., Mishra R., Internet Traffic Classification: An Enhancement in Performance using Classifiers (2011) Vol. 2 pp. 663-667. Kusumadewi Sri, Klasifikasi Status Gizi Menggunakan Naive Bayes Classification, CommIT, Vol.3, hlm. 6-11, mei 2009. Nugroho, Y.S., 2014, Penerapan Algoritma C4.5 Untuk Klasifikasi Predikat Kelulusan Mahasiswa Fakultas Komunikasi Dan Informatika Universitas Muhammadiyah Surakarta, Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014. Özyirmidokuz E.K., Gezer A., Çiflikli C., 2012, Characterization ofNetwork Traffic Data: A Data Preprocessing and Data Mining Application, International Conference on Data Analytics. Prasetyo E. 2012. Data Mining Konsep dan Aplikasi Menggunakan Matlab. Yogyakarta. Andi. Pratiwi S.N.D., Ulama B.S.S., 2016, Klasifikasi Email Spam dengan Menggunakan Metode Support Vector Machine dan k-Nearest Neighbor, JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 5 No. 2. Rodiansyah S.F. dan Winarko E., Klasifikasi Posting Twitter Kemacetan Lalu Lintas Kota Bandung Menggunakan Naïve Bayesian Classification, Indonesian Journal of Computing and Cybernetics Systems (IJCCS) Vol.6, No.1, Januari 2012. Singh K., Agrawal S., Sohi B.S., 2013, A Near Real-time IP Traffic Classification Using Machine Learning, I.J. Intelligent Systems and Applications, 2013 No. 03, p 83-93. Subrata, I.K K.A., Widyantara I.M.O., Linawati, 2017, Klasifikasi Penggunaan Protokol Komunikasi Pada Trafik Jaringan Menggunakan Algoritma K-Nearest Neighbor, Teknologi Elektro, Vol. 16, No1, Januari-April 2017. Vijayakumar M., Parvathi R.M.S., Concept Mining of High Volume Data Streams in Network Traffic Using Hierarchical Clustering, Academic Journal, 2010) Vol. 39 Issue 2, p234. 6. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih kepada Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM) Direktorat Jendral Penguatan Riset dan Pengembangan Kementrian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi, Direktur Politeknik Negeri Ujung Pandang, dan Kepala Unit Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Politeknik Negeri Ujung Pandang.



188



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 207 (pp.189-195)



978-602-60766-3-2



RANCANG BANGUN SISTEM PENGAMAN BRANKAS BERBASIS WIRELESS 1), 2)



Abdullah Bazergan1) , Andi Muis2) Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang



ABSTRAK Pengamanan brankas saat ini belum memiliki sistem yang mampu memberikan informasi kepada pemilik brankas saat terjadi tindak kejahatan pada brankas serta barang bukti berupa gambar identitas pelaku yang dapat memudahkan proses pencarian pelaku kejahatan. Sistem keamanan berbasis wireless dapat menjadi solusi pengamanan brankas yang mampu memberikan informasi kepada pemilik brankas ketika terjadi tindak kejahatan serta memberikan barang bukti berupa gambar identitas pelaku kejahatan. Metode yang digunakan adalah menggunakan sensor PIR yang mampu mendeteksi keberadaan manusia dan arduino nano untuk mengolah data dari sensor PIR yng dihubungkan ke smartphone menggunakan bluetooth, sehingga pada saat sensor mendeteksi maka smartphone akan mengambil gambar dan melakukan panggilan telepon ke pemilik brankas. Sensor PIR mampu menjangkau seluruh bagian dalam brankas apabila terjadi gangguan atau objek yang dideteksi. Jarak jangkauan bluetooth yang jauh dan mampu menembus penghalang berupa tembok dan kayu menjadikan komunikasi antara Arduino Nano dan smartphone berjalan dengan baik dan lancar sehingga smartphone dapat langsung merespon setiap informasi yang dikirimkan bluetooth secara cepat. Sistem pengamanan brankas berjalan dengan baik hal ini dilihat dari komunikasi data dari arduino nano, smartphone pengirim dan smartphone user yang terhubung dengan baik.



I. PENDAHULUAN Dalam hukum kriminal, pencurian adalah pengambilan properti milik orang lain secara tidak sah tanpa seizin pemilik. Beragam alasan seseorang ataupun kelompok melakukan tindakan kejahatan seperti pencurian mulai dari latar belakang ekonomi hingga tuntutan gaya hidup. Sistem pengamanan brankas pada umumnya menggunakan kunci ataupun password. Namun cara tersebut memiliki banyak kelemahan seperti penggandaan kunci dan pembocoran password yang biasanya dilakukan oleh orang yang memiliki otoritas ataupun akses pada brankas. Selain itu, sistem pengamanan berankas saat ini belum memiliki sistem yang mampu memberikan informasi kepada pemilik brankas saat terjadi tindak kejahatan pada brankas serta barang bukti berupa gambar identitas pelaku yang dapat memudahkan proses pencarian pelaku kejahatan. Hal ini yang menjadi dasar untuk merancang sebuah alat yang dapat memberikan informasi kapada pemilik brankas saat terjadi tindak kejahatan pada brankas serta barang bukti identitas pelaku dengan menggunakan kamera smartphone yang berada diluar brankas untuk mengambil gambar secara otomatis tanpa diketahui oleh pelaku kejahatan sehingga dapat mempermudah polisi dalam proses identifikasi pelaku kejahatan . Penelitian ini bertujuan : 1. Untuk mengetahui cara mendeteksi gangguan yang terjadi pada brankas. 2. Untuk menghubungkan sensor pada brankas dengan smartphone pengirim yang berada disekitar brankas. 3. Untuk menghubungkan smartphone pengirim yang berada diluar brankas dengan smartphone penerima pada user. 2. METODE PENELITIAN 2.1 Perangkat yang dibutuhkan Untuk membuat sistem pengamanan brankas berbasis wireless ini dibutuhkan perangkat hardware dan software sebagai berikut : a. Hardware 1. Arduino Nano 2. Bluetooth HC-05 3. Baterai 9V 4. Smartphone 5. Laptop 6. Sensor PIR 1



Korespondensi: [email protected]



189



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 207 (pp.189-195)



b.



978-602-60766-3-2



7. Rangkaian Mulitvibrator Triggering Software 1. Sistem Operasi Windows 8 2. Program Arduino 3. Program MIT APP Inventor 2 4. Notepad +



2.2 Metode Perancangan Metode perancangan terdiri dari beberapa tahap yaitu : a. Perancangan blok diagram



Sensor PIR



Arduino Nano



Bluetooth



Smartphone Pengirim Pengirim Smartphone user user



Rangkaian Astable Multivibrator



Gambar 2.1 Blok diagram sistem pengamanan brankas berbasis wireless Berdasarkan blok diagram di atas dapat dijelaskan bahwa sistem keamanan brankas bekerja dengan urutan sebagai berikut: 1. Sensor PIR ke Arduino Nano Sensor PIR yang kami gunakan berfungsi untuk mendeteksi keberadaan manusia. Jika sensor mendeteksi keberadaan manusia maka sensor akan mengirim logika 1 (high) ke Arduino Nano. Kemudian Arduino Nano akan memproses data tersebut selanjutnya dikirim melalui bluetooth untuk memberi informasi pada smartphone pengirim. 2. Arduino Nano ke Smartphone pengirim Saat smartphone pengirim terhubung dengan Arduino Nano menggunakan bluetooth maka smartphone pengirim akan menerima data sesusai dengan kondisi sensor, jika sensor mendeteksi keberadaan manusia maka bluetooth mengirimkan data ke smartphone pengirim dan smartphone pengirim memberikan respon dengan membuka kamera. 3. Dari Smartphone pengirim ke Smartphone penerima Saat smartphone pengirim menerima sinyal bahaya dari modul maka smartphone pengirim akan meneruskan sinyal tersebut dengan mengaktifkan kamera kemudian output dari IC 555 yang berupa pulsa memicu kamera untuk mengambil gambar, kemudian gambar akan tersimpan pada memory internal smartphone selanjutnya gambar tersebut di upload ke Google Drive, setelah itu smartphone melakukan panggilan ke user yang berada di tempat yang berbeda.



190



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 207 (pp.189-195)



978-602-60766-3-2



Gambar 2.2 Tata letak sensor PIR dan kamera smartphone Perancangan Hardwar 1. Perancangan sistem Mikrokontroler Jenis mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega328P yang berada pada Arduino Nano karena memiliki dukungan software yang memadai. Mikrokontroler ini berfungsi sebagai penyimpan program untuk mengolah data dari sensor PIR untuk dikirimkan ke smartphone melalui bluetooth. 2. Pemasangan sensor PIR Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi adanya energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif dengan suhu diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu 32℃ . Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR. 3. Pemasangan Bluetooth Bluetooth digunakan untuk menghubungkan Arduino Nano dengan smartphone agar Arduino Nano dan smartphone dapat berkomunikasi dan menerima sinyal bahaya dari sensor PIR yang dikirimkan melalui bluetooth. Pada proses pemasangan bluetooth dengan Arduino Nano, pin VCC bluetooth dihubungkan dengan pin VCC (5.5 Volt) pada Arduino Nano, pin GND bluetooth dihubungkan dengan pin GND pada Arduino Nano, pin TX (pengirim) bluetooth dihubungkan dengan pin RX 1 (penerima ) pada Arduino Nano dan pin RX (penerima) pada bluetooth dihubungkan dengan pin TX 0 (pengirim) pada Arduino Nano. Pin Tx berfungsi untuk mengirimkan data dari Arduino Nano ke smartphone dan pin Rx berfungsi untuk menerima data yang dikirim oleh bluetooth 4. Rangkaian Astable Multivibrator Triggering



b.



Gambar 4.4 Rangkaian Astable Multivibrator Triggering Rangkaian Astable Multivibrator Triggering yang menghasilkan ouput pulsa high dan low dimana output ini berfungsi sebagai pemicu agar aplikasi kamera yang telah terbuka mampu mengambil gambar (kondisi high sebagai pemicu pengambil gambar dan kondisi low sebagai delaynya).



c.



Perancangan software Pada tahap perancangan software penulis menggunakan software MITT APP INVENTOR sebagai program untuk membuat aplikasi, adapun prinsip kerja dari aplikasi ini yaitu pada saat dibuka aplikasi akan langsung terhubung secara otomatis dengan bluetooth setelah itu aplikasi akan menunggu informasi dari bluetooth mengenai kondisi sensor PIR, ketika sensor PIR mendeteksi keberadaan manusia maka secara otomatis bluetooth mengirimkan data keadaan sensor PIR dan aplikasi merespon dengan membuka aplikasi kamera dan pada proses pengambilan gambar dilakukan dengan menggunakan pemicu dari output pulsa astable multivibrator. Setelah pengambilan gambar selesai aplikasi secara otomatis melakukan panggilan telephone ke nomor user, setelah user menutup panggilan atau user tidak menjawab panggilan telephone maka aplikasi akan membuka kamera dan dilakukan pengambilan gambar sekali lagi. Setelah semua perintah dilaksanakan maka aplikasi akan kembali seperti semula hingga sensor PIR mendeteksi keberadaan manusia. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Pengujian Sensor PIR Sensor PIR dihubungkan dengan rangkaian Arduino Nano, kemudian Arduino Nano yang telah dimasukkan program diberi supply daya sebesar ±12 volt. Saat sensor PIR mendeteksi adanya objek maka 191



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 207 (pp.189-195)



978-602-60766-3-2



akan mengirim logika 1 (high) ke mikrokontroler. Kemudian mikrokontroler akan memproses data tersebut dan dikirim melalui bluetooth untuk memberi sinyal informasi pada smartphone pengirim selanjutnya smartphone pengirim akan melakukan panggilan ke smartphone user. 3.2 Pengukuran jarak jangkauan pada ruangan terbuka Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui jarak jangkauan dan nilai tegangan saat sensor PIR mendeteksi dan saat sensor PIR tidak mendeteksi di ruangan terbuka.



Gambar 3.1 Skema posisi sudut pada ruang bebas 3.3



Pengukuran jarak jangkauan pada brankas Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui jarak jangkauan dan nilai tegangan saat sensor PIR mendeteksi dan saat sensor PIR tidak mendeteksi di dalam brankas. Tabel 3.1 Hasil pengukuran jarak jangkauan pada brankas No Sudut Jarak (cm) Tegangan Keterangan (°) Sensor PIR terhadap pelaku (v) 1 0° 40 3,3 Mendeteksi 2 10° 42 3,3 Mendeteksi 3 20° 44 3,3 Mendeteksi 4 30° 46 3,3 Mendeteksi 5 60° 55 3,3 Mendeteksi 6 90° 60 3,3 Mendeteksi 7 120° 55 3,3 Mendeteksi 8 150° 46 3,3 Mendeteksi 9 160° 44 3,3 Mendeteksi 19 170° 42 3,3 Mendeteksi 20 180° 40 3,3 Mendeteksi



3.4



Pengujian Bluetooth Pada pengujian bluetooth ini dilakukan melalui komunikasi antar bluetooth pada rangkaian Arduino Nano dengan bluetooth pada smartphone. Pengujian dilakukan hingga jarak jangkauan maksimum dengan menggunakan penghalang. Tabel 3.2 Pengujin jarak jangkauan bluetooth dengan menggunakan penghalang No Penghalang Jarak (m) Data yang diterima Keterangan 1 Tembok 5 Ada Mendeteksi 10 Ada Mendeteksi 15 Ada Mendeteksi 20 Ada Mendeteksi 25 Tidak Ada Tidak Mendeteksi 2 Kaca 5 Ada Mendeteksi 10 Ada Mendeteksi 15 Ada Mendeteksi 20 Ada Mendeteksi 25 Tidak Ada Tidak Mendeteksi 3 Kayu 5 Ada Mendeteksi 10 Ada Mendeteksi 15 Ada Mendeteksi 20 Ada Mendeteksi 25 Tidak Ada Tidak Mendeteksi 192



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 207 (pp.189-195)



978-602-60766-3-2



3.4 Pengujian Program Capture Gambar Pengujian program capture gambar dilakukan untuk melihat respon kamera smartphone saat menerima input data dari bluetooth berupa kondisi sensor PIR. Apabila sensor PIR dalam kondisi tidak mendeteksi keberadaan manusia (Logika 0) maka kamera tidak akan bekerja, sedangkan saat sensor PIR dalam kondisi mendeteksi keberadaan manusia (logika 1) maka bluetooth akan mengirimkan data untuk mengaktifkan kamera. Pada kondisi ini program hanya mampu mengaktifkan kamera sementara untuk fungsi capture dilakukan oleh trigger pulsa dari output IC 555 yang dihubungkan melalui headset smartphone dimana saat IC mengeluarkan output high (logika 1) maka smartphone akan mengambil gambar dan output low (logika 0) sebagai delay untuk capture gambar. Gambar yang telah di ambil akan disimpan di (memory card) smartphone kemudian di Upload ke Google Drive.



Gambar 3.2 Tampilan hasil Upload gambar ke Google Drive 3.5



Pengujian Astable Multivibrator Berikut data pengujian astable multivibrator



Gambar 3.3 Tampilan osiloskop hasil pengukuran 3.6



Pengujian Program Telepon dari sistem ke user Program ini merupakan rangkaian dari program capture kamera yaitu setelah sensor PIR mendeteksi objek maka bluetooth mengirim data tersebut ke smartphone lalu aplikasi mengaktifkan kamera dan setelah melakukan pengambilan gambar maka aplikasi otomatis akan melakukan panggilan ke nomor telephone user. Pengujian program ini dilakukan untuk mengetahui respon program saat ada panggilan dari sistem ke user. Apabila sensor PIR mendeteksi adanya pencuri maka sistem secara otomatis melakukan panggilan ke user.



193



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 207 (pp.189-195)



978-602-60766-3-2



Gambar 3.4 Panggilan telepon dari smartphone pengirim ke smartphone user



3.7 1.



2.



3.



4.



Analisis Berdasarkan data hasil pengujian diatas maka dapat dianalisa bahwa : Sensor PIR yang digunakan memiliki tegangan sebesar 3,3 volt saat kondisi PIR mendeteksi keberadaaan manusia dan 0 volt saat kondisi PIR tidak mendeteksi. Pengukuran yang dilakukan menghasilkan tegangan yang sama pada data sheet dari sensor PIR dimana saat sensor mendeteksi maka tegangan output adalah 3,3 volt dan saat tidak mendeteksi tegangan output adalah 0 volt. Sehingga berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan diperoleh hasil bahwa hanya ada dua kondisi output dari sensor PIR yaitu high dan low (mendeteksi dan tidak mendeteksi) dengan output tegangan yang sama walaupun jarak manusia atau objek yang berbeda output tegangannya tetap sama yaitu 3,3 volt. Adapun jarak jangkauan maksimum dari sensor PIR adalah 5 meter pada sudut 90° dan jarak jangkauan minimum adalah 1 meter pada sudut 10°, pengukuran ini dilakukan pada ruang terbuka dan dapat diketahui bahwa pola jangkauan dari sensor PIR saat mendeteksi manusia adalah setengah lingkaran mengikuti bentuk lensanya. Pengujian sensor PIR didalam brankas dengan luas 60 cm x 40 cm diperoleh hasil bahwa jarak jangkauan sensor PIR pada saat mendeteksi dapat menjangkau seluruh sudut didalam brankas sehingga proses pendeteksian dapat dilakukan secara menyeluruh. Pengujian jarak jangkauan bluetooth pada Arduino Nano dan bluetooth yang berada pada smartphone diukur berdasarkan jarak jangkauan maksimum. Sehingga diperoleh hasil bahwa jarak jangkauan maksimum dari bluetooth adalah 24 meter, hal ini diperoleh dari pengambilan data pada ruang bebas, dengan penghalang tembok, kaca dan kayu dari ketiga pengambilan data tersebut diperoleh hasil yang sama bahwa komuniksi bluetooth akan terputus pada saat melewati jarak 24 meter . Pengujian program Capture kamera dilakukan saat sensor PIR mendeteksi adanya objek (manusia) kemudian data tersebut dikirim ke smartphone yang akan mengaktifkan aplikasi kamera dan astable multivibrator berfungsi dengan baik dengan delay 5,6 second yang menjadi trigger untuk smartphone mengambil gambar. Dalam pengujian ini, aplikasi merespon dengan cepat yaitu hanya membutuhkan waktu 2-3 second, mulai saat menerima sinyal pendeteksi dari sensor PIR yang dikirim oleh bluetooth dan pada saat aplikasi menerima sinyal pendeteksian objek maka secara cepat mengaktifkan kamera dan trigger berfungsi sebagai pemicu kamera smartphone untuk mengambil gambar. Pengujian program telepon dari smartphone pengirim ke user dilakukan pada saat kamera telah mengambil gambar maka secara otomatis aplikasi akan melakukan panggilan telepon ke nomor user yang telah dimasukkan ke dalam program.



5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan maka penulis dapat mengambil kesimpulan: 1. Sistem keamanan brankas dapat berfungsi dengan baik hal ini dapat dilihat dari jangkauan sensor PIR yang mampu menjangkau seluruh bagian dalam brankas apabila terjadi gangguan atau objek yang dideteksi.



194



Prosiding Seminar Hasil Penelitian (SNP2M) 207 (pp.189-195)



2.



3.



978-602-60766-3-2



Jarak jangkauan bluetooth yang jauh dan mampu menembus penghalang berupa tembok dan kayu menjadikan komunikasi antara Arduino Nano dan smartphone berjalan dengan baik dan lancar sehingga smartphone dapat langsung merespon setiap informasi yang dikirimkan bluetooth secara cepat. Sistem pengamanan brankas berjalan dengan baik hal ini dilihat dari komunikasi data dari arduino nano, smartphone pengirim dan smartphone user yang terhubung dengan baik.



5.2 Saran Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, ada beberapa saran yang perlu dipertimbangkan dalam sistem pengamanan brankas antara lain: 1. Sediakan power yang lebih untuk membackup dayanya 2. Ketika menerima panggilan telepon dari smartphone pengirim sebaiknya segera di tutup agar kamera dapat langsung aktif dan mengambil gambar untuk kedua kalinya. 3. Untuk pengembangan aplikasi sebaiknya menambahkan ip kamera yang mampu memonitoring keadaan sekitar brankas secara live menggunakan video streaming. DAFTAR PUSTAKA Kadir, Abdul 2003, Pengenalan Sistem Informasi, Yogyakarta: Andi Offset https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano (diakses, 28 Januari 2016) http://e-belajarelektronika.com/sensor-gerak-pir-passive-infra-red/ (diakses, 28 Januari 2016) http://wiki.iteadstudio.com/Serial_Port_Bluetooth_Module_(Master/Slave)_:_HC-05 (diakses, 28 Januari 2016) https://indraharja.wordpress.com/2012/01/07/pengertian-buzzer/ (diakses, 28 Januari 2016)



195