Buku Prosiding Seminar Nasional Tahun 2012 - ELEKTRO ...

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAPanitia Pelaksana :SUSUNAN PANITIAPelindung: Abdillah, SE., MSi.Selaku Direktur Politeknik Negeri Jakarta: Iwa Sudradjat, ST., MT.Penanggung JawabSelaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik NegeriJakartaWakil Penanggung Jawab : Ismujianto, ST., MT.Selaku Sekretaris I Jurusan Teknik ElektroIr. Anik Tjandra SetiatiSelaku Sekretaris II Jurusan Teknik ElektroKetua Panitia : Drs. Aminuddin Debataraja, ST., MSi.Wakil Ketua : Drs. Abdul Aziz, MMSi.Sekretaris : Mohamad Fathurahman, ST., MT.Bendahara : Murie Dwiyaniti, ST., MT.Tim Editor Makalah : Ir. Nur Fauzi Soelaiman, ST., MKom.Isdawimah, ST., MT.Agus Wagyana, ST., MT.Benny, ST., MT.Publikasi dan Dokumentasi : Mauldy Laya, S.Kom., M.Kom.Toto Supriyanto, ST., MT.Sponsorship : Syupriadi Nasution, ST.A Damar Aji, ST., MKom.Perlengkapan : Indra Z., ST., MKom.Entis Sutisna, ST.Konsumsi : Dra. Wartiyati, MSi.Serifikat : Drs. Latif Mawardi, MKom.Reviewer:1. Prof. T. Basuruddin, MSc., PhD. (Universitas Indonesia)2. Prof. Dr. V.R Singh (Chairman IEEE Delhi Section)3. Prof. Tsong P. Perng, PhD. (NTHU-Taiwan)4. Prof. Dr. Ir. Harry Sudibyo S., DEA. (Universitas Indonesia)5. Dr. Santoso Sukirno (Universitas Indonesia)6. Prof. Dr. Ir. Eko Tjipto Rahardjo, MSc. (Universitas Indonesia)7. Dr.Eng. Son Kuswandi (ITS)8. Dr-Ing. Cuk Imawan (Universitas Indonesia)9. Ir. Era Purwanto, M.Eng. (PENS-ITS)10. Ir. Carlos RS, MT., (Politeknik Negeri Sriwijaya)11. Dr. Ir. Gibson Hilman Sianipar (ITB)12. Dr. Hiskia (LIPI)13. Dr. Drs. Hanief S. Ghofur, SAg., MHum (Staf Ahli Kemendikbud RI)Keynote Speaker:1. Prof. Dr. Ir. Djoko Santoso, MSc. (Dirjen Dikti Kemendikbud RI)2. Dr. Ir. Mashury Wahab, M.Eng. (Ketua Asosiasi RADAR Indonesia, AsRI)3. Ir. Mombang Sihite, MM. (Presiden Direktur PT. Azbil Berca Indonesia)4. Budianto Surbakti, ST., MM. (Sales Manager Energy & Power Plant SegmentPT.Schneider Electric Indonesia)ISBN: 978-602-97832-0-9 1

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTASAMBUTAN KETUA PANITIAKita bersyukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena kasih dan rahmat-Nya kita dapatbertemu pada acara Seminar Nasional Teknik Elektro (SNTE) 2012 dengan tema “PeningkatanKualitas Penelitian Sains Terapan dalam Upaya Meningkatkan Produktivitas Industri Nasional”.Pelaksanaan seminar ini merupakan agenda Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Jakartayang rutin diadakan setiap tahun.Maksud diadakannya SNTE-2012, memasuki era globalisasi pada fenomena perubahanbidang sains, teknologi, ekonomi, dan sistem informasi dengan prespektif yang lebih luas,adanya berbagai bencana alam yang merupakan tantangan strategis perguruan tinggi dan instansipenelitian untuk mengaktualisasikan diri dalam menyelesaikan tantangan ini, serta mewujudkansumber daya manusia yang berkualitas, unggul, dan trampil memberdayakan IPTEK. Melaluiseminar ini diharapkan agar kita dapat melengkapi kemampuan akademik secara integratif, baikdari aspek-aspek teoritik maupun aspek praktis (terapan) ditengah-tengah perubahan kehidupanbermasyarakat, berbangsa, dan bernegara.Adapun tujuan SNTE-2012 sebagai bentuk salah satu pelaksanaan Tridharma PerguruanTinggi, untuk mempublikasikan hasil penelitian secara nasional dan sebagai wahana interaksikemitraan antara para peneliti mensinergikan antara penelitian di Perguruan Tinggi dan inovasidi industri. Dalam proses pengembangan kwalitas potensi akademik dalam upaya Link andMatch antara perguruan tinggi, lembaga penelitian dan industri, membutuhkan sumber dayayang memiliki sikap kreatif, inovatif, tanggap terhadap perkembangan IPTEK untuk mendorongterciptanya masyarakat dialogis dan terbuka, saling mengisi, membangun untuk mendorongkemandirian bangsa.Sedangkan sasaran SNTE-2012 terciptanya pembaharuan diri yang satu dengan yang lainuntuk dapat melahirkan pemikiran-pemikiran strategis sesuai dengan pola ilmiah pokok yangdikembangkan melalui jalur pengembangan penelitian (riset), teknologi, dan kualitas akademikuntuk mempersiapkan masyarakat mandiri. Seminar Nasional Teknik Elektro 2012menampilkan pembicara kunci Prof. Dr. Ir. Djoko Santoso, MSc., dari Dirjen Dikti KementerianPendidikan dan Kebudayaan RI, Dr. Ir. Mashury Wahab, M. Eng. Ketua Asosiasi RADARIndonesia dan Peneliti PPET LIPI Bandung, serta pakar praktisi mewakili industri di Indonesia.SNTE-2012 diikuti sekitar 90 orang pemakalah dari berbagai Perguruan Tinggi dan InstansiPenelitian di Indonesia meningkat dibandingkan dengan SNTE-2011. Peneliti tersebut berasaldari: Universitas Kristen Petra Surabaya, Universitas Sultan Ageng Tertayasa Banten,Universitas Brawijaya, Institut Teknologi Adhitama Surabaya, Universitas Lampung, ITS, UI,Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya, LAPAN, LIPI, Akademi Teknik Industri Makasar,STIKOM Dinamika Bangsa Jambi, Universitas Negeri Menado, Universitas Negeri Jakarta,Universitas Riau, Universitas Sriwijaya Palembang, Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang,Politeknik Negeri Perkapalan Surabaya, Politeknik Negeri Jakarta dan Universitas Pancasila.Kita mengharapkan seminar ini dapat melangkah ke depan lagi, mengintegrasikan ilmudan teknologi melalui penelitian dalam mengatasi permasalahan dan memberikan repon yangtepat, yang menyumbangkan hal yang positif dalam pembangunan dan perubahan di dalammasyarakat. Tidak lupa kami ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada para sponsoryang mendukung kegiatan ini sehingga dapat berjalan sebagaimana mustinya. Denganterselenggaranya seminar ini, kami selaku panitia menyampaikan bahwa kesuksesan SNTE-2012adalah berkat dukungan, kerjasama, dan partisipasi dari semua pihak yang terkait. Selamatberseminar semoga kontribusi yang diberikan oleh para peneliti dapat bermakna untukkemakmuran dan kesejahteraan umat manusia.Depok, 06 Desember 2012Panitia SNTE-2012Ketua,Drs. Aminuddin Debataraja, ST., MSi.NIP.19650425 199703 1 0012 ISBN: 978-602-97832-0-9

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTASAMBUTAN KETUA JURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI JAKARTAPuji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah Subhanallahu wa Ta’ala, atas limpahan rahmatdan karunia-Nya, Seminar Nasional Teknik Elektro (SNTE) tahun 2012 dapat diselenggarakansesuai waktu yang direncanakan. Seminar ini merupakan kegiatan rutin tahunan Jurusan TeknikElektro Politeknik Negeri Jakarta sebagai wadah pertemuan ilmiah para akademisi, peneliti danpraktisi industri.Sebagai akademisi dan praktisi, kita berkewajiban untuk menghimpun sinergi dalammenyumbangkan pemikiran konstruktif guna memajukan bidang ilmu pengetahuan danteknologi terapan di Negara kita. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di negara majukhususnya di bidang teknik elektro telah membawa dunia ini semakin maju dan ini merupakanpeluang sekaligus tantangan bagi kita untuk memanfaatkannya demi kemajuan dankesejahteraan bangsa ini.Seminar Nasional Teknik Elektro (SNTE) tahun 2012 ini, mengambil tema “PeningkatanKualitas Sains Terapan dan Teknologi dalam Upaya Meningkatkan Produktivitas IndustriNasional”. Dengan tema ini, kami berharap SNTE 2012 menjadi ajang diseminasi hasil-hasilinovasi para akademisi dan praktisi sehingga akan semakin meperkaya wawasan IPTEKS.Melalui seminar ini pula berharap menjadi jembatan emas untuk menghubungkan paraakademisi dengan praktisi industri sehingga akan terjadi kerjasama riset terapan yang padaakhirnya akan membawa perubahan dari prototype menjadi produk yang bisa dinikmatimasyarakat.Seminar nasional ini dapat diselenggarakan dengan baik atas bantuan berbagai pihak,baik internal maupun eksternal. Maka, perkenankan kami menyampaikan terima kasih yangsebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah berkontribusi atas terselelenggaranya SeminarNasional Teknik Elektro tahun 2012. Ucapan terima kasih secara khusus kami sampaikankepada keynote speaker, pemakalah, juga seluruh panitia pelaksana yang telah bekerja maksimalsehingga seminar ini dapat berlangsung dengan sukses.Depok, 06 Desember 2012Jurusan Teknik Elektro PNJKetua,Iwa Sudradjat, ST. MT.NIP. 19610607 198601 1 002ISBN: 978-602-97832-0-9 3

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTASAMBUTAN DIREKTURPOLITEKNIK NEGERI JAKARTAPuji dan syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan YME atas segala karuniadan rahmat-Nya yang diberikan kepada kita sekalian sehingga sampai saat ini kita dalamkeadaan sehat dan dapat melaksanakan tugas serta kewajiban kita masing-masing tanpa halangansuatu apapunSaya menyambut baik dan mengucapkan selamat atas kegiatan Seminar Nasional TeknikElektro Politeknik Negeri Jakarta tahun 2012 karena hal ini merupakan tanggung jawab kitabahwa penelitian merupakan salah satu kewajiban yang harus dilaksanakan dari Tri DarmaPerguruan Tinggi yang harus dilakukan. Untuk mengetahui sudah sampai seberapa jauhpenelitian yang telah dilakukan, maka perlu dilakukan seminar ini dan yang terpenting jangansampai ada duplikasi penelitian yang pada akhirnya jangan sampai terjadi plagiat.Menurut Undang-undang Nomor 12 tahun 2012 tentang Pendidikan Tinggi, pada pasal46 ayat (2) bahwa hasil penelitian wajib disebarluaskan dengan cara diseminarkan,dipublikasikan dan atau dipatenkan oleh Perguruan Tinggi. Hal ini berarti seminar inimerupakan sebuah kewajiban yang harus dilakukan dari suatu hasil penelitian.Tak lupa ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada seluruhPemangku Kepentingan baik Akademisi, Pemerintah dan Industri serta Panitia yang mendukungkegiatan ini dapat terlaksana dengan baik.Harapan saya Seminar Nasional Teknik Elektro Politeknik Negeri Jakarta tahun 2012 inidapat dijadikan kegiatan rutin dan juga dapat ditingkatkan menjadi Seminar Internasional agaVisi dan Misi Politeknik Negeri Jakarta dapat segera tercapai.Akhir kata saya berharap kepada para Pemangku Kepentingan untuk terus dapatmendukung kegiatan ini agar Seminar Nasional ini dapat berjalan dengan sukses dan lancer.Depok, 06 Desember 2012Politeknik Negeri JakartaDirektur,Abdillah, SE., MSi.NIP 19590309 198910 1 0014 ISBN: 978-602-97832-0-9

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAJADWAL ACARASEMINAR NASIONAL TEKNIK ELEKTRO (SNTE)TAHUN 2012Waktu Kegiatan Penanggung jawab08.00 – 08.30 WIB Registrasi Peserta Penerima tamuPembukaanAcaraMenyanyikan Lagu Kebangsaan Indonesia Raya AcaraLaporan Ketua PanitiaKetua Panitia SNTE201208.30 – 09.00 WIBSambutan Ketua Jurusan Teknik Elektro Ketua Jurusan TeknikElektro PNJIwa Sudradjat, ST., MT.09.00 – 10.00 WIBSambutan Direktur Politeknik Negeri JakartaSekaligus Membuka Seminar Nasional TeknikElektro 2012Pembicara Tamu I :Prof. Dr. Ir. Djoko Santoso, MSc.Dirjen Dikti Kemendikbud RI“Masa Depan Pendidikan Politeknik ditinjaudari sumber daya manusia, kurikulum danUU PT”10.00 – 10.15 WIB Coffee Break Panitia10.15 – 11.15 WIBPembicara Tamu II :Dr. Ir. MashuryWahab, M.Eng.,KetuaAsosiasi RADAR Indonesia (AsRI)“PerkembanganPenelitianTeknologi RADARdi Indonesia”10.20 – 11.55 WIBPembicara tamu III :Ir. Mombang Sihite, MM.President Director of PT. Azbil BercaIndonesia12.00 – 12.30 WIB Pembicara Tamu IV :Budianto Surbakti, ST., MM.Sales Manager Global Sales IndonesiaDirektur PoliteknikNegeri JakartaAbdillah, SE., MSi.Moderator :Drs. AminuddinDebataraja, ST., MSi.Moderator :Indri Neforawati, ST.,MT.Moderator :Dra. Wartiyati, MSi.Moderator :Drs. SyupriadiNasution, MKom.Infrastructure Business PT. SchneiderIndonesia12.30 – 13.00 WIB Ishoma Konsumsi13.00 – 15.30 WIB Presentasi Sesi Paralel ModeratorSesi ParalelRuang Seminar I (Ruang Aula Gedung Q Lantai 3)Waktu Pembicara Judul Makalah Moderator13.00 – 13.15 WIB13.20 – 13.35 WIBMuhammad Rozali ,Bhakti Yudho Supraptodan Djulil AmriNoveri Lysbetti M danEdy ErviantoPERANCANGANGRAPHICAL USERINTERFACE (GUI) UNTUKPENGENDALIAN SUHUPADA STIRRED TANKHEATER BERBASISMICROSOFT VISUALBASIC 6.0DATA LOGGER SENSORSUHU BERBASISMIKROKONTROLERBenny, ST., MTBenny, ST., MTISBN: 978-602-97832-0-9 5

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAWaktu Pembicara Judul Makalah ModeratorATMEGA 8535 DENGAN PCSEBAGAI TAMPILAN13.40 – 13.55 WIB14.00 – 14.15 WIB14.20 – 14.35 WIBSofiar Agusta, TonyMulia dan M. SidikArief Budiman danPrawitoEmir Nasrullah, AgusTrisanto dan KurniaRamdhani14.40 – 14.55 WIB Aminuddin dan Hiskia15.00 – 15.15 WIB Kusnadi dan Prawito15.20 – 15. 35 WIB Syaprudin dan DarwinINSTRUMEN PENGUJIANBUTA WARNA OTOMATISDISAIN DANIMPLEMENTASI FIELD-PROGRAMMABLE GATEARRAY UNTUKIDENTIFIKASI CITRAWAJAH MENGGUNAKANARTIFICIAL NEURALNETWORKSMODEL SISTEM KONTROLPEMILAHAN PRODUKBERBENTUK KOTAKIMPLEMENTASI KONTROLOTOMASITISASITERINTEGRASI PADASISTEM FLOW INJECTIONANALISIS BERBANTUANMIKROKONTROLERKONVERTER AC-DC TIGAFASA TERKENDALITERHADAP TOTALHARMONIC DISTORTION(THD) PADA BEBANINDUKTIF BERBASIS LAB-VIEWSIMULASI SISTEMFILLING-DRAININGCONTROLLERBenny, ST., MTBenny, ST., MTBenny, ST., MTBenny, ST., MTBenny, ST., MTBenny, ST., MTRuang Seminar II (Ruang Teleconference Gedung Q Lantai 3)Waktu Pembicara Judul Makalah ModeratorANALISA DGA TERHADAP Isdawimah,13.00 – 13.15 WIBKINERJA TRANSFORMATORDjulil Amri 30 MVA GARDU INDUKBETUNG MENGGUNAKANMETODE FUZZYST., MT.13.20 – 13.35 WIBRudy Setyabudy, EkoAdhi Setiawan, HartonoBS dan Budiyanto13.40 – 13.55 WIB Masjono14.00 – 14.15 WIB Ferry Johnny SangariPENINGKATAN KINERJAGRID TIE INVERTER PADAJARINGAN LISTRIK MIKROSAAT KONDISI ISLANDINGDENGAN PENAMBAHANPERANGKAT UPS(Uninterrupted Power Supply)DESAIN DAN SIMULASIKONVERTER ENERGIGELOMBANG LAUT SEBAGAIPEMBANGKIT TENAGALISTRIKRANCANGAN DAN UJICOBAPROTOTIPE PEMBANGKITLISTRIK PASANG SURUT DISULAWESI UTARAIsdawimah,ST., MT.Isdawimah,ST., MT.Isdawimah,ST., MT.14.40 – 14.55 WIB Yusak Tanoto, BASELINE ENERGY USE Isdawimah,6 ISBN: 978-602-97832-0-9

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAWaktu Pembicara Judul Makalah ModeratorMurtiyanto Santoso danEmmy HoseaBASED RESIDENTIALLIGHTING LOAD CURVEESTIMATION: A CASE OFST., MT.15.00 – 15.15 WIB15.20 – 15. 35 WIBFatahula dan IksanKamilImam Halimi danEntisSutisna15.40 – 15.55 WIB SutantoHetty Rohayani. AH danHerti YaniSURABAYARANCANG BANGUN SISTEMPENGAMAN MOTOR LISTRIKDENGAN BANTUAN PLCEFISIENSI ENERGI LISTRIKMENGGUNAKAN CAPASITORPADA JARINGAN INSTALASILISTRIKPERUBAHAN JARAKELEKTRODA TERHADAPARUS LISTRIK DAN KADARMINYAK SERTA LEMAKPADA PENGOLAHAN AIRLIMBAH SECARAELEKTROKOAGULASIRANCANGAN SISTEMINFORMASI PERPUSTAKAANBERBASIS WEB (STUDIKASUS STIKOM DINAMIKABANGSA JAMBI)SEGMENTASI MORFOLOGIUNTUK MENGKUANTIFIKASIHASIL PEMERIKSAAN PAPSMEAR DALAM MENDETEKSIIsdawimah,ST., MT.Isdawimah,ST., MT.Isdawimah,ST., MT.Ruang Seminar III (Ruang kelas PT BADAK Gedung Q Lantai III)Waktu Pembicara Judul Makalah ModeratorNur FauziSoelaiman,13.00 – 13.15 WIBST., MKom.13.20 – 13.35 WIB13.40 – 13.55 WIBSuprapto dan KentyWantri AnitaHetty Rohayani. AH danHerti Yani14.00 – 14.15 WIB Adhi Mahendra14.40 – 14.55 WIB15.00 – 15.15 WIB15.20 – 15. 35 WIB15.40 – 15.55 WIBMulyono, Aniati MurniArimurty dan DinaCahyatiMauldy Laya danJuniardi IbrahimAbdul Aziz danMuhammad Nur ArifinIndri Neforawati danHanifa ShofiahKANKER SERVIKSANALISIS SISTEMPENDUKUNG KEPUTUSANPEMBELIAN BARANGDENGAN MENGGUNAKANFUZZY METODE MAMDANIPERANCANGAN ANTENAMIKROSTRIP BOW-TIE PADAAPLIKASI ULTRA WIDEBANDKAJIAN PEMILIHAN CIRISEQUENTIAL FORWARDFLOATING SELECTION (SFFS)DAN TRANSFORMASIKOMPONEN UTAMA PADADATA CITRA RADAR SKALAKECILSISTEM PENGENALANQRCODE UNTUK APLIKASIOTENTIFIKASI KEHADIRANPERANCANGAN DANIMPLEMENTASI SISTEMINFORMASI BEASISWA PNJBERBASIS WEBAPLIKASI E-LEARNINGNur FauziSoelaiman,ST., MKom.Nur FauziSoelaiman,ST., MKom.Nur FauziSoelaiman,ST., MKom.Nur FauziSoelaiman,ST., MKom.Nur FauziSoelaiman,ST., MKom.Nur FauziSoelaiman,ST., MKom.Nur FauziISBN: 978-602-97832-0-9 7

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAWaktu Pembicara Judul Makalah ModeratorKRYPTOGRAFI KLASIK Soelaiman,ST., MKomPERANCANGAN SISTEM Nur Fauzi16.00 – 16.15 WIB Achmad Bachris SatiKEBIDANANINFORMASI MANAJEMEN Soelaiman,PADA PRAKTIKST., MKomRuang Seminar IV (Ruang kelas PT PLN Gedung Q Lantai III)Waktu Pembicara Judul Makalah ModeratorANALISIS SIMULASI UNTUK AgusMEMPREDIKSI BATAS Wagyana,STABILITAS CHATTER ST., MT.13.00 – 13.15 WIB Agus Susanto BERBASIS PERSAMAANGETARAN SATU DERAJATKEBEBASAN PADA PROSESBUBUT13.20 – 13.35 WIB13.40 – 13.55 WIB14.00 – 14.15 WIB14.40 – 14.55 WIB15.00 – 15.15 WIBMat Syai’in, AdiSoeprijanto, OntosenoPenangsang dan JamalDarusalam GiuToto Supriyanto, TeguhFirmansyah, danAchmad Budi FathoniWhempy, DaniRahmaniar, DianFigiana, MurieDwiyaniti dan KendiMoro NSRika Novita Wardhanidan Mera KartikaDelimayantiMohamad Fathurahmandan Kalamullah Ramli15.20 – 15. 35 WIB Latif Mawardi15.40 – 15.55 WIBWartiyati dan MintoRahayuINTEGRASI SUMBERRENEWABLE ENERGY PADASISTEM DISTRIBUSIMENGGUNAKAN METODEDIRECT ZBR+IPSORANCANG BANGUNMULTIBAND BAND PASSFILTER DENGAN CROSS OPENSTUBMONITORING POSISI KERETAREL LISTRIK JAKARTA-BOGOR MENGGUNAKAN GPSDAN KOMUNIKASI GSMANALISIS PENERAPANMETODE KONVOLUSI UNTUKREDUKSI DERAU PADACITRA DIGITALEFISIENSI KINERJAPENGELOLAAN ENERGIPADA ARSITEKTUR DATACENTER KOMPUTASI AWANMENGGUNAKANGREENCLOUDSISTEM PREDIKSIMAHASISWA DROP OUTDENGAN MENGGUNAKANMETODE BAYESIANNETWORKSTRATEGIPENYELENGGARAANPENDIDIKAN BELA NEGARADALAM PENDIDIKANKEWARGANEGARAAN(STUDI KASUS DIPERGURUAN TINGGI)AgusWagyana,ST., MT.AgusWagyana,ST., MT.AgusWagyana,ST., MT.AgusWagyana,ST., MT.AgusWagyana,ST., MT.AgusWagyana,ST., MT.AgusWagyana,ST., MT.8 ISBN: 978-602-97832-0-9

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTADAFTAR ISISusunan PanitiaSambutan Ketua PanitiaSambutan Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri JakartaSambutan Direktur Politeknik Negeri JakartaJadwal Acara12345A. Bidang Teknik ElektronikaKode Judul Makalah Hal(TE)TE-01PERANCANGAN GRAPHICAL USER INTERFACE (GUI) UNTUKPENGENDALIAN SUHU PADA STIRRED TANK HEATER BERBASISMICROSOFT VISUAL BASIC 6.001-06TE-02TE-03TE-04TE-05TE-06TE-07Muhammad Rozali , Bhakti Yudho Suprapto dan Djulil AmriDATA LOGGER SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLERATMEGA 8535 DENGAN PC SEBAGAI TAMPILANNoveri Lysbetti M dan Edy ErviantoINSTRUMEN PENGUJIAN BUTA WARNA OTOMATISSofiar Agusta, Tony Mulia dan M. SidikDISAIN DAN IMPLEMENTASI FIELD-PROGRAMMABLE GATEARRAY UNTUK IDENTIFIKASI CITRA WAJAH MENGGUNAKANARTIFICIAL NEURAL NETWORKSArief Budiman dan PrawitoMODEL SISTEM KONTROL PEMILAHAN PRODUK BERBENTUKKOTAKEmir Nasrullah, Agus Trisanto dan Kurnia RamdhaniIMPLEMENTASI KONTROL OTOMASITISASI TERINTEGRASIPADA SISTEM FLOW INJECTION ANALISIS BERBANTUANMIKROKONTROLERAminuddin dan HiskiaSIMULASI SISTEM FILLING-DRAINING CONTROLLERSyaprudin dan Darwin07-1213-2122-2627-3435-4142-48B. Bidang Teknik ListrikKode Judul Makalah Hal(TL)TL-01KONVERTER AC-DC TIGA FASA TERKENDALI TERHADAP TOTALHARMONIC DISTORTION (THD) PADA BEBAN INDUKTIF BERBASISLAB-VIEW01-06ISBN: 978-602-97832-0-9 9

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAKode Judul Makalah Hal(TL)TL02TL-03Kusnadi dan PrawitoANALISA DGA TERHADAP KINERJA TRANSFORMATOR 30 MVAGARDU INDUK BETUNG MENGGUNAKAN METODE FUZZYDjulil AmriPENINGKATAN KINERJA GRID TIE INVERTER PADA JARINGANLISTRIK MIKRO SAAT KONDISI ISLANDING DENGANPENAMBAHAN PERANGKAT UPS (UNINTERRUPTED POWERSUPPLY)07-1314-21TL-04TL-05TL-06TL-07TL-08Rudy Setyabudy, Eko Adhi Setiawan, Hartono BS dan BudiyantoDESAIN DAN SIMULASI KONVERTER ENERGI GELOMBANG LAUTSEBAGAI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIKMasjonoRANCANGAN DAN UJICOBA PROTOTIPE PEMBANGKIT LISTRIKPASANG SURUT DI SULAWESI UTARAFerry Johnny SangariBASELINE ENERGY USE BASED RESIDENTIAL LIGHTING LOADCURVE ESTIMATION: A CASE OF SURABAYAYusak Tanoto, Murtiyanto Santoso dan Emmy HoseaRANCANG BANGUN SISTEM PENGAMAN MOTOR LISTRIKDENGAN BANTUAN PLCFatahula dan Iksan KamilEFISIENSI ENERGI LISTRIK MENGGUNAKAN CAPASITOR PADAJARINGAN INSTALASI LISTRIKImam Halimi dan EntisSutisna22-2829-3233-3738-4243-46C. Bidang Teknologi Informasi dan TelekomunikasiKode Judul Makalah Hal(TI)TI-01TI-02RANCANGAN SISTEM INFORMASI PERPUSTAKAAN BERBASISWEB (STUDI KASUS STIKOM DINAMIKA BANGSA JAMBI)Hetty Rohayani. AH dan Herti YaniSEGMENTASI MORFOLOGI UNTUK MENGKUANTIFIKASI HASILPEMERIKSAAN PAP SMEAR DALAM MENDETEKSI KANKERSERVIKS01-0304-08TI-03Suprapto dan Kenty Wantri AnitaANALISIS SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN PEMBELIANBARANG DENGAN MENGGUNAKAN FUZZY METODE MAMDANIHetty Rohayani. AH dan Herti Yani09-1210 ISBN: 978-602-97832-0-9

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAKode Judul Makalah Hal(TI)TI-04TI-05PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP BOW-TIE PADA APLIKASIULTRA WIDEBANDAdhi MahendraKAJIAN PEMILIHAN CIRI SEQUENTIAL FORWARD FLOATINGSELECTION (SFFS) DAN TRANSFORMASI KOMPONEN UTAMAPADA DATA CITRA RADAR SKALA KECIL13-2223-29TI-06TI-07TI-08TI-09TI-10TI-11TI-12TI-13TI-14TI-15Mulyono, Aniati Murni Arimurty dan Dina CahyatiSISTEM PENGENALAN QRCODE UNTUK APLIKASI OTENTIFIKASIKEHADIRANMauldy Laya dan Juniardi IbrahimPERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM INFORMASIBEASISWA PNJ BERBASIS WEBAbdul Aziz dan Muhammad Nur ArifinRANCANG BANGUN MULTIBAND BAND PASS FILTER DENGANCROSS OPEN STUBToto Supriyanto, Teguh Firmansyah, dan Achmad Budi FathoniMONITORING POSISI KERETA REL LISTRIK JAKARTA-BOGORMENGGUNAKAN GPS DAN KOMUNIKASI GSMWhempy, Dani Rahmaniar, Dian Figiana, Murie Dwiyaniti dan Kendi MoroNSANALISIS PENERAPAN METODE KONVOLUSI UNTUK REDUKSIDERAU PADA CITRA DIGITALRika Novita Wardhani dan Mera Kartika DelimayantiEFISIENSI KINERJA PENGELOLAAN ENERGI PADA ARSITEKTURDATA CENTER KOMPUTASI AWAN MENGGUNAKANGREENCLOUDMohamad Fathurahman dan Kalamullah RamliSISTEM PREDIKSI MAHASISWA DROP OUT DENGANMENGGUNAKAN METODE BAYESIAN NETWORKLatif MawardiAPLIKASI E-LEARNING KRYPTOGRAFI KLASIKIndri Neforawati dan Hanifa ShofiahPERANCANGAN SISTEM INFORMASI MANAJEMEN PADAPRAKTIK KEBIDANANAchmad Bachris SatiPEMANFAATAN NOISE RADAR KAPAL UNTUKPEMANTAUAN CURAH HUJAN WILAYAH LOKALGinaldi Ari, Asif Awaludin dan Soni Aulia Rahayu30-3334-4445-5152-5758-6364-7273-7879-8384-8990-94ISBN: 978-602-97832-0-9 11

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAD. Bidang TeknologiKode Judul Makalah Hal(EM)EM-01 ANALISIS SIMULASI UNTUK MEMPREDIKSI BATAS STABILITASCHATTER BERBASIS PERSAMAAN GETARAN SATU DERAJATKEBEBASAN PADA PROSES BUBUT01-06Agus Susanto.EM-02 INTEGRASI SUMBER RENEWABLE ENERGY PADA SISTEMDISTRIBUSI MENGGUNAKAN METODE DIRECT ZBR+IPSOMat Syai’in, Adi Soeprijanto, Ontoseno Penangsang dan Jamal DarusalamGiuEM-03 PERUBAHAN JARAK ELEKTRODA TERHADAP ARUS LISTRIK DANKADAR MINYAK SERTA LEMAK PADA PENGOLAHAN AIRLIMBAH SECARA ELEKTROKOAGULASI07-1415-21SutantoE. Bidang HumanioraKode Judul Makalah Hal(HU)HU-01 STRATEGI PENYELENGGARAAN PENDIDIKAN BELA NEGARADALAM PENDIDIKAN KEWARGANEGARAAN (STUDI KASUS DIPERGURUAN TINGGI)Wartiyati, Minto Rahayu01-0912 ISBN: 978-602-97832-0-9

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTAPROSIDINGISBN: 978-602-97832-0-9 13

SNTE-2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTA14 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 1PERANCANGAN GRAPHICAL USER INTERFACE (GUI) UNTUKPENGENDALIAN SUHU PADA STIRRED TANK HEATER BERBASISMICROSOFT VISUAL BASIC 6.0Muhammad Rozali 1 , Bhakti Yudho Suprapto 2 , Djulil Amri 31. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya,Jl. Raya Palembang – Prabumulih km 32, Indralaya, 30662Email : rozali_salim@yahoo.comAbstrakHeater mempunyai peranan penting dalam proses industri. Salah satunya fungsi heater digunakan pada stirred tankheater. Sistem kontrol suhu pada stirred tank heater yang utama adalah kontrol posisi bukaan burner. Pada penelitianini, dirancang sebuah Graphical User Interface (GUI) yang difungsikan sebagai monitoring suhu dan mengontrol posisibukaan burner. Metode kontrol yang digunakan pada kontrol suhu stirred tank heater adalah fuzzy logic control.Sedangkan bahasa pemrograman yang digunakan adalah Microsoft visual basic 6.0 pada PC dan codevision AVRdalam mikrokontrolerATMega 8535. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa persentase kesalahan dari perpindahanposisi bukaan burner terhadap nilai logika output adalah 0%. Interval waktu pengambilan nilai error sebelumnya sangatmempengaruhi nilai delta error.AbstractDesign program control the temperature on stirred tank heater use fuzzy logic control based visual microsoftbasic 6.0. Heater has an important role in the process industry. One of these functions is used in stirred tank heaterheater. The main temperature control system instirred tank heater is the control position openings burner. In thisResearch, Graphical User Interface (GUI) serves as a temperature monitoring and controlling position openings burner.Control method used in temperature control stirred tank heater is fuzzy logic control. Microsoft visual basic 6.0 is usedto programming language on the PC andcodevision AVR inmicrocontrollerATMega 8535. From the test resultsobtained that the error percentage of displacement position openings with output logic value is 0%. Time Interval ofretrieval previous error value greatly affects the value of the delta error.Keyword : Stirred tank heater, GUI, fuzzy logic control, Microsoft Visual Basic 6.01. PendahuluanDi industri, heater mempunyai peranan penting dalamproses industri. Salah satunya fungsi heater digunakanpada Stirred Tank Heater. Stirred Tank Heater adalahtangki pengaduk yang sering digunakan pada industrikimia untuk melakukan reaksi secara batch pada skalakecil menghasilkan suatu material baru. Material barutersebut merupakan hasil proses dari pencampuran duamaterial yang digabungkan menjadi satu atau hanyamenggunakan satu material dengan adanya bantuankatalis sehingga dapat menghasilkan material yang baruserta dilalui dengan proses pemanasan.Burner pada stirred tank heater menggunakan gassebagai bahan bakar. Posisi bukaan burner sangatmempengaruhi kenaikan suhu pada stirred tank heater.Untuk mengontrol suhu agar mencapai set point yangdiinginkan, maka burner tersebut harus dikontrol, agarefisiensi gas bisa maksimal.Pada penelitian ini dibuat desain rancangan GrapichalUser Interface (GUI) menggunakan microsoft visualbasic 6.0 dan memanfaatkan algoritma fuzzy logiccontrol yang berfungsi sebagai program kontrol burnerpada stirred tank heater. GUI berperan sebagai alatbantu operator dalam memonitor dan mengontrol suhupada stirred tank heater. Sehingga diharapkan dapatmelakukan pengontrolan burner pada stirred tankheaterSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 22. Metode PenelitianPenelitian diawali dengan merancang peralatan stirredtank heater seperti yang terlihat pada gambar 1. Sebagaipemanasnya dipergunakan kompor dengan bahan gassehingga dapat meningkatkan suhu hingga yangdiinginkan. Suhu pada stirred tank heater ini di ukurmenggunakan termokopel type-k dan rangkaianpengkondisi sinyal sebagai penguat sinyal. GUImengolah suhu pada stirred tank heater menggunakanfuzzy logic control, lalu memberikan sinyal numerik kekontrol burner dalam hal ini adalah mikrokontroler.Sinyal tersebut diolah di mikrikontroler untuk kemudianmenentukan aksi yang akan dilakukan oleh burner.Gambar 3 tampilan GUI kontrol suhuGUIKontrolburnerThermometerTStirredtankheaterburnerGambar 1 sistem kendali suhu pada stirred tank heaterBlok diagram dari sistem kendali suhu pada stirred tankheater menggunakan metode fuzzylogiccontrolditunjukkan pada gambar 3 berikut:Gambar 2 blok diagram sistem kendali suhu2.1. Graphical User Interface (GUI) [1]GUI pada penelitian ini berfungsi sebagai monitoringdan program kontrol suhu menggunakan metode fuzzylogic control dan dibuat dengan berbasis Microsoftvisual basic6.0.gas2.2. Microsoft Visual Basic 6.0 [2]Microsoft visual basic 6.0 merupakan program yangdigunakan untuk membuat GUI. Program ini berfungsiuntuk memproses suhu yang terbaca pada stirred tankheater sehingga menjadi crisp fuzzy input logic control.Crisp input tersebut berupa error dan delta error(selisih error sekarang dan error sebelumnya). Keduacrisp input tersebut akan di proses oleh fuzzy logiccontrol.Output dari fuzzy logic control berupa suatunilai untuk pemilihan logika bukaan burner. Data inidikirim ke mikrokontroler melalui komunikasi serialRS232.2.3. Fuzzy logic control [3]Fuzzy logic control akan mengevaluasi tiap fuzzy inputyaitu error dan delta error dari hasil pembacaan suhustirrer tank heater kemudian melakukan perhitungansinyal kontrol melalui tahapan fuzzifikasi, evaluasi ruledan defuzzifikasi. Sistem inferensi fuzzy yangdigunakan yaitu metode Mamdani.2.3.1. FuzzifikasiFuzzifikasi merupakan proses mengubah crisp inputmenjadi fuzzy input. Dalam perancangan fuzzy logiccontrol ini terdapat 2 fungsi keanggotaan fuzzy input(Error dan delta error).Gambar 4 fungsi keanggotaan errorISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 3Gambar 5 fungsi keanggotaan deltaerrorGambar 6 fungsi keanggotaan crispoutput2.3.2. Evaluasi aturanMetode pengambilan keputusan (inferensi) yangdigunakan dalam pemrograman ini adalah metode min(minimum), dimana hasil fuzzifikasi input error dandelta error diambil derajat keanggotaan terkecil. Nilaikeanggotaan terkecil dimasukkan ke dalam tabel basisaturan fuzzy.Tabel 1 Basis aturan fuzzyGambar 7 Flowchart Perancangan Program2.5. Flowchart GUIUntuk mendapatkan nilai fuzzy output pada modelfuzzyMamdani yaitu dengan menggunakan metodeLargest Of Maximum (LOM). Dimana nilai fuzzy outputdidapat dari nilai terbesar pada tabel basis aturan fuzzy.Dan nilai crisp output didapat dari nilai terbesar padahimpunan fuzzy output.2.3.3. DefuzzifikasiDefuzzifikasi berperan dalam mengubah nilai fuzzyoutput menjadi nilai crisp output . Nilai crisp outputakan menentukan aksi yang akan dilakukan oleh motorstepper sebagai penggerak burner.2.4. Flowchart Perancangan Program Kontrol SuhuGambar 8. FlowchartGUI2.6. Flowchart Logika Bukaan BurnerSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 43. Hasil dan PembahasanUntuk menguji pemrograman fuzzy logic control akandilakukan secara bertahap. Tahap pertama akandilakukan pengujian pemrograman fuzzifikasi tahapkedua dilakukan pengujian pemrograman evaluasiaturan dan tahap terakhir adalah pengujianpemrograman defuzzifikasi.Dalam pengujian fuzzy mengunakan text input padaprogram dan membandingkannya dengan perhitunganmanual. Sebagai contoh akan dicari nilai derajatkeanggotaan dari suatu fuzzy input yaitu error = 3 dandengan fungsi keanggotaan diperlihatkan pada gambar10 berikut:Gambar 9. flowchart logika bukaan burnerTabel 2 berikut adalah proses aktifasistepper, dimanapada saat data berada diantara 0 dan 4, maka motorstepper akan bergerak membuka burner dengan delay50 ms per step. Tabel 3 adalah prosesaktifasistepperdimana pada saat data lebih besar dari 4,maka motor stepper akan bergerak membuka burnerdengan delay 50 ms per step. Tabel 2 adalah prosesaktifasi stepper, dimana pada saat data sama dengan 0,maka motor stepper akan bergerak membuka danmenutup burner dengan delay 50 ms per step.Tabel 2. Langkah – langkah motor stepperopen burnerPin padaStepmikrokontrolerke-D.4 D.5 D.6 D.71 1 1 0 02 0 1 1 03 0 0 1 14 1 0 0 1Tabel 3. Langkah – langkah motorsteppercloseburnerPin padaStepmikrokontrolerke-D.4 D.5 D.6 D.71 1 0 0 12 0 0 1 13 0 1 1 04 1 1 0 0Gambar 10. Fungsi keanggotaan errorPada Gambar diatas, crisp input error = 3 akanmemotong derajat keanggotaan Z dan PS. Makaderajat keanggotaan dapat ditentukan sebagai berikut :Sedangkan untuk fuzzy input delta error yaitu dengan -1 dengan fungsi keanggotaan diperlihatkan sepertigambar dibawah ini:Gambar 11. Fungsi keanggotaan delta errorPada Gambar diatas, crisp input delta error = -1 akanmemotong derajat keanggotaan NS dan Z. Maka derajatkeanggotaan dapat ditentukan sebagai berikut :Langkah selanjutnya yaitu melakukan Pengujianpemrograman evaluasi aturan. Karena pada Fuzzifikasierror hanya ada 2 fungsi keanggotaan yang tidakbernilai 0 dan pada delta error juga hanya ada 2 fungsikeanggotaan yang tidak bernilai 0 maka hanya ada 4rule saja yang tidak bernilai 0 yaitu :• E_Z dan DE_NSISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 5• E_Z dan DE_Z• E_PS dan DE_NS=• E_PS dan DE_ZGambar 13. Posisi bukaan burner (a) 0 O(b) 180 OTabel 4. Pengujian kontrol burnerSetelah tahap evaluasi aturan, tahap berikutnya yaituPengujian program defuzzifikasi. Pada model fuzzymamdani, output fuzzy didapatkan dengan metodeLargest of Maximum (LOM). Solusi crisp diperolehdengan cara mengambil nilai terbesar dari domain yangmemiliki nilai keanggotaan maksimum.Dari data tabel 6diatas dapat dilihat persentasekesalahan kontrol burner antara posisi bukaan burnerperhitungan dan pengujian yaitu dengan persamaanberikut:== max (0,33 ; 0,4 ; 0,33 ; 0,6) = 0,6Dari penyelesaian diatas dan berdasarkan tabel basisaturan diketahui bahwa domain yang bernilaimaksimum adalah O1 dengan nilai 0,6. Dimana nilaifuzzy output O1 setelah defuzzifikasi didapatkan crispoutput yaitu 1.Sehingga didapatlah persentase kesalahan masing –masing fuzzy output terhadap kontrol bukaan burnersebagai berikut:Tabel 5.persentase kesalahan kontrol burnerHasil pengujian diatas selanjutnya dibandingkan denganhasil crisp output pada GUI yaitu sebagai berikut :Dari hasil pengujian fuzzy logic control didapat nilaikeanggotaan fuzzy input error dan delta error, nilaipada tabel basis aturan, nilai fuzzy output serta nilaicrisp output adalah sama dengan program yangdirancang.Gambar 12. Tampilan hasil fuzzyoutputPada fuzzy logic control terdapat tujuh crisp outputyang berfungsi sebagai logika kontrol bukaan burner.Pada perancangan program kontrol burner dimikrokontroler perpindahan satu step berlangsungselama 50 ms dan satu step sama dengan 0,9 O .Berikut adalah hasil pengujian perubahan posisi bukaanburner dari 0 O sampai dengan 180 O .(a)(b)Pada pengujian kontrol burner didapat perpindahanposisi burner pada perhitungan sama dengan pengujian.Tabel berikut menunjukkan tingkat keakuratanperpindahan posisi bukaan burner terhadap masingmasinglogika output.Tabel 6 persentase tingkat kesalahan perpindahan posisibukaan burnerLogika output Persentase (%)1 02 03 00 04 05 06 0Rata – rata 0SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 6Dari Tabel 6 di atas diketahui bahwa tingkat kesalahanperpindahan posisi bukaan burner terhadap logikaoutput secara keseluruhan adalah 0 %.4. KesimpulanBerdasarkan pelaksanaan perancangan dan pengujianyang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulanbahwa:1. Interval waktu pengiriman data ke mikrokontrolerdapat menentukan jumlah bukaan burner.2. Persentase kesalahan perubahan posisi bukaanburner terhadap logika output adalah 0%.3. Interval waktu pengambilan nilai error sebelumnyasangat mempengaruhi nilai delta error.Daftar Acuan[1]. Gladen, Jonathan, 2000, “Introduction to theGraphical User Interface”, New York: XeroxPARC and GUI, 1[2]. Tim Penyusun, 2005, Panduan Pemograman danReferensi Kamus Visual Basic 6.0. Madiun :Penerbit Andi.[3]. Kusuma, Dewi, 2003, Artificial Inteligence (teknikdan aplikasinya), Yogyakarta: Graha Ilmu.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 7DATA LOGGER SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLERATMEGA 8535 DENGAN PC SEBAGAI TAMPILANNoveri Lysbetti M 1 , Edy Ervianto 21Elektro, Teknik, Universitas Riau, Kampus Bina Widya, Pekanbaru, 28293, Indonesia2 Instrumentation and Control, Universitas Riau, Kampus Bina Widya, Pekanbaru, 28293, IndonesiaEmail : noverim@yahoo.comAbstrakPenelitian ini bertujuan untuk mengetahui prinsip kerja dari Data Logger Sensor Suhu Berbasis MikrokontrolerAtmega 8535 Dengan Personal Computer (PC) Sebagai Tampilan. Metode yang digunakan dalam penelitian iniadalah metoda merancang simulasi alat untuk mendeteksi dan merekam data-data suhu di dalam sebuah ruangan atausuhu benda-benda dalam setiap detik. Oleh karena itu, data logger untuk sensor suhu, berfungsi sebagai pencatat datasuhu dan menampilkan hasil pencatatan suhu secara terus-menerus melalui monitor PC. Sensor suhu yang digunakanadalah tipe DS1621, yang membaca suhu dengan range pengukuran dari 0 0 C sampai 50 0 C. Kemudian hasil pembacaansuhu dikirim ke mikrokontroler ATmega 8535 untuk diproses sebelum dikirim melalui RS232 menuju ke monitor PCuntuk di tampilkan dalam bentuk tabel. Untuk membuat database dan tampilan pada layar monitor digunakan softwareVisual Basic 6.0. Dari hasil pengujian data logger sensor suhu ini dapat digunakan untuk mengukur suhu ruangan dansuhu suatu benda dengan kenaikan/penurunan suhu sebesar 0,5 0 C. Error dari pengukuran sensor adalah 2,03%. DataLogger Sensor Suhu Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535 Dengan PC Sebagai Tampilan, telah bekerja sesuaidengan prinsip kerjanya.AbstractTEMPERATURE CENSOR OF DATA LOGGER BASED ON ATMEGA 8535 MICROCONTROLLERWITH PC DISPLAY. This research is aimed to observe the principle procedure of Temperature Logger Data Sensorbased on Atmega 8535 Microcontroller with Personal Computer Display. This research uses method for designingequipment simulation for detecting and recording temperature in a room or things for every second. Therefore, thefunction of Temperature Logger Data Sensor is to measure and display the temperature continuously through PCmonitor. The type of temperature censor used is DS1621 which can measure temperature from 0 ° C up to 50 ° C. Thedata is processed in Atmega 8535 microcontroller, and then the result is sent to PC monitor through RS232 whichdisplay data in table. Visual Basic 6.0 is used to create database and display data in monitor. The result of the studyshows that the Temperature Data Logger Sensor can be used to measure temperature of rooms or things whichfluctuation range of 0,5 ° C and the error of 2,03%. The Temperature Data Logger Sensor based on the Atmega 8535microcontroller works according to the procedure.Keywords :Data Logger, DS1621 Temperatur Censor, Microcontroller ATmega 8535, 232 Interface Serial,Thermocouple.1. PendahuluanSeiring dengan pesatnya kemajuan teknologi di segalabidang, maka meningkat pula daya pikir manusia akanteknologi tinggi sebagai kebutuhan. Dari perkembangankompleks tersebut, tentu muncul teknologi-teknologibaru. Kemajuan teknologi sangat membantu dalambidang informasi. Seperti halnya sensor, yang kinibanyak digunakan untuk mendapatkan informasi yangdiinginkan tanpa keterbatasan ruang dan waktu denganmendayagunakan secara maksimal cara kerja sistemsensor tersebut, yang dalam aplikasianya dibantudengan mikrokontroler.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 8Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat inisangat pesat sekali, terutama hal-hal yang dapatmembantu pekerjaan manusia sehingga menjadi lebihmudah dan efisien. Seperti melakukan pencatatan suhuyang saat ini dilakukan secara manual membuat pekerjanmenjadi tidak efisien. Apalagi jika pencatatan suhudiakukan secara terus-menerus dengan pencatatan suhutiap jam. Misalnya pencatatan statistik suhu dari sebuahkota, gunung, ruangan, ruang pembakaran padaPembangkit Listrik Tenaga Gas, dll pasti akan lebihmudah tanpa harus mencatat secara manual denganwaktu tertentu.Dalam hal ini dibutuhkan suatu alat yang dapat membuatpekerjaan tersebut menjadi lebih efisien dan mudah.Hanya dengan memasang sensor suhu tersebut padaruangan atau benda maka dapat diketahui berapa suhunyasecara terus menerus dan data pengukuran dari sensorsuhu dapat disimpan ke dalam sebuah PC berbentuk file(data base) dengan jangka waktu yang lama tergantungkapasitas harddisk yang digunakan pada PC tersebut.Data yang disimpan juga dapat diakses kapanpun dandata suhu beberapa bulan yang lalu dapat kita lihat dilayar monitor bentuk grafik atau tabel. Tampilan padamonitor dibuat menggunakan program visual basic 6.0.Tujuan dari penulisan ini adalah untuk membuat sebuahdata logger suhu yang menggunakan PC sebagai displaydan tempat penyimpanan data hasil pengukuran suhu,dan menguji kinerja dari sistem Data Logger Suhu.1.1. Perekam Data (Data Logger)Data logger adalah suatu alat elektronik yang berfungsimencatat data dari waktu ke waktu secara continue.Beberapa data logger menggunakan Personal komputerdan software sebagai tempat menyimpan data danmenganalisa data. Data yang disimpan di harddisk dapatdiakses kapanpun kita ingginkan. Hal ini termasukbeberapa perangkat akuisisi data seperti plug-in boardatau system komunikasi serial yang menggunakankomputer sebagai sistem penyimpanan data real time.Hampir semua pabrikan menganggap sebuah data loggeradalah sebuah perangkat yang berdiri sendiri (standalonedevice) yang dapat membaca berbagai macam tipe sinyalelektronika dan menyimpan data didalam memoriinternal untuk kemudian di-download ke sebuahkomputer.Logging data (data logging) adalah proses otomatispengumpulan dan perekaman data dari sensor untuktujuan pengarsipan atau tujuan analisis. Sensordigunakan untuk mengkonversi besaran fisik menjadisinyal listrik yang dapat diukur secara otomatis danakhirnya dikirimkan ke komputer atau mikroprosesoruntuk pengolahan. Berbagai macam sensor sekarangtersedia. Sebagai contoh, suhu, intensitas cahaya, tingkatISBN: 978-602-97832-0-9suara, sudut rotasi, posisi, kelembaban relatif, pH,oksigen terlarut, pulsa (detak jantung), bernapas,kecepatan angin, dan gerak. Selain itu, banyakperalatan laboratorium dengan output listrik dapatdigunakan bersama dengan konektor yang sesuaidengan data logger.Data logger (perekam data) adalah sebuah alatelektronik yang mencatat data dari waktu ke waktubaik yang terintegrasi dengan sensor dan instrumentdidalamnya maupun ekternal sensor dan instrumen.Atau secara singkat data logger adalah alat untukmelakukan data logging. Biasanya ukuran fisiknyakecil, bertenaga baterai, portabel, dan dilengkapidengan mikroprosesor, memori internal untukmenyimpan data dan sensor. Beberapa data loggerdiantarmukakan dengan komputer dan menggunakansoftware untuk mengaktifkan data logger dan melihatdan menganalisa data yang terkumpul, sementara yanglain memiliki peralatan antarmuka sendiri (keypad danLCD) dan dapat digunakan sebagai perangkat yangberdiri sendiri (Stand-alone device).Data logger berbasis PC (PC-Based data logger)menggunakan komputer, biasanya PC, untukmengumpulkan data melalui sensor dalam rangkamenganalisis dan menampilkan hasilnya. Sistem datalogger juga dapat menyediakan fitur tambahan sepertiperhitungan waktu proses pemantauan alarm dankontrol. SCADA (Supervisory Control Dan DataAcquisition) merupakan evolusi lebih lanjut dari sistemdata logger berbasis komputer, dimana data disajikandalam bentuk grafis sehingga operator dapatmengawasi percobaan atau proses.Karena fleksibilitas dari data logger berbasis komputer,mereka sekarang digunakan dalam berbagai aplikasidan industri. Sistem data logger memiliki skalabilitasyang tinggi dan setidaknya 8 input hingga ribuan.Peralatan dasar untuk pengukuran berbasis komputerterdiri dari sensor, unit scanner atau pengukurankomputer dan beberapa perangkat lunak aplikasi yangdirancang untuk data logging aplikasi. Biasanya, sensoryang dipasang ke perangkat sinyal input-output yangpada gilirannya dihubungkan ke komputermenggunakan port standar seperti RS232, Ethernetatau USB. Atau dipasang langsung ke bus komputer.Sebagai tambahan, printer juga berguna untukmembuat grafik cetak atau laporan. Perangkat lunakyang teradapat pada komputer biasanya digunakanuntuk mengelola pengumpulan data, display,penyimpanan dan analisis dan transmisi data. Sistemdata logger berbasis komputer dapat sub kategori untukmenjadi baik terpusat atau terdistribusi.Salah satu keuntungan menggunakan data loggeradalah kemampuannya secara otomatis mengumpulkandata setiap 24 jam. Setelah diaktifkan, data loggerSNTE-2012

TE | 9digunakan dan ditinggalkan untuk mengukur danmerekam informasi selama periode pemantauan. Hal inimemungkinkan untuk mendapatkan gambaran yangkomprehensif tentang kondisi lingkungan yang dipantau,contohnya seperti suhu udara dan kelembaban relatif.Selain data logger, ada instrumen lain yang digunakanuntuk mengumpulkan data yang disebut sistem akuisisidata. Istilah logging data dan data akuisisi seringdigunakan secara bergantian. Namun, dalam kontekssejarah mereka cukup berbeda. Sebuah data loggeradalah sebuah sistem akuisisi data, tetapi system akuisisidata tidak selalu merupakan data logger. Ada beberapaperbedaan antara data logger dengan sistem akuisisi data1.2. Sensor Suhu DS1621DS1621 adalah thermometer digital dan thermostat yangmemiliki resolusi output sebesar 9 bit. Alarm panaskeluaran (Tout) aktif ketika suhu dari peralatan melebihisuhu yang telah di atur (TH). Alarm panas keluaranmasih akan aktif sampai suhu turun pada suhu yang telahdi atur (TL). DS1621 ini memiliki beberapakeistimewaan seperti dapat mengukur suhu dari -550Csampai 1250C, mampu membaca suhu hingga 9-bit, dandi supply mulai dari 2,7 V sampai 5,5 V.DS1621 Memiliki jangkauan pengukuran suhu antara -55ºC hingga +125ºC dengan akurasi ±0.5ºC. Teganganoutputnya adalah 10mV/ºC. Tegangan output dapatlangsung dihubungkan dengan salah satu portmikrokontroler yang memiliki kemampuan ADC,misalnya ATmega8535. ADC pada ATmega8535memiliki resolusi 10-bit, yang dapat memberikankeluaran 210 = 1024. Bila digunakan catu daya 5V,resolusi yang dihasilkan adalah 5000mV/1024 = 4.8mV.Karena LM35 memiliki resolusi output 10mV/ºC, makaresolusi termometer yang dibuat dengan ATmega8535adalah 10mV/4.8mV ~ 0.5ºC. Keluaran sensor iniakan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehinggadiperoleh persamaan sebagai berikut :V = Suhu ºC x10 mV .....persamaan 1Diagram blok dari perancangan alat perekam data,dapat dilihat pada gambar 1.Dari gambar 1, diagram blok Data Logger Sensor SuhuBerbasis Mikrokontroler Atmega 8535 Dengan PCSebagai Display terdiri atas 4 bagian yaitu perantiMasukan, Mikrokontroler, antarmuka (interface),keluaran. Pada bagian Peranti masukan digunakansebuah sensor suhu yaitu jenis DS1621 yangmerupakan sebuah sensor suhu.Bagian mikrokontroler yang digunakan adalah jenisATmega 8535 jenis ini lebih bagus dan memiliki lebihbesar onboard memory. Di bagian Interface digunakankomunikasi jenis serial RS-232 untuk menghubungkanantara mikrokontroler dengan Personal Computer (PC).Dan pada bagian keluaran digunakan sebuah PC untukdapat menyimpan hasil pembacaan suhu di dalamHardisk dan ditampilkan di layar monitor berupa grafikdan tabel.Secara singkat prinsip kerja blok diagram adalahsensor suhu DS1621 membaca suhu yang kemudianhasil pengukuran di proses di dalam mikrokontroleruntuk dikirim melalui RS2-32 menuju komputer untukdisimpan di dalam PC. Hasil pengukuran yang telahditerima PC ditampilkan di layar monitor dan disimpandi dalam hardisk.3. Hasil dan PembahasanPengujian dilakukan untuk mendapatkan besarnya suhuyang diukur pada setiap detiknya.1. Pengujian pengukuran suhu ruanganSuhu yang dibaca oleh sensor DS1621 adalah 310Cdan suhu yang dibaca oleh termokopel 30,6 0 C. Suhutersebut adalah suhu ketika dilakukan pengukuransecara bersamaan tanpa ada dipengaruhi oleh sesuatu.Hasil pengukuran tersebut terlihat bahwa ada selisihatau perbedaan antara termokopel dengan logger suhusebesar 0,4 0 C.2. Metode PenelitianMetode yang digunakan dalam penelitian ini berupa1. Studi literatur yang berkaitan dengan sensor suhu,Mikrokontroler Atmega 8535, Interface serial RS-232, perekam data.2. Merancang simulasi alat untuk mendeteksi danmerekam data-data suhu di dalam sebuah ruanganatau suhu benda-benda dalam setiap detik.3. Melakukan pengujian di lapangan untuk mengetahuibesar suhu yang ditampilkan berdasarkan hasil darisensor suhu.4. Membaca hasil pengujian/pengamatan.5. Menganalisa hasil pengujian/pengamatan.Gambar 1. Diagram blok alat2. Pengujian dengan memberikan panas solder kesensor suhuSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 10Data Logger perubahan suhu yang dipanaskan dengansolder, dapat dilihat pada tabel 1.Dari tabel 1 dapat dilihat, pada 12:38:50 suhu 31 0 Cadalah suhu ruangan. Pada saat 12:39:07 sensor suhumulai dipanaskan dengan solder selama satu menitsampai 12:40:08 dan terlihat terjadi peningkatan suhu.Kenaikan suhu selama dipanaskan terjadi setiap 5-6 detiksebesar 0,5 0 C. Penurunan suhu setelah tidak dipanaskanlagi sebesar 0,5 0 C adalah lebih lama dari waktupenurunan suhu sebelumya. Jadi sensor suhu DS1621 inilebih lambat dalam menyesuaikan diri dengan suhulingkungan (suhu ruangan) setelah sensor diberiperubahan suhu dengan solder.Tabel 1. Data Logger perubahan suhu yang dipanaskandengan solderTanggal Jam Suhu16/09/2011 12:38:50 3116/09/2011 12:39:09 3116/09/2011 12:39:10 31.516/09/2011 12:39:16 31.516/09/2011 12:39:17 3216/09/2011 12:39:21 3216/09/2011 12:39:22 32.516/09/2011 12:39:25 32.516/09/2011 12:39:26 3316/09/2011 12:39:30 3316/09/2011 12:39:31 33.516/09/2011 12:39:35 33.516/09/2011 12:39:36 3416/09/2011 12:39:41 3416/09/2011 12:39:43 34.516/09/2011 12:39:48 34.516/09/2011 12:39:49 3516/09/2011 12:39:54 3516/09/2011 12:39:55 35.516/09/2011 12:40:08 35.516/09/2011 12:40:09 3516/09/2011 12:40:21 3516/09/2011 12:40:22 34.516/09/2011 12:40:36 34.516/09/2011 12:40:37 3416/09/2011 12:40:59 3416/09/2011 12:41:00 33.516/09/2011 12:41:26 33.516/09/2011 12:41:27 3316/09/2011 12:42:11 3316/09/2011 12:42:13 32.516/09/2011 12:42:21 32.516/09/2011 12:43:22 3216/09/2011 12:45:20 3216/09/2011 12:45:21 31.516/09/2011 12:49:55 31.516/09/2011 12:49:56 313. Pengujian dengan memberikan dingin es batu kesensor suhuPengujian dengan es batu ini hampir sama denganpengujian dengan solder. Pengujian ini dilakukanuntuk mengetahui berapa lama sensor suhu untukkembali normal (membaca suhu ruangan) setelahdidinginkan dalam satu menit oleh es batu. Daripengujian ini dapat dilihat berapa lama sensor suhuakan turun suhunya sebesar 0,5 0 C. Tabel 2menunjukkan data logger perubahan suhu setelahdidinginkan sampai suhu kembali seperti semula (suhuruangan).Dari data logger suhu tabel 2, jam 12:18:53 loggermulai mencatat suhu yang dibaca sensor sebesar 30 0 C.Suhu tersebut adalah suhu ruangan sebelumdidinginkan dengan es batu. Sensor suhu mulaididinginkan pada waktu 12:19:00 selama satu menithingga pada waktu 12:20:00 dengan suhu palingrendah yang terekam adalah sebesar 27,5 0 C. Setelahmelihat hasil logger suhu 4.3 dapat diketahui bahwasatu menit sensor suhu didinginkan dengan es suhudapat turun hingga pada suhu 27,5 0 C dan untukkembali kepada suhu awal (suhu ruangan)membutuhkan waktu lebih kurang 10 menit.Tabel 2. Data Logger perubahan suhu didinginkandengan es batu4. Pengujian dengan menyentuh sensor suhu denganjariISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 11Pengujian ini juga dilakukan untuk mengetahuiperubahan suhu apabila sensor suhu disentuh dengan jari.Perbedaan pengujian ini dengan pengujian sebelumnyaadalah jika sebelumnya hanya mengukur suhu denganmeningkatkan dan menurunkan suhu kemudian dilihatberapa lama waktu sensor suhu kembali ke suhu awal(suhu ruangan) atau berapa lama menyesuaikan dengansuhu sekitar sensor maka pengujian denganmenyentuhkan jari pada sensor suhu ini akan di ujibagaimana jika benda yang akan di logger suhunyatersebut harus menyentuh sensor suhu. tabel 3menunjukkan data logger perubahan suhu setelah sensorsuhu disentuh menggunakan jari.Hasil pengujian pada tabel 3 menunjukkan, perubahansuhu yang terjadi pada saat sensor suhu disentuh selamasatu menit berubah-ubah hingga suhu tertinggi adalah33 0 C. Hal ini menunjukan bahwa alat ini dapat digunakanuntuk mengukur suhu suatu benda artinya alat ini tidakhanya digunakan untuk mengukur suhu ruangan saja.Tabel 3. Data Logger perubahan suhu pada saat sensorsuhu disentuh dengan jariTabel 4. Persentase error sensor suhu DS1621NS U H UO Sensor DS1621( 0 C)0Thermokopel ( C) Error (%)1 11 10.4 5.762 14 13.5 3.703 17 16.6 2.404 24 23.4 2.505 31 30.3 2.316 33 32.6 1.207 36 35.5 1.408 39 38.6 1.039 42 41.4 0.0110 44 43.4 0.01Rata-rata 2.03Pengujian ini berguna untuk melihat seberapa akuratsensor DS1621 dibandingkan dengan termokopel.Pengujian ini dilakukan dengan memberikanperubahan suhu pada sensor DS1621 dan padatermokopel dengan sebuah oven digital. Dari pengujiantersebut diambil beberapa data pengukuran suhuDS1621 dan hasil pengukuran termokopel. Hasilpengukuran data tersebut beserta error dari pengujianini dapat dilihat pada tabel 4.Untuk mendapatkan error dari sensor suhu DS1621digunakan rumus :suhu termokopel − suhu DS ....persamaan 2error =suhutermokopel1621 x100%Dari rumus tesebut maka diperoleh data seperti padatabel 4, dengan rata-rata error 2,03 %. Faktor yangmempengaruhi terjadinya error tersebut karena tingkatkepekaan sensor termokopel lebih baik dari padasensor DS1621. Dengan error 2,03% sensor DS1621masih dapat dikatakan layak untuk digunakan sebagaialat untuk mengukur suhu.4. Kesimpulan5. Pengujian keakuratan sensor suhu DS1621Dari hasil penelitian ini diperoleh bahwa :1. Data logger ini dapat digunakan untuk memantausuhu suatu ruangan atau suhu suatu benda dengansensor suhu yang menempel pada benda tersebut.1. Alat ini hanya disetting untuk mengukur suhuantara 0 0 C sampai 50 0 C dengan kenaikan ataupenurunan suhu 0,5 0 C.2. Error kesalahan pengukuran suhu adalah 2,03%.3. Data logger sensor suhu ini dapat bekerja sesuaidengan yang diinginkan yaitu dapat berfungsisebagai pencatat suhu dengan waktu pencatatansuhu setiap detik.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 12Ucapan Terima KasihPenulis mengucapkan Terima Kasih kepada Jhon FreddyM., AMd sehingga penelitian ini dapat terlaksana denganbaik.Daftar Acuan[1]. Agus, Kurniawan, Pemrograman COM, DCOM,dan COM+ dengan Visual Basic 6.0. Elex MediaKomputindo, Jakarta, 2003.[2]. Lingga, Wardhana, Belajar Sendiri MikrokontrollerAVR Seri ATMega 8535, Penerbit Andi,Yogyakarta, 2006.[3]. Malvino, A., Prinsip–prinsip Elektronika Jilid 1,Edisi Ketiga, Erlangga, Jakarta, 1986.[4]. Romanson, F., Perancangan Sistem Interface RS232Berbasis Mikrokontroler AT89C2051, 2006.[5]. Sonoku, Data Logger Bagian-2, http://sonoku.com,akses Mei 2011.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 13INSTRUMEN PENGUJIAN BUTA WARNA OTOMATISSofiar Agusta 1 , Tony Mulia 2 , M. Sidik 31,2. Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia, Jalan. Salemba Raya, Jakarta Pusat, 10430, Indonesia3. Departemen Ilmu Kesehatan Mata, Fakultas Kedokteran, Universitas Indonesia, Jalan Salmba Raya, JakartaPusat, 10430, IndonesiaE-mail: sofiaragusta@gmail.comABSTRAKSalah satu gangguan yang terjadipada mataadalah buta warna.Buta warna adalah suatu keadaan dimana seseorang tidakdapat membedakan warna tertentu yang bisa dibedakan oleh orang dengan mata normal.Seseorang yang menderita butawarna dapat disebabkan oleh kelainan sejak lahir atau akibat penggunaan obat-obatan yang berlebihan. Buta warnaumumnya diderita oleh laki-laki, sedangkan wanita hanyalah sebagai gen pembawa/resesif.Tujuan: penelitian inibertujuan memudahkan user, dokter maupun pelayanan kesehatan dalam melakukan tes buta warna secara massal,dengan membuat suatu program berbasis visual basic 6.0 . Metode: membandingkan hasil tes buta warna yangdilakukan secara konvensional menggunakan Instrumen pengujian tes buta warna otomatis menggunakan softwareberbasis visual basic dengan perangkat bantuan berupa notebook dan tablet. Kesimpulan: 1) Instrumen Pengujian TesButa Warna Otomatisdapat berfungsi dengan baik dalam melakukan tes buta warna secara otomatis, 2) InstrumenPengujian Tes Buta Warna Otomatisini user friendly dan mudah digunakan, 3) Instrumen Pengujian Tes Buta WarnaOtomatisini memenuhi persyaratan untuk mengajukan HAKI.ABSTRACTOne of the disruption of the eye is color blind. Color blindness is a condition in which a person can not distinguishcertain colors that can be distinguished by a person with normal eyes. A person suffering from color blindness can becaused by abnormalities since birth or due to the use of excessive drugs. Color blindness is generally suffered by men,while women are just as gene carrier / recessive.This study aims to facilitate users, physicians and health care inperforming the color blind test mass, to create a program based on visual basic 6.0. Methods: compare the color blindtest results conducted using conventional Ishihara test book with color blindness test automation system using visualbasic-based software with the help of notebook and tablet form. Conclusions: 1) the color blind test automation systemscan function well in a color blind test automatically, 2) the color blind test automation system is user friendly and easyto use, 3) color blind test automation system meets the requirements to apply for HAKI proposal.Keywords: color vision, color blind, ishihara book test, tes farnsworth munsell1. PendahuluanSalah satu gangguan yang terjadi pada mata adalah butawarna.Buta warna adalah suatu keadaan dimanaseseorang tidak dapat membedakan warna tertentu yangbisa dibedakan oleh orang dengan matanormal.Seseorang yang menderita buta warna dapatdisebabkan oleh kelainan sejak lahir atau akibatpenggunaan obat-obatan yang berlebihan.Buta warnaumumnya diderita oleh laki-laki, sedangkan wanitahanyalah sebagai gen pembawa/resesif.Kemajuan ilmu kedokteran dan ilmu pengetahuan padaumumnya memunculkan peralatan medis yang semakinISBN: 978-602-97832-0-9canggih dalam upaya memerangi penyakit ataumelakukan deteksi lebih dini pada kondisi-kondisitertentu.Salah satu perkembangan dari kemajauan ilmukedokteran adalah Pengetesan buta warna menggunakanbuku Ishihara Test. Tes buta warna saat ini sangatdibutuhkan bagi dunia industri, pendidikan, maupunpemerintahan. Hal ini di sebabkan olehketergantungannya manusia dalam pekerjaan ataupendidikan yang erat sekali berhubungan dengan warna.Ishihara test adalah sebuah metode pengetesan butawarna yang dikembangkan oleh Dr. Shinobu Ishihara.Tes ini pertama kali dipublikasi pada tahun 1917 diJepang.Sejak saat itu, tes ini terus digunakan di seluruhdunia, sampai sekarang. Tes buta warna Ishihara terdiriSNTE-2012

TE | 14dari lembaran yang didalamnya terdapat titik-titikdengan berbagai warna dan ukuran.Titik berwarnatersebut disusun sehingga membentuk lingkaran. Warnatitik itu dibuat sedemikian rupa sehingga orang butawarna tidak akan melihat perbedaan warna seperti yangdilihat orang normal.Tes berikutnya adalah tes Farnsworth munsell. Tes iniberfungsi sebagai tes lanjutan dari tes Ishihara yanghanya dapat menentukan kelainan partial atau tidaknya.Sedangkan tes farnsworth munsell, bisa melakukanscreening kelemahan warna tertentu, seperti kelemahanterhadap warna merah (protan), kelemahan terhadapwarna hijau (deutan), dan kelemahan terhadap warnabiru (tritan).Kedua tes Ishihara dan farnsworth Munsell inimempunyai kelemahan yaitu berupa media tes. Mediayang digunakan adalah lembaran kertas bagi ishiharadan koin-koin warna dari kertas bagi farnsworthmunsell.Media tes ini sendiri hanya dapat dilakukan padaruangan bercahaya putih dengan intensitas peneranganyang cukup, sehingga melakukan tes buta warna initidak bisa di sembarang tempat/ruangan denganbercahaya redup dan menggunakan cahaya kemerahanatau lampu pijar. Hal ini merupakan salah satu darikelemahan tes konvensional, karena jika peneranganruangan tidak sesuai dengan ketentuan standar, makawarna pada media tes pun akan berubah.Media lembaran kertas bagi ishihara pun mempunyaikelemahan berupa pemudaran warna, mudah robek danbisa saja salah satu dari lembaran tes terselip ataupunhilang. Sedangkan media koin-koin warna pada tesfarnsworth munsell sendiri, memiliki kelemahan berupapemudaran warna, mudah robek dan bentuk koin yangsangat kecil, sehingga bisa hilang atau tercecer.TesisInstrumen pengujian buta warna otomatis inimenggunakan software visual basic ini akan mencobaberusaha menggantikan buku ishihara tes danfarnsworth munsell yang selama ini menjadi peganganbagi para dokter mata. Penelitian ini mengacu pada sifatdari buku yang mudah robek, dan pemudaran warnaapabila sudah lama terpakai.Buta WarnaButa warna adalah suatu kelainan yang disebabkanketidakmampuan sel-sel kerucut mata untuk menangkapsuatu spektrum warna tertentu yang disebabkan olehfaktor genetis (Birch, 2001). Buta warna merupakankelainan genetika yang diturunkan dari orangtua kepada anaknya, kelainan ini sering juga disebut sexlinked, karena kelainan ini dibawa oleh kromosom X.Artinya kromosom Y tidak membawa faktor butawarna. Hal inilah yang membedakan antara penderitabuta warna pada laki-laki dan perempuan. Seorangperempuan terdapat istilah 'pembawa sifat', hal inimenunjukkan ada satu kromosom X yang membawasifat buta warna. Perempuan dengan pembawa sifat,secara fisik tidak mengalami kelainan buta warnasebagaimana wanita normal pada umumnya, tetapiwanita dengan pembawa sifat berpotensi menurunkanfaktor buta warna kepada anaknya kelak. Apabila padakedua kromosom X mengandung faktor buta warnamaka seorang wanita tersebut menderita buta warna.Klasifikasi Buta WarnaAda tiga jenis gangguan penglihatan terhadapwarna, yaitu:1.MonochromacyMonochromacy adalah keadaan dimana seseoranghanya memiliki sebuah sel pigmen cones atau tidakberfungsinya semua sel cones . Monochromacy ada duajenis, yaitu rodmonochromacy dan cone monochromacy.a. Rod monochromacy (typical) adalah jenis butawarna yang sangat jarang terjadi,yaituketidakmampuandalammembedakanwarna sebagai akibat daritidakberfungsinya semua cones retina .Penderitarod monochromacy tidak dapatmembedakan warna sehingga yang terlihathanya hitam, putih dan abu-abu.b. Cone monochromacy (atypical) adalah tipemonochromacy yang sangat jarang terjadi yangdisebabkan oleh tidak berfungsinya dua selcones. Penderita cone monochromacy masihdapat melihat warnatertentu, karena masihmemiliki satu sel cones yang berfungsi.2.DichromacyDichromacy adalah jenis buta warna dimana salah satudari tiga sel cone tidak ada atau tidak berfungsi. Akibatdari disfungsi salah satu sel pigmen pada cone,seseorang yang menderita dikromatis akan mengalamigangguan penglihatan terhadap warna-warna tertentu.Dichromacy dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan selpigmen yang rusak.a. Protanopia adalah salah satu tipe dichromacyyang disebabkan oleh tidakadanyaphotoreseptor retina merah . Padapenderitaprotanopia, penglihatan terhadapwarna merahtidak ada. Dichromacy tipe initerjadi pada 1%dari seluruh pria.Protanopia juga dikenaldengan buta warnamerah-hijau seperti terlihatpada gambar 1.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 15b. Deutanopia adalah gangguan penglihatanterhadap warna yang disebabkan tidak adanyaphotoreseptor retinahijau seperti terlihat padagambar 2.b. Deuteranomaly disebabkan oleh kelainan padabentuk pigmen middle-wavelength (green)c. Tritanopia adalah keadaan dimana seseorangtidak memiliki short-wavelength cone.Seseorang yang menderita tritanopia akanmengalami kesulitan dalam membedakanwarna biru dan kuning dari spektrum cahayatampak. Tritanopia disebut juga buta warnabiru-kuning dan merupakan tipe dichromacyyang sangat jarang dijumpai.3.Anomalous trichromacyAnomalous trichromacy adalah gangguanpenglihatan warna yang dapat disebabkan oleh faktorketurunan atau kerusakan pada mata setelah dewasa.Penderita anomaloustrichromacy memiliki tiga selcones yang lengkap, namun terjadi kerusakanmekanisme sensitivitas terhadap salah satu dari tiga selreseptor warna tersebut .a. Protanomaly adalah tipe anomaloustrichromacy dimana terjadi kelainanterhadaplong-wavelength (red) pigment,sehinggamenyebabkan rendahnyasensitifitas terhadapcahaya merah . Artinyapenderita protanomalytidak akan mampumembedakan warna danmelihat campuranwarna yang dapat dilihat olehmata normal. Penderita juga akan mengalamipenglihatan yang buram terhadap warnaspektrum merah. Hal ini mengakibatkanmereka dapat salah membedakan warna merahdan hitam. Pergeseran panjang gelombangnyabisa kita lihat pada gambar 3.Sama halnya dengan protanomaly,deuteranomaly tidak mampu melihatperbedaan kecil pada nilai hue dalam areaspektrum untuk warna merah, orange, kuning,dan hijau. Penderita salah dalam menafsirkanhue dalam region warna tersebut karena huenyalebih mendekatiwarna merah.Perbedaanantara keduanya yaitu penderita deuteranomalytidak memiliki masalah dalam hilangnyapenglihatan terhadap kecerahan (brigthness).Pergeseran panjang gelombang bisa kita lihatpada gambar 4.c. Tritanomaly adalah tipe anomoloustrichromacy yang sangat jarang terjadi,baikpada pria maupun wanita. Pada tritanomaly,kelainan terdapat pada shortwavelengthpigment (blue).Pigmenbiruinibergeserke areahijau darispektrumwarna.Tidaksepertiprotanomaly dan deuteranomaly, tritanomalydiwariskanoleh kromosom 7. Inilah alasanmengapapenderita tritanomaly sangatjarangditemui.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 16BLOK DIAGRAM SISTEM PENELITIANBlok diagram pada penelitian ini bisa kita lihat padagambar 5.jelas mengenai plate-plate warna tersebut, bisa kita lihatpada gambar 6.StartMasukkan data dokterMasukkan data pasienTes ishiharaHasil tes ishiharaScore < 60%?Tes Farnsworth MunsellHasil tes farnsworthmunsellFinishSimpan,PrintGambar 6. Plate-plate Ishihara testFarnsworth Munsell testPeralatan berikutnya adalah tes farnsworth munsell. Tesini merupakan tes kelanjutan dari tes ishihara.Pada tesishihara, hasil yang didapat hanyalah mendiagnosaapakah pasien mengalami buta warna parsial atau tidak.Sedangkan pada tes farnsworth munsell, tes ini bisamendiagnosa dengan melakukan screening kelemahanwarna tertentu, seperti kelemahan terhadap warna merah(protan), kelemahan terhadap warna hijau (deutan), dankelemahan terhadap warna biru (tritan) (Birch, 2001).Untuk pengujian tes farnsworth munsell D-15 ini puntidaklah sulit. Pasien diminta untuk menghafal urutanurutanwarna pada koin-koin yang sudah disiapkan.Lalukita melakukan acak warna pada koin-koin warnatersebut.Setelah koin-koin warna tersebut di acak, makapasien di minta untuk mengurutkan kembali warnawarnayang ada.Setelah selesai, maka kita bisamenyocokkan urutan warna yang telah di susun kembalioleh pasien.Untuk lebih jelas mengenai koin-koin warnapada tes farnsworh munsell, bisa di lihat pada gambar 7.Penelitian ini dimulai dengan pengujian buta warnamenggunakan buku tes ishihara 17 plate. Hasil daripengujian buta warna menggunakan buku ishihara inidibandingkan dengan instrumen pengujian buta warnaotomatis menggunakan tablet dan notebook. Hasil darikedua pengujian tersebut dibandingkan untukmendapatkan kesimpulan.Ishihara TestPeralatan untuk tes buta wana ini berupa buku yangberisi plate-plate warna yang disusun dari bulatanbulatankecil berwarna-warni sehingga membentuksebuah image berupa angka. Untuk pengujiannya puntidaklah sulit, karena hanya dengan menunjukkangambar-gambar yang ada kepada pasien lalu pasien diminta untuk menyebutkan angka yang ada.Untuk lebihGambar 7. Koin-koin warna farnsworth munsellInstrumen Pengujian Buta Warna OtomatisPada instrumen pengujian buta warna otomatis ini,dibuat menggunakan alat bantu berupa notebook dantablet PC. Untuk spesifikasi dari notebook yang di pakaiadalah sebagai berikut :1. Merek : FujitsuSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 172. Operating System : Windows 7 Home Basic 64bit3. Processor : AMD E450 dual CPU4. Memory Graphics : Radeon HD Graphics 512MB5. RAM : 6 GB6. Display : WXGA HD with LEDBackLightprogram. Tampilan awal ini bisa kita lihat pada gambar8.Pada tampilan awal ini terdapat tombol masuk dantombol keluar. Tombol masuk, akan ke tampilanberikutnya dari program yaitu berupa tombol input datadari dokter sebagai user dari program ini yang bisa dilihat pada gambar 9.Serta tombol keluar untuk keluardari program tes buta warna ini.Sedangkan spesifikasi tablet PC yang di gunakan adalahsebagai berikut :1. Merek : Cyrus2. Operating System :Android Ginger Bread V.2.33. Processor : Cortex A8 1 Ghz4. Memory RAM : 512 MB5. Display :LCD with HD (HighDefinition) Display6. Koneksi : WiFi2. Metode PenelitianPenelitian ini dilakukan dengan menguji parameter tesyang ada berupa tes konvensional yang selama ini digunakan oleh dokter-dokter mata, setelah itu lalu dibandingkan dengan menguji parameter konvensionalyang sudah di rubah menjadi bentuk perangkat lunakberbasis PC dan tablet yang dapat berjalan secaraotomatis.Hasil dari kedua tes ini akan dibandingkan dan dihitungtingkat kesalahan yang ada pada instrumen pengujianbuta warna otomatis ini, agar bisa mengetahui seberapajauh instrumen pengujian buta warna otomatis ini dapatdigunakan sebagai pengganti tes konvensional berupabuku ishihara dan tes fanrsworth munsell yang masihberupa koin-koin warna.Pembuatan Perangkat Lunak Instrumenpengujian buta warna otomatisBerdasarkan hasil analisis kebutuhan informasipengguna dan disain perangkat lunak instrumenpengujian buta warna otomatis, maka perangkat lunakini dapat segera dibuat guna menjawab kebutuhantersebut. Dalam pembuatan perangkat lunak apapun,antar muka juga memegang peranan yang penting.Antar muka dapat memudahkan user dalammengoperasikan perangkat lunak yang telah dibuat.Oleh karena itu, antar muka pada tes buta warna inidibuat menarik dan sederhana sehingga petugas dapatmengoperasikan perangkat lunak ini dengan mudah.3. Hasil dan ImpementasiTampilan Muka (Interface)Tampilan muka pertama ini menampilkan tampilan awaldari perangkat lunak yang dibuat. Disini terdapat juduldari program dan nama mahasiswa dari pembuatISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 8. Tampilan awal dari Instrumen pengujianbuta warna otomatisGambar 9. Tampilan kedua dari Instrumen pengujianbuta warna otomatisTampilan Input Data DokterPada tampilan input data dokter, disini kita bisa memilihdata dokter yang sudah ada sebelumnya pada field “pilihdokter”, lalu kita klik tombol “pilih” atau kita juga bisamenambahkan data dokter yang baru dengan mengkliktombol “tambah”, atau mengedit data dokter yang sudahada dengan mengklik tombol “edit”. Tampilan programbisa di lihat pada gambar 10.Gambar 10. Tampilan pilih/tambah/edit dokterSNTE-2012

TE | 18Pada tombol “tambah”, kita bisa memasukkan datadokter yang baru, lantas memasukkan nama doktersecara lengkap pada field “nama dokter”, lalumemasukkan nomor Induk kepegawaian denganmengisi field “NIK” dan selanjutnya memilih bidangkeahlian dan status pada field “bidang keahlian” danfield “status”. Setelah semua field di isi secara lengkap,maka kita bisa mengklik tombol “ simpan”. Setelah diklik tombol “simpan”, maka data yang kita isikan tadi,akan secara otomatis masuk di dalam listing field “pilihdoker”. Lalu kita pilih nama dokter yang sudah kitaisikan datanya, setelah itu tekan tombol “pilih”.Tampilan Input Data PasienSebelum kita memasukkan data pasien, maka setelahkita memilih tombol “pilih” pada tampilan input dokter,maka akan ke tampilan tombol “masukkan data pasien”.Tampilan nya bisa kita lihat pada gambar 11.Padatampilan itu, kita tekan tombol “masukkan data pasien”,agar dapat menginput data pasien baru, atau memilihdata pasien lama.Setelah tombol “masukkan data pasien” ditekan, makaakan tampil pada tampilan input data pasien. Padatampilan ini, kita bisa memilih data pasien lama yangsebelumnya pernah berkonsultasi dengan mengklik padafield “pilih pasien”. Pada field “pilih pasien” kita bisamemilih salah satu dari listing yang ada, sehinggauser/dokter tidak perlu repot kembali dengan mengisidata pasien baru. Tampilan bisa kita lihat pada gambar12.7. Alamat8. StatusGambar 12. Tampilan pilih/edit/simpan pasienSetelah mengklik tombol “pilih”, maka akan ketampilan berikutnya yaitu tampilan untuk memulaiproses pengetesan buta warna. Proses pengetesan butawarna yang pertama adalah pengetesan denganmenggunakan plate-palte ishihara yang sudah di scan.Setelah kita mengklik tombol start, maka akan munculplate ishihara test yang akan muncul per 10 detik,dengan 5 option jawaban yang tersedia d bawahnya.Apabila sampai 10 detik, pasien tidak mengetahuijawabannya, maka software akan melanjutkan ke plateberikutnya secara otomatis dan pasien di anggap salahdalam memilih jawaban yang tersedia. Tampilan padasoftware bisa kita lihat pada gambar13.Gambar 13. Tampilan plate ishihara dan pengetesanbuta warnaGambar 11. tampilan tombol “masukkan data pasien”Untuk mengisi data pasien baru, kita bisa mengklikpada tombol “tambah”.Maka field-field yang telahtersedia harus kita isi sesuai dengan data pasien yangsebenarnya. Field yang tersedia antara lain:1. Nama pasien2. Tempat lahir3. Tanggal lahir4. Jenis kelamin5. Pekerjaan6. Nomor handphoneSetelah pengetesan buta warna menggunakan plate-plateishihara tes selesai dilakukan, maka kita dapat melihathasil tes dari buta warna dengan mengklik tombol “lihathasil” setelah itu kita dapat melihat hasilnya sepertipada gambar 14.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 19Tes kedua adalah tes farnsworth munsell. Saat kitamengklik tombol “farnsworth munsell” di komputermakaakan tampil seperti gambar 16.Gambar 14. Tampilan hasil setelah melakukan tes butawarnaHasil tes berupa prosentase. Apabila hasil prosentasenyakurang dari 60%, maka pasien akan melanjutkan ke tesberikutnya yaitu tes farnsworth munsell. Tombol tesfarnsworth munsell sendiri secara otomatis akan munculapabila hasil yang didapat kurang dari 60%.Sebelum kita melakukan pengetesan buta warnamenggunakan farnsworth munsell, kita dapatmenyimpan dan mencetak hasil tersebut menggunakanprinter. Hasil datanya berupa file pdf. Setelah kitamengklik tombol “cetak pdf”, maka akan muncul namadata yang akan di simpan ke dalam folder instalasisoftware tersebut. Nama file tersebut disesuaikandengan tanggal dan jam saat file disimpan.Selain kita dapat menyimpan dan mencetak, kita jugabisa mengirim hasil tes tersebut melalui email, keseluruh penjuru dunia menggunakan fasilitas internet.Fasilitas email tersebut terbatas pada email pengirim.Email pengirim hanya bisa menggunakan fasilitas darigoogle mail. Tetapi untuk penerima, email tidak dibatasi,dengan kata lain kita bisa mengirim email ke alamatmanapun di seluruh penjuru dunia. File pdf secaraotomatis menjadi sisipan atau lampiran yang akandikirimkan ke email tujuan dengan mengklik tombolkirim. Tampilan softwarenya bisa kita lihat pada gambar15.Gambar 16. Tampilan urutan-urutan warna gradasi yangberurutPada tampilan ini, pasien di minta untuk mengingaturutan-urutan warna yang telah tersusun sesuaigradasinya.Setelah pasien di rasa cukup waktu dalammengingat urutan-urutan warna tersebut, maka dokteratau user dapat mengklik tombol “lanjut” padakomputer. Maka setelah itu, komputer akan mengacakwarna-warna yang telah berurutan tadi dan pasiendiminta untuk menyusun kembali sesuai dengan uruturutanyang telah di ingat sebelumnya. Prosesnya adalahmenggunakan tablet dengan mendrag warna-warna yangada dibawah dan di taruh kedalam kolom yang tersedia.Tampilan ini bisa kita lihat pada gambar 17.Setelah semua urutan-urutan warna di sesuaikan denganurutan-urutan yang telah di ingat sebelumnya, makapasien dapat mengklik tombol “selesai”, dan padakomputer user bisa mengklik tombol “lihat hasil”. Makakita akan mendapatkan hasil dari tes farnsworth munselltersebut pada komputer.Tampilan bisa kita lihat padagambar 18.Gambar 15. Tampilantoolbox untuk mengirim emailGambar 17. Proses pengacakan warnaISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 20Gambar 18. Hasil tes farnsworth munsellHasil yang di dapat pada tes farnsworth munsell ini kitarujuk terhadap kesalahan-kesalahan urutan warna yangdi susun. Untuk lebih jelasnya maka kita bisa lihatpedoman pada gambar dibawah 19a, 19b, 19c, 19d.Gambar 19.a. Mata NormalGambar 19.b. Mata dengan kelainan ProtanGambar 19.c. Mata dengan kelainan DeutanGambar 19d. Mata dengan kelainan tritan4. SimpulanPada bagian ini akan ditarik kesimpulan ataspembahasan terhadap pengolahan data hasil penelitian.Kesimpulan ini akan menjawab tujuan dari penelitian,selain itu juga berisi tentang saran penelitian sehinggadiharapkan dapat dilanjutkan oleh peneliti yang akandatang dan dapat memberikan manfaat lebih lanjut. Daridata hasil penelitian dapat disimpulkan beberapa halsebagai berikut:1. Percobaan menggunakan metode tes buta warnasecara otomatis menggunakan perangkat lunakberbasis visual basic 6.0 menggunakan notebookdan tablet tidak berbeda dari hasil yang di dapatdengan metode konvensional dengan menggunakanishihara book test. Dengan kata lain, perangkatlunak yang di gunakan, bisa dijadikan acuan danpegangan dalam melakukan tes buta warna dandapat membantu user maupun dokter agarpekerjaan dalam melakukan tes buta warna menjadimudah dan cepat.2. Pada metode tes buta warna secara otomatis ini,masih terdapat kesalahan-kesalahan kecil yang diakibatkan kurang pahamnya pasien dalammenggunakan teknologi terbaru berupa layar sentuhpada tablet. Hal ini bisa di edukasikan terlebihdahulu kepada pasien agar dapat melakukan tesbuta warna secara benar dengan menggunakan layarsentuh.5. SaranPenelitian ini masih jauh dari sempurna dikarenakanberbagai keterbatasan yang ada, oleh karena itudirekomendasikan untuk:1. Melakukan penelitian lebih lanjut denganmenampilkan edukasi yang diperlukan, agar pasienbisa menggunakan teknologi terbaru berlayarsentuh.2. Memperbaiki hasil akhir pada tes farnsworthmunsell, sehingga hasil yang di dapat bisa ditampilkan secara otomatis.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 21DAFTAR PUSTAKA[1]. Birch, J. (2001). Diagnosis of Detective ColorVision. London: Oxford University Press.[2]. Bruce James& Chris Chew& Antony Bron.(2006). Lecture Note on Ophthalmology. Erlangga.[3]. Gabriel, d. J. (1996). Fisika Kedokteran. Jakarta:Buku Kedokteran EGC.[4]. Richard S. Snell, M. A. (2006). Clinical Anatomyof The Eye.[5]. Ramadhan, A. (2004). Microsoft Visual Basic 6.0.Jakarta: Elex Media Computindo.[6]. Kementerian Kesehatan RI. (2007). LaporanNasional Riskesdas 2007. Retrieved October 30,2012, from Kementerian Kesehatan RI:http://www.ppid.depkes.go.id/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=53&Itemid=87[7]. Kementrian Kesehatan RI. (2011). Profil DataKesehatan Indonesia Tahun 2011. RetrievedOctober 30, 2012, from Kementrian Kesehatan RI:http://www.depkes.go.id/downloads/Buku%20PSPK%202011%20-%202014.pdf[8]. Majalah Kesehatan, m. (2011, March 20). ButaWarna, mengapa terjadi dan bagaimanamengetahuinya. Retrieved October 30, 2012, frommajalahkesehatan:http://majalahkesehatan.com/buta-warna-mengapaterjadi-bagaimana-mengetahui/[9]. Philips, M. E. (2007). Learning PHP and MySQL. United Stated: O'Reilly Media, Inc.[10]. Ramadhan, A. (2006). Pemograman WebDatabase dengan PHP dan My SQL. jakarta: ElexMedia Komputindo[11]. Jay Neitz, J. C. (2001). Color Vision AlmostReason Enough for Having Eyes. Color Vision,26-30.[12]. Ratri Widianingsih, A. H. (2010). Aplikasi TesButa Warna Dengan Metode Ishihara BerbasisKomputer. Aplikasi Tes Buta Warna DenganMetode Ishihara Berbasis Komputer, 36-41.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 22DISAIN DAN IMPLEMENTASI FIELD-PROGRAMMABLE GATE ARRAYUNTUK IDENTIFIKASI CITRA WAJAH MENGGUNAKAN ARTIFICIALNEURAL NETWORKSArief Budiman 1 , Prawito 11. Departemen Fisika, FMIPA,Universitas Indonesia, Depok 16424E-mail: budimanok@gmail.com, prawito@sci.ui.ac.idAbstrakMikroprosesor menjadi bagian penting dalam dunia elektronika namun kendala yang dihadapi dalam perancanganmikroprosesor adalah mahal dan lamanya fabrikasi. Untuk mengatasi kendala waktu dan biaya fabrikasi, mikroprosesordapat diimplementasikan dalam Field Programmable gate Array (FPGA). FPGA merupakan piranti yang bersifat dapatdikonfigurasi-ulang (reconfigurable). Pengujian identifikasi secara konvensional seringkali mengalami kegagalankarena keterbatasan kemampuan visual manusia, apalagi jika pengujian harus dilakukan terhadap banyak data. Olehkarenanya suatu sistem cerdas dan secara otomatis diperlukan untuk proses identifikasi. Oleh karenanya disain danimplementasi FPGA untuk aplikasi kecerdasan buatan dalam hal ini ANN, dirasa perlu untuk membuat sistem yangterintegrasi, mampu melakukan inferensi dan melakukan proses belajar sesuai dengan perbedaan Iingkungan danKondisi yang dihadapi dan berbiaya produksi murah.Keywords: FPGA, Artificial Neural Networks, Face Identification1. PendahuluanBerkembangnya mikroprosesor menjadi bagian pentingdalam dunia elektronika. Kendala yang dihadapi dalamperancangan mikroprosesor adalah mahal dan lamanyafabrikasi. Untuk mengatasi kendala waktu dan biayafabrikasi, mikroprosesor dapat di-implementasikandalam Field Programmable gate Array (FPGA).FPGA merupakan piranti yang bersifat dapatdikonfigurasi-ulang (reconfigurable). FPGA memilikikomponen kombinasional dan sekuensial dalam tiap sellogik-nya, sehingga memungkinkan FPGA dapatdigunakan untuk implementasi rangkaian tersebut.Dengan teknologi FPGA, implementasi rancangansistem digital dapat dilakukan secara cepat [1]Perkembangan teknologi yang mengarah ke bidangaplikasi yang rnernerlukan keputusan cepat, yang jugaterkadang mengandung risiko tinggi bagi manusia yangterlibat di dalamnya dan kadang memerlukan keputusankondisional merupakan tempat untuk mengaplikasikankecerdasan buatan.Kemampuan belajar yang menjadi ciri utamakecerdasan buatan dalam hal ini Artificial neuralNetworks (ANN) memungkinkan teknik ini mampumelakukan inferensi secara berbeda sesuai denganperbedaan Iingkungan dan Kondisi yang dihadapi. ANNyang mampu belajar dari variabel variabel lingkungandan pada bisa beradaptasi dengan Iingkunganmerupakan langkah maju yang membedakan sistem inidari yang konvensional.Oleh karenanya disain dan implementasi FPGA untukaplikasi kecerdasan buatan dalam hal ini ANN, dirasaperlu untuk membuat sistem yang terintegrasi, mampumelakukan inferensi dan melakukan proses belajarsesuai dengan perbedaan Iingkungan dan Kondisi yangdihadapi dan berbiaya produksi murah. Yangpenerapaannya dalam makalah ini adalah untukmengidentifikasi citra wajah.2. Field-Programmeble Gate Array (FPGA)Karakteristik dari Field Programmable Gate Array atauFPGA antara lain adalah dapat dirancang sesuai dengankeinginan dan kebutuhan. FPGA adalah sebuahintegrated circuit (IC) digital yang berisi sekumpulanblok logika dan blok interkoneksi yang dapatdikonfigurasi. FPGA dapat dikonfigurasi untukmenjalankan banyak sekali fungsi digital (Maxfield,SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 232004). FPGA memiliki 3 komponen penyusun yaitublok logika, blok I/O, dan blok koneksi. Blok-bloklogika maupun hubungan antar blok dapat dikonfigurasi[2].3. Sistem Identifikasi Citra WajahSistem pengenalan wajah termasuk dalam sistembiometrik yang merupakan sistem outentifikasi yangakan melakukan pengenalan secara otomatis atasidentitas seseorang. Sistem identifikasi bertujuan untukmemecahkan identitas seseorang pengguna, penggunatidak mengklaim atau memberi klaim secara implisitterhadap identitas yang terdaftar, maka dibutuhkanpencocokan satu ke banyak data yang tersimpan. Unjukkerja dari sistem identifikasi di pengruhi oleh beberapafaktor antara lain faktor akurasi, kecepatan dankapasistas penyimpanan data.Tiap wajah orang memiliki ciri utama yang dapatdijadikan pembeda antara satu dengan yang lain.Semakin baik metode untuk ekstraksi dapatmengumpulkan informasi penting dari wajah, makaakan semakin akurat hasil pencocokan yang didapat.Salah satu metode untuk ekstraksi ciri wajah adalaheigenface.Metode eigenface dikembangkan dari metode PrincipleComponent Analysis (PCA), yang secara matematisdilakukan dengan mencari vektor eigen dari matrikkovarian sekumpulan citra wajah. metode pengenalanwajah berdasarkan ruang eigen, telah membuktikanbahwa metode ini dapat mengekstrak ciri globalyang merupakan informasi relevan dengan wajah secarakeseluruhan.Gambar citrawajah orang ke1Gambar citrawajah orang ke2...Gambar citrawajah orang keM4. Disain FPGAPCA Vektor penciri PCA-ANNLDA Vektor Penciri LDA-ANNGambar 1. Diagram Metode trainingHasilidentifikasiSpesifikasi FPGA cayclone III Development Boardyang digunakan pada tugas akhir ini adalah EP3C16:onboard FPGA, Operating Frequency:50MHz,Operating Voltage: 1.5-3.3V, Package: QFP240,I/Os: 160, LEs: 15408, RAM: 504kb, Multipliers: 56,PLLs: 4,Debugging/Programming: JTAG,Core LCD digunakan untuk menampilkan karakterASCII statis dengan merubah nilai HEX dari hardwareFPGA kepada LCD 16 X 2 display panel. Outputmengontrol 8-bit bus tri-state bidirectional data panelLCD. Metode “handshake” digunakan untukmentransfer data ASCII ke panel LCD 16 X 2.Deklarasi VHDL LCD core sebagai berikut.Gambar 2. LCD1602 core pin output dataKartu memori flash adalah perangkat yang berisimemori flash dan controller. Karena relatif berbiayamurah, kartu memori sering digunakan sebagaipenyimpanan eksternal untuk aplikasi embedded. SD(secure digital) card adalah format kartu memori yangbanyak digunakan. Sebuah kartu SD mendukung duamode operasi, yaitu SD mode dan SPI mode. Modus SDadalah format proprietary dan menggunakan empat bituntuk transfer data. SPI adalah standar terbuka untukantarmuka serial dan digunakan luas di systemembedded. Dalam penelitian ini menggunakan moe SPIuntuk koneksi data dengan core FPGAProtokol SPI (serial peripheral interface) bus adalahserial sinkron data standar yang awalnya dikembangkanoleh Motorola. Menggunakan tiga bit untuk komunikasi,satu untuk clock, satu untuk input data serial, dan satuuntuk seri Data output. Sebuah bus SPI dapat berisi satuperangkat master dan satu atau lebih perangkat slave.Master menghasilkan sinyal clock dan memulai transferdata. Konseptual Diagram dari sebuah bus SPI dengandua perangkat ditunjukkan pada . Ada dua shift register,satu di master dan satu di slave. Kedua shif registeryang terhubung sebagai ring koneksi melalui mosi(untuk "master-out-slave-in") dan miso (untuk"masterin- slave-out ") dan operasi mereka dikendalikanoleh sinyal clock yang sama, SCLK.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 24mendukung bahasa VHDL Verilog HDL, danterintegrasi dengan System on a Programmable Chip(SOPC).Gambar 3. SDCard core pin input dan outputUntuk lebih memudahkan manajemen pewaktu, FPGACyclone terintegrasi dengan PLL (Phase-loop lock)sirkuit. Terdiri dari PFD (Pase-frekuensi detektor),charge pump, filter loop, sebuah (voltage controlledoscillator) VCO, dan beberapa frekuensi pembagi danPS (phase selection) sirkuitDalam PLL Cyclone III yang di pakai di penelitian ini,VCO output diberikan ke dua pembagi frekuensiterpisah dan fase sirkuit seleksi untuk mendapatkan duaclock output yang di gunakan untuk clock SDRAM danclock CPU nios II.Gambar 6. Disain dan Implementasi RTL FPGA untukidentifikasi Wajah yang telah di buat menggunakanQuartus II IDE5. Implementasi Identifikasi Citra WajahGambar 4. PLL untuk mengatur clock SDRAMDalam penelitian ini digunakan data primer citra wajahtampak depan yang diambil dalam kondisi pencahayaanalami. Basis data terdiri dari 100 citra wajah yangdiambil dalam ukuran 100 x 100 piksel.Kamera untuk mengambil citra wajah dikendalikandengan menggunakan kendali bus kamera serial (SCCB).Untuk mengumpulkan data gambar, sistem kontrolSCCB untuk mengkonfigurasi parameter ov9650 sensorgambar 5.langkah kendali sederhana. Melalui antarmuka SCCB,kita dapat memodifikasi CMOS ov9650.Gamabar 7. Sample citra wajah dari dari 10 orang ygberbedaGambar 5. menunjukkan struktur kontroler SCCB.Dalam mengimplementasikan algoritma ANN kedalamsebuah chip FPGA dibutuhkan kompiler yangterintegrasi dengan IDE, debug dan programer, Alterasebagai produsen FPGA menyediakan lingkunganpemrograman yang dinamakan Quartus II. IDE iniDalam melakukan implementasi disain mengunakanbasis data yang merupakan kumpulan citra wajah yangakan di beri index dengan cara melakukan ekstraksipenciri terhadap kumpulan citra wajah tersebut. dankemudian input data yang digunakan sebagai masukandan akan dilakukan proses identifikasi terhadap citrayang sudah di Index-kan.Pada pengujian di gunakan 90 citra wajah sebagai basisdata dan 10 citra wajah sebagai input data. 90 citrawajah sebagai basis data ini terdiri dari 10 kelas wajah,SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 25yang terdiri dari 9 citra wajah dengan tingkat kecerahan,pose dan expresi yang berbeda untuk orang yang sama.Pengujian ini untuk mengetahui kemampuan dari sistemdalam menemukan citra wajah orang yang sama dalambasis data dengan pose yang berbedaParameter pelatihan neural networks dapat dilihat darianalisa hasil regresi. Jika semua output telah bernilaisama dengan target atau hampir sama maka prosespelatihan dapat dihentikan.Dilakukan pengujian Fungsionalitas dari rancanganHardware untuk Identifikasi citra wajah, antara lainfungsi dari SPI SDCard sebagai penyimpan data citra ,Serial Komunikasi untuk penghubung antara computerhost dengan board FPGA dan antar muka LCD sebagaiinterface keluaran.Gambar 9. MSE dari pelatihan neural NetworksGambar 7. Interface LCD 1602Pada gambar 8 dapat di lihat proses transfer data hasilpengolahan data dari board FPGA ke computer Hostmenggunakan serial JTAG. Format kartu SDcard diseting menggunakan FAT16. Pada gambar 8 dapatdilihat command untuk mengeksekusi proses, tahapanproses anatara lain, ambil citra gambar, training data,kirim data ke hostTingkat keberhasilan pengujian dapat pula dilihat darimean squared error (MSE) dapat dilihat dari grafik nilaiterbaik MSE, terjadi pada epochs (satu kali melewatiseluruh pelatihan, diikuti oleh pengujian verifikasi yangditetapkan) 40. Pelatihan yang dilakukan menggunakan90 citra wajah pada proses training. Proses learningdilakukan dengan menggunakan training set dandihentikan dalam kondisi tertentu.Pada gambar 9 dapat dilihat dengan epoch sebesar 50,neural networks sudah dalam keadaan linier makaproses learning dapat dihentikan, hal ini di lakukan agartidak terjadi overfit, yaitu kondisi dimana hasil learninghanya bisa mengenali data-data training set saja dankurang bisa mengenali data-data lain diluar training.Daftar AcuanGambar 8. Pembacaan data Pada SD card[1] Maxfield, Clive.(2004). FPGAs: World ClassDesigns. Newnes[2] Turley, Jim. 2002.The Essential Guide toSemiconductors[3] ]Kosko,Bart.1992. Neural Networks and FuzzySystems: a dynamical system approach to machineintelligence”. Printice-Hall.[4] AMOS R. OMONDI (2006), FPGAImplementations of Neural Networks, Springer[5] Bob Zeidman (2002), Designing with FPGAs andCPLDs. CMP Books. kansas[6] Sheng-Kai Song, Wei-Ming Li, and Li Song.Digital Watermark-Based Trademark Checker.Retrievedfromwww.altera.com/literature/dc/2006/c2b.pdf, diaksesterakhir tanggal 10-Desember-2011ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 26[7] Savran, Aydogan and Ünsal, Serkan. (2007).Hardware Implementation Of A FeedforwardNeural Network Using FPGAs. Retrieved fromDepartment of Electrical and ElectronicEngineering, Ege University’s.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 27MODEL SISTEM KONTROL PEMILAHAN PRODUK BERBENTUKKOTAKEmir Nasrullah 1 , Agus Trisanto 2 , Kurnia Ramdhani 31,2,3. JurusanTeknik Elektro Universitas Lampung Bandar Lampung IndonesiaEmail: enasrullah@yahoo.comAbstrakPeningkatan persaingan dalam pemasaran produk-produk hasil industri dalam merebut perhatian konsumenmenyebabkan setiap industri selalu berupaya untuk efektif dan efisien dalam menjalankan produksinya. Salah satu caraadalah dengan melakukan otomasi produksi karena kelebihan otomasi antara lain adalah menghemat tenaga manusia.Sebagai contoh, membawa atau memindahkan produk menggunakan konveyor yang dijalankan secara otomatis. Sesuaidengan namanya konveyor digunakan untuk memindahkan atau membawa produk atau benda ke tempat lain secaraberurutan. Untuk kerja pemilahan dan pengisian produk, kalangan industri menggunakan konveyor produk,penginderaan dan proses penghitungan untuk mempermudah pengisian produk. Proses penghitungan dan pengisianproduk ini bisa memanfaatkan fungsi pencacah dan pewaktu yang dimiliki oleh Programmable Logic Controller(PLC). PLC merupakan piranti yang dirancang untuk menggantikan kerja rangkaian sederetan rele yang lazim dijumpaipada sistem kontrol proses konvensional. PLC harus diprogram terlebih dahulu sebelum dapat dioperasikan. ProgramPLC dapat dibuat dengan menggunakan diagram tangga. Dalam penelitian ini komponen utama sebagai perintahmasukan PLC dan sebagai pemicu program adalah tombol tekan ON/OFF dan Light Dependent Resistor (LDR),sedangkan keluaran yang digunakan sebagai perintah lanjutan bagi masukan PLC adalah rele sebagai pemicu kerjamotor searah. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan sebuah Model Sistem Pengontrolan Konveyor Pemilahandan Pengisian Produk berbentuk kotak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem ini mampu menyeleksi produkberdasarkan panjang produk. Hanya produk yang berukuran panjang 6 cm yang akan mengisi sebuah boks, dari 3 jenispanjang produk yang digunakan yaitu 4, 6, dan 8 cm.Kata kunci : Programmable Logic Controller, Diagram tangga, Konveyor, LDR, Rele.A. Pendahuluan.Pesatnya persaingan di dunia industri saat iniberdampak setiap industri selalu berupaya untuk efektifdan efisien dalam menjalankan proses produksinya.Salah satu cara adalah dengan melakukan otomasiproduksi. Otomasi mengubah pergerakan ataupelayanan dengan tangan menjadi pelayanan otomatikdan pergerakan tersebut berturut-turut dilaksanakan olehmesin (tanpa perantaraan tenaga manusia). Jadi otomasimenghemat tenaga manusia. Sebagai contoh, membawaatau memindahkan produk di atas konveyor yangdijalankan secara otomatis. Sesuai dengan namanya,konveyor digunakan untuk memindahkan ataumembawa produk atau benda ke tempat lain secaraberurutan (konvoi). Bidang industri biasa menggunakanproses penghitungan dan konveyor produk untukmempermudah pengisian produk. Proses penghitungandan pengisian produk ini bisa memanfaatkan fungsipencacah (counter) dan pewaktu (timer) yang dimilikioleh Programmable Logic Controller (PLC). PLCmerupakan piranti yang dirancang untuk menggantikanrangkaian sederetan rele yang dijumpai pada sistemISBN: 978-602-97832-0-9kontrol proses konvensional (Eko Putra, Agfianto.2004). Pengguna membuat program (denganmenggunakan diagram tangga) yang kemudiandijalankan oleh PLC. Pada penelitian ini juga digunakansensor cahaya yang berfungsi sebagai pendeteksi adanyaproduk atau benda yang bergerak diatas konveyor.Sensor yang digunakan adalah Light Dependent Resistor(LDR).B. Tinjauan PustakaI. Programmable Logic Controller (PLC)The National Electrical Manufacturers Association(NEMA) mendefinisikan PLC sebagai pirantielektronika digital yang menggunakan memori yangbisa diprogram sebagai penyimpan internal darisekumpulan instruksi dengan mengimplementasikanfungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial,pewaktuan, perhitungan, dan aritmatika, untukmengendalikan berbagai jenis mesin ataupun prosesSNTE-2012

TE | 28melalui modul I/O digital dan atau analog. Gambar 1memperlihatkan diagram blok sebuah PLC.II. Sensor CahayaKomponen utama dari rangkaian sensor cahaya iniadalah Light Dependent Resistor (LDR), salah satu jenisresistor yang nilai hambatannya dipengaruhi olehcahaya yang diterimanya. LDR memiliki karakteristikdimana bila ada cahaya yang jatuh padanya maka nilaitahanannya akan berkurang dan akan naik tahanannyaapabila intensitas cahayanya berkurang.Gambar 1. Input-Output PLC.PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melaluisensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses danmelakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan berupamenghidupkan atau mematikan keluarannya (logika 0atau 1, hidup atau mati). Pengguna membuat programyang kemudian dijalankan oleh PLC tersebut.PLC yang digunakan dalam penelitian ini adalah PLCOMRON tipe ZEN-10C1AR-A-V1 yang memiliki 10I/O (6 inputs dan 4 outputs) dengan sumber tegangan220 VAC dan sumber tegangan output 12 VDC. Bahasapemrograman yang digunakan adalah Diagram Tangga.Pada PLC OMRON tipe ZEN-10C1AR-A-V1 terdapatdua macam pewaktu, yaitu Pewaktu ( Timer) danPewaktu Tahan (Holding Timer) dengan perbedaansebagai berikut:a. Pewaktu: Nilai pewaktu saat ini akan di-reset saatpewaktu diubah dari mode RUN ke mode STOPatau catu daya PLC dimatikan. Terdapat empatmacam operasional pewaktu jenis ini, yaitu tundaanON, tundaan OFF, pulsa tunggal dan pulsa kedip.b. Pewaktu Tahan (Holding Timer): Nilai pewaktu saatini akan disimpan walaupun terjadi pengubahan modeRUN menjadi STOP atau catu daya dimatikan.Pewaktuan akan dilanjutkan kembali jika masukanpemicu ON, selain itu status ON pada bit pewaktu tahanini akan disimpan jika waktu yang dikehendaki sudahselesai. Bit pewaktu tahan ini hanya bisa beroperasidengan fungsi tundaan ON saja.PLC tipe ini juga dilengkapi dengan Pencacah(Counter) dimana terdapat 16 pencacah yang dapatdigunakan dalam mode naik (increment) maupun turun(decrement). Nilai saat ini dari pencacah akan disimpanjika mode operasi PLC diubah atau catu daya dimatikan.Bit pencacah akan ON jika nilai cacah sudah melampauiyang ditentukan. Nilai pencacah kembali ke 0 (nol) jikadi-reset.Jenis-jenis counter antara lain:1. Counter up: yaitu counter yang melakukanpencacahan naik (incremental).2. Counter down: melakukan pencacahan secaramenurun (decremental).3. Counter set: counter yang setelah aktif makaakan memerintahkan set operasi.4. Counter reset: counter yang melakukan operasireset.Gambar 2. LDR.LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saattak ada cahaya yang mengenainya (gelap). Dalamkondisi gelap hambatan LDR, mampu mencapai 1Mohm, akan tetapi bila terkena sinar, hambatan LDRakan turun secara drastis hingga nilai beberapa puluhOhm saja.Prinsip kerja rangkaian LDR ini adalah LDR akanditembak cahaya terus menerus dari laser pointer.Apabila ada benda yang memotong berkas cahayatersebut maka nilai tahanan LDR akan naik danrangkaian bekerja untuk mengaktifkan rele untukmenjadi input PLC.III. KonveyorProduk-produk hasil industri atau bahan industrikadangkala merupakan bahan yang berat maupunberbahaya bagi manusia. Untuk itu dibutuhkan saranatransportasi untuk mengangkut produk-produk tersebutmengingat keterbatasan kemampuan tenaga manusiaapakah itu menyangkut kapasitas produk yang akandiangkut maupun keselamatan kerja karyawan. Salahsatu jenis sarana pengangkut yang sering digunakanadalah konveyor yang berfungsi untuk mengangkutproduk-produk industri yang umumnya berbentukpadat.IV. Motor DCAdalah mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrikarus searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik.Motor DC digunakan pada aplikasi tertentu dimanadibutuhkan penyalaan torsi yang tinggi atau percepatanyang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Torsiadalah putaran dari suatu gaya terhadap suatu poros.Sebuah motor listrik disebut sebagai motor DC jikamembutuhkan suplai tegangan searah pada kumparanjangkar dan kumparan medannya untuk diubah menjadienergi mekanik. Pada motor DC, kumparan medan yangdialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnetyang melingkupi kumparan jangkar dengan arahtertentu. Konversi energi listrik yang diubah menjadiSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 29energi mekanik berlangsung melalui media medanmagnet.V. ReleRele (Relay) merupakan saklar elektronik yang dapatmembuka atau menutup rangkaian denganmenggunakan kontrol dari rangkaian elektronik lain.Rele dapat bekerja karena adanya medan magnet yangdigunakan untuk menggerakkan saklar. Saat kumparandiberi tegangan sebesar tegangan kerja rele maka akantimbul medan magnet pada kumparan karena adanyaarus yang mengalir pada lilitan kawat. Kumparan inikemudian akan menarik saklar dari kontak NC kekontak NO. Jika tegangan pada kumparan dimatikanmaka medan magnet pada kumparan akan hilangsehingga pegas akan menarik saklar kembali ke kontakNC.C. Metode PenelitianI. Perancangan Blok DiagramIsyaratmasukan+-PLCGambar 3. Blok diagram sistem pengontrolan -konveyor.Dari blok diagram sistem kontrol konveyor padaGambar-3 dapat dijelaskan bahwa isyarat masukan yangdiberikan akan dikontrol oleh kontroler, dalam hal iniPLC OMRON ZEN-10C1AR-A-V1. Selanjutnyakontroler akan memberi instruksi kepada motor manayang akan menjalankan konveyor atau mendorongproduk dengan menghasilkan isyarat keluaran sesuaiyang diinginkan. Gambar 3 memperlihatkan adanyaumpan balik (feedback) dari output proses (isyaratkeluaran), dalam hal ini isyarat luaran memberi efekterhadap isyarat masukan.II. Perancangan SistemMotorSensorKonveyorIsyaratluaranSensor-1ProdukSensor-2ProdukPB1PB2SensorBoxGambar 4. Blok diagram perancangan sistem -pengontrolan konveyor.Sistem pengontrolan konveyor ini dirancang untukdikontrol oleh PLC dengan operasi sebagai berikut:Ketika tombol Start diaktifkan, konveyor box berjalandan akan berhenti setelah sensor box mendeteksi box,kemudian terjadi proses pengisian produk yang sesuaike dalam box dimana konveyor produk berjalan dankonveyor box berhenti. Sensor produk-1 bekerja untukmendeteksi produk yang sesuai dan produk yang tidaksesuai. Apabila sensor produk-1 mendeteksi produkyang sesuai maka motor pendorong produk tidakbekerja, sedangkan bila mendeteksi produk yang tidaksesuai maka motor pendorong bekerja dan akanmendorong produk tersebut ke tempat pembuangan.Setelah sensor produk-2 dilintasi produk sejumlah 3produk, konveyor produk berhenti dan konveyor boxberjalan. Konveyor box berhenti ketika sensor boxmendeteksi kehadiran box berikutnya, dan konveyorproduk kembali berjalan untuk mengisi box baru yangmasih kosong. Proses ini terus berlangsung dan akanberhenti jika tombol stop diaktifkan. Hubungan antarkonveyor pemilahan dan pengisian produk ditunjukkanpada Gambar 5.sensorPLCSensor-1Motor KonveyorProdukMotorPendorongProdukMotor konveyorBoxProdukKonveyorProdukKonveyorBoxBlok diagram perancangan sistem yang digunakansebagai dasar penelitian ini dapat dilihat pada Gambar4.BoxSensor-2PendorongGambar 5. Hubungan antar konveyor -pemilahan dan pengisian produk.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 30III. Perancangan Perangkat Keras12 VDC1. SensorQ3 PLCComNC12VDC12VDC12VDCR1CoilNONC330 10K12VDCV INV REF+-V OUT1KCom12 VDCNO+ -MQ4 PLCComNCGambar 6. Perancangan skematik sensor.Dalam penelitian ini, pasangan sensor berupatransmitter yang selalu mentransmisi berkas cahaya kereceiver nya mengakibatkan terjadinya hubunganantara keduanya. Laser pointer sebagai transmittermemiliki panjang gelombang 630-680 nm. Pasangansensor bekerja dengan mendeteksi adanya perpotonganpada jalur laser pointer yang dibangkitkan transmitterdan diterima oleh receiver (LDR). Setiap perpotonganakan memberikan perubahan kondisi logika dari 0 ke 1selama selang waktu tertentu. Perubahan kondisi logikaini yang digunakan sebagai acuan perhitungan.2. H-Bridge12 VDCR2CoilComGambar 8. Skematik H-Bridge.Dalam penelitian ini, relay yang digunakan untuk DCmotor driver adalah tipe yang memiliki 2 com dan 2NC/NO.3. Perancangan Model KonveyorGambar 9 memperlihatkan rancangan modelpengontrolan konveyor.NONCNOOutput Q3 PLCOutput Q4 PLCR1R2R1+ -MR2R2R1Output Q4 PLCOutput Q3 PLC8 cmBox8 cm101 cmJenisProduk-14 cm6 cm30 cmJenisProduk-26 cm101 cm6 cmJenisProduk-38 cm6 cm9 cm15 cm65 cm70 cmGambar Konveyor-18 cmBoxGambar 7. H-Bridge.H-Bridge adalah rangkaian untuk mengendalikan motorDC agar dapat berputar searah ataupun berlawanan arahjarum jam. Prinsip kerja H-Bridge dengan mengaturaliran arus pada motor DC.Gambar 7 menunjukan rangkaian H-Bridge yangberfungsi sebagai DC motor driver. Apabila R1 (relay)sebelah kiri aktif dan R1 sebelah kanan aktif makamotor DC akan berputar ke arah kanan (searah jarumjam), sedangkan bila R2 (relay) sebelah kiri aktif danR2 sebelah kanan aktif maka motor DC akan berputarke arah kiri (berlawanan arah jarum jam). Skematik H-Bridge dapat dilihat pada Gambar 8.8 cm9 cmGambar Konveyor-2Gambar 9. Rancangan model pengontrolan konveyor.Perancangan model pengontrolan konveyor sebagaiberikut:1. Belt conveyor : - Panjang : 101 cm- Lebar : 9 cm2. Roll conveyor : Diameter 5,2 cm3. Box : - Panjang : 8 cm- Lebar : 8 cm- Tinggi : 20 cm4. Produk ada 3 jenis panjangSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 31- Panjang : 4 cm, 6 cm, 8 cm- Lebar : 6 cm- Tinggi : 6 cm5. Pada penelitian ini digunakan motor DC 12 V,52 rpm, sehingga dapat dihitung kecepatan konveyordengan rumus sebagai berikut:× DV = πtDimana; V = kecepatan motor konveyor (cm/detik)atau kecepatan konveyor.π = 3,14D = diameter roll konveyor (cm);t = waktu satu putaran motor (detik).π × D 3,14 × 5,2V = = = 14,19 cm/detikt 1,15Perhitungan lamanya produk 4 cm dideteksi oleh sensorproduk-2 sebagai berikut:4 cm= 0,28 detik14,19 cm/detikPerhitungan lamanya produk 6 cm dideteksi oleh sensorproduk-2 sebagai berikut:6 cm= 0,42 detik14,19 cm/detikPerhitungan lamanya produk 8 cm dideteksi oleh sensorproduk-2 sebagai berikut:8 cm= 0,56 detik14,19 cm/detikSedangkan perhitungan jarak antara sensor produk-2dengan motor pendorong sebagai berikut:15 cm= 1,05 detik14,19 cm/detikHasil dari perhitungan diatas, nantinya akan disettingdalam fungsi timer pada program diagram tangga.IV. Spesifikasi AlatSpesifikasi alat yang dirancang sebagai berikut :1. Menggunakan sumber tegangan 12 VDC untukmengaktifkan sensor dan motor DC.2. Menggunakan PLC OMRON tipe ZEN-10C1AR-A-V1 dengan 10 I/O dan sumber tegangan 220VAC, sebagai kontroler yang bertugas mengamatimasukan dari sensor dan memberi instruksi kepadamotor untuk berhenti atau berjalan.3. Menggunakan rele 12 V, untuk menyambung arus220 VAC sebagai input PLC dari keluaran sensor.4. Pushbutton untuk meng-on/off-kan prosespemilahan dan pengisian produk ke box.5. Sensor cahaya sebagai pendeteksi adanya objekdan sebagai input PLC.6. Motor DC 12 V, 52 rpm sebagai penggerakkonveyor sehingga dapat menjalankan danmemberhentikan konveyor.7. Menggunakan fungsi timer PLC, sehingga hanyaproduk dengan ukuran panjang 6 cm yang dapatmengisi box. Pada saat sensor-1 mendeteksi produkISBN: 978-602-97832-0-9dari 0 – 6 cm sehingga didapat nilai waktunya,nilai waktu itulah yang nantinya akan di setkedalam fungsi waktu yang ada dalam PLC.8. Menggunakan fungsi counter PLC, sehingga alatini dapat mencacah sebanyak 3 produk yang akanmengisi box. Counter akan aktif pada saat sensor-2mendeteksi setiap produk.D. Hasil dan PembahasanPenelitian ini merancang sebuah model konveyorpengisian produk berbasis PLC. Alat ini mampumenyeleksi produk hanya berdasarkan panjang produk.Hanya produk yang berukuran panjang 6 cm yangkemudian akan mengisi sebuah box sebanyak 3 buahproduk, dari 3 jenis panjang produk yang digunakanyaitu 4 cm, 6 cm dan 8 cm.Pengujian Perangkat KerasPengujian perangkat keras bertujuan untuk mengetahuiapakah sistem yang dirancang dapat berjalan denganbaik atau tidak.1. Pengujian sensorSebagai sumber cahaya (transmitter) adalah laserpointer sedangkan sensor penerima (receiver)menggunakan LDR. Laser pointer mentransmisi berkascahaya ke LDR sehingga terjadi hubungan antarkeduanya.12VDC12VDC330 10K12VDCV INV REF+12VDC-V OUTGambar 10. Rangkaian Sensor dan Rele.Komparator pada rangkaian sensor berfungsimembandingkan tegangan, antara tegangan input positif(V IN ) dari LDR dengan input negatif (V REF ) hasil daripembagi tegangan variabel pada potensiometer. Secarasederhana dapat dijelaskan, ketika nilai tegangan padaV IN lebih besar dibanding nilai tegangan V REF makaV OUT idealnya akan memiliki nilai tegangan sebesartegangan batas atas (+12 V), dan ketika nilai teganganpada V IN lebih kecil dibanding nilai tegangan V REFmaka V OUT idealnya akan memiliki nilai tegangansebesar tegangan batas bawah (0 V).1KRelaycoil220VACcomNCNOInput PLCSNTE-2012

TE | 32KondisiTidakTerkenaCahayaTerkenaCahayaTabel 1. Hasil Pengujian Rangkaian Sensor.TahananLDRPada pengujian rangkaian sensor, saat LDR tidakterkena cahaya dari laser pointer, nilai tahanannyadiperoleh sebesar 41 KΩ mengakibatkan nilai teganganV IN lebih besar dari tegangan V REF dan tegangan V OUTdiperoleh sebesar 9,62 V (tegangan batas atas +12 V)atau mengaktifkan nilai masukan PLC. Sedangkan saatLDR terkena cahaya dari laser pointer, nilai tahanannyadiperoleh sebesar 1,5 KΩ mengakibatkan nilai teganganV IN lebih kecil dari tegangan V REF dan tegangan V OUTdiperoleh sebesar 162 mV (tegangan batas bawah 0 V).Nilai tegangan V OUT kurang sesuai dengan teganganbatas atas (+12 V) ataupun tegangan batas bawah (0 V),hal ini dikarenakan tipe op-amp yang digunakan (ICLM324) bukan khusus untuk penggunaan sebagaikomparator, namun lebih aplikatif untuk penggunaanumum (general operational amplifier). Walaupun opampLM324 ini dapat digunakan sebagai komparator,tetapi hasil yang diperoleh pada pengujian menjadikurang maksimal. Hasil tersebut tidak menjadi masalahpada rangkaian berikutnya, karena tegangan V OUTsebesar 9,62 V dapat dipakai untuk mengaktifkantegangan coil pada rele sebagai switching padarangkaian rele dari tegangan DC menjadi tegangan ACuntuk masukan PLC, karena PLC yang digunakanbertipe hanya menerima input tegangan AC.2. Pengujian H-bridgeTegangan Tegangan(V IN (V) OUT) REF)41 KΩ 8,33 V 9,62 V1,5 KΩ 2,1 V 162 mVTegangan(V7,54 VPengujian H-bridge dilakukan untuk mengetahui apakahmotor pendorong produk dapat berputar bolak balik atautidak. H-Bridge merupakan rangkaian yang dipakaiuntuk mengendalikan motor DC agar dapat berputarsearah ataupun berlawanan arah jarum jam.Pengujian dilakukan dengan cara memberi tegangan 12V pada coil relay 1, sedangkan coil relay 2 tidak diberitegangan sehingga menyebabkan kondisi kontak padarelay 1 berubah dari NC ke NO dan kutub positif motordc terhubung dengan tegangan 12 V, sedangkan kutubnegatif motor dc terhubung dengan ground sehinggamotor dc berputar searah jarum jam karena kondisiclose loop di rele 1 pada rangkaian H-bridge dan padarelay 2 kondisi open loop. Kemudian ketika coil relay 2diberikan tegangan 12 V dan coil relay 1 tidak diberitegangan akan menyebabkan kondisi kontak pada relay2 berubah dari NC ke NO dan kutub positif motor dcterhubung dengan ground, sedangkan kutub negatifmotor dc terhubung dengan tegangan 12 V sehinggamotor dc berputar berlawanan arah jarum jam karenakondisi close loop di relay 2 pada rangkaian H-bridgedan pada relay 1 kondisi open loop.3. Pengujian dan analisa waktuterdeteksinya produk pada sensor produk-1Pengujian dilakukan dengan menghitung waktu tempuhproduk selama melewati sensor produk-1 menggunakanfungsi timer pada PLC.Tujuan pengujian hitungan waktu tempuh ini digunakanuntuk menyeleksi produk berdasarkan panjang produktersebut. Waktu tempuh ini di setting pada programPLC, sehingga PLC dapat menentukan produk manayang akan diseleksi.Data pengujian yang diperoleh dapat dibandingkandengan hasil perhitungan manual dengan menggunakanrumus di Bagian C.III.3. Dari hasil pengujian produk 4cm didapat waktu tempuh 0,335 detik, sedangkan darihasil perhitungan adalah 0,28 detik. Hasil pengujianwaktu tempuh produk 6 cm sebesar 0,4925 detik, dariperhitungan diperoleh 0,42 detik. Waktu tempuh produk8 cm dari hasil pengujian sebesar 0,655 detik,sedangkan hasil perhitungan adalah 0,56 detik, sehinggadapat disimpulkan data yang dihasilkan dari perhitunganmenggunakan fungsi timer pada PLC dengan data hasilperhitungan menggunakan rumus tidak cukup berbeda.Tabel 2. Hasil pengujian waktu tempuh produkmenggunakan fungsi timer pada PLC.Jenispanjangproduk(cm)Waktutempuh(detik)4 cm 0,344 cm 0,334 cm 0,344 cm 0,336 cm 0,496 cm 0,506 cm 0,496 cm 0,498 cm 0,668 cm 0,668 cm 0,658 cm 0,65RerataWaktutempuh(detik)0,335detik0,4925detik0,655detikWaktu tempuhdg perhitunganrumus(detik)0,28 detik0,42 detik0,56 detikPada pengujian sistem konveyor pengisian produk,sensor produk-1 mendeteksi produk panjang 4 cm saatmelewatinya, karena tidak sesuai dengan kriteria yangdiinginkan (hanya mengizinkan lewat produk denganpanjang 6 cm) maka motor pendorong aktif. Sedangkansaat produk 6 cm melewati sensor produk-1 danterdeteksi, sesuai dengan kriteria yang diinginkan makaSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 33motor pendorong tidak aktif. Saat produk 8 cmmelewati sensor produk-1, terdeteksi, tidak sesuaikriteria seleksi maka motor pendorong aktif. Hasilpengujian selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.Tabel 3. Hasil uji seleksi produk secara acak.NoJenisprodukPerlakuanmotor Penyeleksian(cm) pendorong1 4 cm Aktif Dibuang2 6 cm Tidak aktif Tidak dibuang3 8 cm Aktif Dibuang4 6 cm Tidak aktif Tidak dibuang5 8 cm Aktif Dibuang6 6 cm Tidak aktif Tidak dibuang7 6 cm Tidak aktif Tidak dibuang8 4 cm Aktif Dibuang9 6 cm Tidak aktif Tidak dibuang10 8 cm Aktif Dibuang11 6 cm Tidak aktif Tidak dibuang12 4 cm Aktif Dibuang13 4 cm Aktif Dibuang14 8 cm Aktif Dibuang15 8 cm Aktif Dibuang16 6 cm Tidak aktif Tidak dibuang17 6 cm Tidak aktif Tidak dibuang18 6 cm Tidak aktif Tidak dibuangTidakYaSTARTPB1 ditekan?Motor Konveyor BoxON, Motor KonveyorProduk OFFSensor Box ON?YaMotor konveyor ProdukON, Motor konveyorBox OFFProduk = 6 cm?YaSensor Produk-2ON 3x?TidakTidakTidakProduk dibuang4. Pengujian Model Sistem KontrolPemilahan Produk berbentuk Kotak.Sistem konveyor bekerja diawali dengan menekanpushbutton ON (hijau), sehingga motor konveyor boxaktif (ON) dan motor konveyor produk tidak aktif(OFF). Jika sensor box tidak mendeteksi adanya boxyang melewatinya maka motor konveyor box aktif danmotor konveyor produk tidak aktif, sebaliknya jika adabox yang terdeteksi oleh sensor box maka motorkonveyor produk aktif dan motor konveyor box tidakaktif. Pada saat motor konveyor produk aktif, jikasensor produk-1 mendeteksi produk yang bukanberukuran panjang 6 cm maka produk dianggap gagaldan dibuang sementara motor konveyor produk tetapaktif. Jika sensor produk-1 mendeteksi produk yangberukuran panjang 6 cm maka produk tersebut benardan tidak dibuang. Untuk sensor produk-2, jika tidakmendeteksi produk sebanyak 3x maka motor konveyorproduk aktif dan motor konveyor box tidak aktif. Jikasensor produk-2 sudah mendeteksi produk sebanyak 3xmaka motor konveyor produk tidak aktif dan motorkonveyor box aktif. Proses tersebut akan berulang danakan berhenti jika pushbutton OFF (merah) ditekan.Bagan alir sistem kontrol penyortiran produk berbentukkotak ini dapat dilihat pada Gambar 11.ISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 11. Bagan alir sistem kontrol penyortiran produkberbentuk kotak.E. SimpulanTidakPB2 ditekan?ENDBerdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa:1. Model sistem kontrol pemilahan danpengisian produk otomatis dapat dibuatdengan menggunakan PLC OMRON tipeZEN-10C1AR-A-V1 sebagai kontroler nya.2. Output dari program ON, OFF, fungsi counterdan fungsi timer PLC dapat berfungsi denganbaik.3. Kombinasi kerja Laser pointer dan sensorLDR dapat dipakai untuk mendeteksi produk.4. Model sistem ini mampu menyeleksi produkberdasarkan panjangnya. Tiga buah produkYaYaSNTE-2012

TE | 34berukuran panjang 6 cm yang akan mengisisebuah box, dari 3 macam panjang produkyang digunakan yaitu panjang 4 cm, 6 cm dan8 cm.DAFTAR PUSTAKA[1]. Adriadi, Y. 2008. Rancang Bangun KecepatanPutar Motor Arus Searah Berbasis Komputer.Universitas Lampung. Bandar Lampung.[2]. Bolton, William. 2004. Programmable LogicController, Edisi Ketiga. Penerbit Erlangga.Jakarta.[3]. Eko Putra, Agfianto. 2004. PLC: Konsep,Pemrograman, dan Aplikasi (OmronCPM1A/CPM2 dan ZEN Programmable Relay).Penerbit Gava Media. Yogyakarta.[4]. Fauzi Siregar, S. 2004. Alat Transportasi BendaPadat. Universitas Sumatera Utara. Medan.[5]. Hanif, H. 2006. Penerapan PLC (ProgrammableLogic Controller) Sebagai Sistem Kontrol PadaMesin Konveyor. Universitas NegeriSemarang. Semarang.[6]. Malvino, Gunawan, Hanapi. 1995. Prinsip-prinsipElektronik. Penerbit Erlangga. Jakarta.[7]. Meirisa, R, et. al. 2008. Interface SimulasiPenghitung Jumlah Kendaraan Parkir DenganSensor LDR. Politeknik Negeri Malang.Malang.[8]. Team OMRON. 2003. ZEN Programmable RelayOperation Manual. OMRON Corporation. Japan.[9]. Wirawan, S. 2008. Bahan Ajar SistemPengontrolan PLC. Universitas Negeri Semarang.Semarang.[10]. http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS009299.PDFSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

IMPLEMENTASI KONTROL OTOMASITISASI TERINTEGRASIPADA SISTEM FLOW RATE ANALISIS BERBANTUANMIKROKONTROLERAminuddin 1 , Hiskia 2 dan RobertTE | 351. Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Jakarta Jl. Prof. Dr. Ir. GA. Siwabessy Kampus UI Depok16425Phone/Fax : (021) 78635312, 3. Pusat Penelitian Elektronika & Telekomunikasi – LIPI Jl. Cisitu No.21/154 D – Bandung, 40135E-mail: adebataraja@yahoo.comAbstrakMakalah ini membahas hasil perancangan dan realisasi otomatisasi sistem pengatur kerja miniatur pompa, valve daninjektor pada miniaturisasi dan integrasi sistem Flow Rate Analysis menggunakan mikrokontroler sebagai pusatpengaturan. Sistem tersebut diharapkan dapat mengatur kerja dan kecepatan miniatur pompa elektromagnetik agardapat memompa beberapa mikroliter cairan dengan aliran yang konstan dan tidak berfluktuasi. Sistem dirancangmenggunakan mikrokontroler AT89C52 sebagai penyimpan dan pemroses data, panel instrumen sebagai masukandata dan modul LCD sebagai peraga komunikasi antara sistem dengan pengguna. Pompa yang digunakanmerupakan miniatur pompa 4 phasa yang digerakkan secara elektromagnetik. Hasil pengujian menunjukkan sistemdapat mengatur kerja dan kecepatan pompa sesuai dengan data yang diberikan oleh pengguna, mikrokontrolermampu mengatur proses yang dilakukan oleh sistem sesuai dengan rancangan yang diinginkan yaitu mulai dariproses flushing, kemudian sampling dan dilanjutkan dengan proses inject sebanyak 3 kali untuk satu sample. Pompayang digunakan mampu bekerja dari frekuensi 2 Hz (pada flow rate sebesar 14 uL/s) sampai 14 Hz (flow rate= 22uL/s).3AbstractIn this paper discusses the design and realization of automation control systems work miniaturized pumps, valvesand injectors on miniaturization and system integration Flow Rate Analysis using a microcontroller as the centralsetting. The system is expected to set the pace of work and miniature electromagnetic pump that can pump a fewmicroliters of fluid flow constant and does not fluctuate. The system is designed using AT89C52 microcontroller asthe storage and processing of data, instrument panel as the input data and display LCD module as thecommunication between the user's system. The pump used is a miniature pump 4 to electromagnetically drivenphase. The test results show the system can adjust the pump speed work and according to the data provided by theuser, the microcontroller capable of regulating the process undertaken by the system according to the desired designstarting from the flushing process, then proceed with the sampling and inject 3 times for one sample. The pump usedis able to work from the frequency of 2 Hz (at flow rate of 14 uL / s) to 14 Hz (flow rate = 22 uL / s).Keywords: automation, miniature pumps, microcontroller.1. PENDAHULUANSistem Flow Injection Analysis (FIA) telah digunakansejak tahun 1975 dalam menganalisa sample-samplekimia yang berwujud cair (liquid) secara otomatis dancepat. Teknik ini sudah banyak digunakan untukpembuatan peralatan sensor di laboratorium karenamemiliki berbagai keunggulan antara lain: wakturespon yang cepat, reproducibility yang sempurna,efisien dalam penggunaan sample/reagent. peralatanyang digunakan sederhana (simple) dan bisadihubungkan ke komputer, mudah dikalibrasi. Selainitu kelebihan dari sistem FIA adalah terbukakemungkinan untuk miniaturisasi dan integrasi darisetiap komponennya serta memungkinkan dibuatdalam bentuk yang portable. Seperti terlihat dalamGambar 1, pada umumnya komponen sistem FIAterdiri dari 5 modul yaitu sistem pompa, injektor, flowcell, sensor, dan data akusisi.Gambar 1. Diagram Skematik dari Sistem FIAISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 36Rangkaian pengontrol elektronik diperlukan untukmengatur kecepatan dan kerja pompa, valve serta kapanwaktu injeksi bekerja pada sistem. Perangkat elektronikini harus dapat dibuat dengan ukuran seminimalmungkin dengan unjuk kerja yang baik. Pada penelitianini digunakan miniatur pompa dengan diameter 12 mm,membran terbuat dari karet (rubber) yang akan menarikdan mendorong cairan, pada bagian masukan dankeluaran dipasang valve yang mengatur keluarmasuknya cairan pada membran. Valve ini terbuat darisilicon rubber. Membran bekerja memompa cairanberdasarkan adanya tekanan dari aktuator tersebut.Hubungan antara gaya dan tekanan ditunjukkan padapersamaan berikut:P = FAh1dimana: P = Tekanan yang diterima membran (Pa), F =Gaya dorong yang dihasilkan aktuator (N), Ah = Holearea. Hubungan antara gaya (F) dengan ini denganmedan magnet permanen (M) dan tegangan (V)terhadap induksi magnet (H) ditunjukkan sebagaiberikut:F = ∫ M . ∇HdV2Pada sistem pompa yang dipakai, aktuatormagnet permanen bergerak secara vertikal (verticalaxes) yang dipengaruhi oleh gaya:FZ = MZ V. . ∇H3dan besarnya induksi magnet yang dihasilkan olehkumparan dipengaruhi variabel-variabel yangditunjukkan pada persamaan berikut:1Z 2Z 1HZ= m0IN.[−] 422 212 2122( Z 2 + R ) ( Z 1 + R )dimana: R = radius dari kumparan (microcoil), N =jumlah lilitan pada kumparan, I = Arus yang melewatikumparan, Z1,2 = koordinat z dari aktuator saat posisiawal dan akhir. Dari persamaan di atas diperolehbahwa untuk mengaktifkan miniatur pompa dapatdiatur dengan mengubah variabel arus (I) yangmelewati kumparan atau besarnya tegangan (V) yangdiberikan pada kumparan.V in = I.R pompaI pompa=VinRpompaDengan menggunakan kristal 12 MHz padamikrokontroler sebagai pembangkit pulsa pewaktu(clock), pompa yang bekerja sebanyak 2 buah untuk 1waktu, hanya berbeda phasa sebesar 90° antara pompayang satu dengan pompa yang selanjutnya.12 MHzClock5Pengaturan kecepatan miniatur pompa 4 phasa denganprinsip elektromagnetik dapat dilakukan dengan 2 carayaitu: Pengaturan besarnya frekuensi dengan amplitudotetap, Pengaturan besarnya amplitudo dengan frekuensitetap. Sistem injektor yang digunakan pada sistem FIAmampu menginjeksi sejumlah cairan dalam volumetertentu (biasanya 100 mikroLiter) ke dalam alirancarrier. Mikrokontroler AT89C52 merupakankelompok mikrokontroler dengan internal memori(ROM atau flash-PEROM) yang dikeluarkan olehATMEL, Liquid Crystal Display (LCD) merupakansuatu komponen/modul elektronika yang mempunyaikemampuan tidak hanya menampilkan nomor atauangka saja, tetapi juga kalimat, kata maupun simbolsimbolkhusus. LCD memberikan informasi yangdiperlukan pengguna ketika sedang mengoperasikansistem. Rangkaian Driver berfungsi untuk memberikantegangan kerja yang diperlukan plant (Vdd) agar dapatberoperasi. Tegangan Vdd tersebut tidak bolehterhubung langsung ke pin mikrokontroler. Tegangankerja mikrokontroler hanya 5 volt, sehingga bila adategangan lebih yang terhubung ke pin dapatmengakibatkan mikokontroler mengalami kerusakan.Untuk menghasilkan tegangan Vdd, dapat digunakankonfigurasi 2 buah transistor yang bekerja berdasarkanprinsip saklar digital elektronik.Gambar 3. Saklar Digital Elektronik MenggunakanTransistorBI(a)BICECEPump 1Pump 2Pump 3(b)Gambar 4. Karakteristik Pada Pulsa RendahPump 4Gambar 2. Diagram Pewaktu Miniatur PompaSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 37Rangkaian transistor sebagai saklar digital elektronikmampu menghasilkan tegangan keluaran sebesar 0 voltdan Vcc. Vout digunakan untuk men-drive rangkaiantransistor yang ke 2. Gambar 4. menunjukkanrangkaian dasar transistor sebagai saklar digitalelektronik. Prinsip kerja rangkaian transistor ini yaitujika basis transistor diberi pulsa rendah (low pulse)maka transistor dalam keadaan cut-off atau OFF,sehingga tidak ada arus yang melewati kolektor (I=0A)dan tegangan keluaran pada transistor (Vout) akansama dengan Vcc (+5 volt). Hal ini akan berlakusebaliknya, yaitu bila basis transistor diberi pulsa tinggi(high pulse) maka transistor dalam keadaan saturasiatau ON, hal ini akan mengakibatkan arus mengalirpada kolektor dan tegangan keluaran akan sama dengannol (0 volt).2. Metode Penelitian2.1. Perangkat Keras SistemSistem dirancang menggunakanmikrokontroler AT89C52 sebagai penyimpan danpemroses data, panel instrumen sebagai masukkan data,modul peraga LCD sebagai media komunikasi antarasistem dan pengguna serta tampilan informasi saatproses sedang berlangsung. Miniatur pompa dan valvedigerakkan oleh rangkaian driver. Sistem dirancangagar dapat mengatur kerja dan kecepatan miniaturpompa, valve, dan waktu injeksi sesuai dengan datayang di dan proses yang dilakukan. Blok diagram dariperangkat keras sistem yang dirancang ditunjukkandalam Gambar 5.Cara kerja sistem:1. Mikrokontroler AT89C52 melakukan inisialisasiterhadap semua port dan mengaktifkan modulLCD untuk menampilkan pilihan menu.2. Mikrokontroler akan menampilkan pilihan menuyang berisi data-data yang diperlukan untukmengatur pompa pada layar LCD.3. Mikrokontroler akan menunggu adanya interupsidari pengguna melalui panel instrumen.4. Mikrokontroler mengeksekusi program sesuaidengan data yang diperoleh, setelah adanyainterupsi/semua pilihan menu dipenuhi olehpengguna.PanelInstrumenPENGATURSistem MinimumMikrokontrolerSISTEMMINIMUMMIKROKONTROLERAT89C52MiniaturSISTEMMINIMUMMIKROKONTROLERAT89C52MiniaturSUMBERTEGANGADAYASISTEMMINIMUMMIKROKONTROLERAT89C52SISTEMMINIMUMMIKROKONTROLERAT89C52Gambar 5. Blok Diagram Perangkat Keras SistemMiniaturValve5. Rangkaian driver akan bekerja menggerakkanminiatur pompa dan valve sesuai dengan eksekusiyang diberikan melalui program yang dibuat.6. Setiap proses yang dilakukan, mikrokontroler akanselalu menampilkan informasi mengenai prosedurdan proses yang sedang dilakukan, serta kecepatanpompa yang dipilih.7. Mikrokontroler akan terus melakukan proses diatas selama pengguna belum memilih untukmenghentikan proses pada sistem atau menekantombol reset program pada panel.2.2. Perangkat Lunak SistemPerangkat lunak dirancang untuk dapatmengatur kerja miniatur pompa, valve dan waktuinjeksi, serta proses yang harus dilakukan oleh sistem.Pengaturan dilakukan berdasarkan perubahan pada datayang menjadi variabel penting dalam suatu susunanprogram.MULAIInisialisasiPort, LCD & Alamat DataPanggil SubrutinSTARTUPPanggil SubrutinRCEKPOMPAPanggil SubrutinLOAD#1INPUTPanggil SubrutinDOPROCESSLOAD#1SELESAIGambar 6. Diagram Alir Program Utama SistemISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 38Proses yang diinginkan adalah flushing, dimana sistemmengoperasikan pompa pada saluran reagent (cairanreferensi) dalam waktu tertentu. Dilanjutkan denganproses sampling, yaitu mengaktifkan pompa padasaluran sample untuk memompa beberapa mikrolitercairan sample yang akan dideteksi oleh sensor. Setelahcairan sample berada dalam mixing coil, makadilakukan injeksi untuk mendorong sample dengankecepatan tertentu ke dalam flow cell (pada bagiansensor). Proses sampling dan injection yang dilakukansistem diperlukan sebanyak tiga kali untuk cairansample yang sama. Pengguna dapat melakukaninterupsi pada setiap proses yang sedang dilakukanmikrokontroler.MULAITidakSimpan data #01 keregister R0R0 #01Simpan data pada labelVARDLY ke R1R1 VARDLYSimpan data #0 ke R2R2 #0Kurangi isi register R2dengan 01R2 R2 - 01ApaR2=#00PanggilYaKurangi isi register R1dengan 01R1 R1 - 01ApaR1=#00PanggilYaKurangi isi register R0dengan 01R0 R0 - 01ApaR0=#00PanggilRETGambar 7. Diagram Alir Tundaan Waktu2.2. PENGUJIANA. Pengujian Rangkaian MikrokontrolerPengujian pada rangkaian mikrokontrolerdilakukan dengan membuat program sederhana yangdi-dowload-kan ke dalam memori mikrokontroler danYaTidakTidaksebuah rangkaian dengan susunan 8 buah led untukmengetahui keluaran yang diberikan pada portmikrokontroler.Tabel 1. Hasil Pengujian Pada Port 0OUTPUTINPUTLED8 LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED101H 0 0 0 0 0 0 0 102H 0 0 0 0 0 0 1 003H 0 0 0 0 0 0 1 104H 0 0 0 0 0 1 0 005H 0 0 0 0 0 1 0 106H 0 0 0 0 0 1 1 007H 0 0 0 0 0 1 1 108H 0 0 0 0 1 0 0 009H 0 0 0 0 1 0 0 10AH 0 0 0 0 1 0 1 00BH 0 0 0 0 1 0 1 10CH 0 0 0 0 1 1 0 00DH 0 0 0 0 1 1 0 10EH 0 0 0 0 1 1 1 0Hasil pengujian pada port 0 sistem minimummikrokontroler AT89C52 ditunjukkan pada Tabel 4.Pengujian yang sama juga dilakukan pada semua portinput/output mikrokontroler (yang meliputi port 1, 2,dan 3), dan diperoleh hasil pengujian yang samadengan pengujian pada port 0. Dari Tabel 4 dapatdilihat bahwa unit kendali berfungsi dengan baik, halini ditunjukkan dengan setiap masukkan yang diberikanpada program akan diperoleh keluaran yang sesuai(dalam bentuk biner).B. Pengujian Panel Instrumen SistemPengujian diperlukan untuk mengetahui apa panelinstrumen tersebut berfungsi dengan baik atau tidak.Rangkaian panel instrumen dihubungkan dengan catudaya 5 Volt DC dan led indikator secara seri. Pengujianyang dilakukan yaitu dengan melakukan penekananterhadap masing-masing panel dan bila panel bekerjadengan baik, maka indikator led akan menyala.Hasil pengujian dalam Tabel 2 menunjukkan bahwasemua panel bekerja dengan baik, hal ini dapat dilihatdari indikator led yang menyala bila terjadi penekananpada panel instrumen.Tabel 2. Hasil Pengujian Panel Instrumen SistemPANEL LED 5 LED 4 LED 3 LED 2 LED 1YES 0 0 0 0 1UP 0 0 0 1 0DOWN 0 0 1 0 0NO 0 1 0 0 0RESET 1 0 0 0 0Keterangan: 0=tidak menyala; 1=menyalaC. Pengujian Rangkaian DriverRangkaian driver untuk menggerakkan miniatur pompadan valve diuji dengan memberikan tegangan padainput rangkaian driver dengan nilai 0 Volt dan 5 Voltsecara bergantian. Pada keluaran rangkaian driver inidihubungkan dengan beban resistor dan led yangdihubung secara seri, serta dipasang pararel osciloscopeSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 39untuk mengetahui besarnya tegangan dan gelombangkeluaran yang diberikan rangkaian.V out (Volt)12Tabel 3. Hasil Pengujian Rangkaian DriverV input(Volt)LEDI ndikator0 nyala5 matiTabel 3. menunjukkan hasil pengujian rangkaian driverminiatur pompa dan valve. Diperoleh data bahwa saatinput rangkaian driver diberi tegangan 5 Volt, maka ledindikator tidak menyala. Sedangkan bila inputrangkaian driver dihubung ke ground (V=0 Volt), ledindikator akan menyala. Hasil pengukuran teganganpuncak ke puncak dengan osciloscope dapat dilihatpada Tabel 4. Dari tabel tersebut diperoleh tegangankeluaran yang dihasilkan rangkaian driver padafrekuensi yang lebih besar mengalami penurunan.Penurunan tegangan peak to peak yang diperolehmenunjukkan semakin besar frekuensi yang diberikanpada rangkaian akan mengakibatkan semakin sempitwaktu yang disediakan pada rangkaian driver untukmenerima sinyal tinggi (high pulse) dan rendah (lowpulse).Tabel 4. Hasil Pengukuran Tegangan KeluaranPada Rangkaian DriverV out (Volt)120ThighF Input(Hz)T (Detik)Peak-Peak(Volt)1 1.000 122.5 0.400 11.85 0.200 117.5 0.133 10.810 0.100 10.412.5 0.080 10.415 0.067 10.217.5 0.057 1020 0.050 1022.5 0.044 9.825 0.040 9.81 2 3TlowF= 1HzVolt/Div= 5 VoltTime/Div= 1SecT (dtk)Gambar 8a. Bentuk Sinyal Keluaran RangkaianDriver Pada Frekuensi Rendah0ThighTlowT (dtk)F= 10HzVolt/Div= 5 VoltTime/Div= 50msGambar 8 b. Bentuk Sinyal Keluaran RangkaianDriver Pada Frekuensi TinggiD. Pengujian Perangkat LunakPengujian dilakukan dengan meng-compile programyang telah dibuat pada aplikasi ALDS. Setelah ituuntuk memastikan alokasi alamat pada memori sudahbenar dilakukan pengecekan dengan melihat isi alamatmenggunakan program aplikasi downloader khususuntuk mikrokontroler ATMEL seri 89. Dari pengujianditunjukkan tidak ada kesalahan pada program dan isialamat pada memori tidak terjadi penumpukkan data,sehingga program dapat berjalan dengan baik.3. REALISASI, PENGUJIAN & ANALISASISTEM SECARA TERINTEGRASIPengujian yang dilakukan meliputi proses yangdilakukan, kerja miniatur pompa dan valve, kecepatanpompa yang mampu dicapai, dan tampilan informasiyang diberikan. Pada Gambar 9. ditunjukkan hasilpengujian dari proses yang dilakukan oleh sistem. Darigambar tersebut dapat dilihat bahwa sistem mula-mulaakan mengerjakan proses flushing untuk membersihkansaluran (flow cell, yang berada pada bagian sensor),lalu selama waktu yang ditentukan/diprogram, sistemmelakukan proses sampling yang bertujuan mengambilbeberapa mikro liter cairan sample yang akan diukur.Bila proses sampling ini sudah selesai dilakukanselama waktu yang hampir sama dengan flushing, makasistem akan mulai memompa cairan carrier ataudisebut inject time. Setelah proses ini dikerjakan,sistem langsung melakukan proses sampling yang kalikeduanya, lalu diinjeksikan lagi dan setelah itu sistemkembali mengambil sample dengan melakukan prosessampling untuk yang ketiga. Selama proses ini cairansample yang dideteksi masih cairan sample yang sama.Setelah proses injeksi yang ketiga selesai dilakukan,sistem akan segera melakukan proses flushing.Kemudian sistem akan siap untuk mengerjakan prosessampling dengan cairan sample yang sama atau yangberbeda.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 400ProsesV1 OFFV2 OFFFlushingTimeV1 ONV2 OFFSamplingTimeV1 OFFV2 ONInject-1TimeSamplingTimeInject-2TimeSamplingTimeInject-3TimeFlushingTimeSampling2TimeInject-1TimeSampling2TimeInject-2TimeSampling2TimeGambar 9. Hasil Pengujian Sistem Terhadap ProsesYang DilakukanV out (Volt)120120Pompa 1Pompa 2F= 1HzVolt/Div= 10 VoltTime/Div= 1SecInject-3TimeTmaka akan diperoleh kecepatan pompa (flow rate) yangsemakin naik.Tabel 9. Hasil Pengujian Kecepatan PompaMenu Flow Variabel Volume Cairan Waktu Yg Ditempuh Flow RateRate Delay (mL) (menit) (detik) (uL /s)A 15 10 00:07:26 446 22B 35 10 00:07:45 465 22C 55 10 00:08:07 487 21D 75 10 00:08:31 511 20E 95 10 00:08:52 532 19F 115 10 00:09:18 558 18G 135 10 00:09:57 597 17H 155 10 00:10:22 622 16I 175 10 00:10:50 650 15J 195 10 00:11:45 705 14Berikut ditunjukkan grafik hubungan antara perubahanvariabel delay dengan besarnya kecepatan pompa yangdihasilkan oleh sistem:3012012Pompa 3141516171819202122222010Flow Rate (uL/s)Pompa 40123 4 5 67T (dtk)Gambar 10. Hasil Pengujian Sistem Terhadap KerjaMiniatur Pompa195175155135 115 95 75Variabel Delay553515-Dari Gambar 10 dapat kita lihat bahwa saat sistemsedang mengoperasikan pompa pada satu cairan, makasetiap pompa akan bekerja dengan beda phasa sebesar90°. Hal ini yang membuat sistem pompa yang dipakaipada penelitian ini disebut miniatur pompa 4 phasa,karena 4 buah pompa bekerja pada phasa yang berbedabeda.Berdasarkan data ini, maka realisasi sistemterhadap perancangan awal dalam hal pengaturan kerjapompa & proses yang dilakukan sudah benar danberhasil. Karakteristik pengukuran kecepatan pompayang dilakukan adalah sebagai berikut:1. Suhu lingkungan saat pengujian adalah 27°C.2. Panjang saluran masuk (biasa disebut inlet)digunakan ukuran paling pendek (minimal) yaitu15 cm.3. Pompa yang digunakan merupakan 4 buahminiatur pompa elektromagnetik dengan susunanbuffer pump yang dipasang secara paralel.Membran pada pompa terbuat dari rubber.4. Untuk pengukuran volume cairan digunakansebuah gelas ukur dengan skala ukur 1 mL.5. Cairan yang digunakan untuk pengujian adalah airmineral (H 2 0).6. Alat pengukur waktu digunakan stop watch denganskala terkecil yang dipakai adalah detik.7. Banyaknya volume cairan yang diukur ditetapkansebanyak 10 mL.Pada Tabel 9 ditunjukkan hasil pengujianterhadap pengukuran kecepatan pompa yang dihasilkansistem. Dari data yang diperoleh, semakin kecilvariabel delay yang ada pada program mikrokontrolerGambar 11. Grafik Hubungan Perubahan VariabelDelay Terhadap Kecepatan PompaPerhitungan tundaan waktu:Dikerjakan cycle1: DELAYME:MOV R0,#01 1x 12: DLYME1:MOV R1,VARDLY 1x 13: DLYME2:MOV R2,#0 1x 14: DJNZ R2,$ vardly x 255 x 1 25: DJNZ R1,DLYME2 (vardly-1)x 26: DJNZ R0,DLYME1 1 x 2RETMisalnya besar variabel delay yang digunakan yaitu 35,maka baris 4 akan dikerjakan sebanyak 35x255x1 =8.925 x, karena instruksi tersebut dikerjakan selama 2siklus maka waktu totalnya 8.925 x 2 = 17.850 siklus.Masih ditambah dengan pengulangan yang kedua (35-1) x 3 = 102 siklus dan pengulangan yang ketigasebesar 1 x 3 = 3 siklus, sehingga total siklus = 17.850+ 102 + 3 = 17.955 siklus. Pada sistem ini digunakanfrekuensi kristal sebesar 12 MHz, sehingga tundaanwaktu yang dihasilkan adalah sebesar 17.955 x 1 µd =17.955 µd atau 0,02 detik. Dari perhitungan ini dapatdilihat bahwa untuk menambah kecepatan pompa padasistem maka besarnya variabel delay dibuat sekecilmungkin dengan memperhatikan batas maksimum daripompa yang digunakan. Pada Tabel 9 di atas dapatdiperoleh hubungan antara variabel delay denganbesarnya kecepatan pompa (flow rate) yang dihasilkanoleh sistem pada penelitian ini. Dapat dilihat bahwasaat variabel delay semakin kecil, diperoleh besarnyaSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 41kecepatan yang semakin menuju ke titik yang sama.Hal ini menunjukkan batas kerja maksimum daripompa yang digunakan yaitu sebesar 22 uL/s atau padavariabel delay sebesar 35. Pada perhitungan di atasdiperoleh tundaan waktu sebesar 17.955 µd. Nilai inimerupakan besarnya tundaan untuk menyelesaikan25% dari satu gelombang penuh, sehingga untuk satugelombang penuh diperlukan waktu sebesar 4 x 17.955µd = 71.820 µdetik (T). Dari nilai ini diperoleh besarfrekuensi kerja maksimum pompa sebesar f=14 Hz.AFL USH FR: A uLsREADY 4 SAMPLI NGProsedur A=Auto, M=ManualMSAMPLE FR: A uL sGO I NJ ECT >>Proses yg sedang dilakukanProses yg akan dilakukanKecepatan PompaGambar 12. Contoh Tampilan InformasiDari pengujian yang dilakukan terhadap sistem secarakeseluruhan baik itu modular maupun terintegrasidiperoleh hasil yang sesuai dengan tujuan padaperancangan awal. Sistem dapat mengatur kerja dankecepatannya sesuai dengan data yang diberikan olehpengguna, mikrokontroler mampu mengatur prosesyang dilakukan oleh sistem sesuai dengan rancanganyang diinginkan yaitu mulai dari proses flushing,kemudian sampling dan dilanjutkan dengan prosesinject sebanyak 3 kali untuk satu sample. Penggunadapat melakukan interupsi untuk merubah setingkecepatan maupun prosedur yang dilakukan.Pengoperasian yang mudah dan kemampuan sistemuntuk memberikan informasi yang dibutuhkan olehpengguna ketika proses sedang berlangsung.4. KESIMPULANBerdasarkan hasil pengujian dan analisa terhadapsistem, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulansebagai berikut:1. Sistem pengatur kerja miniatur pompa, valve daninjektor yang direalisasikan ini mampu mengaturkerja 4 buah pompa sesuai dengan diagrampewaktu (timming diagram) yang diberikan.2. Pengaturan kecepatan dengan menggunakanmetoda tundaan waktu diperoleh bahwa semakinkecil variabel tundaan (delay) yang diberikan padasistem maka kecepatan pompa yang dihasilkanakan bertambah tinggi. Hasil pengujianmenunjukkan pompa yang digunakan mampubekerja dari frekuensi 2 Hz (pada flow rate sebesar14 uL/s) sampai 14 Hz (flow rate= 22 uL/s).3. Rangkaian driver yang dirancang mampumemberikan tegangan kerja yang efektif bagipompa dan valve yaitu sebesar 12 Volt DC.4. Program yang dibuat dapat mengatur proses yangdilakukan oleh sistem sesuai yang diharapkan yaituflushing time, sampling time dan injeksi cairansample sebanyak 3 kali untuk satu sample. Selamaproses berlangsung, pengguna dapat melakukaninterupsi untuk membatalkan proses maupunmelakukan perubahan data pada set awal.Tampilan informasi yang diberikan sistem padaLCD ketika proses sedang berlangsung,memberikan kemudahan bagi pengguna untukmengetahui informasi yang diperlukan.DAFTAR PUSTAKA[1] “User Manual 1632, Liquid Crystal DisplayModule”, Seiko Instruments Inc., JAPAN,1987.[2] Agfianto Eko Putra, “Belajar MikrokontrolerAT89C51/52/55, Teori dan Aplikasi”, GavaMedia, Yogyakarta, 2002.[3] Ganti Depari, Drs., “Pokok-PokokElektronika”, M2S , Bandung, 1987.[4] J. Ruzicka and H. Hansen, “Flow InjectionAnalysis Part 1. A New Concept of FastContinous Flow Analysis”, AnalyticaChimica Acta, vol 364, pp. 341-349, 1997.[5] Juliant Ilet, “How To Use Intelligent L.C.D.sPart One”, Wimborne Publishing Ltd., 1998.[6] Ogata, Katsuhito, “Teknik KontrolAutomatik”, Erlangga, 1997.[7] M. Valcareel and M. D. L. d. Castro, “Flow-Injection Analysis Principles andApplications”, Ellis Horwood Limited, 1987.[8] P. Dario, N. Croce, M.C. Carrozza, G.Varallo, “A Fluid Handling System for aChemical Microanalyzer”, Brindisi, Italy,1995.[9] Sencer Yeralan & Ashutosh Ahluwalia,“Programming and Interfacing The 8051Microcontroller”, Addison Wesley,California, 1995.[10] S, Wasito, “Kumpulan Data PentingKomponen Elektronika”, PT Multimedia,Jakarta, 1985.[11] William Kleitz, “Digital Electronics”,Prentice Hall, 1996.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 42SIMULASI SISTEM FILLING-DRAINING CONTROLLERSyaprudin 1 , Darwin 21,2. Teknik Elektronika, Teknik Elektro. Politeknik Negeri JakartaAbstrakPenelitian ini menjelaskan tentang pengendalian proses pengisian dan pengosongan tangki air denganmenggunakan teknik konvensional dan pemanfaatan modbus protocol. Dalam melakukan monitoring padapengisian dan pengosongan didukung oleh SCADA. SCADA digunakan untuk melakukan monitoring, controlling,dan data acquisition, sistem komunikasi PLC dengan SCADA, PLC dengan inverter dan penyettingan parameterparameternya,Keseluruhan proses dapat dimonitoring dan dikontrol melalui berbagai interface baik low levelmaupun high level. Low level interface misalnya panel-panel manual dan peralatan lain yang secara langsung dapatmengakses sistem. High Level Interface misalnya komputer dan peralatan lain yang dapat mengakses prosesmelalui fasilitas komunikasi yang tersedia pada sistem. Fasilitas komunikasi ini dinamakan modbus. Pada plant inipengendali utamanya digunakan PLC. Sedangkan Monitoringnya menggunakan sistem SCADA. Komunikasi antarPLC dengan sistem SCADA ini dilakukan dengan kabel serial. Modbus memiliki kelebihan dalam konfigurasisebuah sistem. Dimana, konfigurasi tersebut hanya memerlukan satu master dan beberapa slave. Koneksi darimaster dan slave dengan menggunakan modbus sangatlah mudah, hanya dengan menset address pada masingmasingslave yang berbeda dan dihubungkan dengan secara multidrop menggunakan RS-485. Karena modbusmenggunakan RS-485 sebagai physical interface-nya sehingga modbus dapat dipakai pada tempat-tempat denganinterferensi gelombang elektromagnetik yang tinggi.AbstractSystem of charging and discharging is a process of mixing materials which are generally used in the industry. Thisstudy describes the control of charging and discharging the water tank using conventional techniques and the use ofmodbus protocol. Monitoring of charging and discharging supported by SCADA. SCADA systems are used formonitoring, controlling, and data acquisition systems, PLC communications with SCADA, PLC with inverter andsetting parameters, the entire process can be monitored and controlled through interfaces both low level and highlevel. Low-level interfaces such as manual panels and other equipment that can directly access the system. HighLevel Interface such as computers and other devices can access the process through communication facilitiesavailable on the system. This communication facility named Modbus. PLC is the main controller of this plant.Meanwhile SCADA systems is used for monitoring. Communication between PLC with SCADA systems is using aserial cable. Modbus has advantages in a system configuration where the configuration requires only one master andseveral slaves. Connection of master and slave using modbus is very easy, simply by setting the address on eachslave differently and connecting them with multiddrop using RS-485. Since modbus using RS-485 as its physicalinterface so that modbuscan be used in any places with high interference of electromagnetic waves.Keyword : Serial Communication, Modbus, RS-485I. PENDAHULUAN.Dengan perkembangan teknologi yang pesat, makailmu yang berhubungan dengan bidang elektronikaakan terus berubah dan dikembangkan, diaplikasikandisegala aspek industri, industri yang dimaksud bukanhanya industri berskala besar dalam hal ini pabrik,namun juga industri berskala kecil, seperti industrirumah tangga, oleh karena itu salah satu mata kuliahdisemester IV, jurusan teknik Elektro Program StudiTeknik Elektronika ialah praktik pemogramman PLCdimana pengembangan peralatan akan menyesuaikandengan kondisi yang ada, pada penelitian terdahuluyaitu Modul Simulasi Filling-Draining ControllerBerbasis PLC (jurnal Politeknologi Vol 5 No.1.Januari 2006) yaitu sistem pengontrollan dalampengisian dan pengosongan tangki, sistem yang dibuatterdahulu masih bersifat Semi automatis dan tidakterintegrasi, dalam penelitian ini akan dikembangkandengan penambahan jaringan SCADA berbasissoftware simulasiuntuk mengendalikan dan memonitorProgrammable Logic Controller (PLC) pada sistemSimulasi Filling-Draining Controller.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 43Proses implementasi dari sistem yang dibangundilakukan pada plant miniatur Modul Simulasi Filling-Draining Controller Berbasis PLC. Masing-masingaktuator dan sensor dikendalikan oleh PLC yangterhubung dengan jaringan LAN dan server. Softwareyang digunakan untuk membangun aplikasiterdistribusi adalah Vijeo Citec dan basis datadibangun dengan menggunakan SQL Server.Mengingat keterbatasan infrastruktur dan sistem inihanya dipergunakan dalam kegiatan praktik sistempemogramman PLC maka dalam perumusan masalahdibatasi pada pekerjaan proses implementasi darisistem yang dibangun dilakukan pada plant miniatursaja sesuai dengan modul yang telah dirancangterdahulu, aktuator dan sensor terhubung dengandengan jaringan server.Software yang digunakan untuk membangun aplikasiterdistribusi adalah Software Simulasi dan basis datadibangun dengan menggunakan SQL Serve. Kendalakendalayang akan timbul diantaranya pada saatperancangan dan realisasi sistem adalah koneksikoneksiinterface yang perlu ketelitian.Selain perumusan masalah diatas diperlukan jugabeberapa startegi yang akan dilakukan diantaranya;melakukan studi pustaka, mencari literatur yangberkaiatan dengan sistem kerja alat, melakukanpengamatan dan tinjauan teknis terhadap produksejenis.Keempat komponen di atas dapat ditampilkan dalamGambar 2 sebagai berikut:Gambar 2 Bagan Sistem SCADASensor dan aktuator (field device)Bagian ini adalah plant di lapangan yang terdiri dariobyek yang memiliki berbagai sensor dan aktuator.Nilai sensor dan aktuator inilah yang umumnyadiawasi dan dikendalikan supaya obyek/plant berjalansesuai dengan keinginan pengguna.Programmable Logic Controller (PLC)PLC merupakan suatu alat kontrol mikroprosessorserbaguna yang khusus dirancang untuk dapatberoperasi di lingkungan industri yang cukup besar.PLC bekerja dengan cara menerima data dariperalatan-peralatan input yang biasanya dapat berupasaklar, tombol-tombol, sensor-sensor dan lain-lain.Modul Simulasi Filling-DrainingDalam simulasi ini akan dipantaui dan dideteksi prosesurutan kerja yang diawali dengan menekan tombolmulai (start), aliran cairan, level cairan dan keluarancairan, dengan menekan tombol selesai (Stop) makaseluruh proses akan berhenti visual modul simulasidiperlihatkan pada Gambar 1.Gambar 3. Blok Diagram Sistem Pemrograman PLCGambar 1 Visual Modul SimulasiSCADASistem SCADA (Supervisory Control and DataAcquisition) ialah sistem yang dapat melakukanpengawasan, pengendalian dan akuisisi data terhadapsebuah plant. Secara umum, SCADA terdiri daribagian – bagian berikut :• Sensor dan aktuator (Field Devices)• Remote Terminal Unit / PLC• Sistem Komunikasi• Master Terminal UnitISBN: 978-602-97832-0-9Pada blok diagram sistem pemogramman PLC Gambar3. dapat dijelaskan prinsip kerja dasar PLC yaituprogram yang dibuat dalam bahasa ladder terlebihdahulu dirancang dalam computer dan didownload kedalam PLC.Sistem KomunikasiSistem komunikasi diperlukan untuk menghubungkanantara field device, PLC, dan Master Terminal Unit.Berikut ini beberapa sistem komunikasi yang dipakaidalam sistem SCADA :• RS 232• Private Network (LAN/RS-485)• Communication PLC• Switched Telephone Network• Leased lines• Internet• Wireless Communication systemsSNTE-2012

TE | 44oooWireless LANGSM NetworkRadio modemsMTU – SCADA SoftwareMaster Terminal Unit umumnya ialah komputer yangmemiliki SCADA software. Fitur – fitur kunci yangharus ada pada suatu SCADA Software ialah :• Human Machine Interface, Tampilan yangmemudahkan manusia (operator) untukmemahami atau mengendalikan mesin (sistem,plant).• Graphi, Displays Tampilan grafis, bukan hanyaangka, untuk mempermudah pengamatan.• Alarms, Alarm untuk memberi warning saatsistem dalam kondisi abnormal.• Trends, Trend ialah grafik garis yangmenggambarkan kondisi/status suatu device• RTU / PLC Interfac, Bagian program yangmenghubungkan PLC dengan SCADA software.• Scalability / Expandabilit, Program dapatdiperluas tanpa mengganggu program lama yangsudah ada.• Access to dat, Program memiliki akses pada datatertentu yang diinginkan• Databas, Penyimpanan data ke dalam database• Networking, Program ini dapat berjalan dalamsuatu jaringan, baik pada LAN maupun internet• Fault tolerance and redundancy, Programmemiliki toleransi tertentu terhadap kesalahanyang terjadi. SCADA system juga harus bersifatredundant, dimana saat MTU utama down akandigantikan oleh MTU cadangan.Network Application DevelopmentNetwork Application Development atau NAD adalahsuatu arsitektur yang mengkombinasikan Client-basedarsitektur dan server-based arsitektur. NADmelakukan notifikasi secara automatis apabila aplikasiberubah dan secara otomatis mendistribusikan aplikasiyang baru ke tiap View node.Di dalam NAD arsitektur, seperti diperlihatkan padaGambar 4, mastercopy dari aplikasi tersusun di dalamcentral network location. Tiap View node me-loadnetwork application tersebut seperti pada server-basedarsitektur. Tetapi bukannya menjalankan aplikasi dariserver, aplikasi tersebut di-copy dan kemudiandijalankan dari user defined location. Hal ini samaseperti keuntungan dari client-based redundancy atausistem backup (tidak ketergantungan terhadap server).SCADA Sebagai Sebuah SistemSuatu sistem SCADA biasanya terdiri dari:• Antarmuka manusia dengan mesin (Human-Machine Interface)• Unit terminal jarak jauh yang menghubungkanbeberapa sensor pengukuran dalam proses-prosesproduksi• Sistem pengawasan berbasis komputer untukpengumpul dataGambar 4. Network Application Development• Infrastruktur komunikasi yang menghuhungkanunit terminal jarak jauh dengan sistempengawasan, dan• PLC atau Programmable Logic ControllerHubungan Dengan Pengguna SistemHMI (Human Machine Interface) merupakanvisualisasi dari teknologi atau sistem secara nyata.HMI dari suatu sistemSCADA merupakan data yangdiproses dan diolah untuk kemudian dimonitorolehsuatu operator manusia. Alat penghubung ini padaumumnya meliputi kendaliyang menghubungkanseseorang dengan sistem SCADA.HMI adalah suatu cara mudah untuk melakukanmonitoring terhadap RTU (Remote Terminal Unit)atau PLC (Programmable Logic Controller), karenapada umumnya PLC atau RTU hanya menjalankanproses yang diprogramkan. HMI juga menampilkandata-data rangkuman kerja mesin termasuk secaragrafik. Tujuan dari HMI itu sendiri adalah untukmeningkatkan interaksi mesin dan operator melaluitampilan layar komputer dan memenuhi kebutuhanpengguna terhadap informasi sistem.Fungsi-fungsi Utama SCADAFungsi-fungsi utama SCADA adalah:• Akuisisi data, merupakan proses penerimaan /pengumpulan data dari berbagai peralatandilapangan.• Data processing, menganalisa data atau informasiyang didapat dari hasil pengumpulan data dapatberupa bentuk laporan, grafik, dan lain lain.• Supervisory control, fungsi pengendalian jarakjauh suatu peralatan.• Tagging, berfungsi meletakan informasi(penandaan) pada peralatan tertentu.• Pemrosesan alarm dan event, menginformasikanapabila terjadi perubahan pada sistem.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 45• Post mortem review, menganalisa akibat adanyagangguan sistem, serta mengembalikan ke kondisinormal.digunakan sebagai representasi lampu on/off. Gambar7 memperlihatkan blok diagram keseluruhan sistem.II. METODE PENELITIAN.Pelaksanaan Penelitian ini dilakukan di jurusan TeknikElektro, Politeknik Negeri Jakarta, kegiatan penelitianini berupa studiliteratur, baik dari internet maupunbuku referensi, Dasar acuan standar dikembangkandari jurnal yang berjudul Modul Simulasi Filling-Draining Controller Berbasis PLC, Sumber : JurnalPoli Teknologi Vol.5 no.1. Januari 2006 ISSN 1412-2782 dan software Vijeo Citec, Metoda yang dipakaidalam penelitian ini dilakukan dengan melalui tigatahap. Tahap-tahap tersebut meliputi :• Tahap Analisa Kebutuhan• Tahap Analisis Sistem• Tahap Desain SistemGambar 6. Blok Diagram SistemAnalisa SistemAnalisis dilakukan dengan memastikan bahwa prosesoperasi, proses informasi dapat tercermin baik di sisifisikal maupun logikal. Penelitian ini menggunakanalat yaitu diagram alir seperti berikut:Gambar 7. Blok Diagram Keseluruhan SistemGambar 5. Diagram Alir Proses Perencanaan SistemRancangan SistemSistem yang dibuat merupakan penerapan SCADAsistem Distributed Application pada Vijeo Citec yangmampu memonitor dan mengendalikanperangkatperangkat pada sebuah miniatur sistemFilling Draining Controller dengan menggunakanjaringan komputer dan PLC Network Architectureyang digunakan adalah Network ApplicationDevelopment (NAD). Gambar 6 memperlihatkan blokdiagram system yang dibangun.Plant sistem filling dan draining ini mempunyai inputoutput PLC yang meliputi switch push button sebagaitombolmulai danberhenti, aktuator valve, steppermotor, inductive proximity sensor sebagai sensor airpenuh, buzzer sebagai alarm, dan LED yangPerancangan Layar MonitorSebelum membuat rancangan pada layar monitoringpada Citect Graphics Builder, maka perlu diperhatikanhal-hal yang berkaitan dengan teknis perancangan,seperti melakukan pertimbangan bentuk tampilangrafis pada Citect Graphics Builder yang mengacupada bentuk panel yang sebenarnya. Apa saja yangakan dimonitoring dari panel penggunaan komunikasiserial RS-485 pada inverter berbasis vijeo citect ini,serta halaman apa saja yang perlu dibuat serta disusununtuk mempermudah dalam melakukan monitoringserta controlling. Bila melihat dari layout panel, makahal-hal yang dapat di monitoring adalah :• Pengukuran Tegangan, arus serta daya padamotor induksi 3 fasa• Kecepatan motor(RPM), frekuensi motor(Hz), DCLink Voltage(V)• Kondisi motor pada saat forward maupun reverse• Tombol start dan stop motor induksi 3 fasa sertaresetDan controlling yang dilakukan yaitu berupacontrolling secara langsung terhadap sistem, sepertimenentukan kecepatan motor dengan caramemasukkan nilai input frekuensi dan pengaturan arahputaran motor.Merancang AnimasiSetiap halaman mempunyai fungsi yang berbeda,sehingga setiap tampilan tidak akan sama. Untukmenggunakan gambar atau animasi padaISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TE | 46software simulasi dapat mudah ditampilkan karenamempunyai library, yang memuat gambar-gambar atausimbol yang dapat digunakan ke dalam layar. Ketikagambar sudah muncul “save” dan akan tersimpandidalam “library”.properties. Pada tab “appearance” pilih “numeric”dan isi tag pada kotak numeric expression.Gambar 8. Tampilan Gambar yang DiimportJenis AnimasiUntuk membuat button dapat dilakukan dengan duacara, yaitu: pada menu “objects” pilih “button” dandrag pada halaman. Atau dengan cara memilih “icon”dan mulai drag ke halaman. Setelah itu akanmuncul dialog boxbutton properties, disini dapatmengatur tampilan, pergerakan, input, dan akses.Gambar 12. Dialog Box PropertiesDisplay numeric digunakan sebagai tampilan nilaiaktual dari berbagai macam data.Gambar 13. Tampilan Lampu IndikatorGambar 9. Tampilan ButtonGambar 10. Dialog Box Editing ButtonLampu indicator dapat dimunculkan dengan caramemilih icon “symbol set” pada tools. Kemudianakan muncul dialog box symbol set properties, bentukindikator dapat diganti dengan menekan tombol “set”.Berikan tag pada kotak on symbol when ketika akanmengatur kapan lampu indicator itu menyala.Setelahitu, klik “Apply” dan “OK”.Express I/O Device SetupMelakukan setting pada Express I/O Device padaContents of Communication dengan klik “Express I/ODevice” akan muncul dialog box pilih “next”.Button digunakan sebagai visualisasi tombol yangdigunakan dalam proses. Button dapat digunakanuntuk memindahkan halaman pada Vijeo Citect.Gambar 11. Contoh Display NumericMembuat display numeric dapat dilakukan denganmemilih icon “number” pada tools, lalu klik padahalaman. Kemudian akan muncul dialog box textGambar 14. Dialog Box Express Communication wizardSelanjutnya akan muncul dialog box untukmenentukan tipe komunikasi sesuai dengan tipe PLCyang digunakan. Apabila tipe PLC yang digunakanterdapat pada dialog box tersebut, maka dapat memilihjenis komunikasi sesuai dengan tipe PLC yangdigunakan. Apabila tipe PLC yang digunakan tidakSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TE | 47terdapat pada dialog box tersebut maka dapat memilihjenis komunikasi yang terdapat pada industry standardprotocols yaitu dengan komunikasi menggunakanmodbus protocol. Dengan menggunakan modbusprotocol maka semua tipe PLC dapat dikomunikasikan, karena modbus protocol merupakanjenis standar dasar komunikasi pada semua tipe PLC.Karena pada tipe PLC yang digunakan tidak terdapatpada dialog box menentukan tipe komunikasi PLC,maka jenis komunikasi yang dipilih adalah yangterdapat pada “industry standard protocols” yaitumodbus. Lalu modbus yang dipilih adalah“modbus/RTU” dengan register yang dimulai dariregister 0, dan bit register yang dipilih dengan sistemperhitungan 0-15, kemudian klik “Next”.tags dibuat untuk menggunakan halaman trendsehingga dapat melihat berbagai macam kondisi.Selain pembuatan Variable Tags, Trend Tagsharus dibuat sebagai tag input agar muncul grafik padahalaman Trend.Dengan klik menu “Tags” dan memilih“Trend Tags” akan muncul dialog box, isikan“Cluster Name” dengan cluster yang telah dibuat danisikan “Expression” yang dibuat pada variable tagsterlebih dahulu. Set “Sample Period” dengan nilaiyang diinginkan untuk berapa lama waktu setiap datadiambil. Dan masukkan “Type” dengan“TRN_PERIODIC”. Setelah itu “Add”.Berikut ini merupakan data trend tags pada VijeoCitect :Tabel 1. Trend TagGambar 15. Menentukan Jenis Komunikasi padaVijeoCitectKemudian akan muncul dialog box “connect I/Odevice to PSTN”, karena tidak tersambung denganPSTN maka langsung klik “next”. Selanjutnya munculdialog box “detected serial port”. Pilih “port serial”yang digunakan untuk mengkomunikasikan.Gambar 16. Menentukan Serial PortSetelah itu muncul dialog box “Link I/O Device to anexternal tagdatabase”, yang berfungsi untukmenghubungkan I/O Device dengan external tagdatabase.Penyettingan DatabasePada tampilan monitoring digunakan banyak animasiatau gambar yang dimasukkan agar dapatmemunculkan visualisasi yang bagus sehingga terlihatnyatadan dapat bergerak sesuai yang diinstruksikandari PLC.Variable tags adalah tag-tag yang digunakansebagai tag yang berhubungan dengan program PLC,pada tag tersebut menggunakan address yang harussama dengan address yang berada di PLC. Untuk trendISBN: 978-602-97832-0-9Addressing TagsAddress yang ada pada tag Vijeo Citect dan addresspada PLC harus disesuaikan agar dapat berkomunikasidan dapat dimonitoring secara baik dikomputer.Pada program PLC yang menggunakan logikamemori (data tipe) untuk membuat program, yaituberupa bit, byte, word, dan double word. Sehinggauntuk dikomunikasikan pada Vijeo Citect data yangberupa address tersebut harus dikonversi sesuai denganaturan address pada modbus protocol.Rangeaddressing atau pengalamatan pada modbus protocoladalah sebagai berikut:Tabel 2. Addressing pada Modbus ProtocolIII. HASIL DAN PEMBAHASANPengukuran AlatBerdasarkan hasil pengukuran yang diperoleh dariPLC didapatkan nilai tegangan, arus,kecepatan, dc link dan frekuensi. SedangkanSNTE-2012

TE | 48nilai daya dihasilkan dari hasil perkalian arus dengantegangan (daya semu). Nilai tegangan, arus, kecepatanserta frekuensi didapat setelah melakukan percobaanpada plant, sedangkan nilai dc link didapat setelahmelakukan komunikasi tanpa harus melakukanpercobaan.Data berdasarkan gambar 5.1 merupakan monitoringdalam pengukuran didalam SCADA. Setiappengukuran tersebut punya nilai hex tersendiri dalamPLC. Tetapi telah diconvert didalam SCADA, sebagaicontoh kecepatan motor pada PLC adalah 16#0184 danpada SCADA adalah 390.IV.KESIMPULAN1. SCADA menggunakan bahasa decimal sedangkanPLC menggunakan bahasa heksa, sehinggadibutuhkan suatu converter dengan menggunakanfungsi word_to_int pada PLC.2. Baud rate 19200 menghasilkan respon yang lebihcepat daripada baud rate 9600, namun memilikipeluang error yang lebih besar.3. Interface yang paling sesuai dengan kebutuhansistem adalah interface serial, karena interfaceserial memungkinkan untuk komunikasi multidrop(multipoint) dan memungkinkan untukkomunikasi jarak jauh.4. Pembuatan alamat pada PLC dibuat mulai dengan%MX0 dan %MW1000Analisa Hubungan SCADA dengan Alat PengujianSetelah melakukan pengujian, didapatkan hasil bahwakondisi kerja monitoring dari software SCADA VijeoCitect sesuai dengan kejadian. Adapun hasil yangditampilkan oleh SCADA merupakan hasil pembacaankomunikasi yang dilakukan SCADA dengan PLC yangtelah disetting melalui tag, dan eksekusi perintahmelalui SCADA secara langsung.DAFTAR ACUAN[1] Wolfgang Link, “Pengukuran, Pengendaliandan Pengaturan dengan PC”, Jakarta : PT.Elex Media Komputindo. 1993[2] Boylestad, “Electronic Devices and Circuit”,New Jersey : Prentice-Hall. 1996[3] SGS Thomson “ Industrial Standard AnalogICs”, 1-st.Ed, Data Book, SGS ThomsonMicroelectronics, 1998.[4] J. Michael Jacob. “Industrial ControlElectronics” New Jersey, Printice Hall Inc1999.[5] John W. W, “Programmable LogicController, Fourth Edition”, New Jersey :Prentice Hall. 1999[6] Inoue, Seiichi. Stepper Motor controller.2002. The Hobby of Electronic CircuitEngineering, 6 Januari 2008http://www.interq.or.jp/japan/seinoue/e_step.htm[7] Stouffer, Keith. Falco, Joe. Kent, Karen.Guide to Supervisory Control and DataAcquisition (SCADA) and Industrial ControlSystems Security. Gaithersburg: NationalInstitute of Standards and Technology, 2006SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 1KONVERTER AC-DC TIGA FASA TERKENDALI TERHADAP TOTALHARMONIC DISTORTION (THD) PADA BEBAN INDUKTIF BERBASISLAB-VIEWKusnadi 1 , Prawito 21. Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakrta, Kampus Baru UI, Depok,16425, indonesia2. Departemen Fisika, FMIPA,Universitas Indonesia, Depok 16424E-mail: kusnadi1957@gmail.com; prawito@sci.ui.ac.idAbstrakAplikasi beban non linier sangat luas digunakan di industri rumah tangga, gedung perkantoran dan pabrik sepertikonverter daya untuk pengendalian kecepatan motor ac/dc, un-interruptible power supplies (UPS) lampu fluorescentyang menggunakan ballas elektronik. Penggunaan konverter ac-dc elektronik akan menarik arus terdistorsi yangmengandung komponen harmonisa dan secara keseluruhan akan menyebabkan factor daya system menjadiberkurang.Arus yang terdistorsi akan mengandung THD%(Total Harmonic Distortion). Dalam pengoperasian konverterac-dc tiga fasa terkendali ,pengaturan sudut penyalaan merupakan hal yang perlu diperhatikan. Pemberian sudutpenyalaan yang tidak tepat dapat menyebabkan konverter ac-dc tidak bekerja secara optimal. Pada penelitian ini, suatumetoda baru dipresentasikan untuk mengukur THD% secara otomatis pada sisi input jala-jala konverter ac-dc tiga fasaterkendal sebagai fungsi dari sudut penyalaan pada bebaninduktif berbasis LAB-VIEW 8,5dan NI-DQ 6008. Ekperimendilakukan dilaboratorium dengan cara mengevaluasi nilai THD% dan mencari operasi kerja sudut penyalaan sebagaifungsi dari %THD pada sisi input jala-jala konverter ac-dc tiga fasa terkendali untuk beban induktif denganmenggunakan software LabVIEW 8,5dan Hardware NI-DQ 6008. Hasil ekperimen menghasilkan nilai operasi kerjakonverter ac-dc :Pada beban L1=0,25H .Nilai THD berkisar antara 31% sampai 35% dan sudut penyalaan berkisarantara 52,2 o sampai dengan 58,09 o ,dengan presentasi kesalahan ≤0,2%.Untuk THD5%, sedangkan untuk THD%>35% akan mendapatkan %E>4%. Pada beban L2=0,56H. Nilai THD berkisar antara31% sampai dengan 36% dan (α0) =54 dengan persentasi kesalahan≤ 3% .AbstractApplication of non linear loads are widely used in household industries, office buildings and factories such as powerconverters for motor speed control of ac/dc, un-interruptible power supplies (UPS) lampfluorescent using electronicBallas. Ac-dc converters use of electronics will draw distorted current containing harmonic components and will causethe overall system power factor is reduced. Distorted currents will contain THD% (Total Harmonic Distortion). In theoperation of ac-dc converter controlled three-phase, setting the ignition point is worth noting. Giving improper ignitionangle can cause the ac-dc converters do not work optimally. In this study, presented a new method to measure theTHD% automatically on the input side of the net ac-dc converter controlled three-phase as a function of ignition anglebased on an inductive load LAB-VIEW 8.5 and NI-DQ 6008. Laboratory experiments conducted by evaluating thevalue of THD% and looking for work operations ignition angle as a function of% THD on the input side of the net acdcconverter is controlled to a three-phase inductive load using LabVIEW 8.5 software and Hardware NI-DQ 6008.Experimental results of the operation value of work ac-dc converter: The load L1 = 0.25 H. Value of 31% ≤ THD ≤35% and ≤ 52.2 (α0) ≤ 58.09, with a presentation error ≤ 0.2%. For THD 5%, while forTHD%> 35% will get a% E> 4%. On load L2 = 0.56 H.Nilai THD ≤ 31% ≤ 36% and (α0) = 54 with a percentage error≤ 3%Keywords: ac-dc converter, THD. LAB VIEW1. PendahuluanDalam era industrialisasi dan globalisasi sepertiISBN: 978-602-97832-0-9sekarang ini, beban-beban dalam sitim distribusitenaga listrik sangat bervariasi, baik itu beban linierSNTE-2012

T L | 2berupa kombinasi beban resistif, induktif dan kapasitif,maupun beban non-linier berupa beban-beban yangberbasis elektronika daya yang menggunakan teknikswitching, seperti UPS, konverter daya untukpengendalian motor dc dan ac, lampu fluorescent yangmenggunakan ballast elektronik dan lain sebagainya.Umumnya beban non linier bersifat induktip danmenyebabkan arus dan tegangan pada sisi inputterdistorsi sehingga kualitas daya akan berkurang.Adabeberapa permasalahan dalam kualitas daya yangmempengaruhi suatu sistim tenaga, salah satudiantaranya adalah harmonisa. Penyebab darigangguan harmonisa adalah dari penggunaanperalatan konverter daya yang menyebabkan distorsitegangan dan arus. Harmonisa memiliki frekuensiyangmerupakan kelipatan dari frekuensi dasar sistim,sehingga gelombang arus dan tegangan yangdihasilkan tidak sinusoidal murni dan pada akhirnyadapat menimbulkan gangguan pada peralatantransformator. Transformator sangat berperan dalampenyaluran daya ke pusat beban dan merupakanperalatan yang aling merasakan adanya harmonisa,karena letaknya yang lebih dekat terhadap bebankonverter daya. Harmonisa arus mengakibatkanpemanasan pada bagian transformator, sehinggamengakibatkan penurunan efisiensi.Besarnya distorsi yang ditimbulkan oleh semuakomponen harmonisa dinyatakan dalam bentukTHD%. THD%arus pada jala-jala sistim yangdirekomendir oleh IEEE-Std thn 1992 adalah sebesar ≤20 %.Dalam pengoperasian konverter ac-dc tiga-fasaterkendali dengan beban induktip, pengaturan sudutpenyalaan menjadi hal penting untuk diperhatikan.Oleh karena itu pemberian sudut penyalaan yang tidaktepat dapat menyebabkan konverter ac-dc tidak bekerjadengan baik. Peralatan konverter tiga-fasa terkendaliyang berkualitas memiliki kinerja, fungsi dasar danstandar yang baik, sehingga diharapkan denganmengetahui nilai THD kualitas daya pada sistem akanmenjadi lebih baik.Berbagai macam cara untuk mengukur THD yangditimbulkan oleh penggunaan peralatan elektronikantara lain dengan Power Quality Analyzer ataupunDistortion Analyzer. Teknik pengukuran denganperalatan tersebut, akan mengukur secara langsungmengenai nilai THD. Penggunaan LabVIEW 8,5 danNIDQ 6008 sebagai alat ukur THD terhadap sudutpenyalaan dari Konverter ac-dc secara otomatismerupakan suatu metoda baru. Metoda ini akanmengukur THD pada sisi input jala-jala secara otomatissebagai fungsi dari Sudut penyalaan Konverter ac-dcTiga Fasa untuk beban induktif. Diharapkan alat ukurTHD meter otomatis ini, dapat digunakan untuk jenisperalatan Konverter ac-dc yang lain dengan beban yangberbeda.2.Metoda PenelitianMetode penelitian didasarkan pada kajian literature,dengan cara melakukan perencanaan (sofware danhardware), simulasi, realisasi dan pengujian sitem diLaboratorium Elektronika Daya . Untuk mengukurTHD% secara otomatis pada sisi input jala-jalakonverter pada beban induktif terhadap operasi kerjasudut penyalaan. Deskripsi sistem ditunjukkan padagambar 1.Gambar 1.DeskripsiSistemMengukur dan monitoring nilai THD% secara otomatispada sisi masukan konverter ac-dc tiga fasa sebagaifungsi dari sudut penyalaan pada beban induktifyangditampilkan kekomputer.Teknik Akusisi data dipilih dari produk Nationalinstrument yang kompatibel dengan LabVIEW yaituDAQ6008. Pada saat pengukuran akan diketahui nilaiTHD pada tampilan Program LabVIEW.Untuk akusisi data menggunakan NI-DAQ 6008 yangkompatibel dengan pemrograman LabVIEW.Penelitian ini dipergunakan trafo arus sebagaideteksi arus pada input jala-jala konverter acdcyang diubah ke bentuk tegangan sebagaimasukan pada NI-DAQ 6008.Port yang dipakaidalam akusisi data NI-DAQ 6008 adalah Port Ai.0yang digunakan sebagi inputjala-jala R,PortAo1yangdigunakan sebagai output tegangan dari IC TCA785,data dikirim ke PC yang akanditampilkan.Diagram blok pengukuran THD% secaraotomatis ditunjukkan pada gambar 2.Gambar 2. Diagram Blok Pengukuran THD OtomatisSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 3frekuensi. Panel kontrol ditunjukkan pada gambar 4.Nilai THD Set point akan menentukan nilai teganganpenyulutan dan diubah ke bentuk sudut penyalaan yangterbaca pada display.Trafo arus digunakan sebagaideteksi arus yang diubah ke bentuk tegangan sebesar 2volt untuk input DAQ ( Aio)dan akan menentukan nilaiTHD yang terukur pada input jala-jala konverter acdcyangdikonversikan ke bentuk tegangan output 5 voltsebagai output DAQ (Ao1) dan akan dibandingkandengan THD Set Point. Disain program ditunjukkanpada gambar 3.Gambar 4. Panel KontrolMonitoring pada panel kontrol terdiri dari :a. Spektrum arusb. Respon THD%c. Bentuk gelombang arus terdistorsid. THD setpointe. Persentasi kesalahanf. Tuning PID(Formula Quarter Decay Ratio)Dengan Kp= 1,67, Ti= 0,0125 dan Td= 0,0001 untukpengamatan THD dari 20% sampai dengan 37 %. Padabeban L1= 0,25H dan L2 = 0,56H.Gambar 3.. Disain ProgramNilai arus yang terbaca oleh currenttransformer sebagai sensor arus di akuisisioleh NIDAQ 6008. Setelah di akuisisi, data tersebutdi Upload ke dalam DAQ assistant yang terdapatdalam software. Data yang telah masuk kedalamDAQ Assistant merupakan data yang telah terdapattampilan respon THD, gelombang arus harmonik,spectrum frekuensi. Spectrum frekuensimerupakanistribusi nilai- nila harmonik dari komponenyang terdapat dalam sisi input jala-jala konverter .Kemudian data yang telah diupload tesebutdikeluarkan pada panel. Untuk menampilkan nilaiTotal Harmonik.Distortion ( THD ), data dari DAQ Assistan diberiGragh Indicator. Dalam Graph Indicator nilaigelombang THD akan terlihat. Sedangkan untuknilai specrum fekuensi, Data dari DAQ assistantdijadikan inputan untuk Spectral Measurement,function block yang terdapat dalam waveformmeasument. Untuk menampilkan Spectrum frekuensi,pada Spectral measuremernt dipilih nilai puncak ( PeakValue), lalu pada spectral measurement diberi graphindicator yang akan menampilkan nilai spectrum3. Hasil dan PembahasanUntuk pembahasan dari penelitian evaluasi THD secaraotomatis pada sisi input jala-jala konverter ac-dc tigafasa terkendali meliputi; data pengamatan, datapengukuran dan analisa data untuk mengevaluasi dariTHD sebagai fungsi dari sudut penyalaan untukkonverter tiga fasa terkendali pada beban induktifL1=0,25H dan L2=0,56H.3.1. Modul Konverter ac-dc 220V/45V, 1500 WattLeyBoldGambar 5. Modul Konverter ac-dc ( LeyBold)3.2.THD Meter OtomatisISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 4No Vpeny(V) THD(%) VFreq(Hz)7 5,5 24,40 5,05 50,018 6,0 24,73 5,36 50,029 6,5 25,86 6,42 50,1310 7,0 26,06 6,61 50,3011 7,5 27,00 7,49 50,2112 8,0 27,50 7,96 50,3313 8,5 27,90 8,34 50,2014 9,0 28,50 8,90 50,1015 9,5 29,91 10,23 50,10KetGambar 6. THD Meter OtomatisCurrent Transformer sebagai deteksi arus pada jala-jalakonverter ac-dc (Line R) uang akan diubah ketegangansebesar 2 Volt sebagai input DAQ , outpu DAQ sebesar5 volt diteruskan ke rangkaian amplifier sebesar 10 voltsebagai tegangan pengulutan (rangkaian setpotensiometer 0-10Volt)3.3. Prosedur Pengujiana. Membuat konfigurasi pengamatan sesuai gambar 5b. Mengaturnilai parameter dari PID (Kc, Ti, dan Td)c. Menentukan target THD yang diinginkand. Setnama file untuk menyimpan data hasilpengukurane. Menjalankan programf. Mengamati data sudut penyalaan, respon sistem, danpersentasi kesalahanf. Stop Program3.4. Data PengukuranData pengukuran Tegangan penyulutan (0-10Volt)pada rangkaian kontrol konverter tiga fasa terhadapTHD sisi input jala-jala konverter ac-dc untuk bebaninduktif ( L1=0,25H dan L2=0,56H)1. Vpenyulutan=f( THD%)Tabel 2. Vpeny.=f(THD)No Vpeny(V) THD(%) V Freq Ket1 2,5 20,01 2,60 49,99 a=1,0951452 3,0 21,22 3,92 50,06 b=-19,31833 3,5 21,60 4,34 50,074 4,0 21,78 4,53 50,12 L2= 0,56H5 4,5 21,80 4,56 50,216 5,0 21,90 4,67 50,237 5,5 22,30 5,10 50,028 6,0 22,71 5,55 49,949 6,5 23,43 6,34 50,2410 7,0 23,60 6,53 50,2711 7,5 23,77 6,71 50,1112 8,0 24,12 7,10 50,6113 8,5 24,99 8,05 50,1414 9,0 26,33 9,52 50,0415 9,5 27,22 10,49 50,01Tabel 1. Vpeny.=f(THD)%THDNo Vpeny(V) THD(%) VFreq(Hz)1 2,5 21,85 2,65 49,802 3,0 23,07 3,80 49,863 3,5 23,39 4,10 50,124 4,0 23,46 4,16 50,295 4,5 23,67 4,36 50,186 5,0 23,92 4,59 50,30Keta=0,940203b=-17,895L1 =0,25H3.5. TTTTTT = ff(αα) dddddd TTTTTT = f(%E)Dari data pengukuran rata-rata untuk L1=0,25H padaTHDsp=20%,25%, 30%, 31% , 33%, 35% dan 36%.Dan L2 = 0,56H pada THDsp=20%,25%,31%,32%,33%,35%, 36% dan 37%didapatkan grafik:Tabel 3. α =f (%THD) dan α=f (%E) untuk L1=0,25HSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 5THDAlpha( α )ESS20 75,73 -22,0725 86,50 -24,8630 61,94 -5,6231 52,52 0,2033 56,35 0,4535 58,09 0,4636 52,38 4,37α 0 (Sudut Penyalaan )%THDGambar 7. Gafik:α 0= = f(THD%) ,untuk L2=0,56H3.6. Analisa Data%THDGambar 5.3. Gafik:α 0 = f(THD%) ,untuk L1=0,25HTabel 4.α =f (%THD) dan α=f (%E) untuk L1=0,56HTHD Alpha ( α ) ESS20 79,64 -24,9225 74,68 -17,1830 60,11 -5,4231 54,13 -1,1732 54,96 0,4333 54,37 1,0235 54,33 3,0636 53,17 3,0737 54,07 5,30Operasi kerja THD dan sudut penyalaan konverter ac-dcuntuk mendapatkan parameter optimal:1.Beban (L1=0,25H)Dari grafik 6.4 didapatkan nilai THD% dan %E :Nilai 31%≤ THD≤35% dan 52,2≤ (α 0 )≤58,09Dengan presentasi kesalahan ≤ 0,2%Untuk THD 31% akan mendapatkan nilai %E 5%UntukTHD% > 35% aaaaaaaa mmmmmmmmmmmmaaaaaaaaaa %EE >4%Dari panel kontrol untuk nilai THD:THD 31% respon THD akan terjadi overshoot dantidak stabil.THD 35% respon masih stabil, tanpa overshoot.2.Pada Beban L2=0,56HDari grafik 7.4. didapatkan nilai THD% dan %E:Nilai 31% ≤THD≤36%dan (α 0 ) =54 untuk0(α ) dari THD 31% -36% akan konstan sebesar =54derajat.Dengan persentasi kesalahan≤ 3%THD 31% respon THD akan terjadi overshoot dantidak stabilTHD 36% respon masih stabil, tanpa overshoot,tetapi %kesalahan > 3%Spektrum arus harmonik dengan frekuensi50Hz,250Hz,350Hz,550Hz,650Hz,850Hz dan 950HzDari perumusan deret fourierα 0 (Sudut Penyalaan )ao=0an=0 ( n= ganjil dan genap)bn=0 (n=ganjil)Amplitudo=6I/4 ( untuk n=ganjil)(1)ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 6Dari bentuk gelombang arus input jala-jala (iA)konverter ac-dc didapatkan :Pada operasi 31%≤ THD≤34%, bentuk gelombangarus harmonik persegi simetris ( 6 pulsa)Dengan perumusan: h=kpDimana h= Nomor harmonick= Integerp= Jumlah pulsaMaka akan didapatkan persamaan arus harmonikmenjadi:I(t)=6I/4 (sinwt+1/5sin5wt+1/7sin7wt+1/11sin11wt+1/13sin13wt+1/17sin17wt+1/19sin19wt)konverter ac-dc dengan mencari operasi kerja dari THDsebagai fungsi sudut penyalaan secara optimal sehinggakinerja sistem baik. Untuk meminisasi harmonisa arussehingga mendapatkan nilai THD% 20% sesuaistandar IEEE-519 tahun 1992 antara lain denganmenggunakan pergeseran fasa pada transformator ataudengan menggunakan filter pasif L-C dan Filter dayaaktif. Sehingga perlu merumuskan nilai filter secaraotomatis pada sisi input jala-jala konverter ac-dc yangberfungsi sebagai static kompensasi agar bentukgelombang arus harmonisa mendekati Sinusoida.Daftar PustakaDengan memasukan persamaan I(t) akan didapat:THD% = 31% . Dari persamaan 2.3.Bila DPF=0,84 ( standar PLN)Maka PF= 0,77 .DPF=CosФ = 0,9 dan PF=0,82(2)(3)[1]. Mohan,Ned. (2003), Power ElectronicsAnd Drives , http://www.MNPERE.com[2]. Mohan. (1994). Power Eletctronic,Converter, Applications and Design JohnWilley and Sons, Inc, Singapore.[3]. National Instrument. (2009). DAQ 6008 DataSheet, http://www.ni..com4. Kesimpulan dan saran4.1. KesimpulamBerdasarkan uraian dan pembahasan yang telahdikemukakan sebelumnya, penulis merumuskanbeberapa kesimpulan sebagai berikut:1. Pengoperasian Konverter ac-dc tiga fasaterkendali pada beban Induktif akan menghasilkangelombang arus terdistorsi pada sisi input ja-jala.2. THD% (Total Harmonic Distortion) padakonverter ac-dc tiga fasa terkendali dipengaruhi olehperubahan sudut penyalaan dan nilai beban induktif.3. Pengoperasian konverter ac-dc tiga fasaterkendali akan menimbulkan THD terukur sebesar 31%dengan spektrum frekuensi 250Hz, 350Hz 550Hz dan650Hz dengan bentuk gelombang persegi simetris 6pulsa.4. Pada beban induktif (L1=0,56H) sebaiknyakonverter ac-dc dioperasikan padaα 0 =54 derajat dengannilai 31%≤THD≤36% , respon output akan stabil, tanpaovershoot dengan persentasi kesalahan≤ 3%5. Pada beban induktif (L1=0,25H) sebaiknyakonverter ac-dc dioperasikan pada52,2 α 0dengan nilai 31%≤THD≤35% , respon output akanstabil, tanpa overshoot dengan persentasi kesalahan≤ 0,2%[4]. Rashid,M.H.(1998). Power Electronics,Circuit, DevicesandAplications, Prentice –Hall International,inc,New Jersey.[5]. Rashid,M.H.(2010). Power Electronics HandBook, AP,[6]. Rashid,M, H. (2005) Digital PowerElectronics&Aplications, Elseiver AcademicPress,USA,[7]. Syafrudin, (1999). Perbaikan FaktorDaya Sistem Distribusi Tenaga Listrik yangmensuplai Beban Linier dan Non Linier,Proceedings, Workshop and Seminar PowerElectronics and Electrical Machinery, ITB,[8]. Sharkawi,M. (2000). Fundamentals ofElectric Drives Library of CongressCataloging-in Publication Data, USA, 2000[9]. Sen,PC, (1990) Power Electronics. TataMcGraw-Hill Publishing Company Limited,New Delhi.4.2. SaranPada penelitian ini ditekankan pada metoda pengukuranTHD sebagai fungsi dari sudut penyalaan pada sisi inputSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 7ANALISA DGA TERHADAP KINERJA TRANSFORMATOR 30 MVA GARDU INDUKBETUNG MENGGUNAKAN METODE FUZZYDjulil AmriJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas SriwijayaJalan Raya Prabumulih KM 32 Indralaya Ogan Ilir 30622 IndonesiaEmail : amfz_07@yahoo.co.idamfz_08@yahoo.comAbstrakPada penelitian ini, penulis menganalisa DGA (Dissolved Gas Analysis) terhadap kinerja transformator 30 MVAmenggunakan metode fuzzy, yang berada pada Gardu Induk Betung. DGA (Dissolved Gas Analysis) merupakananalisis gas terlarut pada minyak isolasi transformator dan merupakan salah satu bentuk perawatan untuk minyak isolasitransformator. Dalam menganalisa DGA menggunakan metode fuzzy IEC, dimana metode yang digunakan berbedadengan metode fuzzy pada umumnya, metode fuzzy ini tidak menggunakan defuzzyfikasi melainkan menormalisasikanhasil dari fire strength. Setelah didapatkan nilai dari normalisasi, maka nilai tersebut di masukkan dalam tabel indikasiFuzzy IEC. Tabel ini mengindikasikan secara detail apa yang terjadi dalam minyak isolasi. Selain menganalisa DGAdengan menggunakan metode fuzzy, pada penelitian ini membandingkan dengan metode IEEE yang di gunakan olehPT. PLN (Persero)Kata Kunci : Minyak Isolasi, DGA(Dissolved Gas Analysis),Metode IEEE dan Fuzzy IECAbstractIn this study, the authors analyzed the DGA ( Dissolved Gas Analysis ) of the 30 MVA transformerperformance using fuzzy method, which is at Betung substation. DGA (Dissolved Gas Analysis) is an analysis ofdissolved gases in transformer insulating oil, and is one form of treatment for transformer insulating oil.In analyzing the fuzzy method IEC DGA, which used different methods with fuzzy methods in general, this methoddoes not use defuzzyfikasi fuzzy but normalizing the results of fire strength. Having obtained the values of thenormalization, then the value is included in the table indicate Fuzzy IEC. This table indicates in detail whathappened in the insulating oil. In addition to analyzing DGA using fuzzy methods, this study compares the IEEEMethod that is used by used by the PT.PLN ( Persero )Keywords: Oil Insulation, DGA (Dissolved Gas Analysis), Methods IEEE and IEC Fuzzy1. Pendahuluan1.1 Latar BelakangTingginya kebutuhan akan listrik yang sangat tinggimembuat PT. PLN sebagai perusahaan yang bergerak dibidang penyedia kelistrikan Indonesia harus dapatmenyediakan kebutuhan listrik bagi masyarakat. Dalamsistem kelistrikan PT.PLN menyediakan SistemPembangkitan sebagai sumber untuk menghasilkan listrik,Gardu Induk merupakan simpul dalam sistem tenagalistrik, yang terdiri dari susunan dan rangkaian sejumlahperlengkapan yang dipasang menempati suatu lokasitertentu untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik,menaikkan dan menurunkan tegangan sesuai dengantingkat tegangan kerjanya, tempat melakukan kerjaswitching rangkaian suatu sistem tenaga listrik dan untukmenunjang keandalan sistem tenaga listrik. Salah satukomponen utama pada gardu induk adalah transformator ,pentingnya peranan transformator ini, maka perludilakukan penelitian yang berhubungan denganISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 8transformator, terutama pada minyak transformator yangberfungsi sebagai isolasi dan pendingin. Mengingat tidakmurahnya harga minyak transformator, maka perludilakukan pemeliharaan dan perawatan minyaktransformator, salah satu bentuk perawatan pada minyaktransformator adalah uji DGA (Dissolved Gas Analisis).Uji DGA dapat diartikan sebagai analisa kondisitransformator berdasarkan jumlah gas terlarut (fault gas)pada transformator.Uji DGA ini sangat menguntungkan dalam dunia industrikarena dapat dilakukan pada saat transformator dalamkeadaan operasi (online) / kondisi dimana transformatorbertegangan dan masih menyalurkan listrik kemasyarakat. Hasil DGA inilah yang menjadi acuan PT.PLN dalam melakukan pemeliharaan minyaktransformator. Tingginya harga pengujian DGA inimembuat penulis ingin memberikan solusi metode lainyang dapat mengindikasikan kerusakan yang terjadi padaminyak transformator dan nantinya akan berdampak padacara pemeliharaan transformator.3. Minyak transformatorMerupakan salah satu bahan isolasi cair yangdipergunakan sebagai isolasi dan pendingin padatransformator. Sebagai bagian dari bahan isolasi, minyakharus memiliki kemampuan untuk menahan tegangantembus, sedangkan sebagai pendingin minyaktransformator harus mampu meredam panas yangditimbulkan, sehingga dengan kedua kemampuan inimaka minyak diharapkan akan mampu melindungitransformator dari gangguan.4. BushingYaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolatormerupakan alat penghubung antara kumparantransformator dengan jaringan luar. Bushing sekaligusberfungsi sebagai penyekat/isolator antara konduktortersebut dengan tangki transformator.2. TINJAUAN PUSTAKA2.1 Transformator[5]Transformator merupakan suatu peralatan listrikelektromagnetik statis yang berfungsi untukmemindahkan dan mengubah daya listrik dari suaturangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya, denganfrekuensi yang sama dan perbandingan transformasitertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerjaberdasarkan prinsip induksi elektromagnetis, dimanaperbandingan tegangan antara sisi primer dan sisisekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlahlilitan dan berbanding terbalik dengan perbandinganarusnya.2.2 Komponen Utama Transformator1. Inti BesiBerfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, magnetikyang ditimbulkan oleh arus listrik yang melaluikumparan.2. Kumparan TransformatorAdalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuksuatu kumparan atau gulungan. Kumparan tersebut terdiridari kumparan primer dan kumparan sekunder yangdiisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antarkumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinakdan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasitegangan dan arus.[5]5. Tangki KonservatorBerfungsi untuk menampung minyak cadangan danuap/udara akibat pemanasan trafo karena arus beban.Diantara tangki dan trafo dipasangkan relai buchol yangakan meyerap gas produksi akibat kerusakan minyak .Untuk menjaga agar minyak tidak terkontaminasi denganair, ujung masuk saluran udara melalui saluranpelepasan/venting dilengkapi media penyerap uap airpada udara, sering disebut dengan silica gel dimana silicagel ini tidak keluar mencemari udara disekitarnya.6. Peralatan Bantu Pendinginan TransformatorBerfungsi untuk menjaga agar transformator bekerja padasuhu rendah. Pada inti besi dan kumparan – kumparanakan timbul panas akibat rugi-rugi tembaga.7. Tap ChangerBerfungsi untuk menjaga tegangan keluaran yangdiinginkan dengan input tegangan yang berubah-ubah.Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangan nominalnyasesuai ketentuan, tapi pada saat operasi dapat saja terjadipenurunan tegangan sehingga kualitasnya menurun,2.3 Jenis – Jenis Pendingin Transformator [6]Terdapat dua jenis pendingin pada transformator,diantaranya adalah:1. Tipe Keringa. AA : Pendingin udara naturalb. AFA : Pendinginan udara terpompa2. Tipe BasahSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 9a. ONAN : Oil Natural Air Naturalb. ONAF : Oil Natural Air Forcedc. OFAF : Oil Forced Air Forced2.4. Karakteristik Minyak IsolasiMinyak yang digunakan untuk isolasi pada transformatortenaga biasanya adalah minyak mineral (liquidpetrolatum) hasil destilasi dari minyak bumi.[5]Gambar 1 Rumus Kimia Minyak Mineral [5]Gambar .2 Rumus Kimia PCB (poly chlorinatedbiphenyl)Pada Kondisi Normal (t = 25 oC, p = 1 atm)3. METODOLOGI ANALISA DGA DALAMAPLIKASI FUZZY LOGIC[5]Gangguan termal (thermal fault) merupakan pemanasanlokal yang terjadi pada lilitan (winding) dimana kenaikansuhu melampaui batas ketahanan material isolasipemburukan minyak isolasi pada suhu 150°C sampai500°C yang menghasilkan rata-rata molekul gas ringandalam jumlah besar seperti H 2 (Hidrogen) dan CH 4(Methana) dan sedikit molekul gas yang lebih berat C 2 H 4(etilen) dan C 2 H 6 (etana).Selain pemburukan minyak,kegagalan termal dapat pula terjadi pada kertas selullosa.Pemburukan kertas ini ditunjukkan kemunculan gas CO 2dan CO.3.2.2 KoronaKorona atau partial discharge pada umumnyamenghasilkan gas hidrogen. Salah satu contoh partialdischarge berupa pelepasan muatan (discharge) dariplasma dingin (corona) pada gelembung gas(menyebabkan pengendapan X-wax pada isolasi kertas)ataupun tipe percikan (menyebabkan proses perforasi /kebolongan pada kertas yang bisa saja sulit untukdideteksi).3.2.3 Busur Api (Arching)Busur api (Arching) merupakan pelepasan muatan listrik(electrical discharge) yang berlangsung lama danmenimbulkan bungan api atau kilatan cahaya. Saatelectrica discharge mencapai kondisi arching atau bagiandischarge berkelanjutan suhu bisa mencapai 700°C -1800°C menyebabkan terjadi gas asetilen.3.3 Diagram Alir Proses AnalisaBlok diagram merupakan salah satu bagian terpentingdalam penganalisaan suatu permasalahan, karena dariblok diagram inilah dapat diketahui cara pengerjaankeseluruhan menggunakan metode fuzzy. Keseluruhandiagram blok rangkaian dapat dilihat pada Gambar 3.1dibawah ini.3.1 Definisi Dissolved Gas Analisis ( DGA ) [8]DGA dalam dunia industri dikenal sebagai tes darah(blood test) pada transformator. Di dalam darah manusiaterlarut bermacam-macam zat-zat dari tubuh manusia,maka pengujian zat-zat terlarut dalam darah dapatmemberikan gambaran informasi kesehatan manusia.Seperti halnya dengan darah, uji DGA dapat memberikaninformasi tentang kondisi transformator sebab uji DGAdilakukan pengujian gas-gas terlarut (fault gas). Dengandemikian DGA dapat diartikan sebagai analisa kondisitransformator berdasarkan jumlah gas terlarut (fault gas)pada transformator.3.2 Jenis Kegagalan yang Dapat DideteksiMelalui Uji DGA [8]3.2.1 Gangguan ThermalISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 10Pengambilansampel dataPenyelesaiandengan metodefuzzy3. Nilai keanggotaan sebagai hasil dari operasi 2himpunan sering dikenal fire strength atau αpredikat, operator yang digunakan adalah ANDdan OR dimana AND sebagai min dan ORsebagai max.4. Penormalisasian dilakukan setelah mendapatkanhasil dari fire strength, sesuai dengan standarIEC.5. Setelah itu di analisa sesuai tabel klasifikasigangguan IEC, dari inilah dapat diketahui apakahgangguan yang terjadi.Menentukangangguan denganmetode fuzzyPengambilankeputusanGambar 3 Diagram Alir Proses Analisa3.4 Diagram Alir Perhitungan denganMetode FuzzyDalam diagram ini terlihat cara pengerjaan perhitungandengan metode fuzzy, dimana pada perhitungan ini halyang harus dilakukan adalah sebagai berikut:1. Menentukan himpunan dari data DGA yang telahdiperoleh, sebagai contoh pada analisa inihimpunan yang digunakan yaitu High , Mediumdan Low. sebagai himpunan untuk menentukanbatasan dalam data yang telah diperoleh.2. Selanjutnya menentukan fungsi keanggotaaanyang memiliki interval antara 0 dan 1. Salah satucara yang dapat digunakan untuk mendapatkannilai keanggotaan adalah dengan melaluipendekatan fungsi, dimana pendekatan fungsi inisesuai dengan standar IEC. Selain itu padaproses ini penentuan batas A dan a hanyaberdasarkan pada batasan yang diperbolehkanoleh IEC. Dimana A dan a adalah batasanbatasan yang terdapat di kurva BETA.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 11Menentukan himpunan darisetiap data DGAMenentukan fungsikeanggotaanMenentukan firestrength darihimpunannormalisasivektordiagnosisfuzzy3.5 Fuzzy Logic sebagai DiagnosisGangguan [3]Tes DGA telah banyak digunakan dalam industri.Beberapa metode konvensional digunakan untukmendiagnosis. Transformator dalam kondisi normalmembutuhkan lebih dari satu tipe untuk mendiagnosisgangguan. Dalam penggunaanya dalam metodekonvensional adalah dasar dari generasi rasio gas dari satugangguan atau banyak gangguan tetapi dengan dari satuyang umum dan alami dari transformator tersebut. Ketikagas melebihi dari satu gangguan dalam transformatoryang menyebabkan ganguan menyeluruh dan menjadikandalam hubungan gas yang lebih komplek dan sangat tidakcocok dengan metode konvensional, maka kode IECdapat mendefinisikan hal tersebut dengan kenaikan daribatasan- batasan yang telah dilaluiRatio ↔Code(r)Table .1 Penentuan Fuzzy[3]0 1 2r 1 = CC 2HH 2CC 2 HH 4< 0.1 0.1 – 3 >3r 2 = CCHH 4HH 20.1 – 1 < 0.1 >1r 3 = CC 2HH 4CC 2 HH 63Gambar 4 Diagram Alir Perhitungan Dengan MetodeFuzzyISBN: 978-602-97832-0-9Hasil normalisasi dimasukkan ke klasifikasigangguan kode rasiogas IECPengambilan keputusanmenentukan gangguanDalam kode IEC ada 3 gas yang menjadi indikator.ketiga gas yang di maksud adalahCC 2 HH 2, CCHH 2, CC 2HH 4dimana dari tabel ini kode 0,1,dan 2CC 2 HH 4 HH 3 CC 2 HH 6dari penggambaran sebuah fuzzy.Tabel .2 Pengklasifikasian Gangguan dengan Kode RasioNO.Gas IEC[3]TIPEGANGGUAN CC 2 HH 2CC 2 HH 4CCCC 4HH 2CC 2 HH 4CC 2 HH 60 Tidak adagangguan1 Partial dischargesdengankepadataan energirendah2 Partial dischargesdengan0 0 00 1 01 1 0SNTE-2012

T L | 12kepadataan energitinggiDischarges 1 or 0 1 or 23dengan energirendah2Discharges 1 0 24dengan energitinggi5 panas,700°C0 2 00 2 10 2 2Pada tabel .2 memperlihatkan klasifikasi dari gangguantransformator menggunakan metode IEC.4. ANALISA DAN PEMBAHASAN4.1 UmumPenganalisaan ini bertujuan untuk mengetahui apakahgangguan yang terjadi dengan mengunakan metode fuzzytelah sesuai dengan diagram alir yang telah ditentukan.Adapun penganalisaan yang dilakukan antara lain:1. Perhitungan dengan metode fuzy2. Hasil perhitungan akan dianalisa dengan tabelpengklasifikasian metode fuzzy3. Pengambilan keputusan tentang keadaantransformator4.2 Analisa Kondisi TransformatorBerdasarkan Hasil Uji DGA [8]Dari 3 gas rasio r1 = CC 2HH 2 CCCC 4, r 2= , r 3 = CC 2HH 4dapatCC 2 HH 4 HH 2 CC 2 HH 6dikodekan dengan 0,1,2 sebagai pengklasifikasian fuzzyuntuk high, low medium, dimana dengan catatan r 1, r 2, r 3lebih dari atau sama dengan 0. Tabel 4.3 memberikanhubungan antara range dari kode dengan penyesuaian IEC, dapat terlihat pada table 3.Tabel 3 Rasio Gas dan Penyesuaian Kode IECRentan gas ratioIEC CODES[2]Kode gas rasio yang berbedaCC 2 HH 2 CCCC 4 CC 2 HH 4CC 2 HH 4 HH 2 CC 2 HH 6< 0.1 0 1 00.1 – 1 1 0 01 – 3 1 2 1>3 2 2 21 rr ≤ aa1µaa(rr) = AA − rr1 +aarr < aa1 rr ≤ aa1µdd(rr) = AA − rr1 +aarr > aaSelanjutnya perhitungan di sesuaikan dengan periode daridata DGA yang adaTerdapat beberapa metode untuk melakukan interpretasidata dan analisa seperti yang tercantum dalam standarIEEC C57- 104 1999 dan IEC 6099 yaitu:1.Standar IEEE2. Key Gas3.Roger’s Ratio4. Duval’s Triangle4.3 Perhitungan Dengan Metode Fuzzy4.4 Perhitungan Hasil Tes DGA[2]SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 13Pada himpunan fuzzy nilai keaggotaan yang dalam suatuhimpunan sering ditulis dengan µ A (x), yang memiliki 2kemungkinan yaitu :• Satu (1) yang berarti bahwa suatu item menjadianggota dalam suatu himpunan atau• Nol (0) yang berarti bahwa suatu item tidakmenjadi anggota dalam suatu himpunanDalam penganalisaan, himpunan keanggotaan yangdigunakan adalah high, medium dan low denganpengindikasan dengan 0 (nol),1(satu) dan 2 (dua). Dimanar 1, r 2, r 3 adalah rasio yang telah di tentukan oleh kode IECdimana r 1, r 2, r3, rr 1 = CC 2HH 2, rrCC 2 HH 2 = CC 2HH 4,4 HH 2rr 3 = CC 2HH 4,CC 2 HH 6Selain itu dalam perhitungan ini menentukanµzero (r 1 ) µone (r 1 ) µtwo (r 1 )µzero (r2) µone (r 2 ) µtwo (r 2 )µzero (r3) µone (r 3 ) µtwo (r 3 )dengan rumus fungsi dari kode IEC5. KESIMPULAN5.1 Kesimpulan1. Hasil analisa dissolved gas analisis transformatordi PT. PLN Gardu Induk Betung menggunakanmetode Fuzzy logic menunjukkan bahwatransformator 30 MVA adanya indikasiDischarge dan gangguan panas dalam minyakisolasi.2. Penggunaan metode Fuzzy pada hasil DGA inidibandingkan dengan metode IEEE. PadaMetode IEEE untuk transformator 30 MVAGardu Induk Betung di indikasikan adalah padakondisi 1, dimana pada kondisi ini transformatorberopersi normal namun tetap perlu dilakukanpemantauan kondisi gas-gas tersebut.3. Dari analisa yang dilakukan antara keduanyametode Fuzzy dan IEEE dapat dibedakan padacara pengambilan keputusan untuk menentukangangguannya, pada metode Fuzzy pengambilankeputusan gangguan menggunakan tabelpengklasifikasian gangguan dengan kode gasrasio IEC, dimana pada tabel ini gangguansangat terperinci. Sedangkan metode IEEEpengklasifikasian gangguan sangat umum dantidak terperinci.DAFTAR PUSTAKA[1]. PT.PLN (Persero),Buku Workshop, OPHARPT. PLN ,Jakarta,2009.[2]. A Fuzzy – Logic Approach To PreventiveMaintenance Of Critical Power Transformer.2009International conference on Electrity Distribution.Di akses 15 januari2012 http://www.cired.be/CIRED09/pdfs/CIRED2009_0944_Paper.pdf.[3]. Haddad, A dan Warne, D.,Advances in high voltageEngineering chapter 10, The Istitution ofEngineering and Technology.[4]. Kusumadewi, Sri dan Purnomo Hari., AplikasiLogika Fuzzy untuk pendukungkeputusan,Yogyakarta: Graha Ilmu. 2004[5]. M. Solikhudin studi gangguan interbustransformator (IBT-1)500/159 KV Di Gitet 500 KvJakarta Barat.www.lontar.ui .ac.id. diakses 10Januari 2012[6]. Aditya Prayoga, Benson Marnatha EdisonMarulitua S. M. Nahar. Tugas kelompoktransformator UniversitasIndonesia. www.staff.ui.ac.id.diakses 4 April 2012[7]. Irwan Iryanto, Studi Pengaruh Penuaan (aging)terhadap laju degradasi kualitas minyak isolasitransformator tenaga.. www.eprints.undip.ac.id/31999/pdf.diaksestanggal 22 april 2012[8]. Alfian Juandi, Pengaruh Perubahan TeganganTembus pada bahan isolasi cair..www.uii.ac.id/index.php/journal_teknoin/article.Diakses tgl 5 januari 2012ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 14PENINGKATAN KINERJA GRID TIE INVERTER PADA JARINGANLISTRIK MIKROSAAT KONDISI ISLANDING DENGAN PENAMBAHANPERANGKAT UPS(UNINTERRUPTED POWER SUPPLY)Rudy Setyabudy 1) , Eko Adhi Setiawan 2) , Hartono BS 3) , Budiyanto 4)Faculty of Engineering. Universitas Indonesia Depok 16424E-mail: 1) rudy@eng.ui.ac.id, 2) ekoas@ee.ui.ac.id, 3) hartono@esi-labs.com, 4) yan.budiyanto@yahoo.comAbstrakGrid Tie Inverter (GTI) adalah perangkat konverter DC-AC yang berfungsi merubah keluaran daya DC menjadidaya AC dan dapat bekerja terhubung dengan grid. Pada aplikasi pembangkit surya masukan GTI berasal dari panelsurya dan keluaran GTI dapat dihubungkan dengan beban (beban lokal) dan utiliti grid.Karakter utama GTI adalahhanya dapat bekerja jika terhubung dengan grid, jika tidak ada tegangan grid maka GTI tidak dapat menghasilkandaya karena tidak ada referensi tegangan yang dapat menjadi acuan kerja GTI.Sehingga pada saat kondisi islandingsistem jaringan listrik mikro tidak dapat bekerja karena jika tidak ada acuan daya dari grid perangkat GTI tidakdapat bekerja.Dengan penambahan perangkat Uninterruptible Power Supply(UPS) pada sistem jaringan listrik mikrodapat memperbaiki kinerja GTI sehingga pada saat kondisi islandingdimana perangkat GTI masih dapatbekerja,dengan perangkat UPS sebagai acuan kerja GTI.AbstractGrid Tie Inverter is a DC-AC converter which serves to change the output of the DC power into AC power and beable to work connected to the grid. On the application of solar power input from solar panels GTI and GTI outputscan be connected to the load (load local) and the utility gridThe main character of GTI is can only work if it isconnected to the grid, if there is no grid voltage the GTI can not generate power because there is no referencevoltage to be reference work of GTI. So that when in islanding condition the microgrid systems can not workbecause if no power reference from grid the GTI may not workWith the addition of the Uninterruptible PowerSupply (UPS) to the microgrid systems can improve the performance of the GTI so that when islanding conditionthe GTI can still work, with the UPS as a reference work of GTI.Keyword :Grid Tie Inverter (GTI), Uninterruptible Power Supply(UPS), jaringan listrik micro (microgrid)1. PendahuluanEnergi terbarukan seperti pembangkit listrik tenaga suryasangat bervariasi tergantung dari sumber matahari yangditerima saat itu. Hal ini menimbulkan permasalahan padaqualitas daya yang dihasilkan, khususnya jikadihubungkan ke sistem jala-jala, dimana pembangkitlistrik tenaga surya akan dilihat sebagai beban negatifoleh sistem jala-jala karena memiliki karateristik yangtidak terkontrol berkaitan dengan fluktuasi dari sumberenergi, Ph. Degobert et al [1]. Permasalahan ini dapatditangani dengan menambahkan sistem pembangkit lainyang lebih terkontrol, seperti, penambahan sistempenyimpan energi (baterai) atau membentuk menjadisistem hibrid dengan menambah-kan generator diesel atauturbin mikro, R. Lasseter et al[2]. Beberapa sistempembangkit listrik yang berasal dari beberapa sumberdapat diintegrasikan menjadi sistem pembangkit listrikhibrid.Lebih lanjut sistem tersebut dapat dikembangkanmenjadi sebuah sistem pembangkit yang terkontrol yanglebih stabil dengan teknologi microgrid (jaringan listrikmikro/JLM) sehingga dapat terhubung dengan jala-jala.Sistem pembangkit JLM bekerja pada tingkat distribusitegangan medium dan rendah dan terdiri dari beberapasumber energi (sumber mikro/micro source) yangterdistribusi.Sistem JLM juga memiliki kemampuan untukSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 15beroperasi terhubung dengan jaringan jala-jala atau dapatberoperasi terpisah dengan jaringan (islanding), WilsunXu et al[3].J.A.Peças Lopes et al [4], menjelaskan bahwapada saat transisi ke kondisi pulau(islanding), daribeberapa pembangkit yang saling terhubung akan ada satupembangkit yang akan menjadi pembangkit utama yangakan menjadi acuan untuk pembangkit yang lain.Pada saat kondisi islanding, stabilitas operasi JLM sangatditentukan oleh aplikasi sistem manajemen energi (SME)dalam mengatur operasi dari setiap sumber mikro(microsource). Manajemen operasi JLM yang dikontrololeh aplikasi SME antara lain mencakup penentuanoperasi pembangkit dan pembagian daya (power sharing)antar pembangkit. Pada JLM, kapasitas pembangkit darisetiap sumber mikro relatif sama, ketidak tepatan dalampenentuan operasi pembangkit dalam hal pembagian dayaakan berakibat pada ketidak stabilan. Hal ini dikarenakanpada saat pembangkit utama sebagai penstabil jaringantidak memiliki cukup sumber energi untuk melayanibeban maka akan mudah terjadi perubahan teganganataupun frekwensi, yang akan diikuti oleh pembangkitlain. E. Barklund et al[5] mengembangkan metodamenentukan pembangkit utama berdasarkan tingkatstabilitas dari pembangkit tersebut berdasarkan analisiskoefisian droopnya. Pada saat pembangkit utamamengalami penurunan tingkat stabilitas maka pembangkitlain dengan tingkat stabilitas lebih tinggi akan menjadipembangkit utama.Grid tie inverter (GTI) adalah perangkat konvertertegangan DC ke tegangan AC yang banyak digunakandalam aplikasi pembangkit listrik tenaga surya (PLTS).Pada sistem PLTS GTI akan mensuplai daya yangdihasilkan ke beban, jika terjadi kelebihan beban makadaya yang dihasilkan akan disalurkan ke jaringan. Jikadaya yang dimiliki kurang untuk mensuplai ke bebanmaka jaringan akan ikut mensuplai daya ke beban. Untukitu GTI akan bekerja jika terhubung dengan jaringanlistrik, jika jaringan listrik yang mati maka GTI akanberhenti bekerja.Perangkat UPS(Uninterruptible Power Supply)berfungsiuntuk mensuplai daya AC ke beban secara terus menerusdan tanpa terputus, meskipun terputus suplai listrik darijaringan. Karakteristik UPS ideal adalah mampumemberikan tegangan keluaran yang tetap meskipunterjadi perubahan tegangan masukan ataupun nilai bebanserta memiliki nilai THD yang rendah.Melihat karakteristik UPS tersebut maka ada peluanguntuk meningkatkan kinerja GTI untuk tetap dapatbekerja meskipun tidak ada suplai dari jaringan.2. UPS (Uninterruptible Power Supply)Stoyan dan ali [6], mengklasifikasikan UPS menjadi 3yaitu : UPS statis, UPS rotari dan hibrid UPS statis danrotari.a. on line upsb. off line UPSc. line interactive UPSGambar 1.Konfigurasi beberapa tipe UPS StatisUPS statis dibangun menggunakan teknologi powerelektronik berbasis rangkaian DC-AC konverter.UPSstatis dapat dibagi lagi menjadi on line UPS,off line UPSdan Line-interactive UPS. Pada On line UPS, digunakanuntuk perangkat yang sangat sensitif terhadap fluktuasiperubahan daya. Off line UPS memiliki fungsi dasar UPS,yaitu menghasilkan daya listrik saat sumber utama/PLNmati.Line interactive UPS merupakan pengembangan darioff line UPS dengan ditambahkan kemampuanmengadaptasi terhadap perubahan tegangan.SementaraUPS rotari menggunakan mesin listrik baik mesin DCmaupun mesin AC. Sementara sistem hibrid statis danrotari merupakan gabungan antara statis danISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 16rotari.Diagram rangkaian UPS terlihat seperti padagambar 2.Model dinamik dari rangkaian equivalen UPS gambar3.menurutHeng Deng, et al[7] adalah sebagai berikut,dddddd xx(tt) = AA ccxx(tt) + BB 1cc uu(tt) + BB 2cc II oo (tt) (1)Dimana, xx = [VV oo II LL ] TT adalah vektor keadaan dan rataratategangan keluaran jembatan inverter U(t) dan arusbeban Io(t) dianggap sebagai sistem masukan, sehingga,0 1/CCAA cc = −1/CC 0 ,BB 1cc = 01/LL , BB 2cc = −1/CC0 ini menggunakan teknik balikan (feedback) dari beberapaparameter yang berubah seperti tegangan, arus beban danlain-lain, untuk meningkatkan stabilitas UPS. Pada UPSdengan sistem kontrol Feedforward learning controllers(FLC) memiliki kemampuan untuk mencapai kondisitunak dengan caramengukur kondisi tegangan keluarandan mengkombinasikan dengan kontroler yang memilikirespon cepat. Penggunaan Non-linear controllers padaaplikasi UPS hal ini disebabkan kontroler tipe ini lebihhandal/roubast terhadap variasi parameter dan gangguan.Beberapa kontroler yang digunakan sebagai kontrol UPSantara lain, Sliding-mode controllers (SMC), AdaptiveController, dan Neural Network (NN) Controller.Karena kontroler harus dapat diimplementasikan dengandigital kontroler maka persamaan (1) dapat didiskritkanmenjadi,xx(kk + 1) = AA dd xx(kk) + BB 1dd uu(kk) + BB 2dd II oo (kk) (2)Dimana, AA dd = ee AA ccTT ss , BB 1dd = AA cc −1 ee AA ccTT ss – IIBB 1cc ,BB 2dd = AA cc −1 ee AA ccTT ss – IIBB 2cc . dan T o adalah periodesampling dan I merupakan matrik identitas.Gambar 2. Diagram rangkaian UPSGambar 3. Rangkaian equivalen UPSGambar 4.Sliding-mode controllers (SMC)3. Grid Tie Inverter (GTI)Inverter pada sistem pembangkit listrik dapatdikelompokkan menjadi inverter untuk sistem mandiridan inverter untuk sistem yang terhubung dengangrid.Pada sistem mandiri (off grid), inverter tidakterhubung dengan jaringan.Daya listrik yang dihasilkanhanya dikonsumsi untuk beban lokal saja. Artinya dayalistrik yang dihasilkan oleh PV tidak semuanya dikonversike listrik akan tetapi hanya sebagian sesuai dengankebutuhan beban. GTI adalah inverter yang bekerjadengan terhubung ke jaringan (on grid).Daya yangdihasilkan oleh PV seluruhnya dirubah ke listrik.sebagiandikonsumsi oleh beban lokal sisanya disalurkan kejaringan. Akan tetapi pada GTI jika tidak ada sumber darijaringan maka tidak dapat bekerja.Blok diagram darisebuah GTI seperti terlihat pada gambar 5, Chien, et al[9].M. Saghaleini, et al[10], menjelaskan beberapa topologikonverter DC-AC dari GTI inverter antara lain Zeta-Cukbased inverter, Full-bridge buck-boost inverter, Side-bysideboost converters dan Z-source boost inverter.Heng Deng, et al[7]dan Ghazanfar , et al [8], menjelaskanbeberapa model kontrol dari inverter UPS satu fasa antaralain ; Model based instantaneous feedback controllers,Feedforward learning controllers, dan Non-linearcontrollers. UPS dengan Model based instantaneousfeedback controllersbanyak digunakan di industri. SistemSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 17Gambar 6.(a) Zeta-Cuk based inverter, (b)Full-bridge buckboostinverter, (c) Side-by-side boost converters, and (d) Z-source boost inverter.Gambar 5. a) konfigurasi GTI b)blok diagram dari modelGTIPada topologi Zeta-Cuk based inverterdigunakan 4 buahsaklar elektronik membentuk konfigurasi konverter buckboost. Sementara pada topologi Full-bridge buck-boostinverter2 buah saklarbekerja pada frekwensi tinggi dan 2saklar sisanya bekerja pada frekwensi rendah. Padatopologi Side-by-side boost converters digunakan duabuah konverter boost dan keseluruhan saklar elektronikyang digunakan bekerja pada frekwensi tinggi. Aplikasikonverter Z-source digunakan pada GTI dengan topologidan Z-source boost inverter.4. Pembangkit Listrik TerdistribusiPada jaringan listrik mikro tiap-tiap sumber energi, baikdari sel surya, angin maupun sumber energi lainsemuanya dikonversi ke energi listrik menggunakanrangkaian konverterdaya yang sesuai membentuk jaringanpembangkit listrik terdistribusi. Keluaran dari masingmasingrangkaian saling terhubung secara paralel gunamensuplai beban secara bersama.Keluaran dari masingpembangkit terdistribusi berupa rangkaian konverter dayainverter.Konfigurasi inverter jaringan listrik terdistribusi,Chien, et al[11].Gambar 7. Konfigurasi jaringan listrik terdistribusiInverter pada rangkaian diatas dapat berupa inverter GTI.Masing-masing GTI akan mensuplai daya sesuai denganyang dimiliki ke beban jika terjadi kelebhan akandisalurkan ke jarungan/grid. Permasalahan rangkaiandiatas adalah pada saat tidak ada daya dari grid makamasing-masing GTI akan berhenti bekerja karena tidakada paramater operasi yang menjadi acuan, sepertitegangan, frekwensi dan fasa.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 18∆QQ ≅ VV XX TT∆EEDimana :∆∅ = ∅ 1 − ∅ 2∆EE = EE 1 − EE 2Gambar 8. Rangkaian equivalen pembangkit terdistribusiPada saat kondisi islanding atau off grid, tidak ada dayalistrik dari jaringan, maka harus ada satu pembangkit angbertindak sebagai acuan operasi bagi pembangkit lain.Rangkaian equivalen dari pembangkit terdistribusi padasaat kondisi islanding, menurut Josep, et al[12] sepertiterlihat pada gambar 8.Pada rangkaian diatas sebuah inverter sebagai sumbertegangan berfungsi sebagai master sementara inverter lainsebagai sumber arus. Pada mode operasi ini setiap sumberarus yang berupa GTI harus dapat diatur besaran dayayang akan dikirimkan ke jaringan. Sementarakarakteristik GTI adalah akan mengirimkan daya sebesardaya yang ada disumber. Untuk itu perlu dilakukanmekanisme kontrol operasi dari pembangkit terdistribusipada kondisi islanding.Ada beberapa konfigurasi kontrolyang dapat digunakan antara lain, kontrol terpusat, masterslave, average load sharing (ALS), circular chain control(3C), Josep, et al[12].Besarnya arus aktif dan arus reaktif dari rangkaian adalahsebagai berikut :∆II PP ≅ EE 1EE 2∆∅XX TT∆II QQ ≅ VV ∆EEXX TTDari persamaan diatas maka terlihat bahwa pengaturandaya aktif dan reaktif dapat dilakkan dengan melakukanpengaturan sudut fasa atau besarnya tegangan.5. Arus BalikHal yang harus diwaspadai pada saat menhubungkaninverter secara paralel pada jaringan listrik mikro adalahadanya arus balik dari satu inverter masuk keinverter yanglain. Hal ini dapat disebabkan karena satu invertermemberikan daya yang lebih besar sementara inverteryang lain memiliki beban yang rendah. Arus balik dapatmengakibatkan kerusakan pada sambungan DC (DC link),Josep, et al [12].Gambar 9. Rangkaian equivalen paralel inverterAnalisis rangkaian paralel inverter sesuai rangkaianequivalen gambar 9.adalah sebagai berikut :∆SS = SS 1 − SS 2∆PP = PP 1 − PP 2∆QQ = QQ 1 − QQ 2Gambar 10. Arus balik pada paralel inverter∆PP ≅ EE 1EE 2XX TTsin ∆∅ ≅ EE 1EE 2XX TT∆∅SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 196. Pengujian Parallel UPS dan GTIPada Pengujianini ditujukan untuk memparalelkan operasiUPS (Uninterruptable Power Supply) dengan GTI (GridTie Inverter) dimana UPS akan berfungsi sebagaireferensi operasi GTI, baik tegangan, frekwensi danfasanya. Pengukuran dimulai dengan melakukankarakterisasi UPS, baik pada saat terhubung denganjaringan/grid maupun tidak. Tujuan dari pengukuran iniadalah untuk melihat kemungkinan UPS sebagai referensioperasi GTI, saat diparalel dengan UPS, sehingga GTImasih dapat beroperasi meskipun daya dari jaringan tidakada, kondisi isolated. UPS yang digunakan memiliki daya1000W dan merupakan off line UPS.Sementara GTI yangdigunakan memiliki daya 500W.(a)(b)(c)(d)Gambar 11. Kegiatan pengujian paralel UPS - GTIACGambar 13. Paralel UPS-GTI dengan grid(a) Daya UPStanpa GTI (b) Daya UPS terhubung dengan GTI (c)Harmonisa paralel UPS-GTI (d) Keluaran tegangan paralelUPS-GTIBATAVUPSAVHasil pengujian paralel UPS – GTI dengan tidakterhubung jaringan diperoleh hasil, daya yang disuplaiUPS berkurang dengan masuknya suplai daya dari GTI.AVINVERTERGTIAVGambar 12. Gambar rangkaian pengujian UPSterhubung/tanpa PLN paralel dengan GTIRangkaian pengujian yang digunakan seperti terlihat padagambar 12.Pada pengujian paralel UPS - GTI denganUPS terhu-bung ke PLN diperoleh hasilseperti terlihatpada gambar 13, terlihat saat GTI terhubung ke rangkaianUPS maka daya yang disuplai oleh UPS, sebesar 75Wberkurang menjadi 55W, hal ini dikarena GTI ikutmensuplai ke beban. Pada saat UPS terhubung ke jaringanbentuk keluaran tegangan UPS masih sinus sesuai dengantegangan keluaran jaringan/PLN. Dari tampilan arusterlihat pengaruh pensaklaran pada setiap perubahanpolaritas tegangan keluaran, terlihat terjadi lonjakanlonjakanarus.ISBN: 978-602-97832-0-9(a)(b)SNTE-2012

T L | 20menjadi kendala dalam mengeksplore lebih dalamlagi pengujian paralel UPS dengan GTIUcapan TerimakasihPenelitian ini dibiayai menggunakan dana Hibah RisetMadya UI Tahun 2012,DPRM/R/212/RM-UI/2012dengantopik penelitian tentang Energi.(c)(d)Gambar 14. Paralel UPS-GTI tanpa grid (a) Daya UPStanpa GTI (b) Daya UPS terhubung dengan GTI (c)Harmonisa paralel UPS-GTI (d) Keluaran tegangan paralelUPS-GTIBesaran nilai THD saat rangkaian terhubung denganjaringan sebesar 59,7% masih lebih kecil dibandingkansaat tidak terhubung dengan jaringan yaitu sebesar 75,1%hal ini dikarenakan saat terhubung dengan jaringansumbangan harmonisa hanya berasal dari GTI sementarasaat tidak terhubung harmonisa berasal dari UPS dan GTI.Tegangan keluaran saat terhubung dengan jaringan masihberbentuk sinusoidal mengikuti teganganjaringan.Sementara pada saat terlepas dari jaringan UPSmenghasilkan bentuk tegangan modifikasi gelombangsinus (kotak).6. Kesimpulan• Dari hasil pengujian ini setidaknya dapat diambilkesimpulan bahwa sebuah UPS dapat dioperasikansecara paralel dengan GTI sehingga memungkinkanGTI tetap dapat beroperasi, meskipun tidak adasumber dari PLN,dengan parameter sinkroni-sasiseperti, frekwensi, tegangan dan fasa mengacu padaUPS.• Hal yang harus diperhatikan dalam mengoperasi-kanGTI dengan UPS adalah pengaturan sumber energimasukan GTI, yang berasal dari sel surya, tidakmelebihi kebutuhan daya yang diperlukan bebansehingga tidak terjadi arus balik masuk ke UPS yangdapat berakibat kerusakan pada UPS.• Diperlukan sistem kontrol yang dapat mengaturpembagian daya yang akan disalurkan oleh masing-masingGTI, jika lebih dari 1 GTI, ataupunUPS jika akan mensimulasikan kondisi isolatedsistem jaringan listrik mikro.• Keterbatasan alat ukur dan sumber listrik DC yangdapat mensimulasikan kondisi PV yang dapat diaturDaftar Pustaka[1.] Ph. Degobert, S. Kreuawan and X. Guillaud“Micro-grid powered by photovoltaic andmicro turbine”, ICREPQ’06, 2006[2.] R. Lasseter, A. Akhil, C. Marnay, J. Stephens,J. Dagle, R. Guttromson, A. SakisMeliopoulous, R. Yinger, and J. Eto,“Integration of Distributed Energy Resources– The MicroGrid Concept”. CERTS MicroGridReview Feb 2002[3.] Wilsun Xu, Konrad Mauch, and SylvainMartel,“An Assessment of DistributedGeneration Islanding Detection Methods andIssues for Canada”, CETC-Varennes 2004-074(TR) 411-INVERT[4.] J. A. Peças Lopes, C. L. Moreira, and A. G.Madureira, “Defining Control Strategies forMicroGrids Islanded Operation”, IEEETRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS,VOL. 21, NO. 2, MAY 2006[5.] E. Barklund, Nagaraju Pogaku, Milan Prodanovic´,C.Hernandez-Aramburo, and Tim C.Green, “Energy Management in AutonomousMicrogrid Using Stability-Constrained DroopControl of Inverters”, IEEE TRANSAC-TIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL.23, NO. 5, SEPTEMBER 2008[6.] Stoyan B. Bekiarov dan Ali Emadi,“Uninterruptible Power Supplies:Classification, Operation, Dyna-mics, andControl”, 0-7803-7404-5/02 (c) 2002 IEEE[7.] Heng Deng, Ramesh Oruganti, DiptiSrinivasan, “Modeling and Control of Single-Phase UPS Inverters: A Survey”, IEEE PEDS2005[8.] Ghazanfar Shahgholian, Jawad Faiz dan PegahShafaghi, “Nonlinear Control Techniques inUnin-terruptible Power Supply Inverter: AReview”, 2009 Second InternationalConference on Computer and ElectricalEngineering, 2009 IEEE DOI 10.1109/ICCEE.2009.99SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 21[9.] Chien Liang Chen, Jih-Sheng Lai, DanielMartin, Kuan-Hung Wu, Pedro Ribeiro, ElveyAndrade, Chuang Liu, Yuang-Shung Lee, danZong-Ying Yang, “Modeling, Analysis, andImplementation of aPhotovoltaic Grid-TieInverter System”, 978-1-4577-1216-6/12©2012 IEEE[10.] M. Saghaleini, A.K. Kaviani, B. Hadley, danB. Mirafzal, “New Trends in PhotovoltaicEnergy Systems”, 2011 IEEE[11.] Chien-Liang Chen, Yubin Wang, Jih-Sheng(Jason) Lai, Yuang-Shung Lee, dan DanielMartin, “Design of Parallel Inverters forSmooth Mode Transfer MicrogridApplications”, IEEE TRANSACTIONS ONPOWER ELECTRONICS, VOL. 25, NO. 1,JANUARY 2010[12.] Josep M. Guerrero, Lijun Hang, dan JavierUceda, “Control of Distributed UninterruptiblePower Supply Systems”, IEEETRANSACTIONS ON INDUSTRIALELECTRONICS, VOL. 55, NO. 8, AUGUST2008ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 22DESAIN DAN SIMULASI KONVERTER ENERGI GELOMBANG LAUTSEBAGAI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIKMasjono 11. Jurusan Teknik Industri Akademi Teknik Industri MakasarE-mail: masjono@yahoo.comAbstractA wave energy converter which uses oneway gears combined with power balancing mechanism for producingcontinuous unidirectional rotation to produce electricity was studied by modelling and numerical simulation. Thestudied concept consists of more then one moored floating devices using chain on oneway gears combined with movingmass which uses to keep the chain stright. These convert instantaneous power of incoming wave power and deliverload to electric generator over unidirectional rotating shaft. Mathematical model describing the vertical oscillating ofthe wave energy converter is presented.Mathematical analysis and modelling shows that utilization of one-way gearsconnected to rotating shaft which enable it to rotate unidirectional. Energy conversion resembles the full wave rectifierprinciples in power electronics that maximize yielded energy from sea wave. The Mathematical model derived from aseries of analysis was utilised to carry out computer simulation using matlab software package. Simulation resultshowed that wave height variation gave significant influence on harvested energy from sea wave.Key words : Renewable Energy, Sea Wave Converter, Sea Wave Energy1. PENDAHULUANIndonesia sebagai negara kepulauan terdiri atas 17.870pulau. 3000 diataranya merupakan pulau yangberpenghuni. Khusus untuk Propinsi Sulawesi Selatanmemiliki 295 Pulau [1]. Dari ribuan pulau tersebutdidominasi oleh pulau-pulau kecil yang dikelilingi olehlautan. Masyarakat yang mendiami pulau-pulau kecilmenghadapi masalah akan sulitnya mendapatkanpasokan energi khusunya energi listrik. Untuk pulaupulaubesar, ketersediaan energi khususnya energi listrikdapat diperoleh dengan mudah baik dari PLTA, PLTD,PLTU dan sumber energi listrik lainnya. Sebaliknyauntuk pulau-pulau kecil pasokan energi listrik sebagaisumber energi vital dalam menjalankan aktivitaskehidupan sehari-hari merupakan hal yang sangatlangka.Saat ini sumber energi utama yang menerangi pulaupulauterpencil adalah bahan bakar minyak. Namunakhir-akhir ini harga minyak cenderung engalamikenaikan setiap tahun akibat semakin menipisnyasumber minyak. Oleh karena itu perlu dicari sumberenergi alternatif murah dan ramah lingkungan.Bebebrapa ilmuan telah mengembangkan berbagaisumber energi alternatif untuk daerah daerah terpencilseperti energi tenaga matahari, tenaga angin danmikrohidro. Akan tetapi sumber energi alternatiftersebut memiliki kelebihan dan sekaligus kekuranganmasing-masing. Khusus untuk pulau-pulau kecil selamaini lebih banyak yang menggunakan energi matahariyang tersedia hanya pada siang hari dan memerlukanbatere yang harganya tidak murah untuk ukuranmasyarakat pesisir dan kepulauan.Salah satu sumber energi yang belum banyakdimanfaatkan adalah gelombang laut. Energi ini tersediamelimpah selama 24 jam sehinga dapat dimanfaatkanuntuk menghasilkan energi listrik untuk memenuhikebutuhan energi masyarakat kepulauan, bahkan untukmenjadi salah satu sumber energi alternatif dimasa yangakan datang. Energi yang berasal dari gelombang lautadalah salah satu sumber energi terbarukan yang sangatmenjanjikan, sebab dapat menghasilkan energi dihampir seluruh wilayah laut di permukaan bumi. Secarateoritis [2] energi yang berasal dari gelombang lautsebesar 8 x 106 TWh/tahun, atau sekitar 100 kali lebihbesar dari seluruh pembangkit listrik tenaga air di planetbumi. Untuk menghasilkan energi sebanyak itu jikamenggunakan sumber energi fossil, akan menghasilkan2 juta ton emisi gas CO2. Potensi energi yang berasaldari gelombang laut di atas planet bumi diperkirakansebesar 2 Tera Watt. Dengan mengubah energigelombang laut yang tersedia sebesar 10 sampai 15 %SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 23sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan energi duniasaat ini.Berdasarkan uraian diatas maka dalam penelitian inikami mencoba untuk merancang dan melakukansimulasi konverter energi gelombang laut untukmenghasilkan energi listrik.2. DESAIN KONVERTER ENERGIGELOMBANG LAUTPerancangan alat converter energy gelombang lautdilakukan dengan memanfaatkan roda gigi satu arah(oneway gear) terdiri atas rotor shaft, one-way gear, alatpemberat yang dapat terapung, counter weight yangberfungsi untuk menjaga ketegangan tali penggantungsaat terjadi osilasi. Ilustrasi konverter dapat dilihat padaipada gambar 1.Gambar 1: Ilustrasi converter gelombang laut menggunakan one-way gearh = tinggi gelombang lautIlustrasi tampak samping masing-masing pelampungdan counter weight dapat dilihat pada ilustrasi gambar 2.Untuk mengoperasikan konverter ini harus dipasangsearah dengan gelombang laut sehingga pelampungyang pertama bekerja adalah M1 dan m1, lalu dikutioleh pelampung berikutnya. Dalam ilustrasi pada ganbar2, gaya yang bekerja pada masing-masing pelampungadalah sebagai berikut:Jumlah gaya yang bekerja pada kedua pemberat padagambar 2 adalahWW = (MM1 − mm1)gg NNNNNNNNNNNN (1)Energi potensial yang dihasilkan tergantung pada tinggigelombang h, sehingga diperoleh daya :WWPP = (MM1 − mm1)ggh(2)mmDimana:P = DayaM1 = Massa Pelampungm1 = Massa Counter WeightISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 24yang dihasilkan. Jika suatu konverter mengunakansejumlah n pelampung dan counter weight, makapersamaan (2) dapat dituliskan sebagai berikut:PP = 1 nn (MM − mm)h (3)2Dimana:n = jumlah pelampung yang digunakan.H = tinggi maksimum gelombang lautGambar 2: Tampak depan converter gelombang lautMekanisme kerja konverter ini menggunkan gigi satuarah sebagai berikut. Pada saat M1 mendapatgelombang laut, maka M1 akan terangkat dan m1 turundan gear akan loss. Pada langkah tersebut, rotating shaftbelum berputar. Ketika ombak meninggalkan M1, makaM1 akan jatuh bebas dan menarik gear satu arah dansaat itu rotating shaft mulai berputar. Pada ilustrasi padagambar 1, ketika M1 dan M3 turun maka M2 dan M4akan naik. Dengan demikian pada saat yang bersamaansesuai dengan ilustrasi diatas, terdapat dua pelampungyang bekerja untuk memutar rotating shaft. Jika massamasing-masing pelampung dan counter weight seragam,maka akan sangat mudah untuk menetukan total energiUntuk memaksimalkan energi yang dihasilkan olehkonverter ini, maka penempatan pelampung disesuaikandengan periode gelombang laut dimana alat ini akandipasang. Jika periode gelombang laut adalah λ makapenempatan masing-masing konverter diilustraikan padaGambar 3.Berdasarkan pada ilustrasi pada gambar 3 maka rotatingshaft akan berputar sejauh 3600 dimana masing-masingpelampung berkontribusi sejauh 0.25 λ atau sebesar 900.Secara grafis dapat di ilustrasikan pada gambar 4. Untukmemuluskan putaran rotating shaft dan memaksimalkanenergy yang dapat diperoleh dari gelombang laut, makajumlah pasangan pelampung M, one-way gear, mooringline dan counter weight dapat ditambahkan. Hal initergantung pada dimensi masing-masing pelampung danpanjang gelombang λ gelombang lau. Selain untukmeningkatkan jumlah energi penambahan jumlahpelampung juga akan memuluskan putaran rotatingshaft. Hal ini dapat dianalogikan dengan mesin duaselinder dan mesin empat selinder. Semakin banyakjumlah selinder maka putaran mesin makin halus danmakin cepat.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 25Gambar 3: Tampak atas penempatan pelampung dan counter weight konverter gelombang laut.Dengan mamanfaatkan putran satu arah dari one-waygear maka pada saat M naik energi yang dihasilakansama dengan nol sebagai akibat dari putaran balik gearyang loss. Pada saat ombak turun, pelampung juga ikutturun dan pada saat itulah one-way gear akan memutarrotating shaft untuk menghasilkan energi.Gambar 4: Ilustrasi kontribusi masing-masing pelampung terhadap putaran rotating shaft converter energi gelombang lautBerdasarkan sifat mekanis tersebut, maka semuapelampung menghasilkan energi positif dan demikianpula counter weight tidak menghasilkan gaya balik.Oleh karena itu bentuk gelombang yang dihasilkansama dengan penyerah gelombang penuh atau rectifierdalam rangkaian listrik sebagaimana ilustrasi padagambar 5.Gambar 5: Ilustrasi penyearah gelombang penuh energi gelombang lautSetiap pelampung akan memberikan kontribusi energidari sebesar yang dapat diperoleh denganmengintegralkan masing masing pelampung:(4)ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T L | 26Persamaan (4) diatas beranggapan bahwa gelombanglaut merupakan gelombang sinusoidal murni. Tetapidalam kenyataanya gelombang laut bukan sinusoidalmurni sehingga faktor pengali gh dapat digantikandengan rumus umum tentang daya yang terdapatdidalam ombak [4] dinyatakan dengan persamaanberikut ini:(Watt / m) (5)Dimana:ρ = Berat jenis air laut = 1.025 kg/m3,g = percepatan gravitasi = 9,8 m / s / s,T = periode gelombang (s), danH = tinggi gelombang (m)Dengan melakukan substitusi persmaan (4) dan (5)diperoleh total energi yang dapat dihasilkan darirancangan converter gelombang laut diatas adalah:(Watt) (6)Jika diasumsikan bahwa M1=M2=M3=M4 danm1=m2=m3=m4 maka persamaan (6) dapatdisederhanakan menjadi:(7)Harga mutlak sin 2πt di gunakan karena pada ilustrasigambar 5 tidak terdapat gelombang negatif tetapisemuanya positif sebagai dampak dari penggunaan onewaygear. Persamaan (7) dapat juga ditulis sebagaiberikut:(8)Dengan menyelesaikan persamaan integral padapersamaan (8) maka diperoleh rumus untuk konverterenergi energi gelombang laut yang menggunakan empatpelampung sebagaimana dinyatakan dalam persamaan(9) sebagai berikut;Untuk memahami lebih seksama desain konvertergelombang laut yang telah dipaparkan diatas, telahdilakukan simulasi dengan menggunakan programmatlab. Dalam simulasi ini ditetapkan dua skenariokondisi lapangan yaitu (a) tinggi gelombang berubahdan panjang gelombang tetap serta (b) Tinggigelombang tetap dan periode berubah.a. Tinggi gelombang bervariasi dan panjanggelombang tetap.Simulasi dimulai pada skenario pertama denganasumsi massa pelampung M = 100 Kg dan massapemberat balik (counter weight) m = 10 kg. Tinggigelombang bervariasi dari 0 sampai 1 meter danperiode T = 2 detik. Simulasi dilakukanmenggunakan kode matlab berikut ini:%program untuk menghitung energi gelombanglaut%ditulis oleh Masjono Muchtar%tanggal 28 Oktober 2012%Variasi tinggi gelombang laut dari 0 - 1metera = linspace(0,1,20);h = sin (t);M = input ('masukkan nilai M1 (kg) = ');m = input ('masukkan nilai m1 (kg) = ');T = input ('masukkan periode gelombang(detik) = ');rho = 1.025;g = 9.8;phi = 3.14;% menghitung energi yang dihasilkanpower = (rho*g.^2*T*h.^2*(M-m))/(16*phi);plot (power,h);title ('Simulation of Sea Wave EnergyConverter');xlabel('Converted Power (watt)');ylabel('Wave Height');grid;Hasil simulasi dengan program program matlab di atasdiperoleh grafik hubungan antara tinggi gelombangdengan besarnya energi yang dihasilkan sebagai berikut:(9)Dimana :P total = Energi yang dihasilkan oleh konverterρ = berat jenis air lautT = Periode gelombang (second)H = Tinggi (amplitudo) gelombang lautM = Massa Pelampungm = massa counter weight3. SIMULASI KOMPUTERKONVERTERENERGIGELOMBANG LAUTGambar 6 : Grafik hasil simulasi converter gelombanglaut M=100 Kg, m=10 Kg, H(0 - 1 meter) dan T= 2 detikb. Tinggi gelombang konstan dan panjanggelombang laut bervariasi.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T L | 27Skenario berikutnya adalah dengan asumsi bahwayang bervariasi adalah periode T dan tinggigelombang konstan. Simulasi skenario ini dilakukandengan menggunakan kode Matlab sebagai berikut:%program untuk menghitung energi gelombanglaut%ditulis oleh Masjono Muchtar%tanggal 28 Oktober 2012%Variasi periode gelombang laut dari 1 - 1.5detikT = linspace(1,1.5,20);M = input ('masukkan nilai M1 (kg) = ');m = input ('masukkan nilai m1 (kg) = ');h = input ('masukkan tinggi gelombang(meter) = ');rho = 1.025;g = 9.8;phi = 3.14;% menghitung energi yang dihasilkanpower = (rho*g.^2*T*h.^2*(M-m))/(16*phi);plot (power,T);title ('Simulation of Sea Wave EnergyConverter');xlabel('Converted Power (Watt)');ylabel('Wave Period (second)');grid;tali atau rantai gantungan pada saat pelampung (M)bergerak naik.Hasil analisis matematis menunjukkan bahwapenggunaan one-way gear untuk memutar poros putar(rotating shaft) memungkinkan poros berputar satu arah.Dengan prinsip kerja yang sama dengan sistempenyearah gelombang penuh pada rangkaian listrikmemungkinkan pelampung menghasilkan energi secaramaksimal.Hasil penurunan rumus matematis diperoleh persamaanseperti pada persmaan . Hasil yang diperoleh setelahmelakukan simulasi menggunakan model persamaantersebut, menunjukkan bahwa variasi tinggi gelombangsangat menetukan jumlah energi yang dapat dihasilkanoleh converter gelombang laut ini.KAJIAN LANJUTANKajian lebih lanjut adalah menentukan bentuk dandimensi pelampung yang dipergunakan, jumlah masimalpelampung, optimalisasi diameter gear satu arah, sertarancangan generator yang sesuai. Selain itu diperlukanpembuatan prototipe dan uji eksperimental padalaboratorium gelombang laut.DAFTAR PUSTAKAGambar 7: Grafik hubungan antara periode gelombangdengan daya yang dihasilkan H = 1 meter, M = 100 Kg, m= 10 KgBerdasarkan kedua simulasi ditas nampak bahwa tinggigelombang sangat berpengaruh pada besarnya energiyang dihasilkan oleh konverter. Pekerjaan selanjutnyaadalah melakukan uji eksperimental terhadap hasilsimulasi diatas dimulai pada skala laboratoriumgelombang sampai pada pembuatan prototipepembangkit listrik tenaga gelombang laut di bibir pantai.4. SIMPULANKonverter gelombang laut menjadi energi listrik telahdipaparkan dalam tulisan ini, dengan memanfaatkangear searah (one-way gear) beserta empat buahpelampung (M) yang masing-masing berpasangandengan pemberat balik (m). Pemberat balik (counterweight) berfungsi untuk mempertahankan keteganganISBN: 978-602-97832-0-9[1]. A. Josefsson, A. Berghuvud, K. Ahlin, G. Broman,Performance of a Wave Energy ConverterwithMechanical Energy Smoothing BlekingeInstitute of Technology, School of EngineeringSE-37179 Karlskrona, Sweden, 2011[2]. Guilherme Nunes, Duarte Valerio, Pedro Beirao,Jose Sa da Costa, Modelling and Control of aWave Energy Converter, Inst. Sup. Engenharia deCoimbra, Dept. Mechanical Eng., Coimbra,Portugal, 2006[3]. Johannes Falnes, Optimum Control of Oscillationof Wave-Energy Converters, Department ofPhysics, Norwegian University of Science andTechnology (NTNU) Trondheim, Norway,International Journal of Offshore and PolarEngineering Vol. 12, No. 2, June 2002 (ISSN1053-5381)[4]. Leão Rodrigues, Wave power conversion systemsfor electrical energy production Department ofElectrical Engineering Faculty of Science andTechnology Nova University of Lisbon 2829-516Caparica – PORTUGAL, 2010[5]. Robert E. Harris, BSc, PhD, CEng, MIMarEST,Lars Johanning, Dipl.-Ing., PhD, Julian Wolfram,BSc, PhD, CEng, FRINA, MSaRS FRSA,Mooring systems for wave energy converters: Areview of design issues and choices, Heriot-WattUniversity, Edinburgh, UK, 2004.[6]. Y. Yu and Y. Li, Preliminary Results of a RANSSimulation for a Floating Point Absorber WaveEnergy System Under Extreme Wave Conditions,SNTE-2012

T L | 28Presented at the 30th International Conference onOcean, Offshore, and Arctic EngineeringRotterdam, The Netherlands June 19 – 24, 2011.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 29RANCANGAN DAN UJICOBA PROTOTIPE PEMBANGKIT LISTRIKPASANG SURUT DI SULAWESI UTARAFerry Johnny Sangari 11. Jurusan Pendidikan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Manado, Kampus UNIMATondano,95618,IndonesiaE-mail : ferry_sangari@yahoo.comAbstrakPembangkit listrik pasang surut yaitu memanfaatkan energi lautan menjadi energi listrik melalui turbin dan generator.Potensi energi potensial yang terkandung dalam perbedaan pasang dan surut air laut dimanfaatkan untuk menggerakkanturbin air dan bila turbin air ini dihubungkan dengan generator dapat menjadi pembangkit listrik.Potensi energi pasangsurut di Sulawesi Utara menurut hasil pengamatan dan perhitungan dalam penelitian yang dilakukan mempunyai tinggimaksimum (head) sebesar 207,676 cm yang dapat digunakan untuk perancangan pembangkit listrik pasang surut.Untuk ujicoba maka dibuatprototipe dam/bendungan menggunakan kayu dan papan dua lapis yang diisi dengan karungplastik berisi pasir dan dilengkapi dengan 2 pintu air, dimana pada pintu keluar dipasang turbin air.Prototipe turbin airyang dibuat menggunakan model turbin propeller tipe undershot dan terbuat dari bahan baja tahan karat.Hasil analisisdata potensi energi listrik yang dapat dihasilkan sebesar 85,56 kilo Joule dan daya listrik sebesar 30,38 kW, yang cukupuntuk digunakan oleh masyarakat di daerah pesisir pantai atau di pulau-pulau terpencil dan pulau di daerah perbatasanyang belum terjangkau listrik PLN.AbstractDESIGN AND TEST-DRIVE THE PROTOTYPE OF TIDAL POWER PLANT IN NORTH SULAWESI. Tidalpower plant is utilizing ocean energy into electrical energy through a turbine and generator. Potential energy containedin the different ocean tide and ebb of water used to drive turbines and if this water turbine generator can be connected toelectrical energy generation.Tidal energy potential in North Sulawesi, according to the observations and calculations ina study conducted has a maximum height (head) at 207.676 cm which can be used for design of tidal energy powerplant.Device And making of draught prototype / barrage use the wood and board two enduing filled by plastic bagcontain the sand so that form the draught whereas and provided with by the flood gate as much 2 fruit that is one fruitfor the entrance of and one fruit for the way out of which is in it attached by a turbine irrigate the Device And making ofturbine prototype irrigate to use the model of turbine of propeller of type undershot and made the than rustproof steelsubstance. From result analyse the data of potency of energi electrics which can be yielded by equal to 85,56 kilo ofJoule and electricity of equal to 30,38kW, what is last for used by society in coastal seaboard or in remote island andisland in borderland which not yet been reached by electrics PLN.Keyword : Tidal power plant, turbine prototype, propeller model.1. PendahuluanKrisis energi adalah masalah yang sangat fundamentaldi Indonesia, khususnya masalah energi listrik. Energilistrik merupakan energi yang sangat diperlukan bagimanusia modern. Potensi energi pasang surut lautdapatdimanfaatkan untuk mengatasi krisis energi listrikmelalui pembangunan pembangkit listrik pasang surut.Pembangkit listrik pasang surut yaitu memanfaatkanenergi lautan menjadi energi listrik melalui turbin dangenerator. Potensi energi potensial yang terkandungdalam perbedaan pasang dan surut air laut digunakanISBN: 978-602-97832-0-9untuk menggerakkan turbinair dan bila turbin inidihubungkan dengan generator dapat menjadipembangkit listrik.Pasang surut lautan adalah salah satu bentuk energiyang dapat diperbarui (renewable) dan nyatakeuntungannya jika dibandingkan dengan sumberenergi lainnya, yang sulit diprediksi, seperti angin danenergi cahaya matahari.Berdasarkan data dari kementerian ESDM, potensienergi terbarukan dari fenomena pasang surut air lautSNTE-2012

TL | 30mencapai 240.000 MW, namun belum ada instalasiyang terpasang.[1]Prinsip sederhana pemanfaatan energi pasang surutadalah memakai energi kinetik untuk memutar turbinyang selanjutnya menggerakan generator untukmenghasikan listrik adalah seperti gambar 1 berikut.[2]komputer untuk memperoleh tabel perhitungan darinilai pasang tertinggi dan terendah.3. Hasil dan PembahasanHasil pengukuran dan analisis data pasang surut dilokasi penelitian (Muara sungaiMangatasik)menunjukkan bahwa nilai pasang tertinggisebesar 207,678 cm dan terendah adalah 19,207 cm.Berdasarkan hasil pengamatan dan wawancara denganpenduduk sekitar, air yang mengalir pada sungaiMangatasik bersifat kontinu artinya tidak pernahmengalami kekeringan.Dari analisis data diatas dan melalui pengukuran lebarmuara 60,46 m dan jarak dam dengan bibir pantai29,31 m, maka pada muara sungai tersebut dapatdibangun pembangkit listrik pasang surut.Rancangan dam menggunakan sistem Kaison denganmemasang buis beton yang diisi sirtu padat dan ditutupdengan campuran beton. Panjang dam 60,46 meterdengan 2 buah pintu air yang dilengkapi denganpelimpahan banjir. Pintu air menggunakan sistem putaruntuk menutup dan membuka pintu. (Gambar 2).Gambar 1. Pemanfaatan energi pasang surut.Persamaan untuk menghitung energi adalah :EE = HH × VVdengan : E = Energi yang dibangkitkan per siklusH = Selisih tinggi permukaan antara pasangsurutV = Volume wadukPersamaan untuk menghitung daya listrik adalah :P = f Q Hdengan : P = daya listrik dalam kWQ = debit air (m 3 )H = tinggi pasang surut terbesar (m)F = faktor efisiernsi 0,7 – 0,8 [3]2. Metode PenelitianMetode penelitian adalah metode survey untuk datapasang surut dan metode eksperimental untukpengujian putaran turbin dan tegangan listrik. Datalokasi penelitian dibuat melalui pengukuran alat GPSdan dianalisis dengankomputer yang menghasilkanpeta lokasi penelitian. Data pasang surut diambilmelalui pengamatan dengan memasang bak ukurselama 15 hari, kemudian dimasukkan dalam programGambar 2. Rancangan damRancangan turbin air dipakai turbin model Propellertipe undershot yang sesuai dengan beda tinggi yangrendah dan debit air yang sedikit. Untuk material turbinmenggunakan bahan dari Fiberglass atau baja tahankarat karena air yang digunakan untuk memutar turbinadalah campuran air laut dan air tawar.Hasil perhitungan jumlah energi berdasarkanrancangan dam adalah 85,56 kJoule dan daya listrikadalah 30,38 kW untuk luas waduk 1800 m 2 . Hasilanalisis jumlah energi dan daya listrik yang didapatcukup memenuhi kebutuhan daya listrik di lokasitersebut baik bagi pengusaha ataupun bila adamasyarakat yang tinggal di sekitar lokasi.Untuk pelaksanaan ujicoba pembangkit listrik dibuatprototipe dam menggunakan kayu dan papan dua lapisyang diisi dengan karung plastik berisi pasir dandilengkapi dengan 2 pintu air, dimana pada pintuSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 31keluar dipasang turbin air yang memutargenerator.(gambar 3).Gambar 5. Prototipe pembangkitGambar 3. Prototype damPrototipe turbin untuk uji coba dibuat dari pelat bajaseperti gambar 4 berikut.Gambar 4. Prototype turbinDudukan turbin terbuat balok kayu. Turbin air yangdibuat dilengkapi dengan pulley dan belt untukdihubungkan dengan generator.Dalam ujicobadilakukan pengukuran putaran turbin dan generatorserta pengukuran tegangan dan daya listrik.Pengukuran putaran turbin adalah 15 rpm dan putarangenerator adalah 355 rpm. Hasil pengukuran teganganadalah 15 volt. Tegangan yang dihasilkan rendahkarena generator yang digunakan putarannya 1500rpm. Prototipe pembangkit untuk ujicoba sepertigambar 5 berikut.Dengan dibangunnya pembangkit listrik pasang surutdapat memberikan energi listrik bagi beberapapengusaha yang ada di sekitar lokasi tersebut sepertiPT Minahasa Lagoon yang bergerak dibidang divingdan cottage. Juga ada pengusaha restoran di sekitarlokasi yang selama ini menggunakan Genset sebagaipembangkit listrik untuk memperoleh penerangan dankebutuhan listrik lainnya. Sebagai informasi bahwalokasi itu merupakan salah satu tempat wisata darimasyarakat Sulawesi Utara dan sekitarnya untuktamasya dan mandi dipantai.4. Kesimpulan1). Indonesia merupakan negara kepulauan di daerahkhatulistiwa yang dikelilingi oleh sejumlah lautandengan potensi sumberdaya energi kelautan cukupbesar termasuk di Sulawesi Utara dapat dibangunpembangkit listrik pasang surut, berdasarkan datapasang surut hasil pengukuran, yaitu pasang tertinggisebesar 207,678 cm dan terendah 19,207 cm.2). Energi pasang surut dapat dimanfaatkan denganmembangun waduk dengan kanal outlet/inlet yangdilengkapi dengan turbin dan generator pembangkitlistrik. Waduk dikosongkan atau diisi dalam waktu satuatau kurang dari satu jamuntuk mengantisipasi usainyasaat puncak pasang atau puncak surut.3). Pembangunan waduk pembangkit listrik tenagapasang surut seluas 1800 m 2 di muara sungaiMangatasiksebagai lokasi penelitian, dapatmenghasilkan energi sebesar 85,5 6 kiloJoule tiapterjadi pasang surut dan daya listrik sebesar 30,38 kW.4). Prototipe pembangkit listrik hasil ujicoba dapatdibangun dan digunakan oleh masyarakat di daerahpesisir pantai ataupun pulau-pulau terpencil dan pulaudi daerah perbatasan untuk dapat mempunyaipembangkit listrik sendiri, karena sudah dapatmenghasilkan daya listrik sekitar 2 – 5 kWatt untukISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TL | 32penggunaan tenaga listrik antara 4 sampai 10 rumahtangga.5). Keuntungan menggunakan pembangkit listrikenergi pasang surut antara lain karena energi ini tidakpernah habis, tidak menimbulkan polusi, mudah untukmengkonversi energi listrik dari energi mekanik padaombak (pasang surut), memiliki intensitas energikinetik yang besar dibandingkan dengan energiterbarukan yang lain, dan tidak perlu perancanganstruktur yang kekuatannya berlebihan.5. Daftar Acuan[1]. Pemanfaatan Energi Pasang Surut.http://www.alpensteel.com/article/pengembanganenergi-terbarukan-dan-konversi.html[2]. Thicon Gunawan, Pemanfaatan Energi Laut 2 :Pasang Surut.http://majarimagazine.com/2008/01/energi-laut-2-pasang-surut/[3]. Kadir, Abdul, 1995, Energi, UI-PRESS, Edisikedua, Jakarta.[4]. Jurnal Sains dan teknologi Indonesia, V5.N5,Agustus 2003,hal 85-93/Humas,BPPT/ANY[5]. http://oseanografi.blogspot.com/2005/07/pasangsurut-laut.htm[6]. http://id.wikipedia.org/wiki/Pasang_surutGambar 7. Foto pengukuran dengan GPSLampiran Peta lokasi penelitian, foto pengukuranGambar 8. Foto pengukuran pasang surutGambar 6. Peta Lokasi penelitianSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 33BASELINE ENERGY USE BASED RESIDENTIAL LIGHTING LOAD CURVEESTIMATION: A CASE OF SURABAYAYusak Tanoto 1 , Murtiyanto Santoso 2 dan Emmy Hosea 31, 2, 3. Electrical Engineering Department, Faculty of Industrial Technology, Petra ChristianUniversityJl. Siwalankerto 121-131,P Building 3rd Floor, Surabaya 60236, Indonesia1E-mail: tanyusak@petra.ac.idAbstractResidential lighting is one of important appliances that, in total, consume large amount of electricity. Establishment ofresidential lighting load curve is therefore prominent as the curve will be useful for any further analysis. Nevertheless, itis difficult to develop residential lighting load curve when the residential energy consumption is measured usingconventional metering or other power monitoring device. This paper presents estimation of residential lighting loadcurve using Baseline Energy Use method. A survey has been conducted to collect relevant data of lighting utilization inSurabaya. Important findings from the survey include determination of number of each lamp type, average number oflamps per household, total number of lamps in households, and average daily operating hours. Considering a 96.2%share of ownership which consist of incandescent, fluorescent, and compact fluorescent lamp, it is found from theanalysis that the lighting peak load is occured at 7 PM with average wattage per household of 100.1 W. Meanwhile,residential sector’s lighting peak load is reached 76.3 MW. In addition, no coincidence found when the lighting loadcurve compared to the adjusted system loading curve.Keywords: Baseline Energy Use, Residential Lighting, Lighting Load Curve, lamp utilization.1. IntroductionLighting system is one of important householdappliances which significantly contributed towardmonthly household’s energy expenditure. Establishmentof residential lighting load curve is therefore prominentas the curve will be useful for any further analysis.Nevertheless, it is difficult to develop residentiallighting load curve when the residential energyconsumption is measured using conventional meteringdevice. A study of baseline residential lighting energyuse was conducted by Tribwell and Lerman [1]. Asurvey was carried out to establish actual on-hours forall lights in a sample of 161 residences in Northwest,US. The information was used to establish cost-effectivelighting to be implemented in the residential sector.This paper is focused on the development of lightingload curve through the utilization of Baseline EnergyUse (BEU) method. Initially obtained from the lamputilization survey, the load curve is constructed as anestimation to help the decision maker in analyzingISBN: 978-602-97832-0-9possible policy related with the residential power sectormanagement. This paper is organized as follows; themethod used in the study is presented in the next section,results and discussion is followed subsequently, andfinally conclusion is presented.2. MethodsIn order to obtain the BEU for lamp utilization, twobroad stages are conducted in this research. Firstly, asurvey of lamp utilization is carried out to obtain typesof lamps used in the household, accordingly with theirwattage. Selected study area and boundary participantare initially defined. In addition, number of householdsto be surveyed is followed to the minimum samplerequirement providing the predetermined margin oferror is 5% with confidence level of 95%. In thisresearch, the required sample size (SS) is determined as:SNTE-2012

TL | 34SS( p)( 1−p)2Z= (1)2cwhere Z is Z value (e.g. 1.96 for 95% confidence level);p is percentage picking a choice, expressed as decimal(0.5 used for sample size needed); and c is confidenceinterval, expressed as decimal. For finite population,providing the predetermined population size (pop),corrected SS can be determined as:SScorrected SS = SS −1(2)1+popAnother quick way to determine the required samplesize is by using the sample size table, which is availableonline as shown in [2]. In this study, three types oflamps, i.e. Incandescent Lamp (IL), Fuorescent Lamp orTubular Lamp (TL), and Compact Fluorescent Lamp(CFL) are considered to be asked regarding to theirutilization in the questionnaire. As shown in Figure 1below, the questionnaire template is adopted from [3].which is obtained form the survey and number of surveyparticipants or here is sample size (SS), as:SLTALH = (3)SSTotal number of lamps in all households is thenestimated based on the number of specific lamp type(SLT), sample size (SS), and number of electrifiedhouseholds or here is considered as population size(pop) as:ETLH = SLTSS(4)( pop)Average daily operating hours (ADH) is determinedbased on total number of operating hour of the lamptype in the surveyed households (TNHL), and totalnumber of lamp type in the surveyed households (TNL)as [4]:TNHLADH = (5)TNL3. Results and DiscussionFigure 1.Questionnaire template to obtain daily lamputilization in the residential sector.The BEU for household’s lamp utilization can then beobtained by conducting four essential assessment afterthe lamp utilization data have been gathered. Thefollowing baseline, such as the number of lamps of eachlamp type in the surveyed households, average numberof lamps per household, estimation of total number oflamps in all households, and average daily operatinghour of each lamp, will then be revealed according tothe followings [3]. Number of lamps of each lamp typeare obtained by conducting survey. The surveyparticipants are asked to fill up the questionnaire asshown in Fig. 1. The variety of IL, TL , and CFL areobtained from this stage. Furthermore, the result of thisinitial assessment will be used to determine other dataof the following three assessment and other usefulcharacteristic of lighting utilization, such as diversityfactor (DF) and coincidence factor (CF).Average number of lamps per household (ALH) iscalculated based on the ratio between number ofspecific lamp type (SLT) having certain rated wattAs described in earlier section, number of household tobe surveyed is determined based on Equation (1) and (2).Therefore, a total number of required sample is 384respondents which is equivalent to the same number ofhousehold, considering 762,248 households in Surabaya.The questionnaire is then distibuted randomly to allSurabaya areas, consisting of West, East, South, North,and Central. Composition of questionnaire distributionfor lamp utilization survey in Surabaya is presented inthe following figure.East;110; 28%Figure 2.North;39; 10%West; 64;17%Center;34; 9%South;137; 36%Questionnaire distribution for lamp utilizationsurvey in SurabayaForm Fig. 2, we can see that the South Surabaya areahas the largest respondents with 137 householdsSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 35representing 36% of total number of participant whereasthe Central area has the least participants with only 34househilds, accounted for only 9% of the total numberof participant. Using Equation (3) to (4), baselineenergy use for lighting utilization in Surabaya isobtained for three types of lamp, as presented in thefollowing table.Table 1. Lamp Utilization Characteristics in ResidentialSector: A Case of SurabayaA B C D E F5 W IL 66 0.17 131,011 1.7 4.110 W IL 50 0.13 99,251 1.3 7.415 W IL 25 0.07 49,626 0.6 7.520 W IL 14 0.04 27,790 0.4 7.125 W IL 10 0.03 19,850 0.3 7.840 W IL 23 0.06 45,655 0.6 3.910 W TL 146 0.38 289,813 3.7 7.015 W TL 141 0.37 279,888 3.5 6.218 W TL 24 0.06 47,641 0.6 4.420 W TL 130 0.34 258,053 3.3 8.625 W TL 31 0.08 61,536 0.8 7.336 W TL 29 0.08 57,566 0.7 8.740 W TL 62 0.16 123,071 1.6 115 W CFL 90 0.23 178,652 2.3 6.17 W CFL 106 0.28 210,412 2.7 6.58 W CFL 273 0.71 541,911 6.8 4.09 W CFL 89 0.23 176,667 2.2 6.210 W CFL 239 0.62 474,420 6.0 6.911 W CFL 254 0.66 504,195 6.4 4.212 W CFL 129 0.34 256,068 3.2 4.113 W CFL 48 0.13 95,281 1.2 8.114 W CFL 153 0.40 303,708 3.8 3.215 W CFL 562 1.46 1,115,582 14.1 4.918 W CFL 663 1.73 1,316,069 16.6 6.020 W CFL 227 0.59 450,600 5.7 6.023 W CFL 165 0.43 327,528 4.1 8.524 W CFL 24 0.06 47,641 0.6 7.125 W CFL 29 0.08 57,566 0.7 4.028 W CFL 28 0.07 55,581 0.7 7.230 W CFL 14 0.04 27,790 0.4 7.6A = Type of lamp with its certain rated wattageB = Number of specific lamp type obtained from surveyC = Average number of lamps per householdD = Total number of lamps in all households (estimation)E = Share of certain type of lamp toward total estimatedlamp (in percentage)F = Average daily operating hoursalso shown that the CFL 18 W is the most widely usedin the household sector, accounted for 16.6% whereasIL 25 W is least use with only 0.3% in share. It alsofound that 14 W CFL having the shortest daily usagewith only 3.2 hours contrast to 40 W TL with 11 hours.Fig. 2 to 4 depict the calculated average daily operatinghours for three lamp types with its various power rating.10Hour50Figure 3.10Hour50Figure 4.10Hour50Figure 5.5 WCFL8 WCFL10 WCFL8.1 8.5 7.1 7.2 7.612 W 14 W 18 WCFL Hour/day CFL CFL23 WCFL25 WCFL30 WCFLAverage daily operating hours: CompactFluorescent Lamp (Survey 2012)5 WIL7.4 7.5 7.1 7.810 WIL15 W 20 WHour/day IL IL25 WIL40 WILAverage daily operating hours: IncandescentLamp (Survey 2012)8.6 8.7 1110 15 18 20 25 36 40W TL W TL W TL W TL W TL W TL W TLHour/dayAverage daily operating hours: FluorescentLamp or Tubular Lamp (Survey 2012)As seen in Table 1, the lamp share of ownership interms of three types of lamp in Surabaya is obtained asfollows: CFL having the largest share of ownership with77.4% followed with TL with 14.1% and IL with theleast share of 4.7%, aggregated for 96.2%. Please benoted that only lamp type having ten or more in quantitycalculated during the survey are taken into account. ItISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TL | 36Average Wattage(Watt)150.0100.050.00.0100.11 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23Power (MW)600.0500.0400.0300.0200.0543.4 525.71 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23HourHourFigure 6.Power (MW)Figure 7.80706050403020100Estimation of typical lighting load curve perhousehold in Surabaya76.31 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23HourEstimation of typical lighting load curve forresidential sector in SurabayaFig. 6 and 7 depict estimation of typical lighting loadcurve per household and for residential sector inSurabaya, respectively, taken into account 96.2% inlamp share of ownership. The curve is constructedbased on each lamp power rating and their hourly usage.The peak load of lamp power consumption perhousehold is estimated occured at 7 PM with 100.1 W.Data consisting all lamps power rating together withtheir total hourly usage as gathered in Fig. 1 aretabulated to obtain hourly total lamp power (W). In Fig6, divided the hourly total power into total number ofparticipant, the average hourly lamp power consumptionper household can be determined. Similarly, multiplyingaverage hourly lamp power consumption per householdwith total number of electrified households, we canobtain the estimates lighting load curve for residentialsector in Surabaya, as depicted in Fig. 7. The peak loadfor residential lighting load in Surabaya istimatedoccured at 7 PM with 76.3 MW.Figure 8.Adjusted average system load curve forSurabaya distribution area (PT. PLN APDJatim, June – September 2011, modified)This study also considers developing the system loadcurve for Surabaya to observe coincidence betweenlighting load and system load. The 2011 original systemload curve for Surabaya distribution area was collectedfrom PT. PLN APD Jatim [5]. The system load curvedata during June – September 2011 was considered tobe observed for the purpose of month similarity with thesurvey activity which was held during June – September2012. This study uses assumption that no significantchanges have been made during one year, particularlyregarding to the lamp utilization in the residential sector.Average value of peak load during June – September2011 was obtained from the original data. However, dueto large area of PLN’s Surabaya Distribution System,we have decided to reduce the coverage area byremoving several transformers supplying into thoseareas, including those supplies industrial clusters. Asseen on Fig. 8, the adjusted system load for SurabayaDistribution System during June – September 2011shows its peak load at 3 PM with 543.4 MW.Meanwhile, the average power consumption at 7 PMwas slightly lower than that with 525.7 MW. Thismeans the lighting load curve is not coincidence withthe system load at 7 PM, although the loading forseveral areas such as Rungkut Industrial estate, Waru,and West Surabaya are excluded. The system load isstarted to increase at 8 AM when most of industry beganits operation. Commercial office followed at 9 AM, andshopping center started at 10 AM. In fact, the residentialsector also contributed for the cooling load from theutilization of air conditioning system, which in turnincreases the hourly power demand.4. ConclusionIn this paper, baseline energy use method is applied forestimating lighting load curve in residential sector. Theselected study area is Surabaya. Primary data areSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 37collected from the survey. From the analyses, we foundthat residential lighting peak load occured at 7 PM with76.3 MW. Another finding is that residential lightingload curve has no coincidence with the system loadingcurve. In fact, Surabaya is the second largest city inIndonesia after Jakarta where its system load curve isalso influenced by indusrial and commercial activitiesbeside residential load. Also, lighting is only part ofwhole residential appliances. It can be concluded thatthe system load curve of Surabaya has a narrower valleythan that in lighting load curve. From having suchlighting as well as system curve, there will beopportunities to influence the loading curve for thepurpose of energy efficiency and conservation, forexample through loading management.AcknowledgementThis paper is presented as part of research activityconducted under Contract No.07/SP2H/PP/LPPM-UKP/II/2012 based on the scheme ”Penelitian HibahBersaing 2012”. Therefore, the authors would like toconvey their gratitude to the Ministry of Education andCulture, Directorate of Higher Education for providingresearch grant through such scheme.Reference[1] L.S. Tribwell, D.I. Lerman, Baseline ResidentialLighting Energy UseStudy, http://eec.ucdavis.edu/ACEEE/1994-96/1996/VOL03/153.PDF, 1996.[2] The Research Advisors, Sample Size Table,Franklin, MA., 2012. http://researchadvisors.com/tools/SampleSize.htm[3] M. Rumbayan, M.Eng Thesis, Asian Institute ofTechnology, Thailand, 2001.[4] A.P. Gautam, M.Eng Thesis, Asian Institute ofTechnology, Thailand, 1997.[5] PT. PLN (Persero) APD Jatim, Kurva BebanHarian Area Dsitribusi Surabaya, 2011.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TL | 38RANCANG BANGUN SISTEM PENGAMAN MOTOR LISTRIKDENGAN BANTUAN PLCFatahula 1 , Iksan Kamil 21,2Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Jakarta Kampus UI Depok 16425AbstrakProteksi terhadap motor listrik terdiri atas proteksi untuk hubung singkat dan terhadap beban lebih,gangguan yang terjadi pada motor listrik tidak hanya itu, dapat berupa kondisi ketidak seimbangan aruspada masing-masing kumparan motor, kenaikan suhu pada bearing motor dan juga yang lainya, untukkondisi hubung singkat menggunakan MCB-MCCB dan untuk kondisi beban lebih menggunakan relayarus lebih OCR. dalam penelitian ini telah dibuat dan dirancang perangkat proteksi menyeluruh untukmotor listrik dengan bantuan PLC sebagai perangkat pendeteksi dan perangkat eksekutor, output dari PLCakan mengerjakan relay kontaktor sebagai perangkat penghubung ke motor listrik. Sebagai instrumentpendeteksi untuk kondisi hubung singkat, beban lebih dan ketidak seimbangan arus, kami digunakanempat buah trafo arus (CT), tiga trafo arus untuk masing-masing fasa dan satu trafo arus untuk system tigafasanya, untuk kondisi kenaikan suhu bearing motor kita menggunakan sensor temperatur (RTD PT-100),semua instrument sensor tersebut akan di hubungkan pada analog input PLC Siemens LOGO yang telah diprogramAbstractProtection for electric motors consist of protection for short circuit current and protection for overload,failures of the electric motors not only them, that can be unbalancing current condition, bearing overheatingand the others. for short circuit condition protection used magnetic circuit breaker and for overloadcondition are used over current relay (OCR). In this research we have been designed device for full motorprotection using Programmable Logic Controller (PLC) Siemens LOGO series as to executor devices andsensing devices. Output from PLC will be execution of contactor relay as to connected device to electricmotor. As the sensing instrument for condition of short circuit, overload and unbalancing current we usefour current transformer (CT), three CT for each phase and one CT for three phase system, for bearingoverheating condition we using sensor of temperature (RTD PT-100), the all of sensing instrument will beconnect to input analog from PLC Siemens LOGO at was program to software system.Keyword: Motor, Protection and PLC1. PendahuluanPada umumnya alat pengaman yang dipakai untukmengamankan motor-motor listrik adalah relay aruslebih over current relay OCR, dalam kenyataan nyarelay ini tidak mampu untuk mengamankan motormotorlistrik terhadap jenis gangguan yang lainseperti: unbalancing current yaitu terjadinya ketidakseimbangan arus yang mengalir pada masing-masingfasa yang diakibatkan adanya perbedaan impedansipada masing-masing kumparan motor listrik,gangguan lain yang sering terjadi pada motor-motorlistrik adalah adanya arus bocor (earth leakage current)yang terjadi karena arus pada bodi motor yang mengalirke system grounding, dan juga kenaikan temperatur padabearing motor yang diakibatkan oleh system pelumasanyang tidak sempurna, oleh sebab itu kami mencobamembuat system proteksi yang meyeluruh untuk motorlistrik sehingga untuk semua jenis gangguan tersebutSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 39cukup diproteksi oleh satu alat pemutus denganbantuan satu unit PLC Siemens logo.Untuk gangguan over current, unbalancingcurrent dan earth leakage current perubahan nilai arusakan akan diketahui melalui unit trafo arus CT dannilai CT tersebut akan di inputkan ke PLC melaluianalog input PLC, setiap perubahan nilai arus yangdiakibatkan oleh ketiga jenis gangguan tersebut akanterbaca pada input analog PLC yang sudah di settingdan di program untuk mengeksekusi peralatanpemutus (breaker) untuk mengamankan motor. Untukgangguan yang disebabkan oleh karena kenaikantemperature bearing kami membuat simulasi dengansensor suhu PT-100 yang di panaskan dari suhu 20 o Csampai pada suhu tertentu sebagai suhu maximumyang izinkan untuk suhu bearing, dalam kondisi rildilapangan maximum suhu bearing yang diizinkanadalah 60 o C, dari output sensor suhu PT-100 ini akandi masukankan ke input analog PLC.Dalam penelitian ini kami memilih PLC SiemensLOGO serie-5 karena PLC type ini memiliki fasilitasinput analog yang bisa di set secara langsung padainput PLC sehingga memudahkan kami untukmelakukan setting nilai parameter yang di inginkan.Kalau menggunakan PLC dengan input digital disinikita akan membutuhkan perangkat tambahan yangmengkonversi nilai analog menjadi digital.2. Metode PenelitianSistem yang dirancang diharapkan dapatmengamankan semua jenis gangguan pada motorlistrik, disini kami membatasi pada empat jenisgangguan yaitu: over current, unbalancing current,leakage current dan over temperature bearing karenajenis gangguan ini yang paling sering terjadi, namunsistem ini bisa dikembangkan untuk jenis gangguanlain seperti: vibrasi yang terlalu tinggi pada motor,keausan bantalan kopling dan juga gangguan lainyadengan catatan kita bisa menentukan nilai danparameter untuk gangguan tersebut.Metode penelitian disusun sebagai berikut :Perancangan Modul Simulasi1. Membuat rangkaian untuk men-simulasi adanyagangguan yakni untuk kondisi Overcurrent,Unbalancecurrent and Leakcurrent Currentseperti pada gambar 160Wtestunbal.currentRSTN8WtestfalsecurrentMPt100out1 LOGOI1AI1AI2AI3AI4AI5 PT100Gambar 1 : Rangkaian simulasi gangguan (Over-Unbalance-Leak) CurrentRSTNMPt100I2out1 LOGOI1AI1AI2AI3AI4AI5 PT100I2startstartMotor- protectionGambar 2 : Rangkaian simulasi gangguan Bearing OverHeat2. Pada kondisi over current yang berasal dari motorcompressor disiapkan terminal 3 fasa dan masingmasingpenghantar fasanya dilewatkan pada currenttransformer CT dan nilai tersebut akan terbaca padainput PLC, sebelum mencapai tekanan 5 bar motortidak trip, nilai arus kurang dari 2,7 A.pada saatmotor dijalankan terus sampai mencapai tekanandiatas 5 bar, system akan trip karena input PLC distopstopISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TL | 40set pada nilai 2,75 A. pada nilai inilah PLC akanbekerja untuk mengeksekusi pemutus/breaker.3. Pada kondisi unbalancing current, yakni ketidakseimbangan arus yang mengalir pada masingmasingfasa yang diakibatkan adanya perbedaanimpedansi pada masing-masing kumparan motorlistrik, disini kami melakukan simulasi denganmemberi beban tambahan berupa lampu 60 wattpada pada salah satu fasanya, sehingga ketigafasanya mengalami ketidak seimbangan arus,kondisi inilah yang membuat system akan trip4. untuk leakage current, sama halnya denga kondisiunbalancing current kami melakukan simulasidengan memberi beban tambahan pada salah satufasanya berupa lampu 8 watt. Pada kondisi arusbocor, nilai arus pada ketiga fasanya akanberbeda tergantung fasa yang mana yangmengalami kebocoran tanah karena sebagian aruspada fasa tersebut akan mengalir ketanah.5. Pada kondisi gangguan yang disebabkan kenaikantemperatur pada bearing motor, digunakan sensorsuhu PT-100 yang dipanaskan pada suhu 20 o Csampai pada suhu maximum untuk suhu bearingyang di ijinkan (60 o C), nilai 60 ini menjadi setpoin untuk input analog PLC.6. Pengambilan data dan analisa data.• Mengukur karakteristik dari trafo arus danmenggambarkan diagram kalibrasi daya fungsiarus P=P( I ), ini dilakukan untuk jenis gangguanover current, unbalancing current dan leakagecurrent.• Untuk over temperarur bearing, mengukurkarakteristik dan menggambarkan diagramkalibrasi resistansi fungsi temperature R=R(T)pada sensor temperature PT-100 dengan caramemanaskan batang element sensor temperatupada suhu mulai dari 20 o C sampai lebih dari60 o C.• Set input analog PLC pada pada nilai aktualartinya nilai arus dan nilai suhu yang merupakankondisi normal dan nilai fault sistem ( set poinsebagai nilai gangguan).3. Hasil dan PembahasanSystem yang kami buat ini dirancang untuk dapatmelindungi motor listrk dari semua jenis gangguanyaitu:1. Over current, yang disebabkan oleh terjadinyaover load dimana motor diberi beban yangmelampaui kapasitas motor tersebut2. Unbalancing current yaitu terjadinya ketidakseimbangan arus yang mengalir pada masingmasingfasa yang diakibatkan adanya perbedaanimpedansi pada masing-masing kumparan motorlistrik3. Earth leakage current yaitu terjadinya kebocoranarus pada system dan juga pada bodi motor yangmengalir ke system grounding4. Bearing over temperature yaitu kenaikan temperaturpada bearing motor yang diakibatkan oleh systempelumasan yang tidak sempurnaOver current ProtectionUntuk gangguan yang disebabkan karena terjadinyaover current, disini kami menggunakan motorcompressor 5 bar, dan motor akan dijalankan terussampai diatas 5 bar sehingga terjadi overload danmengakibatkan arus lebih pada motor. Arus nominal In =2,7 A. Setting input analog PLC adalah 2,75 A. untukpercobaan ini kami jalankan prosedur sebagai berikut :• Membuat diagram pengawatan untuk over currentprotection, seperti pada gambar (lampiran-1)• Membuat rancangan ladder diagram untuk programPLC seperti pada ladder diagram (lampiran-2)• Membuat block Diagram (lampiran-3)• Operasikan Perangkat PLC Siemens LOGO denganmenekan tombol tekan S1 dan S2• Dari program yang telah dibuat, output Q1 dari akansecara langsung ON dan mengoperasikan K1sehingga motor compressor sudah mendapat power,• Dari program yang telah dibuat, lampu indikator L1akan ON pada saat terjadi over current• Hubungkan motor compressor dengan socket 3 faseyang telah tersedia dimana pada system tersebutsudah dilengkapi dengan 3 buah tarfo arus CT (CT-2, CT-3 dan CT-4) ketiga trafo arus ini akan akanmendeteksi nilai arus pada masing-masing fasa• Nilai pembacaan pada CT-2, CT-3 dan CT-4 akan diinputkan ke perangkat AM2, yang merupakanperangkat input analog PLC Siemens LOGO,dimana sebelumnya program kita sudah settinguntuk nilai 2,75 sebagai nilai setting parameter trip• Pada kondisi nilai setting parameter tercapai, makaoutput Q1 dari PLC Siemens LOGO akan OFFsehingga motor compressor OFF karena bekerjanyarelay kontaktor K1• Display LOGO akan memberikan indikasi penyebabtripnya motor (pada display tertulis «Over Current »)• Langkah selanjutnya kita melakukan reset program,karena system tidak bisa dioperasikan kembalisebelum kita melakukan reset dengan menekantombol « ESC » kemudian « OK »• System akan kembali pada kondisi standby (ready)dan siap untuk opersi berikutnyaUnbalance Current ProtectionSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 41Ketidak seimbangan arus pada motor listrikbiasanya terjadi karena perbedaan nilai impedansipada masing-masing kumparan, sehingga arus yangmengalir pada masing-masing kumparan akan terjadiperbedaan, untuk proteksi terhadap ketidakseimbangan arus pada motor kami merancang systemsebagai berikut:• Rancangan system seperti pada lampiran 1-2-3• Dari program yang telah dibuat, output Q1 dariakan secara langsung ON dan mengoperasikanK1 sehingga motor sudah mendapat power• Disinin kita menggunakan motor induksi 3 fasa1,8 kW hubungan delta, dimana salah satufasanya dihubungkan dengan 2 buah beban lampuL2 dan L3 dengan tujuan untuk menghasilkanketidak seimbangan arus pada salah satu fasanya• Pada kondisi awal sebelum salah satu fasanyadihubungkan dengan lampu, arus yang mengalirpada ketiga fasa motor yang terbaca oleh CT2,CT3 dan CT4 adalah seimbang (balance)• Pada saat tombol tekan S4 ON maka kondisiunbalance current terjadi, disini terjadi kenaikanarus yang terbaca oleh CT3 karena adanya bebanL3 dan L4• Dari program yang telah dibuat untuk settingparameter CT3 adalah 3,5 sehingga apabilasetting parameter tercapai maka output Q1 akanON dengan demikian motor akan OFF karenabekerjanya K1• Display LOGO akan memberikan indikasipenyebab tripnya motor (pada display tertulis«Unbalance Current »)• Sebelum melakukan reset program kita harusOFF kan Switch unbalance S4• Langkah selanjutnya kita melakukan resetprogram, karena system tidak bisa dioperasikankembali sebelum kita melakukan reset denganmenekan tombol « ESC » kemudian « OK »• System akan kembali pada kondisi standby(ready) dan siap untuk opersi berikutnyaLeakge Current ProtectionUntuk proteksi terhadap ke bocoran aruspada motor dalam hal ini adanya arus yang mengalirpada system grounding kami merancang systemsebagai berikut:• Rancangan system seperti pada lampiran 1-2-3• Dari program yang telah dibuat, output Q1 dariakan secara langsung ON dan mengoperasikanK1 sehingga motor sudah mendapat power• Disinin kami tetap menggunakan motor induksi 3fasa 1,8 kW hubungan delta• Untuk mengindikasikan terjadinya kebocoranarus kami hubungkan salah satu fasanya dengannetral pada sebuah beban lampu L2 yang dilewatkanpada salah satu trafo arus CT2• Pada saat saklar S3 ditekan maka CT2 disampingmembaca arus motor fasa L1, juga membaca arusyang mengalir kebeban lampu sehingga nilaipembacaan pada CT2 akan menjadi besar, padakondisi awal arus yang terbaca oleh CT1 = 0 karenaarus pada ketiga fasa seimbang. Kondisi ketidakseimbangan terjadi pada saat CT2 membaca arusyang mengalir ke beban lampu L2• CT1 dihubungkan dengan rangkaian pembandingarus fasa, sehingga apabila terjadi perbedaan nilaiarus pada salah satu fasa, maka output rangkaianpembanding fasa akan memberikan perintah padapada PLC untuk bekerja dan memutuskan rangkaian,prinsip kerja system hampir sama dengan EarthLeakage Circuit Breaker (ELCB) dimana prinsipkerja ELCB adalah menggunakan prisip differentialyakni membandingkan antara arus fasa dengan arusnetral, jika terjadi perbedaan antara arus fasa denganarus nertal maka cinci teroidal akan menghasilkaninduksi medan magnet yang natinya akan membuatELCB bekerja, perbedaan dengan sistem yang kamibuat adalah arus defferntial terbaca oleh rangkaianpembanding tegangan yang difungsikan sebagaiinput PLC• Display LOGO akan memberikan indikasi penyebabtripnya motor (pada display tertulis «Leak Current »)• Sebelum melakukan reset program kita harus OFFkan Switch leak S3• Langkah selanjutnya kita melakukan reset program,karena system tidak bisa dioperasikan kembalisebelum kita melakukan reset dengan menekantombol « ESC » kemudian « OK »• System akan kembali pada kondisi standby (ready)dan siap untuk opersi berikutnyaBearing Over Heat ProtectionUntuk proteksi terhadap kenaikan temperature padabearing motor kami merancang system sebagai berikut:• Rancangan system seperti pada lampiran 1-2-3• Pada percobaan ini kami menggunakan sensor suhuthermocouple RTD PT100 sebagai instrumenpendeteksi suhu bearing motor• RTD PT100 dicelupkan kedalam air panas yangdipanaskan dengan menggunakan heater, probethermocouple cicelupkan kedalam media ± ¾ bagiandari probe• Apabila setting parameter tercapai suhu mencapai60 o C sesuai setting program yang dibuat, makaoutput Q1 akan ON dan membuka relay kontaktorK1 sehingga motor akan OFF dan lampu indicatorL1 akan ON• Display LOGO akan memberikan indikasi penyebabtripnya motor (pada display tertulis «Over Heat »)ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TL | 42• Langkah selanjutnya kita melakukan resetprogram, karena system tidak bisa dioperasikankembali sebelum kita melakukan reset denganmenekan tombol « ESC » kemudian « OK »• System akan kembali pada kondisi standby(ready) dan siap untuk opersi berikutnya4. Kesimpulan1. Dengan bantuan PLC Siemens LOGO systemdirancang untuk melindungi motor listrikterhadap gangguan yang disebabkan oleh : Overcurrent, Unbalance current, Leakage current danBearing overheating, PLC dalam hal ini berperansebagai instrument pendeteksi dan juga eksekutorterhadap berbagai jenis gangguan tersebut2. System proteksi bisa di set untuk lebih sensitifterhadap arus gangguan, yakni dengan membuatset poin yang mendekati nilai nominal bebanmotor listrik, misalkan untuk arus nominal motor2,7 ampere, kita dapat membuat seting inputanalog PLC 2,75 atau sama dengan arus nominal3. Untuk proteksi terhadap bearing overheat,sebenarnya merupakan proteksi yang terpisahsecara elektric, tapi dalam hal ini bisa disatukanmenjadi sistem proteksi motor yang menyeluruh(full motor protection)DAFTAR PUSTAKA[1] Fitzgerald,A.E, “Power Electronics CircuitDevices and Application”, Prentice Hall, 2003[2] Stephen L. Hermann, Walter Alerich, “IndustrialMotor Control”, Delmar Publisher, 1995[3] Roberth L. McIntyre, Rex Losee, “IndustrialMotor Control Fundamental”, Mc Graw Hill,edisi ke-3, 2001[4] Chee Mun Ong, “Dynamic Simulation of electricMachinery Using MatLab/Simulink”, PrenticeHall, 1998[5] M. Budiyanto, A. Wijaya, “Pengenalan Dasar-Dasar PLC”, Gaya Media, 2003[6] Siemens, “Manual Book LOGO Series-5”, edisi02/2005SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 43EFISIENSI ENERGI LISTRIK MENGGUNAKAN CAPASITOR PADAJARINGAN INSTALASI LISTRIKImam Halimi 1 dan EntisSutisna 21,2. Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Kampus UI, Depok, 16425, IndonesiaAbstrakCapasitor Bank sebagai salahsatu alat penghemat konsumsi energi listrik telah banyak digunakan pada instalasi listrikbangunan industri maupun perkantoran.Politeknik Negeri Jakarta selaku konsumen listrik PLN menggunakan 2 (dua)buah trafo distribusi dengan kapasitas masing-masing 500kVA, sehingga daya total sambungan sebesar 1000kVA atau1 MVA. Pada jaringan instalasi listriknya sampai saat ini belum menggunakan Capasitor Bank.Penelitian yangdilakukan untuk mengetahui tingkat efisiensi pemakaian energi listrik pada jaringan instalasi listrik Politeknik NegeriJakarta jika menggunakan Capasitor Bank. Dari hasil pengujian dan analisa data didapatkan bahwa Capasitor Bankdapat menghemat konsumsi energi listrik pada jaringan instalasi listrik PNJ sebesar 2.8% sampai dengan 44%tergantung jenis beban listrik yang digunakan pada instalasi listrik tersebut.AbstractElectrical Energy Efficiency onElectrical Installation Network using Capacitor.Capacitor bank as one of theelectrical energy consumption-saving devices has been widely used in the electrical installation industry as well asoffice buildings. Politeknik Negeri Jakarta (PNJ) as electricity consumers using 2 (two) distribution transformers with acapacity of 500kVA respectively, so that the total power connection for 1000KVA or 1 MVA. At the installation of theelectrical network has yet to use the Capacitor Bank. Research carried out to determine the level of efficiency ofelectrical energy consumption in the PNJ network electrical installations if using capacitor bank. From the results of thetesting and analysis of the data found that the capacitor bank can save electrical energy consumption in network powerinstallations PNJ 2.8% up to 44% depending on the type of electrical loads used in electrical installations.Kata kunci : Capasitor Bank, Jaringan Instalasi Listrik, Efisiensi Energi Listrik.1. PendahuluanKrisis energi listrik saat ini dampaknya sangat dirasakanoleh sebagian besar masyarakat Indonesia. Akibatnyabanyak aktivitas masyarakat jadi terhambat akibatadanya pemadaman listrik secara bergilir yangdilakukan oleh penyedia layanan listrik. Hal ini tentusangat merugikan masyarakat selaku pengguna jaringanlistrik.Untuk tidak memperparah kondisi tersebut diatas, upayayang dilakukan oleh pemerintah antara lain denganmenganjurkan masyarakat agar dapat berhemat dalampenggunaan energi listrik. Dengan hemat energi listrik,masyarakat juga memperoleh keuntungan dari sisiISBN: 978-602-97832-0-9finansial karena tagihan rekening listrik bulanan akanberkurang.Politeknik Negeri Jakarta selaku konsumen listrik PLNmenggunakan 2 (dua) buah trafo distribusi dengankapasitas masing-masing 500kVA, sehingga daya totalsambungan sebesar 1000kVA atau 1 MVA.Beban yangterpasang pada trafo tersebut mayoritas adalah bebanbebantipe induktif seperti AC pendingin, motor-motorlistrik yang ada di workshop, lampu TL dengan ballastinduktif serta beban-beban induktif lainnya.Beban induktif tersebut memiliki nilai Faktor Dayayang rendah (dibawah 0.8) sehingga mengkonsumsiarus listrik yang lebih tinggi saat beroperasi. Dengankonsumsi arus listrik yang tinggi akan memperbesarSNTE-2012

TL | 44pemakaian energi listrik sehingga biaya yang harusdibayar ke PLN juga lebih tinggi. Dan dari sisi peralatanlistrik, nilai faktor daya yang rendah juga berdampakmengurangi masa pakai peralatan sehingga rentanterhadap gangguan listrik yang dapat menyebabkankebakaran.Penelitian yang akan dilakukan bertujuan menggalilebih dalam tentang Capasitor Bank sebagai penghematenergi listrik melalui percobaan dan pengujian untukmengetahui seberapa besar tingkat efisiensinya dalammenaikkan nilai Faktor Daya yang berdampak padapenghematan konsumsi energi listrik pada instalasilistrik Politeknik Negeri Jakarta, dengan harapan dapatmemberikan kontribusi yang berguna bagi lembaga.2. Tinjauan PustakaFaktor Daya RendahFaktor-faktor daya yang rendah dihasilkan olehperalatan listrik seperti motor induksi, terutama padabeban-beban rendah, unit-unit ballast dari lampu TLyang memerlukan arus magnetisasi reaktif untukgeraknya.Alat-alat las busur listrik juga mempunyaifaktor daya yang rendah. Medan magnet dari alat-alatseperti ini memerlukan yang tidak melakukan kerjayang bermanfaat dan tidak mengakibatkan panas ataudaya mekanis, tetapi yang diperlukan hanyalah untukmembangkitkan medan.Walaupun arus dikembalikan kesumber jika medan turun mendadak, perlu penambahanpenampang kabel dan instalasi untuk membawa arus ini.Gambar 1. Electro MotorSebagian besar instalasi memiliki beban dengan nilaifaktor daya rendah karena beban-beban ini padaumumnya bersifat induktif, seperti misalnya motorlistrik, transformator, dan rangkaian ballast pada lampuTL, dimana dalam kondisi induktif ini, gelombang arusakan tertinggal dari gelombang tegangannya.Sebuah Kapasitor memiliki efek yang berlawanandengan sebuah Induktor yaitu arus mendahuluitegangan. Oleh karena karakteristiknya ini, penambahankapasitor pada suatu rangkaian induktif akan dapatberakibat perbaikan faktor daya sistem.Arus beban I L terbentuk dari dua komponen masingmasingkomponen arus sefasa I dan komponen aruskuadratur I Q . Faktor daya dapat diperbaiki hinggamencapai faktor daya sama dengan satu, jika aruskapasitor I C adalah sama besar dan berlawanan arusdengan arus reaktif I Q dari beban induktif.Arus reaktif atau komponen kuadratur merupakan arusyang berfungsi untuk membangkitkan medan magnetdalam suatu rangkaian induktif.Dampak Faktor Daya RendahFaktor daya yang rendah dianggap sebagai sebuahkerugian karena untuk beban yang sama akan menarikarus yang lebih besar, demikian sebaliknya.Pihak penyedia daya listrik (PLN) pada umumnyasangat tidak menghendaki pelanggan listriknyaberoperasi pada faktor daya yang rendah berdasarkanalasan berikut :a. Diperlukan kabel dan peralatan hubung bagi yanglebih besar untuk mensuplai beban yang sama.b. Arus yang lebih besar akan berakibat pada semakintingginya rugi-rugi tembaga dalam kabel transmisidan transformator.c. Arus yang lebih besar akan berakibat pada semakintingginya rugi tegangan pada kabel yang digunakan.d. Diperlukan penggunaan kabel yang lebih besar padasisi pelanggan untuk menyalurkan arus yang lebihbesar kepada beban-beban yang memiliki faktor dayarendah.Solusi Faktor Daya RendahFaktor daya rendah atau buruk dapat diperbaiki denganmenghubungkan sebuah Kapasitor pada salahsatutempat yaitu pada masing-masing peralatan atau padajaringan utama listrik pelanggan.Jika digunakan kapasitor individu untuk masing-masingperalatan biasanya dipilih jenis kapasitor dengan bahandielektrik kertas. Kapasitor jenis ini banyak digunakanuntuk memperbaiki faktor daya beban lampu-lampu TL.Jika digunakan Kapasitor Bank untuk memperbaikifaktor daya seluruh instalasi maka digunakan kapasitordengan bahan dielektrik kertas yang direndam dalamtangki minyak, mirip dengan sebuah transformator,yang dihubungkan pada busbar utama instalasi melaluikabel-kabel yang terisolasi dan terlindungi secaramekanis.Capasitor BankCapasitor Bank merupakan sebuah alat dengan prinsipmenaikkan nilai faktor daya listrik dalam jaringaninstalasi listrik.Dengan naiknya faktor daya listrik, makaakan menurunkan nilai arus beban listrik sehinga padaakhirnya akan menurunkan pemakaian energi listriksecara keseluruhan. Hal ini tentu akan berdampak padaturunnya biaya pemakaian energi listrik yang harusdibayar oleh pelanggan listrik.Pada dasarnya alattersebut terdiri dari kumpulan beberapa buah CapasitorSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TL | 45yang dirangkai secara seri parallel, dan dipasang secaralangsung pada jaringan utama instalasi listrik sisisekunder trafo distribusi 20kV/380V.Gambar 2. Capasitor BankFungsi lainnya dari pemasangan Capasitor Bank padajaringan instalasi listrik juga dapat menghindari :1. kelebihan beban alias overload2. voltage drop pada line ends3. kenaikan arus/ suhu pada kabel sehingga mengurangirugi-rugipengaruh pemakaian Capasitor Bank sebagai upayaefisiensi konsumsi energi listrik pada jaringan instalasilistrik PNJ.7. Rekomendasi Hasil PenelitianMembuat suatu ringkasan akhir yang mengacu dari datahasil pengukuran dan data hasil olahan/analisa, dan padaakhirnya dapat memberikan masukan atau rekomendasiterbaik kepada Politeknik Negeri Jakarta tentangstandar nilai ideal dari Capasitor Bank jika ingindiaplikasikan pada jaringan instalasi listrik PNJ.8. Seminar dan Laporan AkhirMembuat makalah untuk seminar tentang hasil yangtelah dicapai dan membuat laporan akhir hasil penelitiandengan mencantumkan data-data hasil pengujian sertakesimpulanyang didapat.4. Hasil dan PembahasanPengujianBerikut adalah gambar pengujian yang dilakukan :3. Metode PenelitianDalam penelitian ini menggunakan metode sebagaiberikut :1. Studi lapanganMelakukan survei pada jaringan instalasi listrikPoliteknik Negeri Jakarta. Survey dilakukan untukmencari data-data awal sebagai bahan masukanpenelitian2. Perancangan Simulasi PercobaanPerancangan adalah menentukan model percobaan sertamengidentifikasi antara lain komponen-komponen yangakan diperlukan dalam percobaan.3. Survei KomponenMelakukan pengecekan apakah komponen-komponenyang akan digunakan dalam pengujian percobaantersedia di pasaran serta harga komponen-komponentersebut.4. Realisasi Simulasi PercobaanAdalah merealisasikan rancangan melalui percobaan.Dari percobaan yang dilakukan diharapkan akanmendapatkan data-data penting yang diinginkan.5. Pendataan Hasil PercobaanAdalah mengumpulkan dan mencatat data-data yangdiperoleh saat melakukan percobaan pengukuran. Datadataini nantinya akan ditampilkan dalam bentuk tabel.Data yang diambil adalah data perubahan nilai arus,factor daya dan konsumsi daya pada jaringan instalasi.Data-data yang didapat nantinya akan menjadi bahanmasukan untuk diproses/analisa.6. Analisa Data PercobaanData yang diperoleh dari hasil percobaan diolah dandianalisa dikaitkan dengan teori pada tinjauan pustaka.Dalam analisa ini akan memberikan kejelasan tentangISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 4. Skematik PengujianData Hasil PengujianBerdasarkan pengujian yang dilakukan didapatkan hasilsebagai berikutNo. BEBAN TEGANGAN ARUS COS Phi1. Lampu TL2x36W/220V 215V 0,63A 0.532. Lampu SL4x18W/220V 215V 0,36A 0.923. Lampu Pijar2x75W/220V 215V 0,69A 14. Motor Listrik1x250W/220V 215V 1,51A 0.77Tabel 1.Hasil Pengujian Tanpa Capasitor BankTabel 2.Hasil Pengujian Dengan Capasitor BankNo. BEBAN TEGANGAN ARUS COS Phi1. Lampu TL2x36W/220V 215V 0,35A 0.962. Lampu SL4x18W/220V 215V 0,35A 0.953. Motor Listrik1x250W/220V 215V 1,19A 0.97SNTE-2012

TL | 46No.Tabel 3.Data Hasil PembahasanBEBAN EFISIENSI %5. KesimpulanARUSLISTRIKENERGILISTRIK1. Lampu TL2x36W/220V 0.28 A 60.2WH 44 %2. Lampu SL4x18W/220V 0.01 A 2.15WH 2.8 %3. Lampu Pijar2x75W/220V 0 A 0 WH 0 %4. Motor Listrik1x250W/220V0.31 A 66.65 WH 20.5 %Berdasarkan data hasil pengujian dapat disimpulkanantara lain :1. Penggunaan Capasitor Bank pada instalasi listrikmampu menurunkan pemakaian energi listriksebesar 2.8% - 44%.2. Capasitor Bank sangat tepat dan bermanfaat untukdigunakan pada instalasi listrik jika beban listriknyacenderung lebih bersifat induktif, misalkan motormotorlistrik dan lampu TL dengan ballast induktif.Daftar AcuanPaper dalam jurnal[1] Badan Standarisasi Nasional, 2000, PersyaratanUmum Instalasi Listrik (PUIL 2000), YayasanPUIL Indonesia, Jakarta.[2] Barry Wollard, 2000, Electronic Practice, PrinticeHall, New Jersey.[3] Michael Neidle,1999, Electrical InstallationTechnology , Printice hall, New Jersey.[4] Soejana Sapiie– Oshamu Nishino, 1982,Pengukuran dan Alat-alat Ukur Listrik, PradnyaParamita, Jakarta.[5] Trevor Linsley, 2004, Instalasi Listrik TingkatLanjut, Erlangga Jakarta.[6] TS. Soelaiman, 1998, Mesin Tak Serempak DalamPraktek, Pradnya Paramita, Jakarta.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 1RANCANGAN SISTEM INFORMASI PERPUSTAKAAN BERBASIS WEB(STUDI KASUS STIKOM DINAMIKA BANGSA JAMBI)Hetty Rohayani. AH 1 , Herti Yani1, 2Jurusan Sistem Informasi, STIKOM Dinamika Bangsa, Jl. Jend. Sudirman Thehok – Jambi2Email: hetty_mna@yahoo.com 1 adeherti@yahoo.com 2AbstrakSistem yang mendukung kegiatan perpustakaan pada perpustakaan STIKOM Dinamika Bangsa dalam penggunaannyamasih kurang efisien. Selain itu perpustakaan ini juga belum memiliki sistem pencarian buku online untuk keperluananggota. Para anggota perpustakaan berasal dari mahasiswa, dosen dan karyawan. Hal ini menyebabkan perpustakaanmembutuhkan suatu sistem perpustakaan yang mampu diakses dimanapun dan kapan saja. Sistem informasi perpustakaanini dikembangkan dengan menggunakan PHP dan MySQL. Program yang dibuat meliputi proses sirkulasi dan pencariankoleksi online. Selain itu, dibuat juga usulan buku untuk anggota yang memungkinkan anggota untuk dapat memberipengusulan koleksi buku. Dengan sistem perpustakaan yang baru ini anggota dan pengguna dapat mengakses informasitentang perpustakaan tanpa harus berkunjung langsung ke perpustakaan.AbstractThe system that supported library activity at STIKOM DB library in its used still not efficient. Except that, STIKOM’slibrary also have not online yet books seaching system for member. Necessary library’s members come from highstudents, lectures, employees. This is make library need a library system that can access by everywhere and wherever.This library information system developed by using PHP and MySQL. This program envolve sirculation process andonline collection surfing. Excepthat, also made book propose for possible member getting in giving book collectionpropose. With this new library system, a member an user can access information about library without must directly visitto library. Keyword : Information System, Library, Web.Kata kunci: Sistem Informasi, Perpustakaan, WebI. PendahuluanPerpustakaan sebagai salah satu pusat pengetahuantidak lepas dari fungsinya untuk menyediakan saranainformasi dan ilmu pengetahuan. Kecepatan danketepatan dalam mengatasi berbagai masalah yangselama ini menjadi penghambat layanan perpustakaandapat teratasi dengan menjadikan informasi danteknologi sebagai bagian dari pengolahan danpengembangan perpustakaan. Perpustakaan STIKOMDinamika Bangsa merupakan tempat peminjaman bukubagi mahasiswa. Sebagai salah satu tempat peminjamanbuku, perpustakaan ini telah meningkat pesat dari tahunke tahun hingga dan juga kunjungan mahasiswa tiaptahunnya terus bertambah. Tingkat pelayanan daninformasi mengenai perpustakaan dirasakan masihkurang karena hanya berdasarkan kunjungan langsungkeperpustakaan, hal ini berakibat pada kurangefisiennya waktu dalam pencarian buku, selain itu jugaISBN: 978-602-97832-0-9pencarian buku secara langsung dirak bukuperpustakaan menyebabkan resiko kerusakan bukumenjadi besar, oleh karena diperlukan didukung adanyalayanan secara online dalam upaya memberikankemudahan dalam pelayanan yang lebih baik kepadapara anggotanya, maka perlu dibuat sistem yangdiharapkan dapat mempermudah dan meningkatkanpelayanannya melalui internet. Salah satu pelayanandalam memberikan informasi yang berkualitas kepadamahasiswa sekaligus memberikan pelayanan jarak jauhmelalui web.II. METODOLOGIUntuk menyelsesaikan penelitian penulis mengunaakantahapan penelitian seperti terlihat pada gambar 1SNTE-2012

TI | 2Pengumpulan DataStudi LiteraturAnalisis DataPerancanganPengujianImplementasiGambar 1. MetodologiGambar 3. State Transtition Diagram (STD)C. Rancangan Flowchart Input BukuFlowchart input buku perpustakaanIII. HASILA. Diagram KonteksDiagram konteks perpustakaan dalam prosespengolahan data, adapun bentuk dan konteks diagrampengolahan data dalam memberikan informasiperpustakaan kepada anggota dan masyarakat melaluiinternet, adalah sebagai berikut :Gambar 4. Flowchart Input BukuD. Rancangan Layar Halaman UtamaRancangan gambar ini merupakan rancangan layarhalaman utama, yaitu halaman pertama yang akantampil ketika website dibuka.Gambar 2. Diagram KonteksB. Rancangan State Transtion Diagram (STD)State Transtition Diagram (STD) adalah gambarandari program, logika program yang digambarkan dalambentuk simbol – simbol yang telah standar.GambaranSTD Sistem Perpustakaan adalah sebagai berikut :SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 3buku – buku terbaru sehingga mengurangi resikokerusakan buku dan juga dapat memberikaninformasi langsung tentang kegiatan – kegiatanyang ada di perpustakaan STIKOM DinamikaBangsa dan memungkinkan penggunanyamengakses informasi ini kapan dan dimana saja.DAFTAR PUSTAKA[1] Abdul Kadir, “Dasar Pemrograman WEB DinamisMenggunakan PHP”. Yogyakarta : Andi Offset,2003.Gambar 5. Rancangan Layar Halaman UtamaD. Layar Halaman UtamaGambar ini merupakan rancangan layar halaman utama,yaitu halaman pertama yang akan tampil ketika websitedibuka.[2] Adi Nugroho., “Analisis dan Perancangan SistemInformasi dengan Metodologi Berorientasi Objek”.Bandung : Informatika. 2005[3] Ahmad Bustami., “Cara Mudah Belajar Internet,Homesite dan HTML”. Jakarta : Dinastindo, 1999[4] Arief Ramadhan, “Seri Pembelajaran KomputerInternet dan Aplikasinya”. Jakarta : Elek MediaKomputindo, 2005[5] Budi Sutedjo “Perencanaan dan PembangunanSistem Informasi”. Yogyakarta : Andi, 2002.. [6] Husni Iskandar, “Pengantar Perancangan Sistem”.Jakarta : Erlangga, 1997[7] Mei Lenawati, “Mahir dalam 7 hari MacromediaDreamweaver 8 dengan PHP”. Yogyakarta : Andi,2006..Gambar 6. Layar Halaman Utama[8] Riyeke Ustadiyanto, “Framework e-Commerce”,Yogyakarta : Andi, 2002.IV. KESIMPULANKesimpulan yang dapat diambil dari analisa danperancangan yang telah dibahas pada bab-babsebelumnya adalah sebagai berikut :1. Sistem perpustakaan pada saat ini telahterkomputerisasi, tetapi belum terkoneksi melaluiinternet, sehingga penyampaian informasi tentangperpustakaan tidak bisa langsung diketahui olehpengunjung maupun anggota.2. Sistem perpustakaan yang penulis bangun saat inidapat mendukung sistem kerja perpustakaan dalamhal pelayanan terhadap anggota yang semakintahun semakin meningkat.3. Sistem perpustakaan yang berbasis web inimemberikan kemudahan dalam pencarian koleksiISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 4SEGMENTASI MORFOLOGIUNTUK MENGKUANTIFIKASI HASIL PEMERIKSAAN PAP SMEARDALAM MENDETEKSI KANKER SERVIKSSuprapto 1 dan Kenty Wantri Anita 21. Teknik Informatika, PTIIK Universitas Brawijaya, Malang.2. Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya, Malang.E-mail: prapro_te@ ub.ac.idAbstrakSaat ini metode skrining yang digunakan untuk deteksi dini kanker serviks antara lain dengan pemeriksaan Pap Smear,dan Inspeksi Visual Asam Asetat ( IVA). Jika dari pemeriksaan diindikasikan adanya lesi prakanker serviks, makapasien disarankan melakukan periksaan kolposkopi biopsi, karena pemerikasaan histopatologi menjadi gold standarddalam mendiagnosa penyakit kanker. Pemeriksaan tes Pap Smear memberikan beberapa keuntungan: dapat dilakukandengan cepat dan dapat memberikan hasil positif. Keganasan dapat terdiagnosis meskipun masih dalam stadium insitu,namun juga ada kekurangannya yaitu : hanya dapat untuk mendeteksi lesi yang letaknya di permukaan mukosa (untukPap Smear) masih perlu dikonfirmasi dengan biopsi. Identifikasi kemungkinan adanya sebagai sel kanker padapemeriksaan Pap Smear ditandai dengan adanya : bentuk sel bulat lonjong dengan berbagai ukuran, inti sel cenderunglebih besar, inti diskariotik, hiperkromatik dan kromatin kasar. Dari hasil pengujian perbandingan antara sitoplasmadengan inti sel pada sampel pemeriksaan Pap Smear dengan katagori normal mendapatkan angka cenderung tetap yaitudengan nilai rata-rata 32,5.AbstractMorphological Segmentation for Quantifying of Pap Smear Test to Detect Cervical Cancer.Currently usedscreening method for the early detection of cervical cancer with a Pap smear others, and Visual Inspection Acetic Acid(VIA). If the inspection indicated the existence of cervical precancerous lesions, the patients are advised to do a biopsyand colposcopy examination HPV test, because histopathologic examination to be the gold standard in the diagnosis ofcancer. Pap Smear test provides several advantages: it can be done quickly and can give positive results. Malignanciescan be diagnosed while still in situ stage, but there are also drawbacks, namely: only able to detect lesions that arelocated on the surface of the mucosa) still need to be confirmed by biopsy. Identify the possibility of the cancer cells inthe Pap smear is characterized by: the shape round oval cells with different sizes, cell nuclei tend to be larger, corediskariotik, hiperkromatik and coarse chromatin. From the results of comparison testing between the cytoplasm to thenucleus of cells in samples Pap smear with a normal category get a number that is likely to stick with an average valueof 32.5.Keyword : Pap Smear, Digital Image Processing, ca cervix.1. PendahuluanCA Cancer Journal for Clinicians menyebutkansebanyak 1.596.670 kasus kanker baru dan 571.950kematian akibat kanker yang diproyeksikan terjadi diAmerika Serikat pada 2011. Sementara WHO dan BankDunia pada tahun 2005 sudah memperkirakan, bahkanjika tidak dikendalikan, diperkirakan 26 juta orang didunia akan menderita kanker dan 17 juta di antaranyameninggal karena kanker pada tahun 2030[6].Kebanyakan kanker serviks merupakan karsinoma selskuamosa, yang timbul dalam skuamosa sel epitel yangmelapisi leher rahim. Infeksi HPV (HumanPapillomavirus) merupakan penyebab munculnyakanker serviks. Ada lebih dari 150 jenis HPV yangdiakui. Dari jumlah ini, 15 jenis diklasifikasikan sebagaijenis yang berresiko tinggi yaitu jenis : 16, 18 31, 33,SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 535, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68, 73, dan 82. Jenis 16dan 18 umumnya diakui yang menyebabkan sekitar70% kasus kanker serviks.Dengan Tes DNA HPV, maka akan dapat mengetahuiDNA virus tersebut termasuk kelompok beberapa jenisyang bereisiko tinggi atau tidak. Sehingga hal ini dapatmendeteksi adanya infeksi virus sebelum menjadikelainan sel. Beberapa negara maju telah menyetujuipelaksanaan tes DNA HPV sebagai tindak lanjutpengujian jika ditemukan kelainan sel pada tes PapSmear. Di negara berkembang pemeriksaan DNA inibelum dilakukan karena masih terlalu mahal.2. MetodologiSecara garis besar proses analisis citra Pap Smear terdiridari : pemrosesan awal citra, segmentasi, ektraksi ciri,análisis dan seleksi ciri, dan aplikasi diagnosa. Blokdiagram proses ditunjukan pada Gambar 1. Citramasukan diperoleh dari mikroscope yang dilengkapicamera olypus DP71. Hasil capture citra kemudiadilakuan proses perbaikan citra dan penhilangan noise.Saat ini ada beberapa metode skrining yang digunakanuntuk mendeteksi secara dini kanker serviks antara laindengan Tes Pap Smear, Kolposkopi , Tes HPV danInspeksi Visual Asam asetat ( IVA). Untuk deteksidini yang paling murah yaitu dengan Inspeksi VisualAsam asetat ( IVA). Metode ini dilaksanakan denganmengusap serviks dengan kapas yang telahdicelupkan ke dalam asam asetat 3%. Adanyatampilan ” bercak putih ” setelah pulasan asamasetat dimungkinkan akibat lesi prakanker serviks.Jika dari pemeriksaan diindikasikan adanya lesiprakanker serviks, maka pasien disarankan melakukanperiksaan kolposkopi biopsi, karena pemerikasaanhistopatologi menjadi gold standard dalam mendiagnosapenyakit kanker.[2]Ada beberapa model pelaporan hasil pemeriksaan PapSmear yaitu : Sistem PAPANICOLAOU, system NIS,system Displasia KIS dan system Bethesda. Klasifikasipemeriksaan berdasarkan Sistem PAPANICOLAOUyaitu : kelas I : tidak ada sel atipik/abnormal, kelas II :sitologi abnormal tapi tak ada bukti keganasan, kelasIII : sitologi sel atipik meragukan keganasan, kelas IV :sitologi mencurigakan keganasan.dan kelas V : sitologiganas. Sedangkan klasifikasi pemeriksaan berdasarkanSistem Bethesda yaitu : kelas I : batas Normal, kelas II :Perubahan seluler jinak, kelas III : low-grade squamousintraepithelial lesion (LSIL) , kelas IV : highgradesquamous intraepithelial lesion (HSIL) dan kelas V :squamous cell carcinoma (SCC).Selama ini laporan hasil pemeriksaan tes Pap Smeartidak sampai memunculkan kuantifikasi sel-sel yangterlihat pada pemeriksaan. Dengan pengolaahan citradigital hal ini dengan mudah dapat dilakukan. Perangkatlunak untuk menganalisi sel berbasis segmentasimorfologi saat ini dapat digunakan untukmengidentifikasi dan mendeteksi sel kanker. Prosesmorfologi berupa dilasi dan erosi atau kombinasikeduanya (opening dan closing) terbukti dapatmemecahkan permasalahan pengolahan citra yang tidakdapat dipecahkan dengan filtering maupuntransformasi.[5]ISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 1. Blok diagram proses sistemSelanjutnya dilakukan proses segmentasi citra. Awalproses segmentasi dilakukan proses morfologi-openingyang tujuannya menghilangkan noise. Untukmemisahkan objek berdasarkan warna, maka dilakukanclustering. Hasil dari proses clustering akan diperolehluasan yang mewakili luasan inti sel, membran sel, seldarah, parasit latarbelakang/ background dan selpenyebab infeksi (jamur, bakteri, parasit dan virus).Pada saat segmentasi inilah banyak ditemukanpermasalahan, misalanya citra yang tidak. Permasalahanini dapat disebabkan karena beberapa faktor antara lainmasalah pada proses pengecatan.Langkah selanjutnya yaitu melakukan region growinguntuk mendapatkan posisi inti sel, luasan inti sel danluasan sitoplasma, serta dengan deteksi tepi untukmengetahui pola tepi objek (baik pola inti sel maupunpola tepi membran sel). Proses segmentasi ditunjukanpada Gambar 2.Langkah berikutnya yang melakukan proses analysisdan seleksi ciri. Proses ini bertujuan untuk menyeleksiSNTE-2012

TI | 6ciri-ciri yang diperoleh dari tahap sebelumnya yangbenar-benar mewakili ciri-ciri sel epitel serviks denganberbagai macam perubahan yang mengarah padaketidaknormalan sel. Langkah terakhir yaitu membuatdiagnosa berdasarkan analisis ciri-ciri yang telahdilakukan.cukup mudah. Untuk mengetahui luasan setiap selsecara pasti akan terkendala oleh kepadatan sel danadanya sebagian luasan sitoplasama sel tertentu akanmenumpuk luasan sitoplasma sel lain. Permasalahanlain yaitu batas tepi dari sel yang cenderung transparan.Dengan selisih warna sitoplasma dengan backgroundsemakin tipis, maka penentuan batas warna sitoplasmadengan background akan mementukan keberhasilanproses clustering.Tabel 1. Kuantifikasiselhasiltes Pap dengankatagoriNormalSampleJumlahselteridenLuasan Rata-rata(pixel)S/NIntiSel Sitoplasma1 5 362 12156 33,582 7 387 12324 31,8453 8 374 11056 29,564 6 368 12301 33,435 7 376 11979 31,866 6 386 13010 33,707 8 379 11529 30,428 7 366 13142 35,91Rata-rata 375 12187 32,5Gambar 2. ProsessegmentasiPada Table 2 ditunjukan kuantifikasi sel hasil tes Papdengan katagori abnormal, mulai dari kelas 1 sampaikelas 5. Tanda-tanda keganasan terlihat padaperbandingan antara luasan sitoplasma dan inti sel yangsemakin kecil.3. PembahasanDari 80 sampel citra yang terdiri dari 25 sampelmenunjukan diagnosa normal 25 sampel dengandiagnosa terdapat sel tidak normal Radang non spesifiknamun tidak ditemukan sel ganas, 13 sampel dengankatagori diagnose ditemukan sel-sel yang menragukanganas, 2 sampel dengan katagori diagnose ditemukansel-sel yang mencurigakan ganas dan 15 sampel dengankatagori diagnose ditemukan sel-sel ganas.Pada Tabel 1 ditunjukan kuantifikasi sel hasil tes Papdengan katagori Normal untuk beberapa sampel. Padasel normal perbandingan antara luasan sitoplasma daninti sel rata-rata 32,5. Gambar 3 memperlihatkan hasilsegmentasi inti sel pada pemeriksaan Pap Smear dengankatagori Normal.Terlihat pada Gambar 3 bahwa pada sel normal luasansitoplasma jauh lebih besar dibandingkan luasan inti sel.Namun demikian bukan berarti mengolah citra hasilpemeriksaan Pap Smear dengan katagori normal akanGambar 3 Segmentasi inti sel pada pemeriksaan PapSmear dengan katagori NormalSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 7Tabel 2. Kuantifikasiselhasiltes Pap dengankatagoriAbnormalGambar 5 Citra Pap Smear dengan katagori Ca Cervixsetelah dideteksi tepi4. KesimpulanSampelJumlahselabnormlteridentifikasiLuasan RatarataSel abnormal(pxl)S/NKatagoriIntiSelSitoplasma1 2 568 10214 17,98 Kls 22 2 497 9247 18,61 Kls 23 1 504 10210 20,26 Kls 24 3 925 11503 12,44 Kls 35 2 873 9979 11,43 Kls 36 3 868 11010 12,68 Kls 37 4 1879 9721 5,17 Kls 48 5 1665 8714 5,23 Kls 49 4 1766 9417 5,33 Kls 410 6 1925 2159 1,12 Kls 511 6 1762 2418 1,37 Kls 512 5 1656 2397 1,45 Kls 51. Kemungkinan adanya sebagai sel kanker yangditandai dengan : Bentuk sel bulat lonjong denganberbagai ukuran, Inti Sel Cenderung lebih besar, Intidiskariotik, hiperkromatik dan kromatin kasar.2. Dengan diawali proses morfologi, maka prosessegmentasi untuk mendapatkan luasan inti sel danluasan sitoplasma menjadi lebih mudah.3. Perbandingan antara sitoplasma dengan inti sel padasampel hasil pemeriksaan dengan katagori normalmendapatkan angka cenderung tetap yaitu denganrata-rata 32,5.4. Tanda-tanda keganasan terlihat pada perbandinganantara luasan sitoplasma dan inti sel yang semakinkecil. Pada sampel dengan katagori ca cervix luasaninti sel semakin mendekati luasan sitoplasma.5. Saran.Untuk mengidentifikasi sel yang tertutup sel radangyang padat, harus ditambahkan proses segmentasidengan metode yang morfologi yang bervariasi. Hal inidilakukan untuk mencegah kesalahan identifikasi.6. Ucapan Terimakasih.Ucapan Terima Kasih Kepada :1. Bagian Proyek Peningkatan Kualitas SumberdayaManusia sebagai pemberi dana penelitian, DirektoratJenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikandan Kebudayaan Tahun Anggaran 2012.2. Lembaga Penelitian Universitas Brawijaya.3. Laboratorium Komputer dan Komputasi, PTIIKUnivesitas Brawijaya.4. Laboratorium Patologi Anatomi FakultasKedokteran Univesitas Brawijaya.Gambar 4 Citra Pap Smear dengan katagori Ca CervixISBN: 978-602-97832-0-97. Daftar Pustaka.[1] Gonzalez, Rafael C., and Woods, Richard E., 2007,Digital Image Processing, Addison-WesleyPublishing Company, Inc. Gonzalez, Rafael C., andWoods, Richard E., 2001, Digital Image Processing,Addison-Wesley Publishing Company, Inc.[2] Julisar Lestadi, 1998, Penuntun Diagnostik PraktisSitologi Ginekologik Apusan PAP, Lab. PatologiAnatomi RSPAD Gatot Subroto, Jakarta.[3] Jian Ling, Urs Wiederkehr, 2008 , Application ofFlow Cytometry for Biomarker-Based CervicalCancer Cells Detection, Diagnostic Cytopathology,Vol 36, No 2 Wiley-Liss, Inc.[4] Suprapto, 2002, Perancangan dan pembuatan sistempengenalan pola berbasis jaringan syaraf tiruanSNTE-2012

TI | 8probabilistik puntuk mengenali obejek bergerak ,Laporan Penelitian Dosen Muda.[5] Shengyong Chen,1 Mingzhu Zhao, 2012, RecentAdvances in Morphological Cell ImageAnalysis,Computational and Mathematical Methodsin Medicine Volume 2012, Hindawi PublishingCorporation Article ID 101536, 10 pages[6] World Health Organization. 2009. "WHO Diseaseand injury country estimates".http://www.who.int/healthinfo/global_burden_disease/estimates_country/en/index.html. Retrieved Nov.11, 2009.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T I | 9ANALISIS SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN PEMBELIAN BARANG DENGANMENGGUNAKAN FUZZY METODE MAMDANIStudi Kasus : Toko XYZHetty Rohayani AH 1 dan Herti Yani 21,2 Sistem Informasi, STIKOM Dinamika Bangsa, Jln. Jend. Sudirman Thehok – JambiEmail : hetty_mna@yahoo.com 1 , adeherti@yahoo.comAbstrakPengambilan keputusan dalam hal pembelian barang merupakan hal yang penting karena berpengaruh langsungkelancaran jalannya usaha. Adapun penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah sistem pendukung keputusanterkomputerisasi dalam mengatasi permasalahan penentuan pembelian barang pada Toko XYZ Metode yang digunakandalam penelitian ini berupa studi lapangan dan studi kepustakaan untuk mengumpulkan data-data yang diperlukan.Penelitian ini menggunakan metode fuzzy untuk memodelkan penentuan jumlah pembelian yang direkomendasikan.Dengan adanya aplikasi ini, berbagai informasi akurat dapat diakses secara cepat sehingga dapat membantu dalammelakukan analisis dan pengambilan keputusan pembelian barang yang lebih baik pada Toko XYZ .2AbstractANALYSIS OF PURCHASE DECISION SUPPORT SYSTEM USING FUZZY METHOD Mamdani CaseStudy: Shop XYZ. Decision-making in terms of purchases of goods is important because it directly affects the smoothrunning of business. The research aims to design a computerized decision support system to solve the problem ofdetermining the purchase of goods on store XYZ method used in this study in the form of field studies and libraryresearch to collect the necessary data. This study uses fuzzy method to model the determination of the amount ofpurchase is recommended. With this application, a variety of accurate information can be accessed quickly so that it canassist in the analysis and decision-making better purchases at XYZ Store.Keywords: DSS, Fuzzy, Decision, purchase, support, Mamdani Method1. PendahuluanSistem pendukung keputusan merupakan salah satubagian dari sistem informasi yang dirancang untukmembantu para pengambil keputusan untukmenyelesaikan masalah dan menanggapi peluang dalamsuatu kerumitan dan jangka waktu yang terbatas.Dengan pemanfaatan sistem pendukung keputusan,kebutuhan prioritas dapat diidentifikasi dengan cepatsehingga dapat dilakukan pengalokasian sumber dayasecara tepat untuk memperoleh manfaat penjualan yangdihasilkan dari permintaan yang dinamis.Toko XYZ merupakan salah satu toko di kota Jambiyang melakukan penjualan berbagai jenis barang.Sehubungan dengan beragamnya jenis barang yangdijual, pemilik toko dituntut untuk lebih bijaksana danselektif dalam melakukan pembelian barang. Namun,ISBN: 978-602-97832-0-9seringkali pemilik toko mengalami kesalahan dalampengadaan barang karena penempatan barang yang tidakteratur dan pencatatan yang kurang terorganisir. Haltersebut menimbulkan kerugian akibat tidak tersedianyabarang yang diminta ataupun adanya overstock barangbarangtertentu.Kesibukan operasional mengakibatkan pemilik tokomengalami kesulitan dalam menganalisis perkembanganusahanya. Adapun keseluruhan masalah tersebutberdampak pada proses pengambilan keputusan yangtidak efektif dan efisien dan pada akhirnyamempengaruhi kelancaran usaha yang dijalankan.Perumusan MasalahBerdasarkan latar belakang masalah yang telah penulisuraikan, maka dapat dibuat perumusan masalah, yaitu :SNTE-2012

TI | 101. Bagaimana merancang sistem pendukung keputusanpembelian barang pada Toko Surya Jaya?2. Bagaimana sistem dapat meningkatkan kinerjadalam pengolahan data-data transaksi danmenghasilkan informasi yang akurat sehingga dapatmengurangi resiko kerugian dan meningkatkankeuntungan yang diperoleh?Pembatasan MasalahUntuk menghindari terjadinya pembahasan di luar topikdan judul penulisan, maka penulis akan melakukanpembatasan masalah. Adapun batasan masalah yangakan dibahas hanya meliputi :a. Pembahasan hanya meliputi transaksi pembelian danpenjualan yang akan diolah hingga menghasilkaninformasi yang akurat dan dapat digunakan sebagaipendukung dalam pengambilan keputusan pembelianbarang.b. Pembahasan menyangkut barang-barang yang dijualdi Toko XYZc. Sistem akan dibangun menggunakan logika samar(fuzzy) yaitu sistem inferensi samar (fuzzy inferencesystem) metode Mamdani.Tujuan PenelitianAdapun tujuan dari penelitian ini adalah:1. Untuk mengetahui tentang transaksi pembelian danpenjualan di Toko XYZ serta masalah-masalah yangdihadapi dan mencari solusi untuk pemecahanmasalah tersebut.2. Untuk merancang sistem pendukung keputusanpembelian barang pada Toko XYZ2. TINJAUAN TEORIPengertian Sistem Pendukung KeputusanSistem pendukung keputusan/Decision Support System(DSS) dapat berupa sistem berbasis komputer interaktifyang menyediakan berbagai informasi untukmeningkatkan kualitas pengambilan keputusan sehinggadapat mencapai tujuan yang telah ditetapkan. MenurutAlter dalam Kusrini (2007 : 15) “DSS merupakansistem informasi interaktif yang menyediakan informasi,pemodelan, dan pemanipulasian data.”. Kusrini (2007 :16) mengungkapkan:“DSS biasanya dibangun untuk mendukung suatu solusiatas suatu masalah atau mengevaluasi suatu peluang.DSS tidak dimaksudkan untuk mengotomatisasikanpengambilan keputusan, tetapi memberikan perangkatinteraktif yang memungkinkan pengambil keputusanuntuk melakukan berbagai analisis menggunakanmodel-model yang tersedia.”Sistem Inferensi Fuzzy Metode MamdaniLotfi Zadeh dalam Setiadji (2009 : 175) menyatakan“Integrasi logika fuzzy ke dalam sistem informasi danrekayasa proses menghasilkan sistem pengambilankeputusan yang lebih fleksibel, mantap, dan canggihdibandingkan dengan sistem konvensional.”Metode Mamdani sering dikenal dengan metode maxmin.Metode ini diperkenalkan oleh Ebrahim Mamdanipada tahun 1975.Untuk mendapatkan output, diperlukan 4 tahapan (SriKusumadewi dan Hari Purnomo, 2010 : 40), yaitu:2. Pembentukan himpunan fuzzyPada metode Mamdani, baik variabel input maupunvariabel output dibagi menjadi satu atau lebihhimpunan fuzzy.3. Aplikasi fungsi implikasi (aturan)Pada metode Mamdani, fungsi implikasi yangdigunakan adalah min.4. Komposisi aturanTidak seperti penalaran monoton, apabila sistemterdiri dari beberapa aturan, maka inferensidiperoleh dari kumpulan dan korelasi antar aturan.Salah satu metode yang digunakan dalammelakukan inferensi sistem fuzzy adalah metodemaximum. Pada metode ini, solusi himpunan fuzzydiperoleh dengan cara mengambil nilai maksimumaturan, kemudian menggunakannya untukmemodifikasi daerah fuzzy, danmengaplikasikannya ke output denganmenggunakan operator OR (union).Secara umum dapat dituliskan:µsf(xi)=max(µsf(xi),µkf(xi) (2.1)Catatan :µsf [xi] = nilai keanggotaan solusi fuzzy sampaiaturan ke-i;µkf [xi] = nilai keanggotaan konsekuen fuzzyaturan ke-i;5. Penegasan (defuzzy)Input dari proses defuzzy adalah suatu himpunanyang diperoleh dari komposisi aturan-aturan fuzzy,sedangkan output yang dihasilkan merupakan suatubilangan pada domain himpunan fuzzy tersebut.Sehingga jika diberikan suatu himpunan dalamrange tertentu, maka harus dapat diambil suatu nilaicrisp terntentu sebagai output. Metode centroid(composite moment) adalah metode yang bisadipakai pada defuzzifikasi komposisi aturanMamdani. Pada metode ini, solusi crisp diperolehdengan cara mengambil titik pusat (z*) daerahmetode. Secara umum dirumuskan (SriKusumadewi dan Hari Purnomo, 2010 : 40):∫ zµ( z)dzzz*=( z)dzuntuk variabel kontinu (2.2)∫zµSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T I | 11z*∑j=1=n∑j=1ISBN: 978-602-97832-0-9nz µ ( z )jjjµ ( z )untuk variabel diskret (2.3)Yuanyuan Chai et al. (2009 : 24) mengungkapkan:“Advantages of the Mamdani fuzzy inferencesystem: 1. It’s intuitive. 2. It has widespreadacceptance. 3. It’s wellsuited to human cognition”.3. METODE PENELITIANAgar penelitian dapat berjalan dengan lancar, makadalam pelaksanaan penelitian dan penulisan ilmiah,penulis menggunakan beberapa metode penelitiandalam pengumpulan data, yaitu :Penelitian Lapangan (Field Research)Penelitian lapangan ini dilakukan secara langsung padaToko XYZyang meliputi 3 cara :a. ObservasiPada metode ini penulis mendatangi dan melakukanpengamatan langsung terhadap Toko XYZdandiketahui bahwa semua proses masih dilakukansecara manual.b. WawancaraUntuk metode ini penulis melakukan pengumpulandata dengan mengadakan tanya jawab langsungkepada pemilik toko untuk mengetahui prosespengolahan data-data dan gambaran dari objekpenelitian serta permasalahan yang dihadapi.c. Analisis DokumenAgar lebih memahami kebutuhan sistem yang akandibangun untuk menyelesaikan permasalahan yangsedang dihadapi, penulis juga melakukan analisisdokumen.Penelitian Kepustakaan (Library Research)Penelitian kepustakaan merupakan metodepengumpulan data dengan cara mempelajari teori dankonsep dari literatur-literatur yang relevan denganmasalah penelitian. Penulis banyak mencari data-datadari berbagai buku teks dan jurnal ilmiah yang relevandengan permasalahan dalam penelitian ilmiah ini.Adapun buku teks yang penulis gunakan sebagian besardiperoleh dari perpustakaan STIKOM Dinamika BangsaJambi dan jurnal ilmiah yang didapatkan melaluiinternet serta sumber-sumber lainnya.4. PEMBAHASANAnalisa SistemAnalisa sistem bertujuan untuk mempelajari sistem yangsedang berjalan, mengidentifikasi masalah-masalahyang ada serta menentukan kebutuhan sistem baru yangakan dikembangkan. Adapun permasalahan yangditemukan pada sistem berjalan yang belumterkomputerisasi yaitu timbulnya kesulitan pada saatpendaftaran barang-barang yang akan dibeli Banyaknyajenis barang seringkali membuat pemilik tokokebingungan dalam menentukan jumlah pembelian yangtepat. Seringkali informasi yang dibutuhkan tidaktersedia karena hanya mengandalkan pencatatan manualyang seadanya.Analisa Kebutuhan SistemBerdasarkan analisa sistem tersebut, adapun kebutuhansistem yang akan dibangun berupa sistem pendukungkeputusan pembelian barang yang dapatmerekomendasikan pembelian bagi Toko XYZ yangdilengkapi dengan fasilitas pemrosesan transaksidimana fasilitas ini berperan dalam penginputan datadatatransaksi yang nantinya akan diolah menjadiberbagai bentuk laporan yang berupa tabel dan grafikuntuk menghasilkan informasi pendukung pengambilankeputusan pembelian barang.Penjelasan untuk proses/fungsi yang akan dilakukanoleh perangkat lunak yang akan dikembangkan sebagaipendukung keputusan pembelian barang pada TokoXYZ dapat digambarkan dengan use case diagramseperti pada gambar 1.Gambar 1 Use Case Diagram Sistem PendukungKeputusan Pembelian Barang pada Toko XYZHubungan antara main program (menu utama)yang akan dibangun dengan modul/modul (subprogram) yang ada dapat digambarkan denganhirarki chart.Untuk menggambarkan algoritma programdalam proses pengaksesan menu utama utamadapat dilihat pada gambar flowchart programberikut ini.SNTE-2012

TI | 12MASTERDATABARANGDATA PEMASOKDATAPELANGGANDATABARANGDATA JENISBARANGMENU UTAMATRANSAKSIPEMBELIANBARANGPENJUALANBARANGLAPORANLAPORANPEMBELIANLAPORANPENJUALANLAPORAN STOKBARANGLAPORANPEMBELIANBARANGLAPORANFAKTUR JATUHTEMPOLAPORANPENJUALAN PERPELANGGANCUSTOMERLAPORANPENJUALAN PERBARANGANALISISREKOMENDASIPEMBELIANTENTANGAPLIKASIGambar 4.2 Rancangan Struktur ProgramMulaiAktifkan Form MenuUtamaKlik MenuMenu = DataBarangNMenu = DataPemasokNMenu = DataPelangganMenu = DataPembelianNMenu = DataPenjualanNMenu = DataPenyesuaian StokNNMenu = LaporanPembelianNMenu = LaporanPenjualanMenu = LaporanStok BarangNMenu =RekomendasiPembelianNMenu = TentangAplikasiNYYYYYYYYYYYSubMenu DataMasterDataPemasokDataPelangganDataPembelianBarangDataPenjualanBarangDataPenyesuaianStokSubMenuLaporanPembelianLaporanPenjualanLaporan StokBarangRekomendasiPembelianBarangTentangAplikasiKlik SubMenuSubMenu = DataBarangNSubMenu = DataJenis BarangNKlik SubMenuSubMenu = LaporanPembelian BarangSubMenu = LaporanFaktur Jatuh TempoNNYYYYData BarangData JenisBarangLaporanPembelianLaporanFaktur JatuhTempoKELUAR DARISISTEMSelesaiGambar 4.3 Flowchart Program Menu UtamaRancangan KeluaranPada penelitian ini, rancangan output yang dibuatmeliputi rancangan laporan-laporan yang dibutuhkanseperti laporan pembelian dan penjualan serta tampilanrekomendasi pembelian barang yang dapat dilihat padagambar berikut.diolah. Pada aplikasi ini, rancangan masukan beruparancangan form-form input master dan transaksi yangdigunakan untuk memasukkan data-data barang,pemasok, pembelian, penjualan dan data-data lainnyadimana data ini akan diolah nantinya untukmenghasilkan keluaran yang dibutuhkan.5. PENUTUPBerdasarkan hasil dari penelitian yang dilakukan olehpenulis, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :1. Sistem pengolahan data-data transaksi yangdigunakan Toko XYZsaat ini masih berupapencatatan manual pada media kertas yangmenimbulkan kesulitan dalam pengaksesaninformasi terutama yang berkaitan dengan pembelianbarang sehingga dibutuhkan suatu sistem yang lebihbaik yaitu sistem pendukung keputusan pembelianbarang yang terkomputerisasi.2. Penelitian ini menghasilkan pendukung keputusanpembelian barang yang dapat memberikan informasimengenai transaksi-transaksi periode tertentu dalambentuk laporan serta rekomendasi pembelian baranguntuk membantu Toko XYZdalam proses penentuanpembelian barang.Adapun saran yang ingin penulis berikan sehubungandengan penelitian yang telah dilakukan yaitu untukpengembangan lebih lanjut, dapat ditambahkanparameter lainnya pada pemodelan fuzzy sesuai dengankebutuhan.DAFTAR PUSTAKA[1]. Kusrini, 2007, Konsep dan Aplikasi SistemPendukung Keputusan. Yogyakarta : PenerbitAndi.[2]. Setiadji, 2009, Himpunan & Logika Samar sertaAplikasinya. Yogyakarta : Graha Ilmu.[3]. Sri Kusumadewi dan Hari Purnomo, 2010,Aplikasi Logika Fuzzy. Yogyakarta : Graha Ilmu.[4]. Yuanyuan Chai et al., 2009, Mamdani Modelbased Adaptive Neural Fuzzy Inference Systemand its Application. International Journal ofComputational Intelligence Volume 5, No.1,hal.23-29.Laporan pembelian barang per pemasok merupakankeluaran sistem yang menampilkan pembelian barangyang dikelompokkan per pemasok dalam periode waktutertentu yang dipilih sebelumnya.Rancangan MasukanUntuk menghasilkan keluaran, tentunya dibutuhkandata-data yang dibutuhkan sebagai masukan yang akanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 13PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP BOW-TIE PADA APLIKASIULTRA WIDEBANDAdhi Mahendra 11 Jurusan Teknik Elektro – Universitas Pancasila Srengseng Sawah, Jagakarsa, Jakarta – INDONESIA Telp.0217864730 ext 116.Email : johanes70am@yahoo.comAbstrakAntena mikrostrip sebagai salah satu perangkat komunikasi yang memiliki dimensi kecil dengan kemampuanmeradiasi dan menerima sinyal secara baik dan teknologi Ultra Wideband yang akan digunakan pada antenamikrostrip ini merupakan suatu teknologi yang dapat digunakan pada aplikasi jaringan wireless dengan kecepatandata yang sangat tinggi. Antena mikrostrip bow-tie merupakan pilihan yang baik untuk aplikasi antena padafrekuensi ultra wideband dikarenakan menghasilkan pencapaian radiasi pada pita lebar ataupun multiband.Perancangan antena mikrostrip bow-tie ini menggunakan perangkat lunak CST Microwave Suite 2011. Padaperangkat lunak CST Microwave Suite 2011 akan menunjukkan hasil perancangan antena berdasarkan ukuran yangdiinginkan dan akan menghasilkan nilai VSWR, return loss, gain, directivity beserta bentuk pola radiasi. Setelahhasil didapat maka hasil tersebut dianalisa pada tiga percobaan yaitu jenis substrat, ketebalan substrat dan sudutpatch yang digunakan pada perancangan antena mikrostrip bow-tie untuk mendapatkan nilai parameter-parameterantena seperti VSWR ≤ 2, return loss -10 dB, gain, directivity dan pola radiasi.Kata kunci : Antena mikrostrip bow-tie, ultra wideband, CST Microwave Suite 2011I. PENDAHULUANMajunya perkembangan teknologi di bidangtelekomunikasi khususnya teknologi tanpa kabel(wireless) menyebabkan para perancang antena agarmerancang suatu antena yang dapat mendukung teknologitersebut. Permasalahan yang utama dalam teknologitersebut adalah kebutuhan akan kecepatan data yangtinggi, dan salah satu solusi yang dapat digunakan adalahdengan menggunakan Ultra Wideband. Untukmendukung perangkat teknologi Ultra Wideband ,diperlukan suatu antena yang memiliki karakteristikbandwidth yang sangat lebar. Pada antena mikrostripmenggunakan bahan yang sederhana, bentuk dan ukurandimensi antenanya lebih kecil, harga produksinya lebihmurah, mampu memberikan unjuk kerja (performance)yang cukup baik dan dapat diterapkan pada MicrowaveIntegrated Circuits (MICs). Antena mikrostrip bow-tiemerupakan pilihan yang baik untuk aplikasi antena padafrekuensi ultra wideband dikarenakan menghasilkanpencapaian radiasi pada pita lebar ataupun multiband.Rumusan MasalahDari latar belakang di atas, maka dapat dirumuskanpermasalahannya yaitu bagaimana merancang antenamikrostrip bow-tie untuk aplikasi Ultra Wideband.Tujuan PenulisanISBN: 978-602-97832-0-9Tujuan penulisan ini adalah mensimulasikan perancanganantena mikrostrip bow-tie untuk aplikasi Ultra Wideband.Batasan MasalahAgar pembahasan lebih terarah, maka pembahasandibatasi sebagai berikut:1. Bekerja pada frekuensi Ultra Wideband 3,1GHz -10,6GHz.2. Parameter yang dianalisa VSWR, return loss, gain,directivity dan pola radiasi.3. Jenis Substrat yang analisa Tatonic TLY-5, Arco AR230 dan FR-4.4. Ketebalan substrat yang dianalisa 1,9 mm, 2 mm dan2,1 mm.5. Besar sudut patch yang dianalisa 30 0 , 45 0 dan 60 0 .6. Perancangan dilakukan dengan menggunakan softwareCST Microwave Studio 2011.II. ANTENA MIKROSTRIPAntena mikrostrip adalah suatu konduktor metal yangmenempel diatas ground plane yang diantaranya terdapatbahan substrat dielektrik. Antena mikrostrip dapatdiproduksi dengan memanfaatkan teknologi rangkaiantercetak (circuit printed) sehingga lebih praktis untukdigunakan pada alat komunikasi bergerak. Bentuk umumantena mikrostrip terlihat pada Gambar 1 dan bagianantena mikrostrip terdiri dari:SNTE-2012

TI | 141. Patch bagian yang terletak paling atas dari antenadan terbuat dari bahan konduktor ini berfungsi untukmeradiasikan gelombang elektromagnetik ke udara.2. Substrat berfungsi sebagai media penyalurgelombang elektromagnetik dari catuan. Ketebalansubstrat berpengaruh pada bandwidth dari antena.3. Groundplane yaitu lapisan paling bawah yangberfungsi sebagai reflektor yang memantulkan sinyalyang tidak diinginkan.II.1.Gambar 1 Bentuk Umum Antena MikrostripSecara garis besar antena mikrostrip memilkikelebihan yakni :1. Dimensi antena yang kecil2. Bentuknya yang sederhana memudahkan prosesperakitan3. Tidak memakan biaya besar pada prosespembuatan4. MultifrekuensiNamun demikian, antena mikrostrip juga memilikikekurangan seperti :1. Efisiensi yang rendah2. Gain yang rendah3. Bandwidth yang sempit4. Daya (power) yang rendahAntena Mikrostrip Bow-tieBentuk antena bow-tie merupakan pengembangandesain antena dari bentuk patch segitiga (triangel).Antena bow-tie pada dasarnya termasuk dalam jenisantena dipole bentuk kawat dengan penambahanbeberapa elemen untuk dapat melakukan pengaturanimpedansi input antena. Pada perkembanganselanjutnyanya pada antena bow-tie bentuk kawatdikonversikan kedalam bentuk patch. Antena bowtiebentuk patch memiliki ukuran yang lebih kecildari antena bow-tie bentuk kawat. Kelebihan bentukbow-tie adalah mempunyai radiator yang lebihbesar. Antena bow-tie sendiri digunakan untukmenghasilkan frekuensi kerja yang sama pada keduapolarisasinya. Bentuk antena bow-tie dapat dilihatpada Gambar 4.Gambar 2 Geometri Dasar Antena Mikrostrip Bow-TieAntena mikrostrip dapat dicatu menggunakanbeberapa metode. Metode-metode ini dapatdiklasifikasikan ke dalam dua kategori, yaituterhubung (contacting) dan tidak terhubung (noncontacting).Pada metode terhubung, daya RadioFrequency (RF) dicatukan secara langsung kepatch radiator dengan menggunakan elemenpenghubung. Pada metode tidak terhubung,dilakukan pengkopelan medan elektromagnetikuntuk menyalurkan daya di antena saluanmikrostrip dengan patch.II.2. Microstrip Line FeedPada tipe pencatuan ini, bagian konduktordihubungkan secara langsung dengan tepi patchmikrostrip. Terlihat pada Gambar 5 bahwa lebarstrip konduktor lebih kecil daripada elemenperadiasi antena mikrostrip. Teknik pencatuan inimudah dalam proses pembuatan dan untukmendapatkan kesesuaian impedansi.Gambar 3 Microstrip Line FeedIII. ULTRA WIDEBANDSistem komunikasi ultra wideband merupakan sistemkomunikasi jarak pendek yang mempunyaibandwidth yang sangat lebar. Mengenai konsep UltraWideband itu sendiri merupakan istilah umum yangmenggambarkan suatu jaringan yang mempunyailuas bidang yang sangat besar.Teknologi UWB oleh FCC dan ITU didefinisikansebagai suatu teknologi nirkabel (wireless) yangdikembangkan untuk memancarkan sejumlah datayang sangat besar melalui jarak yang sangat pendeksekitar 15 meter dengan bandwidth minimal 500MHz. Teknologi UWB ini termasuk pada teknologidigital sehingga transmisi sinyalnya bisa mengirimaliran berbagai data digital.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 15Untuk aplikasi pada sistem komunikasi tanpa kabelyang beroperasi pada 3.1 – 10.6 GHz. Dilain pihak,infocomm Development Authority (IDA), sebuahbadan regulasi spektrum Singapura menetapkanalokasi frekuensi UWB pada 2.2 – 10.6 GHz.Keuntungan lain dari teknologi UWB adalah kecilnyainterferensi, karena transmisi disebarkan melaluispektrum radio dan tersebarnya sinyal membuatnyalebih sulit dihambat. Karena sinyal yang dihasilkanberdaya rendah dan menyebar melalui spektrum,maka sinyal ini bisa berbagi ruang dengankomunikasi radio yang sudah ada dan tidakmenyebabkan layanannya terganggu.IV. PERANCANGAN ANTENAProgram Perancangan AntenaPerancangan antena mikrostrip bow-tie diawalidengan menentukan frekuensi kerja antenamikrostrip, jenis lapisan bahan, nilai konstantadielektrik lapisan bahan, tebal lapisan bahan,penentuan jarak antara elemen, penentuan panjangdan lebar saluran mikrostrip. Antena mikrostrip bowtieini akan dirancang sebagai pemancar danpenerima dalam aplikasi ultra wideband (UWB).Simulator CST Microwave Studio 2011CST Microwave Studio 2011 merupakan fiturlengkap paket perangkat lunak untuk analisis dandesain gelombang elektromagnetik dalam rentangfrekuensi tinggi. Proses memasukkan parameter yangmudah dengan menyediakan sebuah pemodelan solid3D yang baik, dll.CST Microwave Studio 2011 merupakan bagian dariSTUDIO DESIGN CST yang menawarkan sejumlahpemecah masalah yang berbeda untuk berbagai jenisaplikasi. Hal ini didasarkan pada Teknik Integrasiterbatas (FIT) diperkenalkan dalam elektrodinamikalebih dari tiga dekade lalu. Metoda ini efisien untuksebagian besar jenis aplikasi frekuensi tinggi sepertikonektor, jalur transmisi, filters, antena dan banyaklagi. Berikut tampilan awal CST Microwave Studiopada Gambar 6.MulaiMenentukanfrekuensi kerjaantenaMenentukan bahan danparameter antenaMelakukanperhitungan untukdimensi patch antenabow-tieEntri data nilaiparameter padasimulasiApakahperancangan sudahsesuai ?YaSelesaiTidakMengubah nilaiparameterGambar 5 Diagram alir perancangan antenaDesain Antena MikrostripPerancangan antena mikrostrip bow-tie inimenggunakan frekuensi yang bekerja pada 3,1GHz – 10,6 GHz. Parameter yang akan digunakandalam desain antena mikrostrip bow-tie ini adalah1. Konstanta dielektrik (εε rr )2. Ketebalan substrat (h)3. Sudut patch (α)4. Impedansi masukan ( ZZ 0 )V. ANALISA SIMULASI HASIL PERANCANGANPerancangan AntenaDalam perancangan antena mikrostrip inimenggunakan perangkat lunak dengan spesifikasinotebook :1. Model Asus Notebook PCProsesor = AMD Quadcore CPURAM = 8 GB2. Operating System = Windows 7 Home PremiumSP13. Simulator = CST Microwave Studio 2011Skenario Perancangan Antena MikrostripAntena mikrostrip yang akan dianalisis adalahantena mikrostrip bow-tie dengan teknik pencatuantransmition line. Bentuk desain antena mikrostripbow-tie yang akan dirancang dapat dilihat padaGambar 8.Gambar 4 Tampilan Awal CST Microwave Studio 2011Diagram Alir PerancanganBerikut diagram alir perancangan antena mikrostripbow-tie dapat dilihat pada gambar 7.ISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 6 Desain antena mikrostrip bow-tieSNTE-2012

TI | 16Nilai tiap simbol pada Gambar 6 dapat dilihatpada Tabel1 berikut :Tabel 1 Nilai Parameter Dimensi Tetap AntenaSimbol Dimensi Simbol DimensiW 60 mm L 60 mmwp 20 mm lp 20 mmw1 2.68 mm l1 10 mmw2 17.32 mm l2 20 mmw3 5 mm ZZ 0 50 Ωw4 2.9 mmParameter perancangan antena mikrostrip :1. Konstanta dielektrik substrat (εε rr ) = 2,22. Ketebalan substrat (h) = 2 mm03. Sudut patch (α) = 30Pada percobaan analisa yang dilakukan padasimulasi akan diubah ketiga parameter diatasdengan menggunakan range frekuensi ultrawideband antara lain 3,1 GHz, 6,85 GHz, dan 10,6GHz. Untuk konstanta dielektrik substrat dibagimenjadi tiga jenis yaitu Tatonic TLY-5, Arlon AR320, dan FR-4. Pada Ketebalan substrat juga akandi analisa pada tiga macam ketebalan yaitu 2 mm,2,6 mm dan 3mm. Begitu juga dengan sudut patchantena, dikarenakan bow-tie memiliki bentuk dasarantena segitiga yang memiliki sudut. Sudut yangakan dianalisa pada 300 , 45 0 , dan 60 0 .Tabel 2 Analisa Pengaruh Perubahan KonstantaDielektrik (ε r ) terhadap VSWRJenisSubstratFrek.Terendah(3,1GHz)Frek.Tengah(6,85GHz)Frek.Tertinggi(10,6GHz)TatonicTLY-5εε rr = 2,2ArlonAR 320εε rr = 3,2FR-4εε rr = 4,39,5505dB8,3123dB17,49 dB3,9306dB3,6664dB2,659dB1,5681dB1,4381dB4,8224dBnilai VSWR ≤ 2 yang paling baik pada substratTatonic TLY-5.Tabel 3 Analisa Pengaruh Perubahan KonstantaDielektrik (ε r ) terhadap Return LossJenisSubstratFrek.Terendah(3,1GHz)Frek.Tengah(6,85GHz)Frek.Tertinggi(10,6GHz)TatonicTLY-5εε rr = 2,2ArlonAR 320εε rr = 3,2FR-4εε rr = 4,3-1,8257dB-1,3881dB-0,99435dB-4,5189dB-4,5754dB-6,0976dB-13,1014dB-7,227dB-3,6554dBjenis subtrat Tatonic TLY-5 yang memiliki nilaireturn loss yang paling baik (-10 dB).Tabel 4 Analisa Pengaruh Perubahan KonstantaDielektrik (ε r ) terhadap GainFrek. Frek.Frek.JenisTengah TertinggiTerendahSubstrat(6,85 (10,6(3,1 GHz)GHz) GHz)TatonicTLY-5εε rr = 2,2ArlonAR 320εε rr = 3,2FR-4εε rr = 4,32,323 dB2,675 dB2,904 dB4,300dB4,702dB4,706dB4,884 dB4,662 dB4,777 dBpada frekuensi rendah substrat Tatonic TLY-5memiliki nilai gain yang paling kecil dan padafrekuensi tinggi Arlon AR 320 yang memilikinilai gain yang paling kecil.Tabel 5 Analisa Pengaruh Perubahan KonstantaDielektrik (ε r ) terhadap DirectivityJenisSubstratFrek.Terendah(3,1GHz)Frek.Tengah(6,85GHz)Frek.Tertinggi(10,6GHz)TatonicTLY-5εε rr = 2,2ArlonAR 320εε rr = 3,2FR-4εε rr = 4,32,277dBi2,479dBi2,904dBi4,344dBi4,838dBi4,706dBi5,961dBi4,878dBi4,040dBipada frekuensi rendah substrat FR-4 memilikinilai directivity paling besar dan saat frekuensitinggi substrat Tatonic TLY-5 memiliki nilaidirectivity yang paling besar.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 17Tabel 6 Analisa Pengaruh Perubahan Ketebalan Substrat(h) terhadap VSWRTebalSubstratFrek.Terendah(3,1GHz)Frek.Tengah(6,85GHz)Frek.Tertinggi(10,6GHz)h = 1,9 9,7893 3,9893mm dB dB1,608 dBh = 2 9,5505 3,9306 1,5681mmh = 2,1mmdB9,2732dBISBN: 978-602-97832-0-9dB3,8591dBdB1,6248dBpada ketebalan substrat h = 1,9 mm, 2 mm dan2,1 mm nilai VSWR ≤ 2 terlihat saat frekuensidiatas frekuensi tengah 6,85 GHz.Tabel 7 Analisa Pengaruh Perubahan Ketebalan Substrat(h) terhadap Return LossTebalSubstratFrek.Terendah(3,1GHz)Frek.Tengah(6,85GHz)Frek.Tertinggi(10,6GHz)h = 1,9mm-1,7808dB-4,4494dB-12,649dBh = 2 -1,8257 -4,5189 -13,1014mmh = 2,1mmdB-1,8807dBdB-4,6065dBdB-13,415dBjenis subtrat Tatonic TLY-5 pada ketebalansubstrat h = 2,1 mm memiliki nilai return lossyang paling baik.Tabel 8 Analisa Pengaruh Perubahan Ketebalan Substrat(h) terhadap GainTebalSubstratFrek.Terendah(3,1GHz)Frek.Tengah(6,85GHz)Frek.Tertinggi(10,6GHz)h = 1,94,3592,326 dBmmdB4,887 dBh = 22,323 dB4,3004,884 dBmmh = 2,1mm2,320 dBdB4,109dB4,754 dBsubstrat yang memiliki ketebalan paling besar h= 2,1 mm, memiliki nilai gain yang paling kecilpada frekuensi rendah dan frekuensi tinggi.Tabel 9 Analisa Pengaruh Perubahan Ketebalan Substrat(h) terhadap DirectivityTebalSubstratFrek.Terendah(3,1GHz)Frek.Tengah(6,85GHz)Frek.Tertinggi(10,6GHz)h = 1,9mm2,281dBi4,409dBi5,055dBih = 2 2,277 4,344 5,961mmh = 2,1mmdBi2,292dBidBi4,182dBidBi4,949dBipada jenis frekuensi tinggi substrat yangmemiliki ketebalan h = 2 mm menghasilkan nilaidirectivity yang paling besar dan ketebalansubstrat yang paling besar h = 2,1 mm memilikinilai directivity yang paling kecil.Tabel 10 Analisa Pengaruh Perubahan Sudut Patch (α)terhadap VSWRFrek. Frek. Frek.Terendah Tengah TertinggiSudut(3,1 (6,85 (10,6GHz) GHz) GHz)0 9,5505 3,9306 1,5681α = 30dB dB dB0 6,9185 6,9035 1,0271α = 45dB dB0 4,8811 5,1627α = 60dB dBdB3,4527dBperubahan sudut patch 30 0 dan 45 0 nilai VSWRmencapai ≤ 2 disaat frekuensi diatas 6,85 GHzdan perubahan sudut patch 60 0 nilai VSWR tidakmemenuhi nilai ≤ 2.Tabel 11 Analisa Pengaruh Perubahan Sudut Patch (α)terhadap Return LossFrek. Frek. Frek.Terendah Tengah TertinggiSudut(3,1 (6,85 (10,6GHz) GHz) GHz)α = 30α = 4500-1,8257dB-2,5286dB-4,5189dB-2,5342dB0 -3,6101 -3,408α = 60dB dB-13,104dB-37,505dB-5,1766dBpada perubahan sudut patch 30 0 dan 45 0 nilaireturn loss mencapai -10 dB disaat frekuensiSNTE-2012

TI | 18diatas 6,85 GHz dan perubahan sudut patch 60 0nilai return loss tidak memenuhi nilai -10 dB.Tabel 11 Analisa Pengaruh Perubahan Sudut Patch (α)terhadap GainFrek. Frek. Frek.SudutTerendah Tengah Tertinggi(3,1 (6,85 (10,6GHz) GHz) GHz)0 4,300α = 30 2,323 dBdB4,884 dB0 4,076α = 45 2,483 dBdB5,015 dB0 4,525α = 60 2,525 dBdB5,364 dBsaat perubahan sudut 30 0 mendapat nilai gainyang paling kecil diantara semua sudut saatfrekuensi terendah dan teratas.Tabel 12 Analisa Pengaruh Perubahan Sudut Patch (α)terhadap DirectivityFrek. Frek. Frek.Terendah Tengah TertinggiSudut(3,1 (6,85 (10,6GHz) GHz) GHz)0 2,277 4,344 5,061α = 30dBi dBi dBi0 2,479 4,076 5,015α = 45dBi dBi0 2,564 4,749α = 60dBi dBidBi5,424dBipada frekuensi terendah nilai directivity yangdihasilkan sudut 30 0 yang memiliki nilai terkecildan sudut 60 0 menghasilkan nilai tertinggi.Perubahan sudut 60 0 merupakan sudut yangmenghasilkan nilai directivity yang tinggi padasetiap range frekuensi ultra wideband.Ringkasan Analisa1. Perubahan Jenis Substrata. VSWRVSWR (dB)Perubahan Jenis SubstratTatonic TLY-5Arlon AR32020181614121086420Frekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz9.5505 3.9306 1.56818.3123 3.6664 1.4381FR-4 17.49 2.659 4.8224Gambar 7 Grafik Perubahan Jenis Substrat padaVSWRPada Gambar 7 jenis substrat FR-4 padafrekuensi 6,85 GHz sudah menunjukkan nilaiyang akan mencapai VSWR ≤ 2, tetapi untuksubstrat Tatonic TLY-5 dan Arlon AR 320akan mencapainya pada frekuensi mendekati10,6 GHz.b. Return LossReturn Loss (db)Perubahan Jenis Substrat-2 0-4-10-8 -6-12-14TatonicTLY-5Arlon AR320Frekuensi 3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz-1.8257 -4.5189 -13.1014-1.3881 -4.5754 -7.227FR-4 -0.99435 -6.0976 -3.6554Gambar 8 Grafik Perubahan Jenis Substrat padaReturn LossPada Gambar 8 seluruh jenis substrat baruakan mencapai nilai return loss -10dBkurang lebih pada frekuensi 7 GHz yangmerupakan nilai tengah dari frekuensitengah (6,85 GHz) dan frekuensi atas (10,6GHz)c. GainSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 19Gain (dB)Gambar 9 Grafik Perubahan Jenis Substrat padaGainPada Gambar 9 menunjukkan bahwa FR-4merupakan jenis substrat yangmenghasilkan nilai gain paling besar padasetipa frekuensi diantara substrat TatonicTLY-5 dan Arlon AR 320.d. DirectivityPerubahan Jenis Substrat6543210TatonicTLY-5Arlon AR320Frekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz2.323 4.3 4.8842.675 4.702 4.662FR-4 2.904 4.706 4.777a. VSWRVSWR (dB)Perubahan Ketebalan Substrat121086420Frekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHzh = 1,9 mm 9.7893 3.9893 1.608h = 2 mm 9.5505 3.9306 1.5681h = 2,1 mm 9.2732 3.8591 1.6248Gambar 11 Grafik Perubahan Ketebalan Substratpada VSWRPada Gambar 11 menunjukkan bahwa setelahmelewati frekuensi 6,85 GHz seluruh substratbaru mencapai nilai VSWR ≤ 2 dan padafrekuensi 10,6 GHz masih nilai VSWRdibawah ≤ 2.Perubahan Jenis SubtratDirectivity (dBi)TatonicTLY-5Arlon AR320Gambar 10 Grafik Perubahan Jenis Substrat padaDirectivityBerdasarkan Gambar 10 diatas, bahwasubstrat Tatonic TLY-5 menghasilkan nilaidirectivity yang paling kecil pada frekensirendah tapi pada frekuensi tinggi akanmenghasilkan nilai directivity yang palingbesar.2. Perubahan Ketebalan SubstratISBN: 978-602-97832-0-96543210Frekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz2.277 4.344 5.0612.675 4.702 4.622FR-4 2.502 4.706 5.04b. Return LossReturn Loss (dB)Perubahan Ketebalan Substrat0-2-4-6-8-10-12-14-16Frekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHzh = 1,9 mm -1.7808 -4.4494 -12.649h =2 mm -1.8257 -4.5189 -13.1014h = 2,1 mm -1.8807 -4.6065 -13.415Gambar 12 Grafik Perubahan Ketebalan Substrat padaReturn LossPada grafik Gambar 12 menunjukkan bahwapada setiap ketebalan substrat baru mencapainilai -10 dB diantara frekuensi 6,85 GHz danfrekuensi 10,6 GHz.SNTE-2012

TI | 20c. GainGain (dB)Perubahan Ketebalan Substrat6543210Frekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHzh = 1,9 mm 2.326 4.359 4.887h = 2 mm 2.323 4.3 4.884h = 2,1 mm 2.32 4.109 4.754Gambar 13 Grafik Perubahan Ketebalan Substrat padaGainPada Gambar 13 menunjukkan bahwa semakintipis substrat maka akan menghasilkan nilai gainyang semakin besar.VSWR (dB)121086420Perubahan SudutFrekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz30⁰ 9.5505 3.9306 1.568145⁰ 6.9185 6.9035 1.027160⁰ 4.8811 5.1627 3.4527Gambar 15 Grafik Perubahan Sudut pada VSWRPada Gambar 15 menunjukkan bahwa padasudut 30 0 dan 45 0 mencapai nilai VSWR ≤ 2diantara sebelum dan sesudah frekuensi 10,6GHz, tetapi pada sudut 60 0 tidak menampakkannilai VSWR ≤ 2 pada range frekuensi ultrawideband (3,1 GHz – 10,6 GHz).d. DirectivityPerubahan Ketebalan SubstratDirectivity (dBi)h = 1,9mmGambar 14 Grafik Perubahan Ketebalan Substrat padaDirectivtyBerdasarkan Gambar 14 bahwa semakin besarsubstrat akan menghasilkan nilai directivity yangsemakin besar.3. Perubahan Suduta. VSWRFrekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz2.281 4.409 5.055h = 2 mm 2.277 4.344 5.961h = 2,1mm765432102.292 4.182 4.949b. Return LossReturn loss (dB)0-5-10-15-20-25-30-35-40Perubahan SudutFrekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz30⁰ -1.8257 -4.5189 -13.10445⁰ -2.5286 -2.5342 -37.50560⁰ -3.6101 -3.408 -5.1766Gambar 16 Grafik Perubahan Sudut pada Return lossPada Gambar 16 menunjukkan bahwa sudut30 0 dan 45 0 mencapai nilai return loss -10 dBdiantara frekuensi 6,85 GHz - 10,6 GHz.Namun, pada sudut 60 0 tidak menampakkanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 21nilai return loss -10 dB pada range frekuensiultra wideband (3,1 GHz – 10,6 GHz).c. GainGain (dB)Gambar 17 Grafik Perubahan Sudut pada GainPada Gambar 17 menunjukkan pada sudut 30 0nilai gain terkecil ditunjukkan pada frekuensi3,1 GHz dan frekuensi 10,6 GHz. Untuk sudut60 0 menghasilkan nilai gain yang paling besardiantara sudut yang lain pada setiap frekuensiyang diuji.d. DirectivityDirectivity (dBi)6543210Frekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz30⁰ 2.323 4.3 4.88445⁰ 2.483 4.076 5.01560⁰ 2.525 4.525 5.364181614121086420Perubahan SudutPerubahan SudutFrekuensi3,1GHzFrekuensi6,85GHzFrekuensi10,6GHz60⁰ 2.564 4.749 5.42445⁰ 2.479 4.076 5.01530⁰ 2.277 4.344 5.061Gambar 18 Grafik Perubahan Sudut padaDirectivityBerdasarkan pada Gambar 18 menunjukkanbahwa nilai directivity terkecil dimiliki sudut60 0 dan nilai directivity terbesar pada sudut30 0 .VI. KESIMPULANBerdasarkan hasil perancangan antena mikrostrip bowtieyang sudah dilakukan, maka dapat disimpulkanbahwa :1. Berdasarkan tabel 2, semakin besar nilai konstantadielektrik substrat maka saat mencapai nilai VWSR≤ 2 diatas frekuensi 6,85 GHz. Seluruh jenis substratakan mencapai nilai return loss -10 dB diatasfrekuensi 6,85 GHz. Jenis substrat dengan nilaikonstanta diektrik besar akan menghasilkan nilaigain besar dan nilai directivity yang rendah.2. Berdasarkan tabel 43, ketebalan substrat mencapainilai VSWR ≤ 2 diatas frekuensi 6,85 GHz. Setiapketebalan substrat baru mencapai nilai -10 dBdiantara frekuensi 6,85 GHz dan frekuensi 10,6GHz. Semakin tipis substrat akan menghasilkan nilaigain yang besar dan semakin tebal substrat akanmenghasilkan nilai directivity yang besar pula.3. Berdasarkan tabel 4 , perubahan sudut 30 0 dan 45 0mencapai nilai VSWR ≤ 2 dan nilai return loss -10dB diantara frekuensi 6,85. Namun pada sudut 60 0tidak menunjukkan nilai VSWR ≤ 2 dan nilai returnloss pada range frekuensi ultra wideband (3,1 GHz– 10,6 GHz). Semakin kecil sudut patch maka nilaigain yang didapat kecil, begitupun sebaliknya.Semakin besar sudut patch yang digunakan akansemakin kecil nilai directivity yang didapat.4. Pada perubahan sudut 300 dan 45 0 saja yang sudahmemenuhi range frekuensi ultra wideband yangdiinginkan, namun pada sudut 60 0 tidak didapatrange frekuensi ultra wideband.5. Ketiga jenis substrat dan ketebalan yang dianaliasatersebut sudah memenuhi range frekuensi ultrawideband yang diinginkan.6. Jenis substrat yang baik untuk perancangan antenabow-tie adalah Tatonic TLY-5 dengan ketebalan 2,1mm dan sudut patch yang digunakan 30 0 .VII. DAFTAR REFERENSI[1] Balanis, Constantine.A., Antena Theory : Analysisand Design, USA: John Willey and Sons,1997.[2] Balanis, Constantine.A. (Editor), Modern AntennaHandbook, (Canada: John Willey and Sons,2008).[3] K. Kiminami, A. Hirata, Member, IEEE, and T.Shiozawa, “Double-sided printed bowtie antennafor UWB communications” IEEE Antennas andWireless Propagation Letters, vol. 3, no. 1, pp.152–153, Dec. 2004.[4] Yonghui Tao, Shaohua Kan, Gang Wang, “Ultra-Wideband bow-tie antenna design” ProceedingsIEEE International Conference on Ultra-Wideband(ICUWB2010), 2010.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 22[5] Y. Tawk, K. Y. Kabalan, A. El-Hajj, C. G.Christodoulou, and J. Costantine, “A SimpleMultiband Printed Bowtie Antenna” IEEEAntennas and Wireless Propagation Letters, vol. 7,pp. 557–560, 2008.[6] G. Wang, J. Liu, J. Xia and L. Yang, “Coaxial-feddouble-sided bow-tie antenna for GSM/CDMA and3G/WLAN communications,” IEEE trans.AntennasPropag., vol. 56, no. 8, pp. 2739-2742, Aug. 2008.[7] Eldek, A.A., A.Z. Elsherbeni, and C.E. Smith,“Wideband bow-tie slot antennas for radarapplication”, IEEE Topical Conference onWireless Communication Technology, Honolulu,Hawai, 2003.[8] Chen, Y.,L.,Ruan, C.,L., and Peng, L., “A NovelUltra-Wideband Bow-tie Slot Antenna in WirelessCommunication Systems”, Progress InElectromagnetics Letters, Vol. 1, p101-108, 2008.[9] Cho, Young-Il, Choi, Dong-Hyuk, Park, Seong-Ork, (2004), “FDTD Analysis of Bow-Tie Antennaby Incorporating Approximated Static FieldSolutions”, IEEE Antennas And WirelessPropagation Letters, Vol.3, 2004.[10] Rahim, M.K.A, Abdul Aziz, A., Goh, C.S,“Bow-Tie Microstrip Antenna Design”, IEEEAntennas And Wireless Propagation Letters, 2005.[11] C. H. Ng, S. Uysal and M. S. Leong,“Microstrip Bowtie Patch Antenna for WirelessIndoor Communications”, IEEE Antennas andWireless Propagation Letters, p 205-207, 1998.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T I | 23KAJIAN PEMILIHAN CIRI SEQUENTIAL FORWARD FLOATINGSELECTION (SFFS) DAN TRANSFORMASI KOMPONEN UTAMA PADADATA CITRA RADAR SKALA KECILMulyono 1 , Aniati Murni Arimurty 2 , Dina Cahyati 31. FMIPA Matematika UNJ, Jl. Pemuda No. 10 Rawamangun, Jakarta Timur 132202. Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia, Kampus UI Depok Jawa Barat 16424E-mail: mulyono_unj_2006@yahoo.co.id 1 , aniati@cs.ui.ac.id, dina@cs.ui.ac.id2AbstrakPemilihan ciri merupakan suatu metode yang bertujuan untuk mendapatkan subset ciri yang optimal. Ciri-ciri yangdipilih adalah ciri-ciri citra yang diperoleh melalui sistem penginderaan jauh. Pada tulisan ini mengkaji metodepemilihan ciri SFFS dan Transformasi Komponen Utama pada data citra radar skala kecil, yaitu tiap-tiap data berisikurang dari 20 ciri.Sebagai data tes, digunakan dua data uji, yaitu data citra radar daerah Sumatera Selatan danKalimantan Timur. Akurasi klasifikasi global terbesar yang didapat dengan metode SFFS untuk kedua data uji secaraberturut-turut adalah sebagai berikut: pada data citra daerah Sumatera Selatan sebesar 94,02.% dan pada data citradaerah Kalimantan Timur sebesar 91,17%. Untuk metode Transformasi Komponen Utama, akurasi klasifikasi globalterbesar yang didapat untuk data citra Sumatera Selatan adalah 89,96 % dan untuk data citra daerah Kalimantan Timuradalah 76,88%.AbstractSTUDY OF FEATURE SELECTION SEQUENTIAL FORWARD FLOATING SELECTION (SFFS) ANDPRINCIPLE COMPONENT TRANSFORM (PCT) OF SMALL SCALE RADAR IMAGE DATA. Featureselection is a method which has aim to obtained an optimum feature subset. The selected features are image featuresthat obtained through remote sensing system. On this work, we study about SFFS and PCT for small scale radar imagedata where each data has less than 20 features. As a data test, we used radar image data for South Sumatera and NorthKalimantan regions. The biggest global acuration classification which obtained by SFFS method for both data test are94.02 % and 91.17 % for South Sumatera and North Kalimantan respectively. While for PCT method, the biggestglobal acuration classification are 89.96 % and 76.88 % for South Sumatera and North Kalimantan respectively.Keywords: radar iamges, remote sensing, Sequential Forward Floaing Selection (SFFS), Principal componentTransform(PCT)1. PendahuluanPada artikel sebelumnyaMulyono dan kawankawan(2011)menyatakan sebagai berikut : “ Dimensiatau ukuran dari subsetciri bisa sangat besar danpemrosesan data dalam dimensi yang besar memerlukantempat penyimpanan dan waktu proses yang besar pula.Pemilihan ciri diperlukan untuk mendapatkan subset ciriyang optimal untuk tujuan interpretasi citra.Sudahbanyak algoritma pemilihan ciri yang dikembangkanuntuk mendapatkan subsetciri yang optimal tersebut. ”.ISBN: 978-602-97832-0-9Pada tulisan ini digunakan pendekatan pemilihan ciriSFFS dan Transformasi Komponen UtamaatauPrincipal Component Transform (PCT) untukmendapatkan subset ciri yang optimal tersebut.Tulisan ini merupakan hasil kajian dari dua metodepemilihan ciri, yaitu metode SFFS dan TransformasiKomponen Utama.SNTE-2012

TI | 24Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk melakukankajian terhadap metode pemilihan ciri SFFS danTransformasi Komponen Utama pada data Citra Radarskala kecil.Data yang digunakan pada penelitian ini adalah 2 citraRadar, yaitu data citra daerah Sumatera Selatan danKalimantan Timur. Evaluasi yang dilakukan terhadapmetode pemilihan ciri SFFS dan TransformasiKomponen Utama, adalah dengan menggunakanparameter akurasi klasifikasi global (seluruh kelasobyek)[12][13][3][4][2] dan akurasi klasifikasi per kelasobyek.Metode Sequential Forward FloatingSelection (SFFS)Disiapkan data yaitu himpunan citra ciri yangmengandung D ciri dan masing-masing ciri mempunyaiN piksel, masing-masing piksel mempunyai nilai antara0 sampai dengan 255. Dari D ciri yang ada tersebut,akan dipilih d ciri terbaik dengan d < D, yaitu d ciriyang mempunyai akurasi klasifikasi paling besar denganmenggunakan pendekatan Sequential Forward FloatingSelection (SFFS)[9].Pada artikel sebelumnya, Mulyono dan kawankawan(2011)menuliskan algoritma SFFS yang langkahlangkahnyasebagai berikut: “ Algoritmanya diawalidengan X d (himpunan d ciri terbaik ) = ∅, kemudianmenggunakan metode Sequential Forward Search (SFS)untuk memilih dua ciri terbaik pertama. Algoritma SFSadalah suatu metode bottom up ( mulai denganhimpunan kosong dan dengan penambahan ciri) yangpaling sederhana.Algoritma SFS dimulai dengan penentuan X d =∅,selanjutnya ciri terbaik ( the most significant feature )dengan respek terhadap himpunan X d ditambahkan padahimpunan X d tersebut, sehingga n(X d )=1. Proses inidiulang sekali lagi, sehingga diperoleh 2 ciri terbaik(n(X d )=2 ).Setelah diperoleh 2 ciri terbaik, selanjutnya terdapat tigalangkah utama sebagai berikut:Step 1: Inclusion. Memilih ciri terbaik (the mostsignificant feature ) dengan respek terhadap X d , danditambahkan ke X d . Dengan menggunakan metode SFSdasar, pilih ciri x d+1 dari himpunan yang tersedia Y-X duntuk membentuk himpunan ciri X d+1 , yaitu ciri terbaikx d+1 dengan respek terhadap X d ditambahkan pada X d ,sehingga X d+1 = X d + x d+1 mempunyai akurasiklasifikasi paling besar dibandingkan dengan jika yangditambahkan pada himpunan X d bukan ciri x d+1 tersebut.Untuk mendapatkan subset yang dimaksudkan, makadilakukan tahapan-tahapan sebagai berikut:a. Pasangkan tiap ciri yang ada pada himpunan Y-X dke subset X d sehingga terbentuk himpunanhimpunanX d+1 .b. Hitung akurasi klasifikasi dari tiap-tiap himpunanXd+1 yang terjadi, selanjutnya pilih himpunan yangmempunyai akurasi klasifikasi paling besar, dan darihimpunan X d+1 yang dipilih tersebut bisa diketahuiciri mana yang merupakan ciri terbaik x d+1 denganrespek terhadap X d .Dilanjutkan pada step 2.Step 2: Conditional Exclusion. Dapatkan ciri terburuk(the least significant feature ) dalam Xd+1. Jika ciritersebut tepat yang baru ditambahkan, makapertahankan dia, tetapi jika selain ciri tersebut, makakeluarkan ciri itu, asalkan nilai akurasi klasifikasi darisubset yang terjadi lebih besar dari akurasi klasifikasisubset ciri terbaik dengan ukuran sama yang sudahdiperoleh sebelumnya. Jika |X d |=2, maka kembali kestep 1, jika tidak demikian dilanjutkan ke step 3.Step 2 dilakukan dengan langkah-langkah sebagaiberikut:a. Keluarkan 1 ciri dari subset yang diperoleh padastep 1 ( yaitu set Xd+1), sehingga diperoleh d+1subset X d yang saling berbeda.b. Hitung akurasi klasifikasi dari setiap subset Xd yangdidapat pada langkah (a) dan pilih subset X d yangmempunyai akurasi klasifikasi paling besar.c. Jika subset Xdyang mempunyai akurasi klasifikasiyang diperoleh pada langkah (b), adalah subset yangterjadi akibat ciri yang dikeluarkan adalah ciri yangbaru diperoleh pada step 1, maka ciri tersebut bataldikeluarkan dan kembali ke step 1.d. Jika subset yang mempunyai akurasi klasifikasipaling besar adalah subset yang terjadi akibat bukanciri yang baru diperoleh pada step 1 yang′dikeluarkan, katakan set X d dan akurasi klasifikasi′dari X d masih lebih besar dari akurasi klasifikasisubset ciri terbaik dengan ukuran d ( kardinalitas d)yang diperoleh sebelumnya, maka keluarkan ciritersebut dan lanjutkan ke step 3 asalkan d>2, tetapijika d=2, maka keluarkan ciri tersebut dan kembalike step 1.′e. Jika akurasi klasifikasi dari X d sama atau lebih kecildari akurasi klasifikasi subset ciri terbaik denganukuran d yang diperoleh sebelumnya, maka ciritersebut tidak jadi dikeluarkan ( tidak jadi dibuang )dan kembali ke step 1.Step 3:Continuation of conditional exclusion.Dapatkan lagi ciri terburuk (the least significant′feature ) dalam X d , katakan x i . Jika ciri tersebut′dikeluarkan, yaitu X′=X d -x i , akan menyebabkan : |X′|>2 dan J(X′) lebih besar dari nilai criteria subset yangsudah dicapai sejauh ini dengan ukuran yang sama,SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T I | 25maka keluarkan ciri tersebut ( x i ) dan ulangi step 3. Jika2 syarat tadi tidak dipenuhi, maka kembali ke step 1.Step 3 dilakukan dengan langkah-langkah sebagaiberikut:a. Keluarkan 1 ciri dari subset yang diperoleh pada′step 2, yaitu X d , sehingga diperoleh d subset Xd-1yang saling berbeda.b. Hitung akurasi klasifikasi dari setiap subset Xd-1yang didapat pada langkah (a) dan pilih subset yangmempunyai akurasi klasifikasi paling besar.Jika akurasi klasifikasi dari subset yang dipilih padalangkah (a) sama atau lebih kecil dari akurasi klasifikasisubset ciri terbaik dengan ukuran d-1 ( Xd-1) yangdiperoleh sebelumnya, maka ciri tersebut tidak jadidikeluarkan ( dipertahankan ) dan kembali ke step 1.Tetapi jika akurasi klasifikasi dari subset yang dipilihpada langkah (b) lebih besar dari akurasi klasifikasisubset ciri terbaik dengan ukuran d-1 yang diperolehsebelumnya dan d-1>2, maka ciri yang dikeluarkan padalangkah (a) tersebut tetap dikeluarkan dan kembali kestep 3, tetapi jika d-1=2 maka ciri atau ciri yang′dikeluarkan dari X d sehingga diperoleh subset denganakurasi klasifikasi maksimum juga tetap dikeluarkandan kembali ke step 1 [18][12].Pendekatan Transformasi Komponen UtamaDisiapkan data yaitu himpunan citra ciri yangmengandung D ciri dan masing-masing ciri mempunyaiN piksel, masing-masing piksel mempunyai nilai antara0 sampai dengan 255, yang menyatakan tingkat keabuanatau tingkat kecerahan dari citra tersebut. Dari D ciriyang ada tersebut, akan dipilih d ciri terbaik dengan d

TI | 26Tabel 2. Subset d ciri terbaik, waktu eksekusi, akurasi klasifikasi global dan per kelas obyek dari citra daerahSumatera Selatan yang pemilihannya menggunakan metode SFFS.dSubset d ciri terbaikWaktueksekusiuntukmemperolehd ciriterbaik(detik)Akurasiklasifikasidari subsetd ciriterbaikAkurasi klasifikasi per kelas subset dciri terbaikKelasairKelashutanKelas daerahterbuka1 10 225,20 0,8693 0,9438 0,8937 0,81912 14 15 425,62 0,9103 0,9623 0,8856 0,91153 14 15 8 469,01 0,9311 0,9706 0,9010 0,94164 2 6 10 13 15031,26 0,9353 0,9837 0,9003 0,94675 2 6 10 13 11 16432,42 0,9390 0,9839 0,8908 0,96316 2 6 10 13 11 4 19427,12 0,9397 0,9978 0,8917 0,95857 2 6 10 13 11 4 8 21749,36 0,9402 0,9951 0,8964 0,95678 2 6 10 13 11 4 8 15 23872,53 0,9399 0,9951 0,8934 0,95859 2 6 10 13 11 4 8 15 14 26867,25 0,9401 0,9942 0,8796 0,971310 2 6 10 13 11 4 8 15 14 1 28361,28 0,9396 0,9957 0,8814 0,9680Tabel 3. Subset d ciri terbaik, waktu eksekusi, akurasi klasifikasi global dan per kelas obyek dari citra daerahSumatera Selatan yang pemilihannya menggunakan metode Transformasi Komponen Utama[6].dSubset d ciri terbaikWaktueksekusi untukmemperoleh dciri terbaik(detik)Akurasiklasifikasidari subset dciri terbaikAkurasi klasifikasi per kelas subset dciri terbaikKelasairKelashutanKelas daerahterbuka1 6 17,14 0,6669 0,0000 0,8139 0,79982 6 8 19,67 0,7683 0,8322 0,7538 0,75593 6 8 10 20,32 0,8450 0,9170 0,8484 0,81404 6 8 10 13 21,26 0,8785 0,9085 0,8475 0,89365 6 8 10 13 2 22,41 0,8800 0,8870 0,8476 0,90546 6 8 10 13 2 7 23,73 0,8894 0,8812 0,8583 0,91977 6 8 10 13 2 7 9 25,21 0,8921 0,8748 0,8547 0,93128 6 8 10 13 2 7 9 15 26,91 0,8900 0,8745 0,8427 0,93709 6 8 10 13 2 7 9 15 14 28,84 0,8980 0,8824 0,8474 0,948010 6 8 10 13 2 7 9 15 14 1 30,76 0,8996 0,8931 0,8419 0,9520Gambar dari citra-citra ciri daerah Sumatera Selatan adalah sebagai berikut:Gambar 1. Citra-citra ciri daerah Sumatera Selatan[6]SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T I | 272. Citra daerah Kalimantan Timur (STAR-1 X-Band)Pada artikel sebelumnya, Mulyono dan kawan-kawan(2011) menuliskan sebagai berikut: “ Citra daerahKalimantan Timur adalah citra radar, yang terdiri dari19 ciri, yang diturunkan dari citra radar 1 band denganmenggunakan 3 model dari metode transformasi, yaitumodel Matriks Co-occurrence, Semivariogram danStatistik lokal. Masing-masing ciri mempunyai resolusispasial sebesar 512x512, mempunyai 256 pola tingkatkeabuan dan diklasifikasikan menjadi 3 kelas obyek,yaitu : kelas air, kelas hutan dan kelas kampong danpersawahan. Dari hasil pemilihan ciri dengan metodeBand Selection pada data citra daerah KalimantanTimur, diperoleh tabel-tabel sebagai berikut: ”Tabel 4. Nomor dan nama citra ciri daerah Kalimantan Timur[8]Nomor ciriNama ciri1 Energi2 Entropi3 Kontras4 Cluster Shade5 Korelasi6 Homogen7 Probabilitas Maksimum8 Invers9 Semivariogram 110 Semivariogram 211 Semivariogram 312 Semivariogram 413 Semivariogram 514 Semivariogram 615 Semivariogram 716 Semivariogram 817 Rata-rata18 Maksimum19 MinimumTabel 5. Subset d ciri terbaik, waktu eksekusi, akurasi klasifikasi global dan per kelas obyek dari citra daerahKalimantan Timur yang pemilihannya menggunakan metode SFFS[8].dSubset d ciri terbaikWaktueksekusi untukmemperoleh dciri terbaik(detik)Akurasiklasifikasidari subsetd ciriterbaikAkurasi klasifikasi per kelas subset dciri terbaikKelas Kelasair hutanKelasperkampungandan persawahan1 2 59,32 0,8374 0,1396 0,8672 0,90032 2 19 138,42 0,8953 0,6011 0,9083 0,92153 2 19 17 263,38 0,9006 0,7355 0,8962 0,92664 2 8 9 17 965,71 0,9030 0,7737 0,8926 0,93015 2 8 9 17 19 1170,47 0,9056 0,7817 0,8955 0,93176 1 2 6 13 17 19 2228,99 0,9070 0,7860 0,8988 0,93097 1 2 6 13 17 19 8 2554,26 0,9094 0,7901 0,9028 0,93168 1 2 6 13 17 19 8 3 2947,47 0,9113 0,7893 0,9020 0,93659 1 2 6 13 17 19 8 3 5 3415,49 0,9108 0,8054 0,9057 0,929710 1 2 6 13 17 19 8 3 5 11 3968,64 0,9117 0,8081 0,9009 0,9358ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 28Tabel 6. Subset d ciri terbaik, waktu eksekusi, akurasi klasifikasi global dan per kelas obyek dari citradaerah Kalimantan Timur yang pemilihannya menggunakan metode Transformasi KomponenUtama.dSubset d ciri terbaikWaktueksekusiuntukmemperoleh d ciriterbaik(detik)Akurasiklasifikasidarisubset dciriterbaikAkurasi klasifikasi per kelas subset dciri terbaikKelas air KelashutanKelasperkampungandanpersawahan1 2 90,97 0,7204 0,0000 0,9103 0,63102 2 4 97,77 0,7356 0,4878 0,8406 0,66623 2 4 6 99,31 0,7439 0,5157 0,8202 0,69984 2 4 6 7 101,40 0,7601 0,5184 0,7983 0,75495 2 4 6 7 9 105,87 0,7691 0,6055 0,7820 0,77816 2 4 6 7 9 10 107,89 0,7688 0,6418 0,7717 0,78287 2 4 6 7 9 10 16 111,25 0,7661 0,6592 0,7584 0,78778 2 4 6 7 9 10 16 14 116,70 0,7644 0,6630 0,7464 0,79539 2 4 6 7 9 10 16 14 18 120,99 0,7630 0,6886 0,7389 0,796210 2 4 6 7 9 10 16 14 18 15 123,95 0,7644 0,6880 0,7291 0,8088Gambar dari citra-citra ciri daerah Kalimantan Timur adalah sebagai berikut:Gambar 2. Citra-citra ciri daerah Kalimantan Timur[8]4. SimpulanBerdasarkan hasil eksperimen dan analisa yangdilakukan pada penelitian ini, maka dapat ditarikbeberapa kesimpulan sebagai berikut:1. Untuk data citra daerah Sumatera Selatan danKalimantan Timur, maka didapatkan bahwa untuksetiap subset ciri dengan ukuran yang sama, makayang diperoleh dengan metode SFFS akurasiklasifikasinya selalu lebih tinggi dibanding denganyang diperoleh menggunakan metode TransformasiKomponen Utama.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T I | 292. Untuk 2 data citra Radar yang digunakan padapenelitian ini, maka akurasi klasifikasi global padadata citra ciri daerah Sumatera Selatan lebih tinggidibanding data citra ciri daerah Kalimantan Timur,untuk subset 2ciri terbaiksampai dengan 10ciriterbaik , baik menggunakan metode pemilihan ciriSFFS maupun Transformasi Komponen Utama.3. Pada citra ciri daerah Sumatera Selatan, untuk hasilpemilihan dengan metode SFFS, maka akurasiklasifikasi kelas air selalu lebih tinggi dibandingdengan kelas hutan atau kelas daerah terbuka padasubset ciri dengan ukuran yang sama, tetapi tidakberlaku pada hasil pemilihan dengan metodeTransformasi Komponen Utama.4. Pada citra ciri daerah Kalimantan Timur, untuk hasilpemilihan dengan metode SFFS, maka akurasiklasifikasi kelas perkampungan dan persawahanselalu lebih tinggi dibanding dengan kelas hutan ataukelas air pada subset ciri dengan ukuran yang sama,tetapi tidak berlaku pada hasil pemilihan denganmetode Transformasi Komponen Utama.DAFTAR PUSTAKA[1] Chahyati, Dina.,Klasifikasi Citra InderajaBerdasarkan Ciri Tekstur Semivariogram danMatriks Co-occurrence, Skripsi: ProgramSarjana Universitas Indonesia, Maret 2000.[2] Huber,R. and Dutra,L.V., ClassifierCombination and Feature Selection for Land-Cover Mapping from High-Resolution AirborneDual-Band SAR Data, Proceedings WorldMulticonference Systemics, Cybernetics andInformatics., Volume V, Image, Acoustic,Speech and Signal Processing: Part I, July, 23-26, 2000, Orlando, Florida, USA, pp.370-375.[3] Jain,A. and Zongker,D., FeatureSelection:Evaluation, Application and SmallSample Performance, IEEE Trans. On PAMI,Vol.19,No.2, 1997, pp.153-158.[4] Kudo,M. and Sklansky,J., Comparison ofAlgorithms that Select Features for PatternClassifiers, Pattern Recognition 33(2000),1999,pp.25-41.[5] Lillesand,T.M. and Kiefer,R.W., RemoteSensing and Image Interpretation, John Wiley& Sons, Inc.,1994[6] Mulyono dan Aniati Murni Arimurty,Pemilihan Ciri Data Citra Penginderaan JauhDengan Menggunakan Metode TransformasiKomponen Utama, ProsidingSeminar NasionalTeknik Elektro (SNTE 2011), ISBN:978-602-97832-0-9, September 2011, hal.TI|7-TI|12.[7] Mulyono dan Aniati Murni Arimurty,Perbandingan Pemilihan Fitur SequentialForward Floating Selection (SFFS) danKorelasi Secara Visual pada Data Citra Optik,JMAP Vol. 10 No.2, ISSN: 1412-8632,September 2011, hal. 38-49.[8] Mulyono, Aniati Murni Arimurty dan DinaCahyati, Pemilihan Fitur Pada Data CitraPenginderaan Jauh dengan AlgoritmaSequential Forward Floating Selection (SFFS),Jurnal TEKNOLOGI Vol.1 No.2, ISSN:1643-0266, Desember 2011, hal.109-122.[9] Mulyono, Evaluasi Metode Pemilihan CiriDengan Pengklasifikasi Maximum LikelihoodGaussian Pada Data Penginderaan Jauh,Tesis: Program Pascasarjana UniversitasIndonesia, Nopember 2000.[10] Mulyono, Kajian Suatu Metode PemilihanFitur Dengan Pengklasifikasi MaximumLikelihood Gaussian, Prosiding SeminarNasional Matematika Universitas KatolikParahyangan Fakultas Teknologi Informasi danSains, Vol. 6 Thn. 2011, ISSN 1907-3909, hal.189-196.[11] Murni,A., Feature Selection Method in RadarImage Classification: A Case Study, DataManagement and Modelling Using RemoteSensing and GIS for Tropical Forest LandInventory, Rodeo International Publishers,Jakarta, 1999, pp.231-239.[12] Pudil, P., Novovicova,J. and Kittler, J.,Floating Search Methods in Feature Selection,Pattern Recognition Letters 15, No.11, 1994,pp.1119-1125.[13] Zongker, D., Algorithms for Feature Selection,CPS 802, 1995..ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 30SISTEM PENGENALAN QRCODEUNTUK APLIKASI OTENTIFIKASI KEHADIRANMauldy Laya 1 dan Juniardi Ibrahim 21,2.Teknik Informatika, Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Kampus UI, Depok, 16425, IndonesiaE-mail:dylaya@gmail.com, yuri.skov@yahoo.comAbstrakPada saat sekarang ini, hampir semua orang mengenal kode batang (barcode) atau paling tidak pernah melihat kodebatang. Berbeda halnya dengan kode respon cepat (Quick Response Code) yang lebih sering disingkat dengan QRCode.Belum banyak penggunaan QRCode secara luas terutama di indonesia. Di luar negeri QRCode telah digunakan padadunia pendidikan, transportasi dan sistem yang memerlukan otentifikasi. Pada makalah ini diajukan sebuah sistempengenalan QRCode untuk otentifikasi kehadiran. Sistem melibatkan 3 perangkat yaitu smartphone, tablet dankomputer. Aplikasi sistem dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman java pada sistem operasi android danmemanfaatkan pustaka ZXing. Setelah dilakukan pengujian, didapatkan bahwa sistem dapat berjalan dengan baik.Pengenalan dapat dilakukan pada jarak 5 sampai 12 cm antara layar smartphone yang menampilkan QRCode dankamera tablet yang membaca QRCode tersebut.AbstractQRCode Recognition System for Presence Authentication. At this time, almost everyone knows the barcode or atleast have ever seen a barcode. Unlike the quick response code is more commonly abbreviated to QRCode. Not manyQRCode widespread use, especially in Indonesia. QRCode abroad have been used in education, transportation andsystems that require authentication. In this paper proposed a QRCode recognition system for presence authentication.The system involves three devices, namely smartphone, tablet and computer. Application system is created using javaprogramming language and android operating system utilizing ZXing library. After testing, it was found that the systemcan run well. The recognition can be done at a distance of 5 to 12 cm from the smartphone screen that displays QRCodeand tablet cameras that read the QRCode.Keywords: QRCode, Recognition System, Presence Authentication, Android OS1. PendahuluanPada saat sekarang ini, hampir semua orang mengenalkode batang (barcode) atau paling tidak pernah melihatkode batang seperti terlihat pada gambar 1. Hampirsemua produk-produk yang mempunyai kemasanapalagi dijual pada pasar modern pasti menggunakankode batang. Penggunaan kode batang pada produkdimaksudkan sebagai penanda yang unik akan produktersebut. Dengan bantuan alat pemindai (scanner) kodebatang, pekerjaan manusia akan menjadi lebih cepat danmudah. Berbeda halnya dengan kode respon cepat(Quick Response Code) yang lebih sering disingkatdengan QRCode. Belum banyak penggunaan kode inisecara luas terutama di indonesia.Gambar 1. QRCode dan BarcodeSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T I | 31QRCode adalah sebuah bentuk kode batang duadimensi. Kode ini dibuat tahun 1994 oleh perusahaanjepang Denso-wave. Kode ini dapat dibaca denganmudah dengan menggunakan kamera telepon seluler.Informasi umum yang menggunakan QRCode sepertiURL, SMS, kontak dan teks lainnya. QRCode mampumenyimpan 7.089 angka, 4.296 alfabet, 2.953 bytebiner, 1.817 huruf kanji atau gabungan. Beberapacontoh penggunaan QRCode di luar negeri salahsatunya pada dunia pendidikan. QRCode digunakanberhubungan dengan mobile learning. Salah satuuniversitas di inggris menggunakan QRCode untuk isianpendaftaran, katalog buku perpustakaan. QRCode jugaditerapkan untuk pelajaran bahasa, tabel unsur kimiadan pelajaran matematika dengan ditambahkan aspekpermainan [1] .Pada transportasi publik, QRCode juga dapatditerapkan. QRCode digabungkan dengan NFC untukregistrasi penumpang pada awal dan akhir perjalanan.Penumpang juga dapat melihat harga tiket, informasikeberangkatan dan sebagainya. Petugas di sisi lain dapatmelihat keabsahan tiket tersebut [2] . Teknik pengenalanpengguna dengan menggunakan QRCode padasmartphone telah menjadi bahan penelitian. Teknikpengenalan tersebut dengan mengambil QRCode padasmartphone dan mengirimkannya ke server untukpengecekan lebih lanjut. Teknik tersebut dilakukanuntuk menyederhanakan proses dan mengurangiserangan brute-force, man-in the middle, keyboardhacking yang sering terjadi pada proses otentifikasi [3] .Pada makalah ini, kami membuat sebuah sistempengenalan QRCode untuk otentifikasi kehadiran.Dengan seiring waktu dan banyaknya penggunasmartphone serta di sisi lain masih banyak kehadiranhanya tercatat secara manual, maka penggunaanQRCode sebagai otentifikasi kehadiran menjadi salahsatu alternatif yang layak untuk digunakan.2. Metode PenelitianPembuatan sistem pengenalan QRCode denganmenerapkan daur hidup pengembangan sistem (systemdevelopment life cycle) secara umum [4] dan penggunaansimbol-simbol diagram UML [5] . Hal ini ditujukan untukstandarisasi dan sistem dapat berjalan dan berfungsidengan baik sesuai yang diharapkan. Daur hidupdimulai dari pengambilan kebutuhan, kemudiandilanjutkan dengan analisis, perancangan, implementasidan terakhir pengujian sistem.Pada tahapan kebutuhan dan analisis didapatkanhubungan antar perangkat yang nanti menjadi sistem.ISBN: 978-602-97832-0-9Seperti terlihat pada gambar 2, sistem terdiri atassmartphone, tablet dan komputer data. Smartphonedigunakan untuk menghasilkan QRCode bagi user.Tablet digunakan untuk membaca (decode) QRCodepengguna. Komputer digunakan untuk menyimpan data.Gambar 2. Deployment diagram sistemPengguna dapat melakukan beberapa hal dari sistemseperti terlihat pada gambar 3 yaitu menjalankanaplikasi pencatat kehadiran, menampilkan QRCodepengguna yang bersangkutan yang berisi data nomorpengguna dan nomor imei atau kode unik teleponseluler, memindai (scanning) QRCode tersebut danmelihat hasilnya.Gambar 3. Usecase diagram penggunaDetil proses yang terjadi pada interaksi antara penggunadan sistem dapat terlihat pada gambar 4. Setelahpengguna menjalankan aplikasi dan menekan menupembuatan QRCode maka sistem akan mengambilnomor pengguna dan imei. Selanjutnya sistem akanmembuat QRCode tersebut dan menampilkannya dilayar smartphone. Kemudian pengguna mendekatkanlayar smartphone-nya ke layar tablet. Berikutnya sistemakan melakukan pengecekan dengan melibatkan prosesdecoding QRCode dan memperlihatkan hasilnya di layartablet apakah berhasil atau tidak. Jika berhasil makayang ditampilkan adalah nama pengguna, apabila tidakberhasil maka ditampilkan pesan kesalahan danpengguna diminta melakukan pemindaian ulang.SNTE-2012

TI | 32kode batang dan QRCode. Pustaka ini juga disediakanuntuk C/C++, C#, JRuby, iPhone, Web based, Symbian,dan lain-lain. Kegiatan fokus dari pustaka ini adalahmenggunakan kamera pada telepon seluler untukmemindai dan membuka QRCode pada perangkat tanpaharus terhubung dengan server/end user. Proyekpustaka ini juga dapat digunakan untuk encode dandecode pada desktop dan server [7] .3. Hasil dan PembahasanAda dua aplikasi yang dibuat. Pertama adalah EMANFlash Account yaitu sebagai QRCode encoder. Keduaadalah EMAN Reader yaitu sebagai QRCode decoder.Beberapa tampilan layar dari aplikasi sistem yang telahdibuat terlihat pada gambar 6.Gambar 4. Activity diagram sistemAplikasi dibuat dengan menggunakan bahasapemrograman java. Ada beberapa kelas yang dibuat,namun secara garis besar dapat dilihat strukturnya padadiagram kelas seperti gambar 5. Kelas induk adalahActivity. Kelas ini adalah kelas yang berguna untukmembuat tampilan pada sistem operasi android [6] .Android digunakan sebagai aplikasi dari sistem karenasangat banyak dan cepatnya perangkat-perangkat yangmendukung sistem operasi tersebut.Gambar 6. Tampilan aplikasiGambar 5. Class diagram sistemSistem yang dibuat penerapannya memanfaatkanpustaka (library) ZXing. Pustaka ini adalah sebuahproyek open-source berbasis java untuk pembacaanSetelah kedua aplikasi selesai dibuat, maka langkahberikutnya adalah memastikan bahwa aplikasi EMANFlash Account dan EMAN Reader dapat berjalan sesuaidengan sistem yang telah direncanakan. Pengujiandilakukan dengan memindai QRCode dari aplikasiSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

T I | 33EMAN Flash Account. Pengujian aplikasi EMAN FlashAccount dilakukan pada Android smartphone dengantipe S-Nexian Energy A850 dan Samsung Galaxy mini.Sedangkan pengujian aplikasi EMAN Reader dilakukanpada Android tablet dengan tipe Huawei Ideos S7 104.Perangkat tablet menggunakan kamera dengan resolusi3 Megapixel. Beberapa jarak kamera terhadap QRCodedilakukan uji coba seperti terlihat pada tabel 1. Apabilajarak kamera terhadap QRCode kurang dari 5 cm makaakan mengakibatkan sistem tidak dapat membaca ataumengenali QRCode tersebut. Hal ini disebabkan karenabingkai pada kamera tidak cukup memuat keseluruhanQRCode. Apabila jarak melebihi 12 cm, QRCode sudahtidak terlihat jelas sehingga juga tidak dapat dikenalioleh sistem. Pengujian berada didalam gedung denganintensitas cahaya yang cukup, apabila kurang ataupunsangat terang dapat menyebabkan tidak jelasnyaQRCode yang ditampilkan.Tabel 1. Hasil pengujian jarakNo Jarak (cm) Hasil1 1 Tidak dikenali2 3 Tidak dikenali3 4 Tidak dikenali4 5 Dikenali5 7 Dikenali6 9 Dikenali7 11 Dikenali8 12 Dikenali9 13 Tidak dikenali10 15 Tidak dikenali4. SimpulanAda beberapa hal yang dicapai dari penelitian ini yaitu:Sistem pengenalan QRCode yang telah dibuat dapatberjalan dengan baik apakah dari sisi encoder ataupundecoder-nya. Jarak optimal yang dapat diterapkan padaaplikasi android yang telah dibuat adalah 5 sampai 12cm sehingga decoder dapat membaca dengan baikQRCode dari smartphone pengguna. Resolusi kameradepan tablet untuk decoder QRCode yang beresolusi3MP sudah cukup baik, namun disarankanmenggunakan yang lebih tinggi resolusinya untuk hasilyang lebih baik. Gambar QRCode yang dihasilkansmartphone pengguna dengan menggunakan pustakaZXing masih agak buram (blur), perlu penelitian lebihlanjut dengan menggunakan pustaka lain ataupunmenggunakan smartphone kelas atas.5. Daftar Acuan[1] Law. C, So. S. Journal of Educational TechnologyDevelopment and Exchange. 3(1). 85-100, 2010.[2] Finzgar. L, Trebar. M, 19th InternationalConference on Software, Telecommunications andComputer Networks (SoftCOM), 2011[3] Young-Gon Kim, Moon-Seog Jun, 6th InternationalConference on Computer Sciences andConvergence Information Technology (ICCIT),2011[4] B.B. Agarwal, S.P. Tayal, M. Gupta, SoftwareEngineering and Testing, Jones and BartlettPublishing, 2010[5] Sinan Si Alhir, Learning UML, O'Reilly, 2003.[6] Friesen. Jeff, Learn Java for Android Development,Apress, 2011.[7] ZXing. http://code.google.com/p/zxing/, 2012ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 34PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM INFORMASIBEASISWA PNJ BERBASIS WEB11 Abdul Aziz, 1 Muhammad Nur ArifinJurusan Teknik Elektro, PNJ, Kampus Baru UI, Depok, 16425, IndonesiaEmail: aaziz@elektro.pnj.ac.id,AbstrakPoliteknik Negeri Jakarta merupakan salah satu Perguruan Tinggi Negeri yang cukup dikenal luas di masyarakat,banyak pihak yang ingin menawarkan beasiswa pada Politeknik Negeri Jakarta guna membantu administrasi dankelancaran studi mahasiswa yang berprestasi dan mahasiswa yang ekonominya kurang mampu. Dalam kegiatanadministrasi beasiswa, Politeknik Negeri Jakarta masih menggunakan carakonvensional dan komputer, sehinggakomputer tidak sepenuhnya digunakan untuk mengelola data pemohon beasiswa. Komputer hanya digunakan untukmembuat laporan saja.Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah sistem yang mampu menangani masalah dalam kegiatanadministrasi pemohon beasiswa di Politeknik Negeri Jakarta.Oleh karena itu peneliti memberikan solusi alternatif,yang berupa implementasi hasil penelitianberupa; Perancangan dan Implementasi Aplikasi Sistem InformasiBeasiswa Politeknik Negeri Jakarta Berbasis Web. Menggunakan sistem ini, kegiatan administrasi pengelola danpemohon beasiswa di Politeknik Negeri Jakarta akan menjadi lebih efektif dan efisien.Manfaat dari aplikasi iniadalah dapat memberi kemudahan kepada mahasiswa dan petugas dalam proses pengelolaan beasiswa, sehinggadapat meringankan dalam membuat laporan.AbstractState Polytechnic of Jakarta is one of the state colleagues which have been known by people. So, there is a lot partywho wants to offer scholarship to State Polytechnic of Jakarta to help the outstanding student and the student whohas less in economical. Inthe administration ofscholarships, State Polytechnic of Jakarta still usingnon computerandcomputer, so the computeris not completelyused to manage datascholarshipapplicants.The computer is used only tomake reports. That is why State Polytechnic of Jakarta needs a system that has the ability to solve problems inmanaging administration task of scholarship applicant. Because of that reason, the researcher gives the alternatesolution which is an research implemented as Web based application of Design and Implementation ScholarshipSystem in State Polytechnic of Jakarta". With this system, the administrational task of managing the scholarshipapplicant can be more effective and efficient.The benefitof this application istoprovide convenience tostudentsandstaffin the managementscholarship, so as toeasein makingthe report.Keyword: Application, Information, Scholarship, SystemI. PendahuluanSaat ini perkembangan teknologi informasi dankomunikasisemakin pesat. Salah satu perkembanganteknologi informasi dengan menggunakan komputer.Komputer yang pada awalnya hanya difungsikansebagai alat hitung, saat ini telah mendominasikankehidupan manusia.Banyak pekerjaan yang dapatterselesaikan dengan waktu yang relatif singkatdengan hasil yang akurat dan menghemat ruangpenyimpanan.Dan oleh karena itu banyak institusipemerintah dan perusahaan swasta menggunakankomputer dalam menyelesaikan pekerjaannya yangkompleks agar menjadi efisien dan sesuai denganISBN: 978-602-97832-0-9target yang diinginkan. Salah satunya adalahmembantu pekerjaan administrasi dan pengelolaandata pemohon beasiswa di PNJ.PNJ(PNJ) merupakan salah satu Perguruan TinggiNegeri yang cukup dikenal luas di masyarakat,tentunya banyak pihak-pihak yang ingin menawarkanbeasiswa pada PNJ guna membantu administrasi dankelancaran studi mahasiswa yang berprestasi danmahasiswa yang ekonominya kurang mampu.Dalam kegiatan administrasi beasiswa PNJ masihmenggunakan carakonvensional dan komputer,sehingga komputer tidak sepenuhnya digunakanSNTE-2012

T I | 35untuk mengelola data pemohon beasiswa. Komputerhanya digunakan untuk membuat laporan saja.Olehkarena itu, dibutuhkan sebuah sistem yang mampumenangani masalah dalam kegiatan administrasipemohon beasiswa di PNJ. Berdasarkan penelitiandan survey yang dilakukan pada PNJ, penelitimenyimpulkan hasil mengenai masalah sistem yangada saat ini, yaitu:− Pengelolaan data pemohon beasiswa PNJ tidakefisien.− Kurangnya informasi tentang berbagai macambeasiswa yang ada di PNJ dan informasi tentangpersyaratan permohonan beasiswa bagi calonpemohon beasiswa baru.−Mahasiswa yang lulus maupun tidak lulus seleksitidak mendapat pemberitahuan khusus sehinggamereka harus menunggu hingga terdapatpengumuman daftar nama mahasiswa yangmendapat beasiswa di papan pengumuman.Oleh karena itu peneliti memberikan solusi alternatifmelalui “Rancangan dan Implementasi AplikasiSistem Informasi Beasiswa PNJ Berbasis Web”.Dengan menggunakan sistem ini, kegiatanadministrasi pemohon beasiswa di PNJ diharapkanmenjadi lebih efektif dan efisienBeasiswa adalah pemberian bantuan berupa danayang diberikan perorangan yang bertujuan untukdapat digunakan demi keberlangsungan pendidikanyang ditempuh. Beasiswa dapat diberikan olehlembaga pemerintah, perusahaan ataupunyayasan.Pemberian beasiswa dapat dikategorikanpada pemberian tanpa terikat ataupun pemberianterikat. Pemberian terikat merupakan pemberianbeasiswa dengan ikatan kerja (biasa disebut ikatandinas) setelah selesainya pendidikan. Lama ikatandinas ini berbeda-beda, tergantung pada lembagayang memberikan beasiswa tersebut.Menurut Laporan Akuntabilitas Kinerja InstansiPemerintah (LAKIP) PNJ tahun 2012, daftar programbeasiswa yang ada di PNJ, antara lain:− Bidik MisiBidikmisi (Beasiswa Pendidikan MiskinBerprestasi) adalah program beasiswa yangdikeluarkan oleh Direktorat Jenderal PendidikanTinggi (Ditjen Dikti) yang diberikan kepada parasiswa-siswi yang masih aktif dan duduk dibangku kelas 3 yang tahun ini akan lulus danjuga siswa-siswi yang lulus di tahun kemarin.Beasiswa ini hanya akan diberikan kepada parasiswa atau siswa yang betul-betul tidak mampusecara ekonomi, namun memiliki prestasi di−−−−−sekolahnya, dan memiliki minat untukmelanjutkan ke perguruan Tinggi.Bantuan Belajar Mahasiswa (BBM)Beasiswa BBM adalah program beasiswa yangdikeluarkan oleh Direktorat Jenderal PendidikanTinggi (Ditjen Dikti) untuk membantumahasiswa yang mengalami kekuranganekonomi.Peningkatan Prestasi Akademik (PPA),Beasiswa PPA program beasiswa yangdikeluarkan oleh Direktorat Jenderal PendidikanTinggi (Ditjen Dikti) untuk membantumahasiswa yang berprestasi.Beasiswa Yayasan SupersemarBeasiswa Yayasan Supersemar merupakanprogram beasiswa yang dikeluarkan olehYayasan Supersemar untuk membantumahasiswa yang berprestasi.Beasiswa Yayasan Toyota dan AstraBeasiswa Yayasan Toyota dan Astra merupakanprogram beasiswa yang dikeluarkan olehYayasan Toyota dan Astra untuk membantumahasiswa yang berprestasi.Beasiswa Yayasan SummitomoBeasiswa Yayasan Summitomo merupakanprogram beasiswa yang dikeluarkan olehYayasan Summitomo untuk membantumahasiswa yang berprestasi.1. Perancangan dan Realisasia. Deskripsi SistemNama SistemAplikasi Sistem Informasi Beasiswa PNJberbasis WEB.Fungsi SistemMempermudah kegiatan administrasi danpengelolaan data pemohon beasiswa di PNJ.SpesifikasiProgram ini dibuat menggunakan perangkatlunak utama :−Apache Friends XAMPP 1.7.3 ( PHP5.3.1, MySql 5.1.41 )− CodeIgniter 2.1.0Program ini dibuat menggunakan Perangkatlunak bantu :− Adobe Dreamwaver CS4− Notepad ++− Adobe Photoshop CS3− Google Chrome WEB Browserb. Tahapan PerancanganPerancangan dengan tool UML.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 36Use Case1. Use CaseOperatorDiagram activity1. Activity diagram diagram OperatorGambar 1.Use CaseOperator1. Use Case Admin JurusanGambar 4. Activity Diagram Operator2. Activity diagram Admin JurusanSTARTMasuk HalamanLoginLoginBerhasilNOYESMasuk Halamanutama Admin JurusanPengajuanView PengajuanPasswordData FormulirEdit Status PengajuanCetak Daftar PengajuanSeleksi PengajuanEdit PasswordEdit Data FormulirGambar 2. Use Case Admin JurusanNOlogoutYES3. Use CaseAdmin SuperFINISHGambar 5. Activity Diagram Admin Jurusan3. Activity diagram Admin SuperGambar 3.Use Admin SuperISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T I | 37STARTid_kat_beasiswa int(4) No auto_increment PKMasuk HalamanLoginid_perusahaan int(4) No -tgl_publish timestamp No -NOLoginBerhasilYESMasuk Halamanutama Administratornama_kat varchar(30) No -deskripsi text No -persyaratan text No -HomeUserBeasiswaPenyalurdokumen text NoKelola FeedBackdan Pengumuman,Ubah PasswordAdministratorKelola UserAccountKelola BeasiswaKelola Penyalurregistrasi int(1) No -id_jurusan varchar(20) Yes -biaya int(10) Yes -NOlogoutYESFINISHGambar 6.Activity diagram Admin Superc. Tabel tbl_feedbackRancangan Tabel feedback beasiswa.c. Perancangan Struktur Database dan RelasiAntar Tabel− Kamus Data (Database)a. Tabel tbl_beasiswaRancangan Tabel beasiswa.Tabel 1. tbl_beasiswaField Type Data Null Extra Defaultid_kat_beasiswa int(4) No -tgl_pengajuan Date No -nim varchar(35) No - PKcatatan_sekjur varchar(100) Yes -statusint(1)Nopembayaran int(1) No -tgl_pembayaran timestamp No -nip_sekjur varchar(50) Yes -skor Float No -a. Tabel tbl_jurusanRancangan Tabel jurusan.Tabel 2. tbl_jurusanField Type Data Null Extra Defaultid_jurusan int (4) No auto_increment PKnama_jurusanvarchar(50)Nob. Tabel kat_katRancangan Tabel Kategoribeasiswa.Tabel 3. kat_beasiswaField Type Data Null Extra Default--Tabel 4. tbl_feedbackField Type Data Null Extra Defaultid_feedback int(4) No auto_increment PKwaktu_kirim timestamp No -nama varchar(50) No -email varchar(50) No -konten varchar(140) No -d. Tabel tbl_mahasiswaRancangan Tabel mahasiswa pemohonatau penerima beasiswa.Tabel 5. tbl_mahasiswaField Type Data Null Extra Defaultnim varchar(35) No - PKnama varchar(40) No -jenis_kelamin int(1) No -tempat_lahir varchar(20) No -tgl_lahir date No -agama int(1) No -id_jurusan int(4) No -prodi varchar(20) No -foto varchar(36) No -kelas int(1) No -no_telp int(20) Yes -ip_smester1 float Yes -ip_smester2 float Yes -ip_smester3 float Yes -ip_smester4 float Yes -ip_smester5 float Yes -ip_smester6 float Yes -SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 38nama_sekolah_asal varchar(50) No -jurusan_sekolah_asal varchar(20) No -tahun_lulus int(4) No -nem_sttb float No -pekerjaan_ayah varchar(50) No -pekerjaan_ibu varchar(50) No -alamat_ortu varchar(100) No -telp_ortu int(20) No -alamat_kerabat varchar(100) No -telp_kerabat int(20) No -anak_ke int(2) No -jumlah_tanggungan_ortuint(2) No -jumlah_saudara int(2) No -penghasilan_ortu_perbulanint(7) No -e. Tabel tbl_operatorRancangan Tabel operator.Tabel 6. tbl_operatorField Type Data Null Extra Defaultid_user varchar(50) No - PKnamateleponvarchar(50)decimal(20,0)NoNo--logo varchar(36) Yes -email varchar(50) No -h. Tabel tbl_sekjurRancangan Tabel sekretaris jurusan.Tabel 9. tbl_sekjurField Type Data Null Extra Defaultnip varchar(100) No - PKnama_sekjur varchar(50) No -telepon decimal(20,0) No -id_jurusan int(4) No -i. Tabel tbl_userRancangan Tabel user atau pengguna.Tabel 10. tbl_userField Type Data Null Extra Defaultid_user varchar(50) No - PKpassword varchar(32) No -id_level int(1) No -d. Perancangan Aplikasi− Rancangan Halaman LoginHalaman ini merupakan tampilan awal darihalaman Operator.Secara default, operator akanmembuka halaman ini saat membuka halamanoperator.f. Tabel tbl_pengumumanRancangan Tabel pengumuman.Tabel 7. tbl_pengumumanField Type Data Null Extra Defaultid_pengumuman int (4) No auto_increment PKid_user varchar(50) No -judul_pengumuman varchar(30) No -gambar varchar(36) No -tgl_pengumuman timestamp No -konten text No -g. Tabel tbl_perusahaanRancangan Tabel perusahaan pemberibeasiswa.Tabel 8. tbl_perusahaanField Type Data Null Extra Defaultid_perusahaan int(4) No auto_incremennama_perusaha varchar(40) No -analamat varchar(100) No -ISBN: 978-602-97832-0-9PKGambar 7.Desain Halaman Login− Rancangan Halaman Utama OperatorHalaman ini merupakan tampilan awal darihalaman Operator.Secara default, operator akanmembuka halaman ini saat membuka halamanOperator setelah melakukan login.Dan juga merupakan tampilan awal darihalaman Admin Jurusan. Secara default, AdminSNTE-2012

T I | 39Jurusan akan membuka halaman ini saatmembuka halaman Admin Jurusan setelahmelakukan login.−Realisasi Halaman Utama Operator danAdmin Jurusan.Gambar 11.Realisasi Halaman Utama Operator danadmin jurusan.−Realisasi Halaman Utama Super AdminGambar 8. Desain Halaman utama Operator− Rancangan Halaman Utama SuperAdminHalaman ini merupakan tampilan awal darihalaman Super Admin. Secara default, SuperAdmin akan membuka halaman ini saatmembuka halaman Super Admin.Gambar 9. Gambar Halaman Super Admine. Realisasi Aplikasi− Realisasi Halaman LoginGambar 10. Realisasi Halaman LoginGambar 12. Halaman Utama Super Admin2. Pengujian dan Analisis Dataa. Pengujian SistemPengujian sistem ini dilaksanakan setelahpembuatan aplikasi.Langkah ini dilakukanuntuk memastikan bahwa sistem berjalandengan baik.b. Deskripsi PengujianSpesifikasi Perangkat Pengujian1. Perangkat Lunako XAMPP 1.7.3o Google Chrome Web Browsero Framework CodeIgnitero Macromedia Dreamweaver CS3o Notepad ++2. Perangkat Keraso Laptop : HP Compaq PresarioCq40o Processor : Intel Core2Duoo Memory1 : 3 GBo Harddisk : 250 GBc. Tujuan Pengujian1. Mengetahui apakah aplikasi sisteminformasi beasiswa di halaman registereduser dan public user berjalan dengan baik.2. Mengetahui apakah semua fungsi tombolberjalan dengan baik dan menghubungkanhalaman web yang dituju.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 403. Mengetahui hubungan antara databasedengan program aplikasi sistem informasibeasiswa.4. Mengetahui apakah masih ada halamanyang belum terhubung satu sama lain.5. Mengetahui apakah fungsi notifikasi smspada pendaftaran sudah berjalan baik.d. Data Hasil Pengujian− Pengujian Aplikasi Untuk administratorUntuk Menguji Aplikasi untuk operatorini, ketikan halaman web untukAdministrator dengan alamat http://localhost/sip/index.php/operator/ pada webbrowser.Untuk mengakses ke halamanselanjutnya diperlukan username danpassword seperti terlihat pada gambar 13.Gambar 15.Halaman Kelola PengumumanMenu berikutnya merupakan User Profile sepertipada gambar 16.Gambar 17. Halaman User ProfilGambar 13. Login AdministratorJika benar dalam pengetikkan pengguna dan katakuncinya maka akan menuju ke halaman selanjutnyayakni homepage untuk Administrator seperti padagambar 14.Pada halaman ini digunakan untuk merubahpassword Super Admin.Untuk merubah passwordpengguna harus memasukan password lama untukvalidasi baru pengguna dapat merubah password barudengan menulis di kolom Password Baru danPassword Konfirmasi.Password Konfirmasidigunakan untuk validasi untuk mengecek kesamaankata dari Password Baru dan Password Konfirmasi.Menu berikutnya merupakan User, yang terdiri darisubmenuListOperator, List Admin Jurusan, dan Listjurusan yang bisa dirubah atau dihapus oleh SuperAdmin. Hal ini berguna untuk mengelolauserOperator seperti pada gambar 18, 19, dan 20.Gambar 14. Halaman Utama AdministratorMenu berikutnya merupakan Kelola Pengumumanseperti pada gambar 15.Gambar 18.List OperatorISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T I | 41memberikan beasiswa. Submenu pada menu ini adadua, yakni Penyalur Baru dan List Penyalur.Sepertipada gambar 23, dan 24.Gambar 19.Halaman List Admin JurusanGambar 23. Form Penyalur BaruGambar 20.List JurusanMenu berikutnya adalah Beasiswa yang di dalamnyaberisi dua submenu yakni Beasiswa Baru untukpembuatan beasiswa baru dan List Beasiswa yangberisi informasi beasiswa yang telah tersedia.Sepertiterdapat pada gambar 21, dan 22.Gambar 24. List Penyalur− Pengujianaplikasi sistem informasibeasiswa untuk Admin JurusanUntuk Menguji Aplikasi untukAdminJurusan ini, ketikan halaman webuntuk Admin Jurusan dengan alamat http://localhost/simbe/index.php/jurusan/ padafirefox.Untuk mengakses ke halamanselanjutnya diperlukan username danpassword pengguna Admin Jurusan sepertiterlihat pada gambar 25.Gambar 21.Pembuatan Beasiswa BaruGambar 25.Home Login Admin JurusanGambar 22. List BeasiswaMenu terakhir yakni menu Penyalur. Menu iniberkaitan erat dengan perusahaan yang akanHalaman di bawah ini adalah halaman utama untukpublic user dimana user dapat melihat beberapapengumuman yang dibuat oleh administrator.Selainitu juga terdapat menu seperti “halaman utama”SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 42yaitu halaman ini sendiri, “Telusuri Warehouse”,dan juga “F.A.Q”.pengguna Operator seperti terlihat pada gambar29.Gambar 26. Homepage Halaman Admin JurusanGambar 27 di bawah memperlihatkan formulirpendaftaran beasiswa dari calon penerima beasiswa.Gambar 29. Halaman Login Super AdminGambar 27 Homepage Halaman Admin JurusanFitur terakhir pada menu halaman Admin Jurusanadalah menolak atau menyetujui formulir pengajuanbeasiswa.Apabila Admin Jurusan telah memilihuntuk menolak atau menyetujui pengajuan beasiswamaka harus menulis catatan ke formulir tersebutseperti pada gambar 28 dibawah. Setelah AdminJurusan menuliskan catatan maka status pengajuanakan berubah menjadi Disetujui/Ditolak sesuaidengan aksi Admin Jurusan.Gambar 30.Homepage OperatorPada gambar 30 merupakan halaman utama dariaplikasi SIMBE untuk Operator sekaligus sebagaihalaman Drop Box.Terdapat fitur-fitur pada menuini, Antara lain lihat formulir, hapus pengajuan, tolakpengajuan beasiswa dan tandai dokumen sudahlengkap.Gambar 31. Halaman Lihat Formulir OperatorGambar 28.Halaman Tambah Catatan Admin JurusanGambar 31 diatas memperlihatkan formulirpendaftaran beasiswa dari calon penerima beasiswa.−Pengujian Aplikasi Simbe untuk OperatorUntuk Menguji Aplikasi Sistem InformasiBeasiswa (SIMBE), ketikan halaman web untukOperator dengan alamathttp://localhost/simbe/index.php/operator/ padabrowser. Untuk mengakses ke halamanselanjutnya diperlukan username dan passwordISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T I | 43‘Lunas’ apabila peserta sudah mengambil sejumlahdana yang ditentukan untuk menandakan bahwapeserta sudah mendapat pembayaran. Fitur tersebutada di halaman Beasiswa seperti pada gambar 34.Gambar 32. Halaman Ubah Data FormulirOperator dapat merubah data dari formulir pengajuanpeserta beasiswa agar dapat disesuaikan dengan datayang sebenar-benarnya apabila terdapatketidaksamaan data antara formulir yang dibuat olehpeserta dengan data dari dokumen pelengkap yangdikumpulkan peserta seperti pada gambar 32.Operator menandai formulir pengajuan dengan‘Tandai dokumen sudah lengkap’ apabila dokumendari pengajuan peserta tersebut sudah lengkap setelahitu barulah Admin Jurusan dapat menyeleksi siapayang disetujui dan siapa yang ditolak denganmemberi catatan.Setelah status pengajuan dirubahmenjadi ‘Disetujui’ oleh Admin Jurusan, operatorkini dapat menyeleksi siapa saja yang berhakmendapatkan beasiswa sesuai dengan kondisi yangberlaku seperti quota penerima beasiswa dan prioritasyang ditandai oleh SIMBE.Apabila Admin Jurusanmenandai dengan ‘Ditolak’ maka operator dapatmenghapus pengajuan tersebut atau membiarkannyabegitu saja.Setelah Operator menyeleksi siapa saja yang berhakmendapat beasiswa, maka secara otomatis SIMBEmengirimkan sms ke nomor telepon setiap pesertabahwa peserta tersebut berhasil mendapatkanbeasiswa yang diajukannya dan pengajuan tersebutmasuk ke Tabel Daftar Peserta yang Terpilih setelahitu Operator dapat langsung mengumumkannya kehalaman public website SIMBE dengan mengkliktombol ‘Buat Pengumuman’ seperti pada gambar 33.Gambar 33. Tabel Daftar Peserta yang Terpilih−Gambar 34. Tabel Daftar Peserta PenerimaBeasiswaAnalisis Data Hasil PengujianTerdapat tiga proses kerja yang menjadi intikeseluruhan pada program aplikasi SistemInformasi Beasiswa (SIMBE) ini. Inti proseskerja aplikasi SIMBE yaitu proses kerjaAdministrator, Admin Jurusan dan Operator.Proses kerja pertama merupakan programaplikasi untuk Administrator. Pada halamanAdministrator pengguna diharuskan untuk loginterlebih dahulu.Fitur yang pada halamanAdministrator berkaitan tentang membuat,menghapus, merubah, atau melihat data denganprogram aplikasi SIMBE pada database. Proseskerja Administrator ialah mengelola danmemelihara aplikasi SIMBE agar berjalandengan baik.Sedangkan proses kerja AdminJurusan dilakukanuntuk menyetujui ataumenolak beasiswa yang diajukan oleh operator.Dan proses kerja Operatorsebagaipengelolasemua pengajuan beasiswa dari mahasiswa.Metode pengujian dilakukan dengan mengujiproses kerja pada fungsi tombol/button padasetiap halaman yang tersedia, hasil tidak terdapatadanya fungsi button yang tidak bekerja.Dan juga hasil pengujian tidak menemukanadanya bug atau disfungsi pada aplikasi karenaberkat dilakukan proses pengujian pada berbagaiaspek per fungsi saat pengkodean dan saat telahdilakukan integrasi sistem. Sehingga secarakeseluruhan pengujian Aplikasi SIMBE secaradiskrit, dan terintegrasi dalam pengujian metodewhite box dan black box aplikasi menampilkankinerja yang cukup baik.Fitur terakhir pada menu halaman Operator adalahmenandai formulir pengajuan yang menjadi sudahditerimaatau penerima beasiswa dengan tandaAnalisis data dari program aplikasi SistemInformasi Beasiswa ini adalah:SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 44− Dalam pengajuan beasiswa, Operatorbertugas menyeleksi formulir pengajuanbeasiswa yang masuk. Beasiswa yangdikonfirmasi akan dikirim ke setiap jurusanyang nantinya akan diterima dan diseleksilagi oleh Admin Jurusan.− Admin Jurusan bertugas menyeleksi kembaliformulir pengajuan beasiswa mahasiswajurusannya. Dalam proses penyeleksianAdmin Jurusan berhak menyetujui atau−menolak setiap formulir yang diajukan.Formulir pengajuan beasiswa yang telahdisetujui Admin Jurusan akan dikirim lagi keOperator untuk diseleksi kembaliberdasarkan ketentuan serta quota yangdisediakan oleh penyalur beasiswa.− Setelah formulir pengajuan beasiswaditerima/ ditolak oleh Operator makapeserta/mahasiswa akan menerima smssebagai informasi bahwa pengajuanbeasiswanya diterima/ditolak.− Mahasiswa yang diterima pengajuanbeasiswanya berhak mengambil dana padawaktu dan tempat yang sudah diberitahukanmelalui sms.−Bila dana beasiswa telah dibayarkan makaakan ada List beasiswa yang telahdibayarkan pada halaman Operator danAdmin Jurusan.3. KesimpulanTerdapat beberapa kesimpulan pada program aplikasiSistem Informasi Beasiswa PNJ Berbasis Web:1. Formulir pengajuan beasiswa sudah tidakmenggunakan kertas sehingga menjadi mudahdalam penyusunannya dan dapat dilihatkapanpun dengan cepat oleh panitiapenyelenggara program beasiswa.2. Setiap formulir pengajuan beasiswa sudahdiberikan nilai dan prioritas pada masingmasingformulir oleh aplikasi ini sehinggamempermudah dalam hal penyeleksi pemohonbeasiswa.3. Pemohon beasiswa secara otomatis diberikanpemberitahuan berupa sms secara otomatis olehaplikasi ini menandakan bahwa pemohonbeasiswa tersebut berhasil mendapatkanbeasiswa atau tidak.4. Melalui aplikasi ini, panitia berhak menyeleksimahasiswa PNJ yang berstatus aktif yang hanyabisa mendaftar program beasiswa sedangkanmahasiswa yang berstatus cuti atau drop outtidak dapat mendaftar program beasiswa.5. Aplikasi ini berbasis website sehingga dapatdiakses tanpa batas waktu dan tempat.DAFTAR PUSTAKA[1] Abdul Kadir, ”Mudah MempelajariDatabase MySQL”, Andi Publisher,Yogyakarta, 2010.[2] Abdul Kadir, ”Buku Pintar jQuery danPHP”, Mediakom, Yogyakarta, 2011.[3] Betha Sidik, ”Pemrograman Web PHP”,Informatika, Bandung, 2012.[4] David M. Kroenke, ”Database Processing:Fundamental, Design & Implementation”,Prentice Hall Int. Inc., New Jersey, 7nd ed.,2000.[5] Jeffrey A. Hoffer, Mary B. Prescott, Fred R.McFadden, ”Modern DatabaseManagement”, Pearson, Prentice Hall Int.Inc., New Jersey, 8th ed., 2007.[6] Larry, Roy, ”Jurus Kilat Mahir HTML danCSS”, Niaga Swadaya, Jakarta,2012.[7] PNJ,”Laporan Akuntabilitas KinerjaInstansi Pemerintah (LAKIP) 2011”, Depok,2012.[8] Riyanto, ”Membuat Sendiri SistemInformasi Penjualan Berbasis Web denganPHP dan PostgreSQL”, Gaya Media,Yogyakarta, 2011[9] Sibero, ”Kitab Suci Web Programming”,Mediakom, Yogyakarta, 2011.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T I | 45RANCANG BANGUN MULTIBAND BAND PASS FILTER DENGAN CROSSOPEN STUBToto Supriyanto 1 , Teguh Firmansyah 2 , dan Achmad Budi Fathoni 31 Teknik Telekomunikasi, Teknik Elektro. Politeknik Negeri Jakarta2 Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa3 Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia1 totosupr@yahoo.com; 2 teguh.firmansyah1@gmail.com ; 3 bfathoni@yahoo.comAbstrakPada penelitian ini dirancang mikrostrip bandpass filter multiband untuk mendukung transceiver multiband padafrekuensi 900 MHz untuk GSM, 1,8 GHz untuk WCDMA, dan 2,6 GHz untuk LTE. Perancangan filter menggunakanmetode Cross Open Stub (COS). Pembuatan mikrostrip filter multiband dengan mempergunakan teknik COS dapatmenghasilkan filter ukuran lebih sederhana dan compact namun dapat memiliki frekuensi kerja yang multiband. Hasilpengukuran menunjukkan pada frekuensi GSM 900 MHz, nilai S 11 sebesar -34.4 dB. Pada frekuensi WCDMA 1,8 GHz,nilai S 11 sebesar -30 dB. Pada frekuensi LTE 2,6 GHz, nilai sebesar -25,4 dB. Sementara itu, hasil pengukuranmenunjukkan multiband filter terjadi pergeseran frekuensi tengah sebesar 5-10 MHz. Dari hasil simulasi maupunpengukuran menunjukkan bahwa BPF ini telah mencapai kinerja yang diharapkan sesuai frekuensi teknis yangditetapkan.AbstractIn this research microstrip bandpass filter multiband designed to support multiband transceiver at 900 MHz for GSM,WCDMA 1.8 GHz, and 2.6 GHz for LTE. Design filter using the Cross Open Stub (COS). Making multibandmicrostrip filters by using COS technique can produce more simple filter size and compact but can have a multibandfrequency work. The measurement results showed on GSM frequencies of 900 MHz, the value of S11 of -34.4 dB. InWCDMA frequency of 1.8 GHz, the value of S11 of -30 dB. LTE at 2.6 GHz frequency, a value of -25.4 dB.Meanwhile, the measurement results show a shift multiband filter center frequency of 5-10 MHz. From the results ofsimulations and measurements show that the BPF has achieved the expected performance defined technicalcorresponding frequency.Key words – Cross open stub, Multiband, simulation, microstrip.I. PENDAHULUANBerbagai permintaan aplikasi wireless mendorongdikembangkannya teknologi yang memiliki kemampuanmultimode untuk menunjang teknologi GSM, WCDMA,dan LTE secara bersamaan [1]. Untuk mendukung haltersebut, pada penelitian ini akan dirancang mikrostripbandpass filter multiband pada frekuensi 900 MHz, 1,8GHz, dan 2,6 GHz yang merupakan frekuensi alokasiuntuk teknologi GSM, WCDMA, dan LTE.Untuk merancang filter yang memiliki frekuensi kerjalebih dari satu, maka dapat dilakukan denganmenggunakan prinsip step impedance resonanator(SIR) seperti yang dilakukan [2]-[9]. Penggunaan SIRmememiliki kelemahan karena resonator pada salah satufrekuensi berpengaruh terhadap frekuensi yang lain,sehingga diperlukan perhitungan yang akurat untukmendesain sebuah filter multiband. Selain itu, untukmendapatkan hasil yang baik, diperlukan proses tuningyang lebih lama. Keunggulan SIR adalah ukurannyayang lebih kompak dibandingkan filter jenis lain.Sementara itu pada [10] diusulkan penggunaancascaded resonator untuk menghasilkan multibandfilter. Akan tetapi filter ini memiliki ukuran yang besarkarena satu frekuensi diwakili oleh sebuah resonator.Hal ini akan mengakibatkan rangkaian bandpass filtermemiliki ukuran yang lebih besar dan kompleks.Analisa secara coupling matrik resonator dilakukan oleh[11] sehingga diperoleh multiband filter.Salah satu metode yang dapat meningkatkan kinerjainsertion loss adalah penggunaan transmission zerosSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 46seperti yang diusulkan [12]-[14] atau yang lebih seringdinamakan cross resonator. Berbeda dengan SIR, padacross resonator memiliki nilai depedensi yang rendahantara frekuensi satu dengan yang lain. Metode crossresonator ini diaplikasikan oleh [15] denganpenggunaan teknik cross open stub (COS) untuk dapatmenghasilkan filter multiband. Kemudian dilakukanpula oleh [16] dengan teknik cross short stub (CSS)yang menghasilkan filter multiband. Pada [17]diusulkan penggabungan metode COS dan CSS untukdapat menghasilkan filter empat band. PenggunaanCOS memiliki kelemahan karena bentuknya yang besar,sehingga dibutuhkan modifikasi filter tersebut dengantetap mempertahankan kinerjanya.Untuk meminiaturisasi filter, maka dapat dilakukanteknik folded seperti yang diusulkan [18]-[22]. Teknikini merupakan salah satu cara yang paling efektif untukmenghasilkan filter yang kompak.Beberapa penelitian multiband filter diantaranya sepertipada [15] dibangun filter yang bekerja pada frekuensi2,45 GHz, 3,5 GHz, 5,25 GHz, dengan nilai insertionloss sebesar lebih dari -1 dB pada semua frekuensi kerjanya. Sementara itu, memiliki kekurangan dalam halukurannya yang besar, sehingga dapat diminimalisasikembali.Sedangkan pada [16] diusulkan menggunakan teknikCSS. Pada penelitian tersebut, filter yang dibangunbekerja pada frekuensi 1,8 GHz, 3,5 GHz, 5,45 GHz.Dengan nilai insertion loss sebesar lebih dari -2 dB padasemua frekuensi kerjanya. Sama halnya dengan [15]filter ini pun masih memiliki ukuran yang besar. Selainitu, pada [17] diusulkan kombinasi COS dan CSS untukdapat menghasilkan filter quad band, yang bekerja padafrekuensi 1,32 GHz, 1,71 GHz, 2,41 GHz, dan 3,41GHz. Filter ini memiliki nilai insertion loss yang baikyaitu kurang dari -2 dB, tetapi memiliki ukuran yangbesar.Pada penelitian ini diusulkan perancangan mikrostripfilter multiband dengan teknik COS untuk menghasilkanfilter yang lebih sederhana namun dapat memilikifrekuensi kerja yang multiband [26] frekuensi 900 MHzuntuk GSM, 1,8 GHz untuk WCDMA, 2,6 GHz untukLTE, dengan keluaran nilai return loss S 11 < -10 dB,insertion loss S 21 > -3 dB dan VSWR antara 1 – 2dengan group delay kurang dari 10 nS [18]. Simulasidilakukan dengan menggunakan perangkat lunakAdvanced Design System (ADS). Untuk mengetahuiunjuk kerja rangkaian dengan menguji parameterparameteryang diperlukan, seperti return loss, insertionloss, frekuensi kerja, VSWR, bandwidth dan groupdelay. Selain itu dilakukan fabrikasi dari rancangan BPFdan hasil pengukuran kinerja nya dibandingkan denganhasil simulasi.ISBN: 978-602-97832-0-9II. PERANCANGAN MULTIBAND FILTER2.1 Spesifikasi FilterPerancangan filter diawali dengan menentukankarakteristik filter yang diharapkan yaitu frekuensi kerja,bandwidth, return loss, insertion loss dan group delay.Secara lebih lengkap seperti pada Tabel 1 dibawah ini :SpesifikasiTabel 1. Spesifikasi Filter2.2 Konfigurasi FilterRancangan filter yang akan didesain seperti padaGambar 1 merupakan salah satu jenis filter COS yangmampu bekerja pada multi frekuensi. Filter tersebutterdiri dari beberapa open-stub yang memiliki lebar danpanjang yang berbeda, sehingga dapat bekerja padabeberapa frekuensi. Filter tersebut dibuat denganmenggunakan substrat FR4 dengan konstanta dielektrik4.3, TanD sebesar 0,02 dan ketebalan 1,6 mm. Masingmasingdievaluasi dan disimulasikan menggunakanperangkat lunak Advanced Design System (ADS). Jikabelum didapatkan hasil yang sesuai dengan spesifikasiyang diinginkan, dilakukan tuning sampai didapat hasilyang diinginkan.Z0, θ0BandstopZs,θsZ1, θ1ResonatorZ2, θ2Z3,θ3KarakteristikGSM WCDMA LTEFrekuensi 0,9 GHz 1,8 GHz 2,6 GHzFrekuensitengah0,95 GHz 1,85 GHz 2,65 GHzBandwidth 100 MHz 100 MHz 100 MHzReturn Loss < -10 dB < -10 dB < -10 dBInsertionLoss> -3 dB > -3dB > -3 dBVSWR < 2 < 2 < 2Z1, θ1BandstopZs,θsZ0, θ0Gambar 1. Multiband filter cross openstub [10]Menurut [15] filter tersebut terdiri dari resonator yangdinamakan COS dan bandstop yang ada disampingnyauntuk meningkatkan nilai stop filter pada ujung-ujungband. Filter ini memiliki konfigurasi yang sederhananamun ukurannya yang relatif besar, sehinggaSNTE-2012

T I | 47diperlukan modifikasi konfigurasi (bentuk) filter.Z1, θ1ZIN3ABCD matriknya mengikuti persamaan 1 dibawah ini.Z3,θ3Gambar 5. Analisa frekuensi ketiga filter COSGambar 2 memperlihatkan struktur filter. Untuk dapatmenganalisanya maka dapat membaginya kedalamfungsi mikrostrip kepada fungsi frekuensi.2.3 Tahapan Perancangan FilterTerdapat beberapa tahapan dalam perancangan filter ini.Untuk mengetahui parameter hasil rancangan,digunakan perangkat lunak Agilent ADS.Z1, θ1Z2, θ2Z1, θ12.4 Perhitungan Dimensi Filter saat Zo = 50OhmLebar saluran transmisi pada disain mikrostrip harusdisesuaikan dengan besarnya impedansi karakteristikdari saluran transmisi tersebut. Hal ini bertujuan agartercapai kondisi selaras pada saluran transmisi.Z3,θ3Gambar 2. Struktur utama multiband filter cross openstub (COS)Untuk analisa pada frekuensi pertama ditunjukkan olehGambar 3 :ZIN1Z1, θ1Pada perancangan filter ini menggunakan salurantransmisi dengan impedansi karakteristik sebesar 50ohm. Perhitungan lebar saluran transmisi untuk suatunilai impedansi karakteristik Zo dan konstanta dielektriksubstrat ε r , rasio lebar saluran transmisi dan ketebalansubstrat dapat ditentukan dengan menggunakanpersamaan (2) dan (3) dibawah ini :Zo ∈ r + 1 ∈ r −1⎛0.11⎞A =+ ⎜0.23+ ⎟60 2 ∈ r + 1⎝∈ r ⎠50 4.3 + 1 4.3 −1⎛0.11⎞=+ ⎜0.23+ ⎟60 2 4.3 + 1⎝4.3 ⎠= 1.3693 + 0.6296 (0.255)= 1.53Gambar 3. Analisa frekuensi pertama filter COSUntuk analisa pada frekuensi kedua ditunjukkan olehGambar 4 :ZIN2Z1, θ1Z2,θ2Gambar 4. Analisa frekuensi kedua filter COSUntuk analisa pada frekuensi ketiga ditunjukan olehGambar 5 :Wd⎧ 8eA⎪⎪ e2A− 2⎪= ⎨ ⎡⎪ 2 ⎢⎢B−1− ln⎪ π ⎢⎣⎪⎪⎩∈ −1⎧⎨2∈r ⎩r( 2B−1) + ln( B −1)DenganZo ∈ r + 1 ∈ r −1⎛0.11⎞A =+ ⎜0.23+ ⎟60 2 ∈ r + 1⎝∈ r ⎠⎤0.61⎫⎥+ 0.39 − ⎬⎥∈ r ⎥⎭dan⎦W< 2dW> 2d377πB =2 Zo ∈r( 2 )( 3)Untuk mendapatkan lebar saluran transmisi padaperancangan filter ini, beberapa parameter sebagaiberikut,Zo = 50 ohm,d = 1.6 mm,εr = 4.3 ,dengan asumsi W/d < 2 sehingga, persamaan yangdigunakan adalah :=SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 48Setelah diperoleh dimensi saluran transmisi kemudian dikarakterisasi, sehingga diperoleh nilai return loss < -10dB pada semua frekuensi. Hasil dimensi karakterisasiterlihat pada Gambar 6..W = 0.699 mmL = 11.58 mmW = 1 mmL = 57.1 mmGambar 8. Layout Multiband Cross Open StubIII. ANALISA DAN PEMBAHASANW = 3.076 mmL = 10 mmW = 0.928 mmL = 2.24 mmW = 0.928 mmL = 2.24 mmW = 0.699 mmL = 30.55 mmW = 0.699 mmL = 11.58 mmW = 3.076 mmL = 10 mmGambar 6. Dimensi Multiband Cross Open Stub2.5 Konfigurasi Multiband Filter dengan CrossOpen StubHasil karakterisasi dimensi dari COS terlihat padaGambar 7. Nilai Zo sebanding dengan mikrostripselebar 3.07mm. Gambar 7 tersebut memperlihatkanbahwa nilai S 11 < - 10 dB pada semua frekuensikerjanya. Pada frekuensi GSM, nilai S 11 pada 950 MHzsebesar -21.5 dB. Sementara pada frekuensi WCDMA1,850 GHz, nilai S 11 sebesar -25.43 dB. Selain itu, padafrekuensi LTE 2,65 GHz, nilai S 11 sebesar -22,9 dB.Setelah mensimulasikan dengan menggunakanperangkat lunak ADS untuk mendapatkan parameterparameteryang diinginkan sesuai spesifikasiperancangan, untuk selanjutnya dipabrikasi. Hasilfabrikasi tersebut diukur parameter-parameternya.Parameter-parameter yang akan diukur yaitu S 11 danS 21 -nya. Pengukuran dilakukan dengan menggunakannetwork analyzer pada ruang Lab. TelekomunikasiAnechoic Chamber lantai 4 Departemen Teknik Elektro,Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. Pengukuranparameter filter dilakukan melalui pengukuran portganda, karena filter memiliki 2 port yaitu port input(port 1) dan port output (port 2).3.1 Hasil SimulasiPada subab ini akan membahas insertion loss, returnloss, VSWR dan Group delay pada filter COS danFolded DCOS. Hasil simulasi S 11 dan S 21 multibandBPF dengan COS terlihat pada Gambar 9.Gambar 7. Hasil Simulasi S 11 Multiband Cross Open StubLayout hasil rancangan filter dengan COS terlihat padaGambar 8 dibawah ini.ISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 9. Hasil simulasi S 11 dan S 21 multiband BPFdengan COSPada frekuensi GSM, nilai S11 pada 900 MHz sebesar-11,6 dB sementara pada frekuesi tengahnya sebesar-23,64 dB dan pada batas frekuensi atasnya sebesar-16,15 dB. Sementara pada frekuensi WCDMA, nilaiS 11 pada 1,8 GHz sebesar -20.84 dB sementara padaSNTE-2012

T I | 49frekuesi tengahnya sebesar -24,7 dB dan pada batasfrekuensi atasnya sebesar -17,8 dB. Selain itu, padafrekuensi LTE, nilai S 11 pada 2,6 GHz sebesar -23,1 dB,sementara pada frekuesi tengahnya sebesar -24,4 dB danpada batas frekuensi atasnya sebesar -23,37 dB.Pada frekuensi GSM, nilai insertion loss, S 21 pada 900MHz sebesar -1dB, pada frekuesi tengahnya sebesar -0.57 dB dan pada batas frekuensi atasnya sebesar -0.61dB. Sementara pada frekuensi WCDMA, nilai S 21 pada1,8 GHz sebesar -0.72 dB, pada frekuesi tengahnyasebesar -0.68 dB dan pada batas frekuensi atasnyasebesar -0.75 dB. Selain itu, pada frekuensi LTE, nilaiS 21 pada 2,6 GHz sebesar -0.97 dB, pada frekuesitengahnya sebesar -0.98 dB dan pada batas frekuensiatasnya sebesar -1.03 dBHasil perancangan telah memenuhi spesifikasi yangdiharapkan, dimana nilai return loss saat frekuensi atasmaupun frekuensi bawah kurang dari -10 dB. PadaGambar 9 tersebut juga memperlihatkan nilai insertionloss yang sangat baik, yang mencapaai lebih besar dari -2 dB. Hal ini terjadi karena nilai loss disebabkancoupling hampir tidak ada. Pada Gambar 10memperlihatkan nilai VSWR multiband BPF denganCOS.Gambar 11. Hasil simulasi Group Delay multiband BPFdengan COSPada frekuensi GSM, nilai VSWR pada 950 MHzsebesar 0.8 ns. Sementara pada frekuensi WCDMA,nilai VSWR pada 1,85 GHz sebesar 5,28 ns. Selain itu,pada frekuensi LTE, nilai VSWR pada 2,65 GHzsebesar 5.28.3.2 Hasil PengukuranPada subab ini akan membahas hasil pengukuraninsertion loss, return loss, VSWR dan Group delay padafilter COS dan Folded DCOS. Hasil pengukuran S 11 danS 21 multiband BPF dengan COS terlihat pada Gambar12.Gambar 10. Hasil simulasi VSWR multiband BPFdengan COSPada frekuensi GSM, nilai VSWR pada 950 MHzsebesar 1.14. Sementara pada frekuensi WCDMA, nilaiVSWR pada 1,85 GHz sebesar 1.12. Selain itu, padafrekuensi LTE, nilai VSWR pada 2,65 GHz sebesar1.12. Nilai VSWR memenuhi spesifikasi yangdiharapkan yaitu kurang dari 2.Gambar 11 memperlihatkan nilai group delay kurangdari 1 ns, sehingga dapat disimpulkan bahwa filter initidak mengalami perubahan fasa yang signifikan.Perubahan fasa yang besar dapat mengakibatkan distorsisinyal yang didapatkan.Gambar 12. Hasil pengukuran return loss dan insertionloss Filter COSApabila ukur berdasarkan bandwidth -10 dB maka akandiperoleh nilai bandwidth sebesar.Bandwidth GSM =1060MHz–890MHz = 170 MHzBandwidth WCDMA= 2000 MHz – 1700 MHz =300 MHzBandwidth LTE =2910MHz–2410MHz=500 MHzHasil pengukuran filter setelah dikarakterisasimenunjukkan terjadi sedikit pergeseran dan pelebaranbandwidth filter jika dibandingkan dengan simulasi.Pada frekuensi GSM, nilai S 11 pada 890 MHz sebesar-10,16 dB, pada frekuesi tengahnya sebesar -24,4 dBdan pada batas frekuensi atasnya sebesar -16,05 dB.Sementara pada frekuensi WCDMA, nilai S 11 pada 1,8SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 50GHz sebesar -20.4 dB, pada frekuesi tengahnya sebesar-25.6 dB dan batas frekuensi atasnya sebesar -16.7 dB.Selain itu, pada frekuensi LTE, nilai S 11 pada 2,6 GHzsebesar -22,1 dB, pada frekuesi tengahnya sebesar -25,4dB dan pada batas frekuensi atasnya sebesar -22,7dB.Sementara itu, nilai insertion loss pada frekuensi GSM,nilai S 21 pada 890 MHz sebesar -1.1 dB, padafrekuesi tengahnya sebesar -0.77 dB dan pada batasfrekuensi atasnya sebesar -0.81 dB. Pada frekuensiWCDMA, nilai S 21 pada 1,8 GHz sebesar -0.62 dB,pada frekuesi tengahnya sebesar -0.68 dB dan batasfrekuensi atasnya sebesar -0.65 dB. Selain itu, padafrekuensi LTE, nilai S 21 pada 2,6 GHz sebesar -0.99 dB,pada frekuesi tengahnya sebesar -0.95 dB dan padabatas frekuensi atasnya sebesar -1.2 dBHasil perancangan telah memenuhi spesifikasi yangdiharapkan, dimana nilai return loss saat frekuensi atasmaupun frekuensi bawah kurang dari -10 dB. PadaGambar 12 tersebut juga memperlihatkan nilai insertionloss yang sangat baik, mencapai lebih besar dari -2 dB.Hal ini terjadi karena nilai loss disebabkan couplinghampir tidak ada.Gambar 13 memperlihatkan nilai VSWR multibandBPF dengan COS.impedansi antara sumber dengan beban tidak matching.Seharusnya nilai dari VSWR yang dihasilkan bernilaiideal antara 1 – 2.Selain itu, pada Gambar 14. memperlihatkan nilaiGroup delay multiband BPF dengan COS.Gambar 14. Hasil pengukuran Group Delay multibandBPF dengan COSPada frekuensi GSM, nilai group delay pada 950 MHzsebesar 0.55 ns. Pada frekuensi WCDMA, nilai groupdelay pada 1,85 GHz sebesar 0.49 ns. Pada frekuensiLTE, nilai group delay pada 2,65 GHz sebesar 0.5 ns.Nilai group delay ini kurang dari 1 ns, sehingga dapatdisimpulkan bahwa filter ini tidak mengalami perubahanfasa yang signifikan. Perubahan fasa yang besar dapatmengakibatkan distorsi sinyal yang didapatkan.Idealnya untuk penyolderan komponen berdimensi kecilbiasanya dilakukan oleh mesin yang memiliki tingkatkepresisian penyolderan yang sangat tinggi. Gambar 15grafik perubahan epsilon relative pada FR4 relatifterhadap perubahan frekuensi.Gambar 13. Hasil pengukuran VSWR multiband BPFdengan COSPada frekuensi GSM, nilai VSWR pada 940 MHzsebesar 1.12. Pada frekuensi WCDMA, nilai VSWRpada 1,85 GHz sebesar 1.1. Selain itu, pada frekuensiLTE, nilai VSWR pada 2,65 GHz sebesar 1.15. Ketikamerancang suatu rangkaian yang bekerja pada frekuensitinggi, maka perlu diperhatikan suatu parameter yangdinamakan VSWR yang berhubungan dengan kualitasdari sinyal yang diperoleh oleh beban. Pada frekuensitinggi, jika rangkaian tersebut tidak memiliki nilaiVSWR yang bagus atau idealnya adalah bernilai 1,maka akan terjadi gelombang pantul yang seharusnyagelombang tersebut diterima oleh beban. Adanyagelombang pantul tersebut disebabkan oleh nilaiISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 15. Grafik perubahan epsilon relative pada FR4relatif terhadap perubahan frekuensi3.3 Analisis Kesalahan UmumSecara garis besar ada beberapa penyebab yangmenyebabkan hasil pengukuran parameter filter tidaksesuai dengan hasil simulasi atau dengan kata lainSNTE-2012

T I | 51mengalami pergeseran nilai. Penyebab-penyebab ituantara lain :1. Perancangan dengan ADS tidak memperhitungkantebal tembaga dari substrat yang dipakai, tetapikenyataannya tembaga pada substrat memilikiketebalan walaupun kecil2. Bahan substrat memiliki nilai toleransi konstantadielektrik substrat yaitu sekitar ε = 4,3 ± 0,02 sertaadanya nilai toleransi pada loss tangent substrat.3. Simulasi tidak memperhitungkan tingkattemperatur dan kelembaban udara, tetapi pada saatpengukuran temperatur dan tingkat kelembabanberpengaruh pada propagasi gelombang danresistansi udara.4. Proses penyolderan konektor SMA denganmikrostrip yang kurang baikSelain itu, hal ini disebabkan oleh karakteristik substratyang tidak ideal.IV. SIMPULANTelah dirancang multiband BPF yang bekerja untukmenunjang teknologi transceiver multiband padafrekuensi 900 MHz untuk GSM, 1,8 GHz untukWCDMA, dan 2,6 GHz untuk LTE. Perancanganmenggunakan COS. Pada hasil simulasi didapatkannilai parameter sesuai yang diinginkan pada spesifikasi.Untuk hasil pengukuran menunjukkan multiband filterterjadi pergeseran frekuensi tengah sebesar 5-10 MHz.V. REFERENSI[1] Hasemi. Hosein, “Integrated Concurent Multiband Radiosand Multiple Antenna System”. Ph.D. Dissertation.California Institute of Technology. California. September2005.[2] C.-H. Lee C.-I. Hsu, and H.-K. Jhuang, “Design of a newtri-band microstrip BPF using combined quarterwavelengthSIRs,” IEEE Microw. Wieless Compon. Lett.,vol. 16, pp. 594-596, Nov. 2006.[3] M.-L. Xue, and Q.-X. Chu, “Design of Triple-bandBandpass Filter Using Tri-section Stepped-ImpedanceResonators,” in Proc. Int. Conf. Microw. Milli. Tech.,2009, pp. 1261-1263.[4] Chung-I G. Hsu, “Tri-Band Bandpass Filter With SharpPassband Skirts Designed Using Tri-section SIR” IEEEMicrow. Wieless Compon. Lett., vol. 18, , January. 2008.[5] M.-L. Xue, and Q.-X. Chu, “A novel triple-band filterwith transmission zeros using tri-section SIRS,” in Proc.Int. Conf. Microw. Milli. Tech., 2008, pp. 1261-1263.[6] Q.-X. Chu. “Advanced Triple-Band Band Pass FlterUsing Tri-Section SIR” Electronic Lett. Vol. 44 No. 4.14th February 2008[7] Yu-Cheng Chen, Yi-Huan Hsieh. “Tri-band MicrostripBPF Design Using Tri-section SIRs” in Proc. Int. Conf.Microw. Milli. Tech., 2007.[8] Abdullah Eroglu, Robert Smith.” Triple Band BandpassFilter Design and Implementation Using SIRs” 26thAnnual Review of Progress in Applied ComputationalElectromagnetics April 26 - 29, 2010 - Tampere, Finland.[9] Y.-C. Chiou ”Planar Multiband Bandpass Filter withMultimode Stepped-Impedance Resonators” Progress InElectromagnetics Research, Vol. 114, 129-144, 2011.[10] Chi-Feng Chen, Ting-Yi Huang ”Design of Dual- andTriple-Passband Filters Using Alternately CascadedMultiband Resonators” IEEE Trans. Microw. TheoryTech., vol. 54, pp. 3550, Jul. 2006.[11] Marjan Mokhtaari, Jens Bornemann “Coupling-MatrixDesign of Dual and Triple Passband Filters” IEEE Trans.Microw. Theory Tech., vol. 54, pp. 3940, Nov. 2006.[12] Cédric Quendo, Eric Rius” [12] Narrow bandpass filterusing dual-behavior resonators based on steppedimpedancestubs and different-length stubs” IEEE Trans.Microw. Theory Tech., vol. 52, No. 3, March. 2004.[13] Q.-X. Chu, F.-C. Chen, Z.-H. Tu, and H. Wang, “A novelcrossed resonator and its applications to bandpass filters,”IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 57, pp. 1753–1759, Jul. 2009.[14] Jae-Ryong Lee, Jeong-Hoon Cho “New compactbandpass filter using microstrip 4 resonators with openstub inverter”.A IEEE Microw. Wieless Compon. Lett.,vol. 10, Dec. 2000.[15] Feng, Wenjie. “Novel Tri-band Microstrip BandpassFilter Using Openstub with Different Length” IEEEconfrence.2009.[16] Wenjie Feng, Minh Tan Doan, “Compact Tri-bandBandpass Filter Based on Short Stubs and Crossed OpenStubs” International Conference on AdvancedTechnologies for Communications 2010.[17] Hui Zhu, Li Gao “Design of Quad-band Bandpass FilterUsing Open- and Short-stub-Ioaded Resonators” CrossStrait Quad-Regional Radio Science and WirelessTechnology Conference. 2011.[18] D. Packiaraj, M. Ramesh “Design of a Tri-Section FoldedSIR Filter” A IEEE Microw. Wieless Compon. Lett.,Vol.16, No. 5, May 2006SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 52MONITORING POSISI KERETA REL LISTRIK JAKARTA-BOGORMENGGUNAKAN GPS DAN KOMUNIKASI GSMWhempy 1 ,Dani Rahmaniar 2 , Dian Figiana 3 , Murie Dwiyaniti 4 dan Kendi Moro NS 51,2,3,4,5. Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Jl Prof G.A Siwabessy, Depok, 16425, IndonesiaE-mail:murie_dwiyaniti@yahoo.comAbstrakKereta Api Listrik (KRL) merupakan salah satu transportasi yang diminati oleh masyarakat. Karena cepat dan hargatiket kereta yang relative murah. Namun informasi posisi KRL belum dilakukan secara real time sehingga apabilaterjadi keterlambatan atau gangguan, pengguna KRL tidak dapat mengetahuinya. Pada penelitian ini dibuat sistemmonitoring posisi KRL menggunakan teknologi GPS dan komunikasi GSM. GPS receiver ditaruh di dalam KRLsehingga dapat menerima data posisi KRL, data tersebut difilter oleh Arduino dan dikirimkan dalam bentuk SMSmelalui jaringan GPRS ke modem GSM pada display stasiun dan server/komputer. Tampilan posisi KRL pada displaystasiun dalam bentuk lampu LED yang menyala. Sedangkan tampilan posisi KRL pada server dalam bentuk peta digitaldengan software Map Info. Hasilnya system ini mampu untuk memonitor posisi KRL mulai dari stasiun Jakarta Kotasampai Stasiun Bogor secara real time dan akurat.AbstractKeretaApiListrik (KRL) is one of the transportation demand by society. Due to fast and train ticket prices are relativelycheap. However, the position information KRL has not done in real time so that in the event of delays or interruption,KRL users can not know. In this study has been made KRL positioning monitoring system using GPS technology andGSM communications. GPS receiver placed in order to receive the KRL position data, the data is filtered by theArduino and delivered in the form of SMS by GPRS to the GSM modem on a display station and server / computer.Display KRL position on a display station in the form of LED lights are lit. While the display position of KRL on theserver in the form of digital map software Map Info. As a result the system is able to monitor the position of the KRLfrom Jakarta Kota to Bogor station in real time and accurately.Keywords : KRL, GPS, GSM modem, Monitoring System1. PendahuluanKereta Rel Listrik (KRL) merupakan salah satutransportasi darat yang sangat diminati oleh pendudukdi Indonesia khususnya kota Jakarta, Depok, danBogor. Mereka memilih KRL karena memilikibeberapa kelebihan antara lain lebih efisien dari segiwaktu, harga lebih ekonomis dan kenyamanan.Namun banyak pengguna KRL yang mengeluh ataspelayanan pengelola KRL yang jauh dari katamemuaskan. Contohnya adalah kedatangan KRL kestasiun tidak sesuai dengan jadwal yang ada akibatnyapara pengguna tidak mempercayai jadwal yangtercantum di stasiun tersebut dan ketika pengguna kestasiun untuk menunggu kereta datang, pengguna tidakmengetahui dimana posisi kereta itu.Untuk mengatasi hal tersebut dibutuhkansuatu alatuntuk memonitoring posisi KRL secara real time agarpengguna dapat mengetahui posisi KRL, jarak,danwaktu tempuh setiap saat.Dalam penelitian ini akan membuat sebuah sistemmonitoring posisi KRL menggunakan teknologi GPS.Posisi KRL dikirim dalam bentuk SMS denganteknologi GPRS untuk ditampilkan dalam peta digitalyang berada di server dan display posisi berupa lampuLED yang berada di stasiun.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T I | 532. Metode PenelitianLangkah penelitian ini dilakukan dengan tahapanmengikuti model Linier Sequential Model (LSM) yangterdiri dari 4 tahap yang berulangya itu tahap analisisdan studi literatur, desain/perancangan, perakitan(assembly-hardware), pengkodean (coding-software),dan pengujian. Keempat tahapan akan berulang hinggadipenuhinya kondisi ideal yaitu system berfungsidengan baik sesuai yang direncanakan.Perangkat keras yang akan dirancang, dibuat, diuji dandianalisa adalah:1. Bagian pertama yaitu perancangan dan pembuatanalat navigasi pada KRL.2. Bagian kedua adalah perancangan dan pembuatanmonitoring dalam bentuk display yang diletakkan distasiun.3. Bagian ketiga adalah membuat visualisasi penjejakposisi KRL pada peta digital untuk monitoring dikomputer.Perangkat lunak terdiri dari 3 bagian, yaitu:1. Pembuatan program mikrokontroler Arduino yangakan diletakkan pada KRL. Program Arduinomengunakan software Arduino.exe dengan bahasapemrograman C. Tujuan pembuatan program iniadalah untuk mengambil data posisidari GPS,mengolahnya dan mengirimkan data tersebut kestasiun dan server. Data dikirim dalam bentuk SMSmenggunakan teknologi GPRS.2. Pembuatan program mikrokontroler AVR AtMega128 yang akan diletakkan pada stasiun. Programmikrokontroler menggunakan software Codvisiondengan bahasa pemrograman C. Program inidigunakan untuk menerima SMS data posisi dariGPRS yang berada di KRL dan menampilkan datatersebut dalam display peta yang ditandai denganmenyalanya lampu tanda.3. Pembuatan software pada server. Software padaserver ada dua yaitu software Visual Basic danMapInfo yang terhubung dengan Geomarble.Program visual basic digunakan untuk mengolah danmemfilter data posisi KRL yang dikirim dalambentuk SMS oleh GPRS pada KRL. Lalu datatersebut dikirim ke Notepad. MapInfo adalahsoftware pembuat peta digital. Setiap stasiun mulaiJakarta-Depok-Bogor digambar dalam MapInfo.Data posisi yang berada di Notepad akan dikirimkanke Geomarble sehingga posisi KRL akan tampakpada peta digital yang telah dibuat di MapInfo.Pengambilan data serta pengujiannya selain dilakukandi laboratorium juga dilakukan di jalur KRL Jakarta-Depok-Bogor. Flowchart rancangan perangkat lunakpenelitian dapat dilihat pada Gambar 1.GSM displaymenerima SMSdata posisi dariGSM KRLData posisi dikirim keMikrokontrollerPosisi KRL ditampilkanpada display stasiunSTOPSTARTGPS receivermenerima dataposisi dari satelitData posisi dikirim keMikrokontrollerMikrokontroller mengirim dataposisi ke display dan serverdengan SMSGSM servermenerima SMSdata posisi dariGSM KRLData posisi dikirim ke serverdan difilter oleh VBData yang difilter dikirim kenotepadNotepad mengirim data keMap InfoPosisi KRL ditampilkanpada peta digital dalamLaptoSTOPGambar 1 Flowchart metode penelitian3. Hasil dan Pembahasan3.1 Perangkat keras (Hardware)Perangkat keras yang dibuat terdiri dari 3 (tiga) bagian,yaitu: system pada KRL, system pada stasiun, dansystem pada server. Gambar visualisasi perangkat kerasdapat dilihat pada Gambar 2, 3 dan 4.Gambar 2 Visualisasi alat modul GPSGambar 3 Visualisasi Peta display stasiunSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 54Tabel 1. Koordinat lokasi stasiun dari GPSGambar 4 Visualisasi alat peta digital pada server3.2 Perangkat Lunak (Software)3.2.1 Pemrograman sistem GPS di KRLProgram Arduino pada KRL dibuat untuk menerimadata dari GPS dan mengirimkan data tersebut ke stasiundan server. Pengiriman data melalui SMS denganmenggunakan teknologi GPRS. Flowchart prosespengiriman data posisi KRL dari GPS ke stasiun danserver dapat dilihat pada Gambar 5.GPS receiver akan menerima data-data dari satelitsebagai berikut:$GPRMC,075620.000,A,0622.2946,S,10649.4400,E,3.30,320.18,210911,,*1F$GPGGA,075621.000,0622.2937,S,10649.4394,E,1,06,1.8,96.9,M,2.5,M,,0000*41$GPGSA,A,3,04,10,28,08,07,05,,,,,,,3.1,1.8,2.5*3B$GPRMC,075621.000,A,0622.2937,S,10649.4394,E,3.16,327.94,210911,,*15Data-data yang berasal dari GPS tidak semuanyadigunakan.Tujuan utama pada penelitian ini hanyauntuk menentukan posisi KRL sehingga data-data yangdiambilhanya data posisi saja. Tugas Arduino adalahmengambil data-data yang diperlukan yaitu data posisikoordinat lintang (latitude), bujur (longitude), waktusekarang standar UTC (UTC time), dan kecepatan(speed over ground).Hasil koordinat posisi KRL yangberhenti disetiap stasiun dari Jakarta-Depok-Bogordapat dilihat pada Tabel 1.STARTModul GPS ONGPS Recaivermenerima data datadari satelitGPS Receiver mengirim dataposisi ke mikrokontrolerData difilter olehmikrokontroler sesuaikebutuhanData yang sudah difilterdikirim ke GSMGSM mengirimkan databerupa SMSSTOPGambar 5.Flowchat sistem GPS pada KRLISBN: 978-602-97832-0-9NO. LOKASI KOORDINAT1. Stasiun Jakarta Kota $GPRMC,041131.000,A,0608.2084,S,10649.0833,E,25.04,74.85,260612,,*16$GPRMC,041228.000,A,0608.4493,S,10649.3655,E,5.17,148.75,260612,,*152. StasiunJayakarta $GPRMC,041228.000,A,0608.4493,S,10649.3655,E,5.17,148.75,260612,,*15$GPRMC,041309.000,A,0608.4803,S,10649.3790,E,4.57,207.18,260612,,*1C$GPRMC,041422.000,A,0608.9654,S,10649.6028,E,4.78,186.21,260612,,*1F3. StasiunManggaBesar $GPRMC,041422.000,A,0608.9654,S,10649.6028,E,4.78,186.21,260612,,*1F$GPRMC,041449.000,A,0608.9675,S,10649.6218,E,3.77,100.59,260612,,*194. StasiunSawahBesar $GPRMC,041616.000,A,0609.6230,S,10649.6430,E,3.25,32.53,260612,,*2B$GPRMC,041638.000,A,0609.6323,S,10649.6626,E,4.68,142.68,260612,,*11$GPRMC,041716.000,A,0609.8491,S,10649.7470,E,17.50,136.07,260612,,*2F5. StasiunJuanda $GPRMC,041815.000,A,0610.0452,S,10649.8252,E,17.73,177.75,260612,,*24$GPRMC,041936.000,A,0610.5430,S,10649.8213,E,16.54,165.12,260612,,*266. StasiunGambir $GPRMC,041936.000,A,0610.5430,S,10649.8213,E,16.54,165.12,260612,,*26$GPRMC,042131.000,A,0610.6083,S,10649.8322,E,2.78,135.81,260612,,*127. StasiunGondangdia $GPRMC,042316.000,A,0611.1763,S,10649.9458,E,7.59,190.11,260612,,*11$GPRMC,042435.000,A,0611.8092,S,10650.3803,E,21.41,143.18,260612,,*2D8. StasiunCikini $GPRMC,042651.000,A,0612.3505,S,10650.7621,E,13.43,142.40,260612,,*2B$GPRMC,042917.000,A,0612.6192,S,10650.9780,E,10.34,149.37,260612,,*259. StasiunManggarai $GPRMC,042917.000,A,0612.6192,S,10650.9780,E,10.34,149.37,260612,,*25$GPRMC,043210.000,A,0613.5188,S,10651.4987,E,11.55,180.92,260612,,*28$GPRMC,043316.000,A,0613.6417,S,10651.5067,E,13.02,172.22,260612,,*2F10. StasiunTebet $GPRMC,043210.000,A,0613.5188,S,10651.4987,E,11.55,180.92,260612,,*28$GPRMC,043316.000,A,0613.6417,S,10651.5067,E,13.02,172.22,260612,,*2F$GPRMC,043447.000,A,0614.4455,S,10651.5170,E,11.12,183.72,260612,,*2011. StasiunCawang $GPRMC,043447.000,A,0614.4455,S,10651.5170,E,11.12,183.72,260612,,*20$GPRMC,043539.000,A,0614.5407,S,10651.5198,E,18.38,179.13,260612,,*2B12. Stasiun Duren Kalibata $GPRMC,043706.000,A,0615.1969,S,10651.3610,E,21.54,203.93,260612,,*22$GPRMC,043810.000,A,0615.2789,S,10651.3285,E,8.82,194.86,260612,,*18$GPRMC,043913.000,A,0615.7693,S,10651.1033,E,13.14,202.65,260612,,*2C13. StasiunPasarMingguBaru$GPRMC,043913.000,A,0615.7693,S,10651.1033,E,13.14,202.65,260612,,*2C$GPRMC,044007.000,A,0615.8522,S,10651.0646,E,18.68,207.45,260612,,*23$GPRMC,044149.000,A,0616.8250,S,10650.7237,E,23.65,190.34,260612,,*2314. StasiunPasarMinggu $GPRMC,044149.000,A,0616.8250,S,10650.7237,E,23.65,190.34,260612,,*23$GPRMC,044328.000,A,0616.9764,S,10650.6979,E,10.00,200.42,260612,,*2D15. StasiunTanjung Barat $GPRMC,044930.000,A,0619.7449,S,10650.0404,E,17.00,159.07,260612,,*2B16. StasiunLentengAgung $GPRMC,045026.000,A,0619.8192,S,10650.0758,E,19.76,150.83,260612,,*2817. StasiunUniversitasPancasila18. StasiunUniversitasIndonesia$GPRMC,045115.000,A,0620.2449,S,10650.0851,E,27.58,196.92,260612,,*27$GPRMC,045211.000,A,0620.3947,S,10650.0451,E,9.76,190.65,260612,,*10$GPRMC,045337.000,A,0621.1165,S,10649.9318,E,31.86,185.52,260612,,*21$GPRMC,045431.000,A,0621.5479,S,10649.8994,E,12.15,171.28,260612,,*2E$GPRMC,045504.000,A,0621.5665,S,10649.8979,E,1.03,137.96,260612,,*1719. StasiunPocin $GPRMC,045638.000,A,0622.0626,S,10649.9462,E,24.94,186.71,260612,,*26$GPRMC,045744.000,A,0622.1867,S,10649.9099,E,9.77,204.18,260612,,*1220. StasiunDepokBaru $GPRMC,050004.000,A,0623.3442,S,10649.3498,E,22.26,206.94,260612,,*29$GPRMC,050117.000,A,0623.4670,S,10649.2873,E,12.SNTE-2012

T I | 5571,228.07,260612,,*21$GPRMC,050257.000,A,0624.2033,S,10649.0371,E,12.83,194.42,260612,,*2521. StasiunDepok $GPRMC,050257.000,A,0624.2033,S,10649.0371,E,12.83,194.42,260612,,*25$GPRMC,050446.000,A,0624.2509,S,10649.0210,E,12.24,190.65,260612,,*25$GPRMC,050936.000,A,0626.7871,S,10648.1880,E,25.40,205.71,260612,,*2522. StasiunCitayam $GPRMC,050936.000,A,0626.7871,S,10648.1880,E,25.40,205.71,260612,,*25$GPRMC,051117.000,A,0626.9509,S,10648.1362,E,11.71,194.76,260612,,*2D$GPRMC,051534.000,A,0629.4455,S,10647.7068,E,25.16,190.02,260612,,*2323. StasiunBojongGede $GPRMC,051534.000,A,0629.4455,S,10647.7068,E,25.16,190.02,260612,,*23$GPRMC,051709.000,A,0629.6280,S,10647.6972,E,17.07,183.08,260612,,*29$GPRMC,052004.000,A,0631.3942,S,10648.0745,E,38.61,174.82,260612,,*2D24. StasiunCilebut $GPRMC,052050.000,A,0631.7919,S,10648.0413,E,16.46,182.15,260612,,*28$GPRMC,052220.000,A,0631.8848,S,10648.0366,E,16.18,185.15,260612,,*2E25. Stasiun Bogor $GPRMC,052823.000,A,0635.4023,S,10647.4896,E,18.90,195.69,260612,,*21$GPRMC,052913.000,A,0635.5994,S,10647.4456,E,7.87,182.57,260612,,*14Penjelasan kode koordinat yang diperoleh dari GPSpada Tabel 1 dengan mengambil salah satu koordinatlokasi stasiun Universitas Indonesia, yaitu :$GPRMC,045431.000,A,0621.5479,S,10649.8994,E,12.15,171.28,260612,,*2EMaka keterangannya sebagai berikut :$ : setiap kalimat diawali dengan tanda ‘$’GP : Jenis talker ID yang ada pada spesifikasiNMEA 0813 untuk data keluaran GPS receiverRMC(Recommended Minimum Specific): spesifikasidata minimal Global Navigation Satellite System(GNSS) yang direkomendasikan (protocol header)045431.000: UTC time / position (hhmmss.sss)A : status valid0621.5479: garis lintang/latitude (Ddmm.mmmm)S : N/S indicator dalam hal ini selatan (South)10649.8994: garis bujur/longitude (Dddmm.mmmm)E : E/W indicator dalam hal ini timur (East)12.15 : speed over ground (knots)171.28: Course Over Ground (degrees)260612 :date (Ddmmyy),, : Magnetic Variation*2E : check sumSebagian besar informasi koordinat stasiun dilakukansampling atau proses pencuplikan data lebih dari sekali.Sebagaimana contoh koordinat stasiun UniversitasIndonesia yang memiliki dua (2) koordinat. Masingmasingmempunyai UTC position yang berbeda.3.2.3 Pemrograman sistem monitoring di peta digitalpada serverAlur pembuatan program di server adalah sebagaiberikut:1. Setelah SMS berupa data-data posisi diterima olehGSM server maka pada GSM server akan terlihatkode sebagai berikut:+CMTI: "SM",1Kode tersebut mengindikasikan bahwa ada SMSmasuk/diterima.2. SMS tersebu takan dibaca oleh VB denganperintah AT-commandAT+CMGR= 1Maka di VB akan terlihat tampilan sebagai berikut:+CMGR: "REC NREAD","+6281808933491",,"12/09/21,14:52:39+00"$GPRMC,075229.000,A,0622.2830,S,10649.3967,E,0.21,3.39,210911,,*1B3. Tahap selanjutnya adalah program VB akanmengambil data yang penting saja dan ditambahmenjadi 3 posisi yang sama yaitu :$GPRMC,075229.000,A,0622.2830,S,10649.3967,E,0.21,3.39,210911,,*1B$GPRMC,075230.000,A,0622.2830,S,10649.3967,E,0.21,3.39,210911,,*1B$GPRMC,075231.000,A,0622.2830,S,10649.3967,E,0.21,3.39,210911,,*1BData ini akan disimpan dalam Notepad untukkebutuhan Geogrhapic Tracker4. Program Map info akan menampilkan peta digitalseperti tampak pada Gambar 6.Gambar 6 Tampilan peta digital pada Map info5. Untuk menampilkan posisi KRL menggunakansoftware Geogrhapic Tracker. Software ini akanmemanggil data poisisi yang berada di Notepad.Setelah running maka tampilan GeogrhapicTracker dapat dilihat pada Gambar 7.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 56startGSM modemmenunggu SMSMikrokontrollermengecek SMSTidakada SMSGambar 7. Tampilan Geogrhapic Tracker ketika runningHasil tampilan posisi KRL dapat dilihat pada Gambar8,9. Posisi KRL ditandai dengan tanda bintang hitam.AdaMikrokontrollermembaca SMSsesuaiformatTidakMikrokontrollermenghapus SMSYaMikrokontrollermembandingkan dataposisistopData posisi beradadiantara datapembanding 1-50TidakMikrokontrollermenyalakan LEDdan menampilkaninformasi pada LCDMikrokontrollermenampilkaninformasi pada LCDYaData posisi disimpandi arrayYaData posisi beradadiantara datapembanding 1-50TidakGambar 8. Posisi KRL di Stasiun JayakartaGambar 10. Flowchart sistem monitoring display stasiunPada sistem monitoring display stasiun, data posisi KRLdari GPS yang diterima oleh AVR ATMega 128 akandibandingkan dengan data posisi stasiun yang telahdibuatkan database-nya. Jika data posisi KRL sama atauberada diantara data pembanding 1-50, maka lampuLED sebagai indikator stasiun tersebut akan menyaladan LCD akan menampilkan kecepatan KRL.Gambar 9. Posisi KRL di Stasiun Sawah BesarGambar 8 dan 9 merupakan tampilan peta digitalMapInfo yang tersimpan di server. Menampilkan posisiKRL di stasiun Jayakarta dan Sawah besar. Setiap posisiKRL akan terekam jejaknya di peta digital.3.2.4 Pemrograman sistem monitoring di petadisplay pada stasiunProgram mikrokontroler AVR AtMega 128 padastasiun dibuat untuk menerima data posisi dalam bentukSMS dari KRL dan menampilkan data posisi tersebutdalam display dan LCD.Flowchart proses penerimaandata posisi KRL dan proses menampilkan data didisplay stasiundapat dilihat pada Gambar 10.ISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 11 merupakan hasil setelah menerima SMSberupa data posisi beserta isi SMS yang diterima,$GPRMC,052839.000,A,0635.4217,S,10647.4660,E,0.19,187.33,260612,,*25Lampu indikator LED pada posisi stasiun Bogormenyala dan display LCD menampilkan informasikecepatan KRL pada saat itu 0.19 knotGambar 11 Gambar hasil pengujian penerimaan SMSData posisi stasiun BogorSNTE-2012

T I | 574. SimpulanMonitoring posisi kereta rel listrik (KRL) Jakarta-Bogordengan menggunakan GPS dan komunikasi GSM telahterbangun dengan menunjukkan unjuk kerja memuaskan.Informasi setiap koordinat stasiun yang dilalui mulairute awal dari stasiun Jakarta Kota hingga stasiun Bogorberikut kecepatannya dapat ditampilkan pada displayLCDsecara akurat dan realtime. Jejak posisi KRL dapatterpantau pula di server dengan menggunakan fasilitaspeta digital.Daftar AcuanGambar 12Gambar hasil pengujian penerimaan SMS dataposisi stasiun CilebutGambar 12 merupakan hasil setelah menerima SMSberupa data posisi beserta isi SMS yang diterima.$GPRMC,052114.000,A,0631.8374,S,10648.0417,E,1.25,142.92,260612,,*1FLampu indikator LED pada posisi stasiun Bogormenyala dan display LCD menampilkan informasikecepatan KRL pada saat itu 1.25 knot[1]. Murie Dwiyaniti, Djoni Ashari, Kendi MoroNS, Jurnal Elite, Volume 2, No.2, 2011[2]. Andi Sunyoto, Proseding SeminarNasionalTeknologi (SNT 2007)[3]. Stefan van der Spek, Jeroen van Schaick, Peterde Bois, Remco de Haan, ISSN 1424-8220,2009SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 58ANALISIS PENERAPAN METODE KONVOLUSI UNTUK REDUKSIDERAU PADA CITRA DIGITALRika Novita Wardhani 1 , Mera Kartika Delimayanti 21,2 Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri JakartaJl. Prof Dr. G. A. Siwabessy Kampus UI Depok, Indonesia 16424Email : rikanov89@yahoo.com, mera@elektro.pnj.ac.idAbstrakDerau (noise) dalam pengolahan citra digital merupakan gangguan yang disebabkan oleh menyimpangnya data digitalyang diterima oleh alat penerima data gambar. Saat ini terdapat banyak metode untuk mengurangi derau pada citradigital. Noise memiliki tiga jenis yakni noise Aditif, Gaussian dan Speckle. Salah satu metode yang dapat digunakandengan metode konvolusi yang terdiri dari filter lolos bawah (Low Pass Filter), lolos atas ( High Pass Filter), Median,Mean dan Gaussian. Pada penelitian ini akan dilakukan analisis citra digital keluaran dengan penerapan metodekonvolusi untuk reduksi derau dengan berbagai parameter yakni histogram, perhitungan Timing-Run dan perhitunganSNR. Reduksi noise dikenakan pada ketiga jenis noise yakni noise Aditif, Gaussian dan Speckle..AbstractNoise in digital image processing is a disorder caused by deviations of the digital data received by the receiver of theimage data. At present there are many methods for reducing noise in digital images. There are three types of noise,those are additive, Gaussian and Speckle. One method that can be used with the convolution method which consists oflower pass filter (Low Pass Filter), pass on (High Pass Filter), Median, Mean and Gaussian. This research conducted onanalysis on output digital image with the application of the convolution method for noise reduction with differentparameters, whicha are histogram, timing run and SNR calculation. Reduction of noise was imposed on the three typesof noise.Keywords: digital images, noise reduction, methods of convolution, histogram, Timing-Run, SNR.1. PendahuluanCitra (image) merupakan istilah lain untuk gambarsebagai bentuk informasi visual yang memegangperanan penting dalam komponen multimedia. Seiringdengan perkembangan teknologi di bidangkomputerisasi, teknologi pengolahan citra (imageprocessing) telah banyak dipakai di berbagai bidangantara lain bidang kedokteran dan bidang industrihiburan. Pengolahan citra digital merupakan prosesyang bertujuan untuk memanipulasi dan menganalisiscitra dengan bantuan komputer. Hal ini dilakukan untukmendapatkan alternatif solusi sebuah masalah denganhasil yang lebih efisien dan akurasi yang baik, sebagaicontoh untuk deteksi penyakit osteoporosis dari citra X-Rays dan untuk kompresi video [1].Derau (noise) dalam pengolahan citra digital merupakangangguan yang disebabkan oleh menyimpangnya datadigital yang diterima oleh alat penerima data gambar.Alat penerima gambar ini bisa berbentuk berbagaiISBN: 978-602-97832-0-9macam, mulai dari kamera, baik itu jenis kamera analogmaupun jenis kamera digital dan juga scanner. Citradigital sangat rentan mendapatkan serangan derau. Adabeberapa cara yang menyebabkan suatu derau dapatberada di dalam sebuah citra, bergantung bagaimanacitra tersebut diciptakan. Sebagai contoh, jika citramerupakan hasil scan foto yang berasal dari sebuah filmnegatif, maka film negatif ini merupakan sumber derau.Jika citra diperoleh secara langsung dalam formatdigitalnya, mekanisme dalam mendapatkan data digitaltersebut juga dapat menyebabkan adanya derau [2].Saat ini sudah ada berbagai teori dan algoritmakomputer yang digunakan untuk reduksi derau. Reduksiderau merupakan suatu proses untuk mereduksi ataumengurangi derau (noise) pada sebuah citra digital.Sampai saat ini, banyak metode yang telah dicoba untukmengurangi banyaknya derau pada citra digital dengantujuan untuk memperbaiki kualitas citra (ImageEnhancement). Jenis operasi ini bertujuan untukSNTE-2012

T I | 59memperbaiki citra dengan cara manipulasi parameterparametercitra sehingga ciri-ciri khusus dalam citradapat ditonjolkan. Reduksi derau dapat dilakukandengan melakukan penapisan / filtering. Salah satumetode yang dapat digunakan dengan metodekonvolusi. Konvolusi sangat berguna untuk melakukanoperasi penapisan (filtering) pada citra. Banyak tapisyang diimplementasikan dalam bentuk kernel yangdikonvolusikan dengan citra dengan tujuan untukperbaikan kualitas citra, diantaranya adalah lolos bawah(Low Pass Filter), lolos atas ( High Pass Filter),Median, Mean dan Gaussian [3].Derau (Noise) adalah titik-titik pada citra yangsebenarnya bukan merupakan bagian dari citra,melainkan ikut tercampur pada citra karena suatu sebab.Ada tiga macam noise, yaitu:a. Noise AditifNoise aditif adalah noise yang bersifatmenambahkan secara seragam pada sebuahbidang citra dengan varian tertentu. Contohnoise ini adalah noise salt-and-peppers yangmenambahkan aras gelap dan terang pada citra.b. Noise GaussianNoise ini memiliki intensitas yang sesuai dengandistribusi normal yang memiliki rerata (mean)dan varian tertentu.c. Noise SpeckleNoise ini muncul pada saat pengambilan citratidak sempurna karena alasan cuaca, perangkatpengambil citra dan sebagainya. Sifat noise inimulipikatif, artinya semakin besar intensitas citraatau semakin cerah citra, semakin jelas juganoise.Noise muncul biasanya sebagai akibat dari pembelokkanyang tidak bagus (sensor noise, photographic gainnoise). Gangguan tersebut umumnya berupa variasiintensitas suatu piksel yang tidak berkorelasi denganpiksel-piksel tetangganya. Secara visual, gangguanmudah dilihat oleh mata karena tampak berbeda denganpiksel tetangganya. Piksel yang mengalami gangguanumumnya memiliki frekuensi tinggi. Komponen citrayang berfrekuensi rendah umumnya mempunyai nilaipiksel konstan atau berubah sangat lambat. Operasidenoise dilakukan untuk menekan komponen yangberfrekuensi tinggi dan meloloskan komponen yangberfrekuensi rendah [1].Pada umumnya analisa suatu citra dalam domainfrekuensi didasarkan pada teknik konvolusi. Keluarandari sebuah sistem linear dapat diperoleh dari operasikonvolusi antara respon impuls sistem dengan sinyalmasukan. Operasi konvolusi dilakukan denganmenggeser kernel konvolusi piksel per piksel,menghitung piksel keluaran f(i,j), lalu menyimpannyadalam matriks baru. Konvolusi sangat berguna untukmelakukan operasi penapisan (filtering) pada citra. Padapengolahan citra digital, konvolusi dilakukan secara duadimensi pada sebuah citra, seperti ditunjukkan olehpersamaan:(1)dimana f(x,y) adalah citra asalh(x,y) adalah matriks konvolusig(x,y) adalah citra hasil konvolusiBanyak tapis yang diimplementasikan dalam bentukkernel yang dikonvolusikan dengan citra dengan tujuanuntuk perbaikan kualitas citra, diantaranya adalahpenapisan lolos bawah (Low Pass Filter), penapisanlolos atas (High Pass Filter), penapisan nilai rata-rata(Mean Filtering), penapisan nilai tengah (MedianFiltering), dan Gaussian Filtering [3].f(i,j) = A.P 1 + B.P 2 + C.P 3 + D.P 4 + E.P 5 + F.P 6 +G.P 7 + H.P 8 + I.PGambar 1. Ilustrasi Operasi KonvolusiI. Low Pass FilterLow Pass Filter (LPF) adalah proses filter ygmengambil citra dengan gradiasi intensitas yg halus danperbedaan intensitas yg tinggi akan dikurangi ataudibuang. LPF dilakukan untuk menghilangkan ruangderau berfrekuensi tinggi dari sebuah gambar digital.Low pass filter digunakan untuk mengurangi detail darigambar atau justru membuat gambar menjadi lebihkabur dari sebelumnya. Frekuensi tinggi dari sebuahpixel dapat diperlihatkan dengan melihat tingkatketajaman gambar dari pixel tersebut LPF digunakanpada gambar yang memiliki intensitas warna yangrendah. Karena letak noise berada di intensitas rendah,maka dilakukan pencarian pada titik-titik gambar dankemudian akan ditandai sebagai noise. Selanjutnya titiktersebut akan diganti dengan mencari warna rata-rata disekitar titik tersebut [4].II. High Pass FilterHigh Pass Filter (HPF) adalah proses filter yangmengambil citra dengan gradiasi intensitas yang tinggi9SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 60dan perbedaan intensitas yang rendah akan dikurangiatau dibuang. HPF digunakan jika noise diketahuimemiliki intensitas warna tinggi [1].III. Mean FilteringTujuan dari filter mean (averaging filter) adalahmengurangi noise dengan cara merata-rata sekumpulancitra bernoise.IV. Median FilteringMedian filter merupakan suatu metode yang menitikberatkan pada nilai median atau nilai tengah dari jumlahtotal nilai keseluruhan pixel yang ada di sekelilingnya.Filter median merupakan salah satu contoh filter spasialnon linear. Operasi untuk memperoleh nilai medianakan menempatkan nilai yang sangat besar atau sangatkecil berada pada ujung atas atau ujung bawah urutan.Dengan demikian filter median secara umum akanmengganti piksel-piksel yang berderau dengan suatunilai yang dekat dengan piksel-pikseldisekitarnya[5],[6].V. Gaussian FilteringFilter Gaussian adalah filter yang yang merupakanrespon dari fungsi Gaussian. Filter gaussian hampirsama dengan filter mean hanya ada nilai bobot yangtidak rata seperti pada filter rata-rata, tetapi mengikutifungsi Gaussian.dilakukan perhitungan histogram. Berikut adalah hasilpercobaannya. Citra uji sample8 mempunyai ukuran1024 X 710 pixel yang merupakan ukuran citra ujiterbesar. Untuk citra uji dengan ukuran sedang yakniukuran 800 X 785 pixel, sedangkan untuk sample1mempunyai ukuran 320 X 240 pixel merupakan citra ujidengan ukuran kecil. Berikut ini adalah salah satu hasilpengujian pada citra uji yakni sample8.jpg noise jenisSpeckle.A. Aditif NoiseGambar 2. Citra asli dan citra yang terkena derau Aditifbeserta histogramnya2. Metode PenelitianPenelitian dilakukan dengan menggunakan citra digitalsebanyak 50 citra uji yang Aditif, Gaussian danSpeckle. Langkah berikutnya adalah memperlakukansetiap citra yang dikenai derau dengan penapisan(filtering) yang terdiri dari :a. Low Pass Filter (LPF)b. High Pass Filter (HPF)c. Mean Filterd. Median Filtere. Gaussian FilterPerlakuan terhadap citra digital dilakukan sesuaiprosedur yang dilanjutkan dengan melakukanperhitungan variabel terikat yakni berupa :1. Histogram, digunakan untuk menyatakandistribusi data dari nilai derajat keabuan yangmerupakan fungsi untuk menyatakan jumlahkemunculan dari setiap nilai.2. Perhitungan Timing-Run, yakni menghitungberapa lama waktu proses reduksi derau padasuatu citra digital3. Perhitungan SNR, untuk mengukur kinerja suatufilter4. Efektifitas dari kelima jenis filter untuk reduksiderau3. Hasil Penelitian Dan AnalisisHasil penelitian menggunakan 50 citra uji pada berbagaiukuran pixel dengan diberikan noise dan selanjutnyadilakukan penapisan / pemfilteran. Untuk setiap citra ujiISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 3. Citra yang telah dilakukan penapisan/pemfilteran beserta histogramnyaSNTE-2012

T I | 61Untuk setiap citra uji dilakukan perhitungan TimingRun dan SNR. Perhitungan Timing Run masih dalamorde ms (mili sekon) sehingga dilakukan perhitungandari CPU komputer sedangkan untuk SNR terdapat duaperhitungan yakni SNR noise yang dihitung saat citramendapat noise dan SNR filter yang dihitung saat citrayang mendapat noise dikenakan filter. Perhitungantersebut bertujuan untuk mendapatkan analisa efektifitasdari setiap filter terhadap noise. SNR digunakan untukmenentukan kualitas citra setelah dilakukan operasipengurangan noise. Besarnya SNR filter dibandingkandengan SNR noise yang apabila SNR filter lebih besardari SNR noise berarti noise mengecil sehingga filterefektif untuk melakukan reduksi noise danmeningkatkan kualitas citra. Nilai SNR yang tinggiadalah lebih baik karena berarti rasio sinyal terhadapnoise juga tinggi, dimana sinyal adalah citra asli. SNRbiasanya diukur dengan satuan decibles (dB). Percobaandilakukan pada berbagai ukuran citra uji untukmendapatkan rataan data yang seimbang. Selain itu, dari50 citra uji telah dilakukan perhitungan rata-rata untukseluruh besaran yang diinginkan. Berikut ini adalahcontoh tabel hasil perhitungan SNR dan timing rununtuk berbagai macam citra uji sample8.jpg dan tabelhasil perhitungan rata-rata untuk 50 citra uji.MacamNoiseMacamFilterSNRnoiseTabel 1. Tabel perhitungan sample8.jpgSNR (dB)Aditif Gaussian SpeckleT-Run(ms)SNR(dB)T-Run(ms)SNR(dB)19.194 9.1306 10.723Tabel 2. Tabel perhitungan rata-rata 50 citra ujiT-Run(ms)LPF 17.289 718.8 13.698 812.5 15.742 718.8HPF12.066 31.3 4.3918 46.95.137646.9MeanFilter16.365 31.3 13.868 46.9 15.811 46.9MedianFilter23.148 109.4 12.771 187.5 13.722 203.1GaussianFilter18.481 46.9 10.903 46.9 12.678 46.9MacamNoiseMacamFilterSNR(dB)Aditif Gaussian SpeckleT-Run(ms)SNR(dB)T-Run(ms)SNR(dB)T-Run(ms)SNRnoise19.077 9.200 11.213LPF 15.041 170.63 13.307 171.1 14.503 169.38HPF 10.745 19.38 4.599 18.76 5.900 19.07MeanFilter14.107 18.76 13.046 19.07 14.319 19.38MedianFilter18.970 44.69 12.311 48.13 13.694 48.44Gaussian Filter17.190 20.01 11.011 19.38 13.149 20.01asli tidak jauh berbeda, terdistribusi merata ke seluruhdaerah dengan derajat keabuan. Perbedaan terdapat padadaerah tumpukan histogram yakni adanya gunung danlembah. Histogram tampak berbeda pada citra dengannoise Gaussian dan Speckle yang disebabkan jenis noiseitu sendiri. Noise Gaussian memiliki distribusi normaldengan rerata dan varian tertentu sedangkan noiseSpeckle merupakan noise yang muncul pada saatpengambilan citra tidak sempurna. Selanjutnya untukhistogram citra yang terfilter dengan filter Mean,Median, LPF dan Gaussian tidak ada perbedaan berarti,namun histogram untuk citra yang terfilter dengan filterHPF mengalami perbedaan yang signifikan yang secaraumum menjadi berbeda. Hal ini tampak pada citra yangterfilter dengan HPF menjadi lebih kabur daripada citraasli untuk seluruh jenis noise (Aditif, Gaussian danSpeckle). Histogram pada citra filter Gaussian memilikipuncak yang hampir sama dengan citra asli dan tampakbahwa citra filter Gaussian lebih jelas dan baik daripadacitra asli.Hasil perhitungan Timing Run yakni berapa lama waktuyang diperlukan untuk melakukan reduksi noise padasuatu citra dengan menggunakan filter tampak bahwaorde perhitungan adalah mili sekon. selain itu, semakinbesar ukuran citra (pixel) maka semakin besar pulaTiming-Run nya. Dari perhitungan seluruh citra uji (50)dan hasil perhitungan rata-rata yang didapatkan denganmenjumlahkan nilai tiap citra dari suatu metode filterlalu membaginya dengan jumlah sampel citra yang adadidapatkan bahwa reduksi noise dengan metode HPFmembutuhkan waktu yang paling cepat. Sedangkanfilter LPF membutuhkan waktu yang lebih lama.Namun efektifitas filter LPF belum dapat ditentukandari perhitungan timing run saja.SNR merupakan perbandingan dari rata-rata nilai pixeluntuk standar deviasi dari nilai-nilai pixel. SNR inibiasanya dipakai untuk mengukur kinerja suatu filter.Apabila SNR filter lebih besar dari SNR noise berartinoise mengecil sehingga filter efektif untuk melakukanreduksi noise dan meningkatkan kualitas citra. Dariperhitungan SNR filter dan SNR noise untuk 50 citra ujiuntuk ketiga jenis noise yakni Aditif, Gaussian danSpeckle didapatkan grafik seperti pada gambar 4, 5 dan6.Hasil penelitian dengan menggunakan 50 citra ujimenunjukkan bahwa histogram didapatkan dari setiapcitra uji yang terkena noise maupun yang sudah terfilter.Secara umum, histogram untuk citra noise dengan citraSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 62Gambar 4. Grafik perbandingan SNR Noise & SNR Filteruntuk noise AditifGambar 5. Grafik perbandingan SNR Noise & SNR Filteruntuk noise GaussianGambar 6. Grafik perbandingan SNR Noise & SNR Filteruntuk noise SpecklePada jenis noise aditif, tampak dari perhitungan 50 citrauji bahwa SNR filter untuk seluruh jenis filtermempunyai nilai lebih kecil dari SNR noise yangartinya nilai noise membesar setelah dikenakan filter.Dapat disimpulkan bahwa kelima jenis filter metodekonvolusi tidak ada yang efektif untuk reduksi noisejenis Aditif. Namun untuk filter Median mempunyainilai SNR filter sama atau lebih besar dari SNR noise,sehingga filter Median dapat dipertimbangkan sebagaifilter untuk reduksi noise jenis Aditif. Namun reduksinoise pada citra uji dengan filter median tampakmenyebabkan citra menjadi lebih blur. Hal inisependapat dengan pernyataan dari percobaan sulistyo[2] yang mana filter median dapat mengeliminasi saltand pepper noise yakni noise yang termasuk dalamjenis noise aditif.Perhitungan untuk jenis noise Gaussian didapatkanbahwa nilai SNR filter LPF paling besar dibandingkandengan SNR noise, sehingga disimpulkan bahwa filterLPF merupakan filter yang efektif untuk reduksi noisejenis Gaussian. Sedangkan data untuk SNR filter HPFpaling kecil dibandingkan dengan SNR noise sehinggatampak bahwa filter HPF tidak efektif untuk reduksinoise jenis Gaussian.ISBN: 978-602-97832-0-9Pada perhitungan jenis noise Speckle tampak padagrafik bahwa nilai SNR filter LPF dan SNR filter Meanyang lebih besar daripada SNR noise dan padaperhitungan rata-rata untuk 50 citra uji didapatkanbahwa nilai SNR filter LPF paling tinggi dibandingkandengan SNR noise. Hal tersebut dapat disimpulkanbahwa filter LPF paling efektif untuk melakukanreduksi noise jenis Speckle.4. KesimpulanDari hasil penelitian berupa uji coba dan analisis dengan50 citra uji dan perhitungan rata-rata seluruh citra ujididapatkan kesimpulan sebagai berikut :1. Berdasarkan histogram dari 50 citra uji didapatkanbahwa filter HPF merupakan filter yang tidak dapatmereduksi noise namun justru menambah noise padacitra uji.2. Perhitungan Timing-Run menunjukkan semakinbesar ukuran pixel citra digital maka semakin besarwaktu yang diperlukan untuk melakukan reduksinoise.3. Berdasarkan perhitungan SNR filter dan SNR noiseuntuk jenis noise Aditif, filter Median dapatdipertimbangkan sebagai jenis filter yang efektifuntuk mereduksi noise aditif pada citra digital.Sedangkan pada noise Speckle dan Gaussian, filterLPF merupakan filter yang efektif untuk mereduksinoise.4. Berdasarkan histogram, perhitungan Timing-Run danSNR didapatkan bahwa metode konvolusi denganmenggunakan filter LPF merupakan filter yangpaling efektif untuk reduksi noise untuk noise jenisSpeckle dan Gaussian. Walaupun membutuhkanwaktu untuk reduksi noise (Timing-Run) yang palingbesar. Sedangkan untuk noise jenis Aditif, filterMedian cukup efektif dibanding filter lainnya.5. Pada penelitian ini belum memperhitungkanprosentasi besarnya reduksi noise oleh filter terpilih.Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengkajiberapa persen reduksi noise oleh filter dari metodekonvolusi.6. Disarankan untuk melakukan reduksi noise denganmenggabungkan beberapa macam metode ataubeberapa jenis filter untuk mendapatkan reduksinoise yang optimal pada citra digital. Mengingatsetiap metode atau jenis filter memiliki kelebihan dankekurangan dalam mereduksi noise bergantung jenisnoise.5. Daftar Pustaka[1] E. Murinto, W. Risnadi, S. AnalisisPerbandingan Metode Intensity FilteringDengan Metode Frequency FilteringSebagai Reduksi Noise Pada Citra Digital.Seminar Nasional Aplikasi TeknologiInformasi 2007 (SNATI 2007). Yogyakarta,16 Juni 2008. ISSN : 1907-5022. 2007. Tersediadi http://journal.uii.ac.id/index.php/Snati/indexdiunduh 10 Januari 2011.SNTE-2012

T I | 63[2] W. Sulistyo. Yos, R.B. Filipus, F.Y. AnalisisPenerapan Metode Median Filter UntukMengurangi Noise Pada Citra Digital.Konferensi Nasional Sistem dan Informatika2009. Bali, 14 November 2009.KNS&I09-035.[3] A. Widita. Perancangan dan Implementasi SistemPerangkat Lunak Pendeteksi Dini OsteoporosisMelalui Pengukuran Ketebalan KorteksKlavikula, Tugas Akhir, Fakultas TeknologiIndustri-ITB. Bandung. 2005.[4] M. Maziyah dan Andy, N.Implementasi VB 6.0Pada Face Detection Berbasis Image ProcessingUntuk Sistem Identifikasi. JurnalFisika Dan Aplikasinya. Vol.3, no.2 Juni2007. Surabaya. 2007.[5] Adipranata, R. Liliana. Sanjaya, V.A. PembuatanPerangkat Lunak Untuk Memperbaiki Citra PadaVideo Digital. Seminar Nasional Sistem danInformatika 2006. Bali, 17 November2006. SNSI06-042.[6] Eng, P.Ng. and Ma, K.K. A Switching MedianFilter With Boundary Discriminative NoiseDetection For Extremely Corrupted Images.IEEE Trans. Image Process., vol. 15, no. 6.2006.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 64EFISIENSI KINERJA PENGELOLAAN ENERGI PADA ARSITEKTUR DATA CENTERKOMPUTASI AWAN MENGGUNAKAN GREENCLOUDMohamad Fathurahman 1 , Kalamullah Ramli 21. Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Depok 16425, Indonesia2. Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16425, IndonesiaE-mail: mohamad.fathurahman91@ui.ac.idAbstrakKeberadaan data center pada sistem cloud computing sangat besar artinya. Data center yang terletak pada lapisan IaaSpada sistem cloud berisi komponen fisik yang meliputi komponen komputasi seperti server dan switch dan komponennon komputasi seperti sistem pendingin dan pengaturan suhu. Seiring dengan meningkatnya jumlah pengguna datacenter, maka konsumsi daya listrik pada data center akan meningkat. Telah diusulkan skema penghematan energi padadata center yakni skema DVFS dan DNS. Pada penelitian ini telah disimulasikan menggunakan GreenCloud, yangmerupakan ekstensi dari NS2, kepada tiga macam arsitektur data center yakni two-tier, three-tier dan three-tier highspeeddengan jenis workload adalah High Performance Computing HPC. Penerapan skema penghematan meliputiskema DVFS dan DNS saja serta DVFS dan DNS sekaligus. Dari hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa penerapanskema DNS menunjukkan hasil terbaik karena berhasil melakukan penghematan rata-rata sebesar 63,42% pada serverdan hampir 100% pada switch.AbstractPerformance Comparison between Energy-Aware Cloud Computing Data Center Architectures usingGreenCloud.The existence of a data center in the cloud computing system was huge. Data center is located on the IaaSlayer cloud systems containing physical component includes computing components such as servers and switches andnon-computing components such as cooling systems and temperature regulation. Along with the increasing number ofusers of data center, then the electric power consumption in the data center will increase. Energy conservation schemeshave been proposed in the data center is DNS and DVFS. In this study has been simulated using GreenCloud, which isan extension of NS2, the three kinds of data center architecture these are two-tier, three-tier and three-tier high-speedwith the type of data center workloads is HPC High Performance Computing. The applications of the savings schemesinclude schemes DVFS only, DNS only and both DVFS and DNS. From the results obtained indicate that theapplication of the DNS control scheme is the best because it managed to save an average of 63.42% on the server andalmost 100% on the switch for all data center architecture.Keywords: cloud computing, data center, DVFS, DNS, GreenCloud and NS21. PendahuluanPerkembangan dunia internet dalam dekade terakhir diIndonesia tumbuh sangat pesat. Kebutuhan akaninformasi yang berasal dari internet bukan hanyadiperlukan oleh beberapa kalangan tertentu denganbidang tertentu tapi juga berbagai kalangan denganberbagai jenis informasi yang diperlukan. Penyedia jasajaringan internet untuk memenuhi kebutuhan tersebutISBN: 978-602-97832-0-9tentu saja harus mampu menyediakan kebutuhan dariusernya.Untuk kebutuhan layanan data dan informasi, seperti diperkantoran dan lingkungan pendidikan, telah banyakdigunakan fasilitas berupa komputasi awan (cloudcomputing). Pada beberapa tahun terakhir layanankomputasi awan mengalami peningkatan yang cukupsignifikan karena melibatkan data center dan paradigmaSNTE-2012

T I | 65komputasi paralel. Sebagian besar perusahaan IT dunia,seperti Microsoft, Google, Amazone dan IBMmerupakan pelopor layanan komputasi awan. Denganadanya layanan komputasi awan, sebuah lembaga atauperusahaan tidak perlu lagi memiliki data center sendiriuntuk penyimpanan data/arsip yang dimilikinya.Kebutuhan akan data center dipenuhi melalui layanankomputasi awan ini sehingga akan banyak menghematbiaya karena lembaga atau perusahaan tidak perlumembangun dan mengoperasikan data centernya sendiri.masing-masing meliputi Infrastructure as a Service(IaaS), Platform as a Service (PaaS), danSoftware as aService (SaaS).Secara umum sebuah sistem komputasi awan dapatdibagi ke dalam tiga lapisan berdasarkan ketiga konsepIaaS, PaaS dan SaaS seperti tampak pada Gambar 1.Bagi penyedia layanan komputasi awan, selanjutnyaakan dinyatakan sebagai cloud, tren seperti ini adalahsebuah peluang bisnis yang sangat menarik[1]. Layanancloud sendiri sebetulnya adalah layanan penyediaan datacenter baik untuk keperluan pribadi maupun bisnis.Dengan semakin banyaknya pengguna layanan ini,penyedia layanan cloud harus banyak mengoperasikandata center. Dari definisi sederhana sendiri, cloudcomputing didefinisikan sebagai sebuah “kolam” yangterdiri atas sekumpulan sumber daya teknologiinformasi yang terorganisir untuk menyediakan sebuahfungsi komputasi sebagai sebuah utilitas. CloudComputing adalah suatu paradigma di mana informasisecara permanen tersimpan di server di internet dantersimpan secara sementara di komputer pengguna(client) termasuk di dalamnya adalah desktop, komputertablet, notebook, komputer tembok, handheld, sensorsensor,monitor dan lain-lain[2].Biasanya pemberi layanan cloud kelas dunia memilikiberbagai macam data center yang terdistribusi secarageografis. Pengoperasian data center yang terdistribusisecara geografis memerlukan penggunaan sumber dayalistrik yang besar pula. Apabila penyedia layanan cloudtidak mampu melakukan efisiensi penggunaan dayalistrik, maka akan berpengaruh terhadap kualitaslayanan cloud.Berdasarkan hal tersebut di atas, dari sudut pandangefisiensi energi, komputasi awan adalah kolam sumberdaya komputasi dan komunikasi yang dikelolasedemikian hingga mampu mengubah energi daya yangditerima menjadi kegiatan komputasi atau transfer datayang diinginkan pengguna[3]. Dengan pertimbanganefisiensi energi pada cloud, perlu dilakukan studi untukmengetahui seberapa besar penggunaan energi listrikpada data center dan metode efisiensi apa saja yangdapat dilakukan. Selanjutnya akan dibahas Data Centerdan Efisiensi Energi, Skenario dan Hasil Pembahasan.2. Data Center dan Efisiensi EnergiSebuah sistem cloud terdiri atas infrastruktur, platformdan perangkat lunak yang menjadi satu kesatuan dalammelayani pelanggan cloud yang terdaftar berdasarkanlayanan yang diinginkan. Di dunia industri, layanan iniGambar 1 Arsitektur Komputasi Awan[4]Lapisan IaaS bertanggungjawab terhadap pengelolaanfisik mesin, pembuatan kolam mesin virtual atau sumberdaya penyimpan melalui mekanisme virtualisasi untukmenyediakan layanan elastis bagi lapisan diatasnya.Lapisan PaaS berada di atas lapisan IaaSdimana platformnya terdiri atas sistem operasi danframework aplikasi. Lapisan teratas ditempati oleh SaaSyang di dalamnya terdapat aplikasi cloud yangsebenarnya. Dalam pembahasan tentang efisiensi energipada data center, pembahasan akan difokuskan padalapisan IaaS.Berdasarkan arsitektur cloud pada Gambar 1, lapisanIaaS terdiri atas tiga lapisan yakni, physical resource,virtual resource dan management tool. Physicalresource terdiri atas data center dengan komponenkomponennyaseperti server, switch dan komponen nonIT seperti sistem pendingin dan pencahayaan.Masalah utama dari infrastruktur cloud bukan hanyadari segi biaya yang mahal akan tetapi juga kurangramah lingkungan. Biaya pemakaian energi yang tinggikemudian emisi karbon yang dihasilkan akibat akantingginya kebutuhan akan energi listrik baik untuktujuan yang berhubungan dengan komputasi ataupununtuk tujuan pendukung operasional dari data center.Para penyedia layanan infrastruktur cloud perlu untukmengukur agar margin keuntungan layanan cloud tidaktereduksi oleh tingginya biaya pemakaian energi listrik.Banyak diantara penyedia layanan cloud membangundata centernya di dekat sumber air agar pasokan energidapat diperoleh dari Pembangkit Listrik Tenaga Air(PLTA). Belum lagi ada tekanan dari pemerhatilingkungan agar mengurangi emisi karbon untukmengurangi pengaruh dari perubahan iklim.Data center sangat populer dalam provisioning sumberdaya komputasi. Biaya operasional data center telahSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 66meningkat seiring dengan meningkatnya kapasitaskomputasi. Konsumsi energi dari data center telahmenjadi masalah yang berkembang di kalanganpengelola data center. Hal ini menjadi salah satu pintumasuk utama dalam tagihan utama operasional datacenter (OPEX).Kolam server pada teknologi data center saat ini dapatmenangani 100.000 host dengan sekitar 70%komunikasi dilakukan secara internal[5]. Hal inimenjadi tantangan dalam merancang arsitektur jaringanyang saling berhubungan dan protokol komunikasi yangdigunakan.Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa hampir 90%konsumsi energi listrik dari data center dihabiskan olehperangkat IT seperti server dan switch dan perangkatpendingin serta sisanya terbuang sebagai panas danperangkat non IT lainnya[3].Pada beberapa tahun terakhir, layanan komputasi awanmeningkat pesat karena adanya keterlibatan data centerdan paradigma komputasi parallel. Pengoperasian datacenter yang tersebar di wilayah yang luas memerlukanpertimbangan seberapa besar konsumsi energy terhadaptotal biaya pengoperasian dari data center.Salah satu tantangan terbesar dari pengelola data centeradalah meningkatnya biaya konsumsi untuk daya danpendinginan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2berikut, pada dekade terakhir biaya untuk daya danpendingin data center telah meningkat sebesar 400%dan kecenderungannya akan terus meningkat. Padabeberapa kasus, konsusmi daya listrik memakan porsi40-50% dari keseluruhan biaya operasional dari datacenter[6].Jika kecenderungan ini terus terjadi, kemampuan datacenter untuk menambah layanan baru akan terhambat.Untuk mengatasi hal ini, pengelola data center memilikitiga pilihan sebagai berikut[6]1 Menambah kapasitas daya dan pendingin2 Membangun data center baru3 Melakukan Pengelolaan Energi yangmemaksimalkan penggunaan kapasitas yangadaDua pilihan awal akan sangat mahal karena melibatkanbelanja modal dan pemasangan instalasi baru. Makapilihan ketigalah yang paling memungkinkan untukmengatasi dua hal tersebut di atas. Berikut ini akandiuraikan secara singkat dua macam skema pengelolaanenergy pada data center yang meliputiArsitektur Data CenterKolam server pada sebuah data center saat ini mampumenangani sampai dengan 100.000 host dengan sekitar70 % pelaksanaan komunikasi dilaksanakan secarainternal[5]. Hal ini memberikan tantangan dalammerancang arsitektur jaringan interkoneksi dan protokolkomunikasinya.Pada skala data center, arsitekturkonvensional sering kali terjadi bottleneck disebabkankarena factor fisik dan batasan biaya dari perangkatjaringan yang dipakai. Secara khusus, ketersediaankomponen 10 Gigabit Ethernet dapat mengatasiketerbatasan karena menawarkan kapasitas yang lebihbesar namun masih terlampau mahal.Arsitektur data center sendiri yang banyak digunakansaat ini adalah arsitektur three-tier seperti ditunjukkanpada Gambar 3 berikut,Gambar 3. Arsitektur Data Center Three-tier[3]Gambar 2. Struktur Pembiayaan Data Center danKecenderungannya[6]Berdasarkan surver terakhir pada data center, faktorpenghambat terbesar dalam pengembangan data center,senilai 59% adalah berasal dari konsumsi daya danpendinginan[9].ISBN: 978-602-97832-0-9Arsitektur ini terdiri atas lapisan :a. Accessb. Aggregationc. CoreKeberadaan lapisan Aggregation meningkatkan jumlahnode server (lebih dari 10000 server) dengan tetapmenjaga Layer-2 menggunakan switch yang tidakterlalu mahal pada jaringan access yang menyediakantopologi loop-free.Link antara core dan aggregationberkapasitas 10 GE sedangkan link antara aggregationdan access berkapasitas 1 GE. Sedangkan beberapa datacenter ada yang masih menggunakan arsitektur two-tierdimana pada arsitektur two-tier, Computing Server (S)SNTE-2012

T I | 67disusun ke dalam rak membentuk jaringan tier-one.Pada jaringan tier-two, switch pada Layer-3 (L3)menyediakan konektivitas mesh penuh menggunakanlink 10 GE. Pada perkembangan selanjutnya dengantersedianya link dengan kapasitas 100 GE, makadikembangkan arsitektur data center three-tier highspeedyang pada dasarnya sama dengan arsitektur threetierhanya saja kapasitas linknya sepuluh kali lipatdaripada arsitektur three-tier yakni untuk kapasitas linkantara core dan aggregation menjadi 100 GE, antaraaggregation dan access menjadi 10 GE sedangkanantara access dengan server tetap 1GE.Dynamics Voltage and Frequency Scaling(DVFS)Dynamic Voltage Scaling adalah pengelolaan daya padaarsitektur computer dimana tegangan yang digunakanoleh komponen dapat diturunkan atau dinaikan sesuaikebutuhan.Dynamic Voltage Scaling untuk menaikantegangan disebut overvolting sedangkan untukmenurunkannya disebut undervolting.Undervoltingdilakukan untuk konversi energy sedangkan overvoltingdilakukan untuk meningkat kinerja komputasi.Demikian halnya dengan Dynamic Frequency Scaling,dilakukan dengan cara menaikan frekuensi kerja untukmeningkatkan kinerja dan menurunkannya untukmenghemat energy. DVFS adalah teknik umum yangbanyak digunakan dalam mekanisme penghematanpenggunaan daya mulai dari sebuah system embedded,laptop, PC sampai dengan sebuah system server. DVFSmampu mengurangi konsumsi daya pada rangkaianterpadu CMOS seperti pada computer modern denganmenurunkan frekuensi operasi melalui persamaanPP = CCCCVV 2 + PP SSSSSSSSSSSS (1)Dengan C adalah kapasitansi kapasitor gerbang (yangtergantung pada ukuran fitur), f adalah frekuensi kerjadan V adalah suplai tegangan.Tegangan yangdiperlukan untuk operasi yang stabil ditentukan olehfrekuensi dimana rangkaian mendapat clock.Hal inidapat mengakibatkan pengurangan yang signifikan darikonsumsi daya karena hubungan V 2 .Menurut [7], kesimpulan yang didapat dari hasilpenelitiannya menunjukkan bahwa1 DVFS hanya mampu mengubah besarnyakonsumsi daya dinamis(dynamic power)sementara daya statis (static power) meningkat2 Mode sleep/idle lebih efektif diterapkan daripada penurunan tegangan/frekuensi dalampenurunan konsumsi daya3 Implementasi DVFS pada prosesor multi-corelebih rumit dan keuntungan secara finansialnyakecilDynamics Shutdown (DNS)Dengan pertimbangan bahwa server yang dalam kondisiidle tetap mengkonsumsi energy sebesar 66% darikapasitas penuhnya [7] maka pada mekanisme DNS,skema penghematan dilakukan dengan cara mematikanserver yang dalam kondisi idle sehingga konsumsienergy bisa ditekan pada kondisi minimal.GreenCloudGreenCloud[8] adalah packet level simulator yangmerupakan ekstensi dari Network Simulator Ns2[9]yang digunakan untuk mengukur konsumsi energi daridata center. Secara default, arsitektur dari data centeryang disediakan oleh GreenCloud adalah arsitekturthree-tier.Jadi GreenCloud adalah simulator untukkonsumsi daya listrik data center. Data center ini adalahbagian dari arsitektur cloud computing yang beradapada lapisan IaaS (Infrastructure as a Service) sepertiyang ditunjukkan oleh Gambar 1 di atas.3. Metode PenelitianGreenCloud adalah sebuah ekstensi dari NetworkSimulator NS2 yang dikembangkan untuk mempelajarienvironment dari komputasi awan.GreenCloudmenawarkan kepada pemakainya pemodelan mengenaikonsumsi energi oleh elemen-elemen dari data centerseperti server, switch dan link. Lebih khusus lagiGreenCloud fokus kepada packet-level simulations bagikomunikasi pada data center yang tidak ditemui padasimulator lainnya.Pada simulator GreenCloud diimplementasikan modelenergi untuk switch dan link berdasarkan kepada[16]dengan nilai konsumsi daya untuk elemen yang berbedadiambil urutannya berdasarkan[5]. Skemapenghematannya meliputi :1. Hanya DVFS2. Hanya DNS3. DVFS dan DNSWorkload (beban kerja) adalah obyek yang dirancanguntuk pemodelan universal bagi berbagai macampengguna layanan cloud, seperti misalnya jejaring sosial,instant messaging, dan content delivery. Pada gridcomputing, workload biasanya dimodelkan sebagaiurutan pekerjaan (job) yang dibagi-bagi ke dalamsekumpulan tugas (task). Sebuah task dapat berdirisendiri, atau memerlukan sebuah output dari dari tasklain untuk memulai eksekusi. Lebih lanjut lagi, karenaciri dari aplikasi grid computing (misalnya pemodelanbiologis, keuangan dan cuaca), jumlah job yang adalebih banyak daripada sumber daya komputasi yangtersedia.Untuk agar dapat mencakup semua jenis aplikasi cloud,maka didefinisikan tiga jenis job, yaitu[3] :Computationally Intensive Workloads (CIW) adalahmodel aplikasi High Performance Computing (HPC)yang bertujuan memecahkan masalah komputasi tingkatlanjut. CIW membebani computing server dan hampirtidak ada transfer data pada jaringan interkoneksi dariSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 68data center. Proses efisiensi energi pada CIW terletakpada konsumsi daya server dimana server mencobauntuk mengelompokkan workload pada sekecilmungkin jumlah server dan perutean traffic yangdihasilkanmenggunakan sesedikit mungkin rute.Data-Intensive Workloads (DIW) adalah modelkebalikan dari CIW dimana pada model ini memerlukantransfer data yang besar dan hampir tidak adapembebanan pada server.Balanced Workloads (BW) bertujuan untukmemodelkan aplikasi yang memiliki kemampuankomputasi seperti CIW dan transfer data seperti DIW.Pada bagian ini akan dilakukan studi kasus perhitungankonsumsi energi pada data center untuk arsitektur twotier(2T)dan three-tier (3T) yang meliputi three-tier fattree(3Tft)dan Three-tier high-speed (3Ths).Bandwidthantara lapisan core dan aggregation didistribusikanmenggunakan teknologi Multi-Path Routing sepertirouting ECMP (Equal Cost Multi-Path). Teknik ECMPadalah strategi routing dimana pengiriman paketberikutnya pada satu tujuan dapat menempuh berbagaijalur terbaik yang nantinya akan diletakkan padaurutan teratas dari tabel routing. Untuk arsitektur Threetier,karena menggunakan ECMP, maka jumlahmaksimum switch core adalah delapan[3].Dalam melakukan pengukuran kinerja, Skenariopengukuran kinerja antara 3Tft dengan 3Ths akandigunakan jumlah server (computing node) yang samayakni sebanyak 3072 server.Untuk scenario simulasiditunjukkan pada Tabel 1. Penentuan parametersimulasi mengacu pada[3] dengan perbedaan pada jenisworkload. Jika pada[3] jenis workload yang digunakanadalah balancing workloads sedangkan pada penelitianini jenis workload adalah Computationally IntensiveWorkloads (CIW) atau sering disebut dengan HighPerformance Computing, HPC. Hal ini dilakukan untukmenguji apakah dengan jenis workload ini, skemapenghematan menghasilkan tingkat efisiensi yang lebihbaik.Pada arsitektur 2T, data center tidak terdapatswitch aggregation. Switch core langsung dihubungkandengan jaringan Access menggunakan link 1 GE (linkC2-C3) dan interkoneksi antar core switchmenggunakan link 10 GE (C1-C2). Arsitektur 3Thsmerupakan peningkatan dari 3Tft dengan menyediakanbandwidth sepuluh kali lipat antara link Core denganAggregation (C1-C2) dan antara Aggregation denganjaringan Access masing-masing 100 GE dan 10 GE.Keberadaan link 100 GE memungkinkan jumlah corepada arsitektur 3Ths sebagaimana mekanisme jumlahjalur pada ruting ECMP dibatasi hanya sebanyak dua (2)buah untuk melayani jumlah switch pada lapisan accessyang sama jumlahnya dengan arsitektur 2T dan 3Tft.ISBN: 978-602-97832-0-9Selanjutnya simulasi akan dibagi ke dalam 4 buahskenario berdasarkan parameter pada Tabel 1 meliputi1. Skenario I : Perhitungan Konsumsi EnergiTanpa Skema Penghematan. Pada skenario ini,akan diukur konsumsi energi data center yangmeliputi server dan switch pada ketiga macamarsitektur DC (data center).2. Skenario II : Perhitungan Konsumsi Energidengan Skema Penghematan DVFS baik padaserver maupun switch3. Skenario III : Perhitungan Konsumsi Energidengan Skema Penghematan DNS baik padaserver maupun switch4. Skenario IV : Perhitungan Konsumsi Energidengan Skema Penghematan DVFS dan DNSsekaligus baik pada server maupun switch.Dari hasil simulasi nantinya, akan dilihat skemapenghematan yang mana yang paling baik dan bentukpenyajian hasil pengukuran dibuat dalam bentukkuantitatif berbentuk tabel dan secara kualitatif dalambentuk grafik.TopologiDataCenterTabel 1. Skenario Parameter SimulasiArsitektur Data CenterParameterTwo-tier Three-tierfat-treeThree-tierhigh-speedJumlah Core (C1)Aggregation node (C2)Access Switch (C3)Server (S)Link (C1-C2)Link (C2-C3)Link (C3-S)Link Propagation DelayBeban rata-rata DCJenis Beban Kerja User(Workload)Waktu Simulasi4. Pembahasan16-64307210 GE1 GE1 GE816128307210 GE1 GE1 GE10 ns245123072100 GE10 GE1 GE30 %High Performance Computing60 menitPada bagian awal ini, akan ditampilkan hasil simulasiuntuk ketiga macam arsitektur DC namun tanpa skemapenghematan energi baik pada server maupun switchseperti ditunjukan pada Tabel 2.Dari Tabel 2, konsumsidaya oleh server memakan porsi rata-rata sebesar 70%dari total konsumsi energi dari data center sementaralink komunikasi dan switch kurang lebih 30%. Untukkonsumsi daya switch sendiri, untuk kasus arsitekturthree-tier misalnya, dipecah kembali menjadi 11%untuk core switch kemudian 23% untuk aggregationswitch dan 66% untuk access switch. Hal inimenunjukkan bahwa setelah server menurunkankonsumsi dayanya maka pengaruh paling tinggi dialamioleh switch di lapisan access.Tabel 2.Distribusi Konsumsi Energi DC tanpa SkemaPenghematanSNTE-2012

T I | 69ParameterData CenterServerSwitchCore (C1)Aggregation (C2)Access (C3)Two-tier (2T)Konsumsi Daya (kWh)16,016411,7010(73,06%)4,3152(26,94%)1,584802,7304Three-tierFat-tree(3Tft)15,755611,7010(74,27%)4,0546(25,73%)0,45540,91082,6884Three-tierhigh-speed(3Ths)15,847211,7010(73,84%)4,1462(26,16%)1,00980,44802,6884DC Load 27,8% 27,8% 27,8%Pada Gambar 4 lebih jelas lagi terlihat bahwa padaskema tanpa penghematan energi, hanya sekitar 30%atau sepertiga dari seluruh kapasitas server(kurvasebelah kiri grafik) yang berada pada peak rate.Sedangkan hampir 2/3 dalam kondisi idle sehinggaskema DNS dapat diterapkan. Sebagian kecil dari server,pada grafik di bagian yang menurun, dimana serversedikit dibawah kondisi peak rate, skema DVFS dapatditerapkan.Tabel 3. Distribusi Konsumsi Energi DC untuk SkemaPenghematan DVFSData CenterServerSwitchParameterCore (C1)Aggregation (C2)Access (C3)Two-tier(2T)2865,60152861,2199(99,85%)4,3816(0,15%)1,609202,7724Konsumsi Daya (kWh)Three-tierFat-tree(3Tft)2865,37332861,1909(99,86%)4,1824(0,14%)0,47070,93932,7724Three-tierhigh-speed(3Ths)2865,96872861,6929(99,85%)4,2758(0,15%)1,04140,46202,7724DC Load 18,8% 18,8% 18,8%Skenario ketiga ini menggunakan skema PenghematanEnergi Dynamic Shut-down yang hasilnya ditunjukkanpada Tabel 4 berikut,Tabel 4 Distribusi Konsumsi Energi DC untuk SkemaPenghematan DNSKonsumsi Daya (Wh)Gambar 4. Distribusi Beban Kerja Pada Server Tanpa SkemaPenghematanSkenario kedua seperti ditunjukkan oleh Tabel 3 adalahhasil simulasi dari arsitektur data center dengan metodepenghematan menggunakan skema DVFS. Pada skemapenghematan menggunakan DVFS seperti hasilnyaterlihat pada Tabel 3, tampak bahwa konsumsi dayameningkat pesat pada server sedangkan pada switchbesarnya tidak terlalu berbeda jauh dengan tanpa skemapenghematan seperti pada Tabel 2. Hal ini disebabkankarena jenis dari workload dari cloud user adalah HPCdimana pada workload jenis ini hampir semua proseskomputasi berlangsung pada server sehingga untukmelakukan proses komputasi ini memerlukan lebihbesar daya listrik namun dilaksanakan oleh jumlahserver yang lebih sedikit. Ini terlihat pada besarnya DCload yakni dikisaran 18,8% dibandingkan dengan 27,8%yang ada pada skenario pertama.Data CenterServerSwitchParameterCore (C1)Aggregation (C2)Access (C3)Two-tier(2T)4281,064280,30(99,98%)0,76(0,02%)0,220,000,43Three-tierFat-tree(3Tft)4280,954280,30(99,98%)0,65(0,02%)0,110,110,43Three-tierhigh-speed(3Ths)4280,954280,30(99,99%)0,65(0,01%)0,220,110,43DC Load 27,8% 27,8% 27,8%Pada skema penghematan menggunakan DNS, terlihatcukup besar penghematan yang dihasilkan. Seperti padakasus skenario pertama, sebagian besar konsumsienergi(sebesar 99,98%) dialokasikan pada server karenaworkload yang digunakan adalah HPC. Namunkonsumsi daya pada server telah mengalamipenghematan jika dibandingkan dengan tanpa skemapenghematan rata-rata sebesar 63,42%.Skenario ke empat ini menggunakan skemaPenghematan Energi DVFS dan DNS yang hasilnyaditunjukkan pada Tabel 5 berikut,Tabel 5 Distribusi Konsumsi Energi DC untuk SkemaPenghematan DVFS dan DNSSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 70ParameterTwo-tier (2T)Konsumsi Daya (Wh)Three-tierFat-tree(3Tft)Three-tierhigh-speed(3Ths)Dari keseluruhan pengujian, tampak bahwa untuk jenisworkload HPC, penghematan terbesar diperoleh melaluiskema DNS.Data CenterServerSwitchCore (C1)Aggregation (C2)Access (C3)2859026,062859025,30(100%)0,76(0%)0,220,000,432858996,962858996,30(100%)0,30(0%)0,110,110,442859499,08285998,30(100%)0,78(0%)0,220,110,45DC Load 18,8% 18,8% 18,8%Pada skema penghematan dengan DVFS dan DNS,hasilnya adalah kombinasi dari skema DVFS dan DNSdimana konsumsi daya pada data center meningkatsesuai dengan skema DVFS sedangkan pada switchmenurun sesuai dengan skema DNS.Skema DVFS berhasil menurunkan beban dari datacenter dari rata-rata 30% pada tanpa skema dan DNSmenjadi kurang dari 20% dan selama proses simulasimenurun. Namun bila dilihat dari beben tiap server,seperti terlihat pada Gambar 4 berikut, terlihat bahwapada kondisi tanpa skema, server yang terbebani kuranglebih 30% dari total server sedangkan sisanya (70%)dalam kondisi tidak terbebani namun tetapmengkonsumsi energy cukup besar karena menurut [10]meskipun dalam keadaan idle, server-server tersebutmengkonsumsi energy sebesar 66% dari kondisiterbebani penuh.Gambar 4 Grafik Sebaran Beban Server terhadap banyaknya server untuk berbagai skema penghematanBila dibandingkan dengan skema DNS pada Gambar 4di atas, grafiknya mirip dengan yang tanpa skema.Namun sebetulnya dari segi konsumsi energy skemaDNS lebih hemat (63,42%) dibandingkan dengan tanpaskema karena pada skema DNS server yang dalamkondisi idle benar-benar di-shotdown sehinggakonsumsi energinya berada pada kondisi minimal dankonsumsi daya dari switch juga berhasil diturunkankarena proses komputasi seluruhnya berlangsung padaISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T I | 71server, dan proses komputasi tersebut dilaksanakan olehkurang lebih 30% dari total server.Sebaliknya pada skema DVFS, beban server tersebarhampir merata ke seluruh server sehingga totalkonsumsi energy dari server data center akan sangatmembesar. Dengan tambahan skema DNS, tidak banyakberpengaruh terhadap beban server namun sangatberpengaruh terhadap beban pada switch dimanaberhasil diturunkan sampai mencapai 100%.Yang paling jelas menunjukkan perbedaan adalah padakonsumsi energy tiap server seperti ditunjukkan padaGambar 5. Pada skema tanpa penghematan terlihat jelasbahwa 70% server yang dalam kondisi idle tetapmengkonsumsi energy bandingkan dengan misalnyadengan skema DNS dimana tampak pada grafiknyabahwa pada skema ini server yang dalam kondisi idlesama sekali tidak mengkonsumsi energy alias nolsehingga konsumsi energy server secara keseluruhanmenurun drastis bila dibandingkan dengan tanpa skema.Sedangkan pada skema DVFS, konsumsi energymenyebar ke seluruh server dengan lonjakan sangatbesar pada server pertama (2850814,41 Wh yang tidakterlihat pada grafik). Penambahan skema DNS tidakbanyak berpengaruh terhadap penurunan konsumsi dayadari server namun berpengaruh cukup signifikanterhadap pengurangan daya pada switch.Akhirnya dari segala uraian di atas skema penghematanterbaik untuk ketiga jenis arsitektur data center adalahskema DNS (Dynamic Shutdown) dengan jenisworkload adalah High Performance Computing atauComputationally Intensive Workload (CIW) dimanahampir seluruh proses komputasi berlangsung di server.Konsumsi daya pada switch juga berhasil ditekan padatitik sangat rendah.Gambar 5 Grafik Konsumsi Energi Tiap Server untuk Berbagai Skema Penghematan5. KesimpulanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 72Setelah dilakukan simulasi konsumsi daya pada datacenter untuk arsitektur two-tier, three-tier dan three-tierhigh-speed, dengan menerapkan skema penghematanenergi DVFS dan DNS diperoleh hasil sebagai berikut,1. Pada skema tanpa penghematan energi, untukketiga arsitektur data center, konsumsi energiterbesar berada pada server rata-rata sebesar73,72% sedangkan sisanya sebesar 26,28%dikonsumsi oleh switch, sedangkan jumlah serveryang mengalami peak rate rata-rata sebanyak27,8%.2. Pada skema penghematan DVFS, konsumsiterbesar tetap pada server dengan lonjakan cukupdrastis rata-rata hampir 100% dengan konsumsienergi pada switch relatif sama dengan pada kasustanpa skema penghematan, namun jumlah serveryang mengalami peak rate menurun rata-ratasebesar 18,8%,3. Skema penghematan DNS merupakan skemapenghematan terbaik untuk tipe workload HPCkarena berhasil menghemat penggunaan energilistrik baik pada server maupun switch sebesarmasing-masing 63,42% dan hampir 100%,4. Penerapan skema penghematan DVFS dansekaligus DNS tidak memberikan hasil yang lebihbaik untuk kasus workload HPC.Daftar Acuan[1] http://www.antaranews.com/berita/300251/bisnisberalih-pada-investasi-komputasi-awandiakasestanggal 14 Maret 2012[2] http://www.computer.org/portal/web/csdl/doi/10.1109/MIC.2008.107 diakses tanggal 14 Maret 2012[3] Dzmitry Kliazovich, Pascal Bouvry, Samee UllahKhan, “GreenCloud : A Packet Level Simulator ofEnergy-aware Cloud Computing Data Centers”,diterbitkan online oleh Springer 09 November 2011.[4] Si-Yuan Jing, Shahzad Ali, Kun She, Yi Zhong,“State-of-the-art research study for green cloudcomputing” , Springer Science+Business Media,LLC 2011, dipubikasikan online 8 Desember 2011.[5] Mahadevan P, Sharma P, Banerjee S, RanganathanP (2009), “Energy aware network operations”.Pada: IEEE INFOCOM workshops, hal. 1–6[6] Filani David-Intel Corp,” Dynamic Data CenterPower Management:Trends, Issues, and Solutions”,Intel Technology Journal, Volume 12, Issue 1,2008.[7] Etienne Le Sueur dan Gernot Heiser,” DynamicVoltage and Frequency Scaling: The Laws ofDiminishing Returns” NICTA and University ofNew South Wales.[8] http://greencloud.gforge.uni.lu/ diakses tanggal 10Februari 2012.[9] The Network Simulator Ns2 (2010) dapat diunduhdi http://www.isi.edu/nsnam/ns/[10] Chen Y, Das A, Qin W, Sivasubramaniam A, WangQ, Gautam N (2005), “Managing Server Energyand Operational Cost in Hosting Centers”,Proceeding of the ACM SIGMETRICSInternational Conference on Measurement andmodeling of computer systems, ACM, New York,hal 303-314.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T I | 73SISTEM PREDIKSI MAHASISWA DROP OUT DENGAN MENGGUNAKANMETODE BAYESIAN NETWORKLatif MawardiJurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Jl. G. Siwabesyi, Kampus Baru UI Depok,16422E-mail: Latif.r33@gmail.comAbstrakPada awal berdirinya Politeknik, drop out merupakan hal yang biasa, dengan pertimbangan adalah mutu lulusan.Karena memang sudah merupakan sistem, maka mahasiswa akan berusaha sebaik mungkin untuk tidak terkena drop out.Seiring dengan perubahan waktu, drop out mulai dipertimbangkan, disatu sisi masih tetap untuk dipertahankan denganalasan adalah mempertahankan kualitas lulusan, dilain hal drop out merupakan kerugian besar baik dari sisipenyelenggara pendidikan atau lembaga maupun dari mahasiswa peserta didik.Pada saat ini drop out di Jurusan TeknikElektro Politeknik Negeri Jakarta jumlahnya cukup mengkhawatirkan karena dapat mencapai 10 % dari jumlahmahasiswa. Oleh karena itu perlu adanya uapaya memperkecil jumlah drop out atau bahkan menghilangkanya jikamemungkinkan. Pada prinsipnya drop out dapat dihindari jika dapat diketahui penyebabnya dan dapat dilakukanantisipasi jika dapat diketahui mahasiswa mahasiswa yang diprediksi berpotensi untuk terkena drop out berdasarkanfitur mahasiswa. Fitur mahasiswa merupakan data mahasiswa yang bersifat dinamis seperti problem keluarga, kondisiperekonomian dan mobilitas mahasiswa ke kampus.Dengan mempergunakan algoritma bayesian network danmenerapkan data fitur mahasiswa sebagai inputnya dilakukan prediksi terhadap semua mahasiswa apakah berpotensidrop out atau tidak. Pada mahasiswa yang berpotensi drop out, dilakukan pembinaan yang merupakan tanggung jawabdosen pembimbing akademik sehingga drop out dapat dihindarkan, paling tidak diperkecil jumlahnya.AbstractDrop out Prediction System using Bayesian Network.At the beginning of the polytechnic, drop out is common, theconsideration is the quality of graduates. Because it is a system, then the students will try their best not to be exposed todrop out. Along with the change of time, drop out from consideration, one hand still to be defended on the grounds is tomaintain the quality of graduates, on the other hand drop out is a huge loss in terms of the education of students orinstitutions and learners. At this time drop out in the Department of Electrical Engineering Polytechnic Jakarta is quitealarming because it can reach 10% of the students. Therefore, it is necessary to reduce the number of drop outsundertakings or even negate if possible. In principle, the drop-out can be avoided if the cause is known and can be donein case it can be seen that predicted student students potentially affected by the features students drop out. Featuresstudent is a dynamic student data such as family problems, economic conditions and mobility of students to campus.Using a Bayesian network algorithm and apply data as input features students made predictions for all students whetherpotentially drop out or not. On the potential of students drop out, do coaching which is the responsibility of academiclecturers so that drop out can be avoided, at least reduced in number.Keywords: prediction, drop out, Bayesian, network1. PendahuluanPendidikan merupakan salah satu usaha untukmencerdaskan anak didiknya agar mempunyai dasarpengetahuan dan terampil pada bidang ilmunya.Keberhasilan pendidikan dapat digunakan sebagai salahsatu indikator pembangunan pada suatu Negara. Padaera pembangunan sekitar tahun 1980, pemerintahmembangun lima politeknik negeri se Indonesia yaitu diJakarta, Bandung, Semarang, Malang, Palembang danMedan. Keenam politeknik tersebut dititipkan keperguruan tinggi setempat untuk pembinaanya.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 74Politeknik Negeri Jakarta adalah salah satu dari keenampoliteknik yang berada di Jakarta dan namanya adalahPoliteknik Universitas Indonesia. Politeknik seIndonesia dibangun dengan dana bantuan Bank Duniasehingga pelaksanaanya diararahkan oleh tenaga ahlidari negara donor, salah satunya adalah menerapkandisiplin waktu dalam proses belajar mengajar. Pengajardan mahasiswa yang terlambat masuk diberikan sangsi,pengajar diberikan sangsi indisipliner dan mahasiswadiberikan kompensasai atas keterlambatanya.Politeknik merupakan pendidikan vokasi yangmempergunakan kurikulum dengan perbandingan 60 %praktek dan 40 % teori. Dengan komitmen tetapmenerapkan disiplin dalam proses belajar mengajarserta keadaan yang mendukung pada saat itu, lulusanpoliteknik merupakan tenaga kerja terampil yangbanyak dibutuhkan di industri. Sejak berdiri pada tahun1981 sampai dengan sekarang Politeknik Negeri Jakartamenerapkan Drop Out (DO) kepada mahasiswanya.Pada buku Peraturan Politeknik dituliskan aturan dropout dapat diberlakukan pertama keterlambatan danketidakhadiran. Mahasiswa diwajibkan datang tepatwaktu, keterlambatan dikenakan kompensasi.Keterlambatan dikalikan 5, dan ketidak hadiran 8 jammata kuliah dikalikan 2. Kompensasi ini direkap setiapminggu untuk selanjutnya diberikan surat peringatansetelah mencapai jumlah tetentu, dengan tahapan SuratPeringatan 1, Surat Peringatan 2 dan Surat Peringatan 3dan mahasiswa dikeluarkan dari Politeknik.2. Metode Penelitian1. Analisa KebutuhanPada bagian ini akan dibahas mengenai kebutuhanbisnis, kebutuhan sistem, teknik analisis dan teknikperancangan1.1 Kebutuhan BisnisPada kebutuhan bisnis dibahas mengenai sistem yangsedang dilakukan saat ini berikut dengan individuindividuatau aktor-aktor yang terlibat serta proses atautahap secara detil kegiatan-kegiatan yang dilakukana. Decision Suport System(DSS)Sistem database yang sedang berjalan pada saat iniadalah ”Unisys” yaitu sistim database administrasimahasiswa. Cakupan dari sistim ini meliputi1. Data pribadi mahasiswa2. Absensi3. Daftar nilai4. Rekapitulasi keterlambatanSistim ini belum dilengkapi dengan kemampuanmembuat peringatan bila absensi dari mahasiswasudah mencapai kisaran tertentu sehingga perludiberikan peringatan. Untuk menentukan statusseorang mahasiswa apakah berada pada kondisiISBN: 978-602-97832-0-9yang aman atau berpotensi DO dilakukan secaramanual dengan melihat database.Untuk dapat mengamati data mahasiswa denganjumlah sekitar 5000 orang membutuhkan waktuyang cukup lama jika dilakukan secara manual,oleh karena itu dibutuhkan sistim yang dapatdigunakan untuk melaksanakan pekerjaan tersebut.b. Aktor PelakuAktor yang terlibat dalam sistem ini meliputiadministrator, mahasiswa dan Kepala ProgramarStudi.1. MahasiswaMahasiswa mengisikan data pribadinya padasaat pendaftaran ulang sebagai mahasiswa baru.Disamping data pribadi mahasiswa wajibmengupdate data jika terjadi perubahan padadata pelengkap yang lain selain data pribadi.2. AdministratorAdministrator merupakan aktor yang bertugasmemasukkan datase yang diserahkanmahasiswa dan mengolah serta memeliharadata.1.2 Kebutuhan SistemPerangkat yang dibutuhkan minimal terdiri dari duabagian, yaitu :1. Sistim HardwareSpesifikasi perangkat hardware yang disyaratkanadalah :• Komputer dengan Prosesor intel Core 2 Duo, 2Ghz.• Memory RAM 2 Giga byte• Harddisk 512 Gb• Printer• Monitor2. Software Sistim• OS dari komputer min XP-SP1• Visual Basic 6.0• SQL server• Microsoft Office 2007• Visio2. Perancangan PenelitianSupaya penelitian ini dapat terlaksana dan membuahkanhasil seperti yang diharapkan, maka perlu direncanakandengan baik. Untuk mempermudah dalam pemahamansehingga dapat dilaksanakan perlu dirinci langkahlangkahnya.2.1 Variabel PenelitianPermasalahan DO dapat diatasi apabila anggapanpenyebab DO dapat diketahui. Setelah diketahuipenyebabnya maka dapat dilakukan antisipasi sehinggaDO dapat dihindarkan. Anggapan awal penyebab DOada 3 yaitu:Penghasilan orang tuaSNTE-2012

T I | 75a. Penghasilan orang tua diklasifikasikan pada 4kategori1 = tidak mampu, penghasilan 0 – 2 juta rupiah.2 = kurang mampu, penghasilan 2- 4 juta rupiah3 = Cukup mampu, penghasilan 4-6 juta rupiah.4 =Mampu, penghasilan diatas 6 juta rupiahb. Permasalahan mahasiswa di keluargaUntuk problem mahasiswa di dalam keluarganyahanya dibedakan pada 2 kategori, yaitu :1 = tidak ada masalah keluarga.2 = ada masalah keluarga.c. Keterlambatan masuk kuliahKeterlambatan ada hubungnya dengan waktutempuh ke kampus, variabelnya :1 = waktu tempuh 0 – 15 menit.2 = waktu tempuh 15 – 45 menit.3 = waktu tempuh diatas 45 menit.2.2 Diagram Use CasePengoperasian sistim hanya dilakukan oleh petugasadministrasi saja, maka aktornya hanya ada 2 yaituadmin dan Pembimbing akademik.probabilitas dari beberapa variabel dalam suatu grapikdengan nodes. Setiap variabel diwakili dengan satunodes, arah ketergantungan diantara beberapa variabelditandakan dengan arah anak panah yangmenghubungkan nodes. Informasi dari nilai variabelyang sedang diobservasi didistribusikan pada networkuntuk update distribusi probabilitas dari setiap variabel.Dengan mempergunakan hukum Bayes informasivariabel dapat diidentifikasi dari arah balik. ( Koski,2009)1.1 Inference dalam Bayesia NetworkInference dalam BN selalu konsisten dapatmenyelesaikan permasalahan ketidak pastian yang adapada network, bertolak belakang dengan sistim certantyfactors. Pada saat ini sudah dikembangkan algoritmainference yang efisien yang dapat menangani variabelbesar seperti pada inference BN.Representasi statement casual dituliskan dengan X →Y, dimana X merupakan sebab dari Y dan Y berperansebagai efek pengamatan X. Mengacu pada formulaBayes untuk kalkulasi :PP(YY = yy|XX)PP(XX)PP(XX|YY = yy) =PP(YY = yy)3. PembahasanGambar 1 Diagram Use Case1. Bayesian NetworksMenurut Kjaerulff, Uffe B. Bayesian Network adalahaturan dasar penyelesaian probabilitas denganmenyertakan faktor pelengkap untuk menyelesaikanprobabilitas dengan variabel tidak lengkap. Secarasingkat BN adalah penyelesaian network dengan grapikasiklik langsung atau directed acyclic graph (DAG).Variabe direpresentasikan dengan nodes yangmerupakan hubungan probabilitas dan distribusinya.Faktorisasi dari variabel ditunjukkan oleh arah link darigrapik.Dalam buku “Bayesian Network An Introduntion” yangditulis oleh Timo Koski dan John M. Noble dijelaskanbahwa BN adalah model representasi hubunganDimanaPP(YY = yy) = ∑ PP(YY = yy|XX = xx)PP(XX = xx)xx1.2 Pemikiran BayesianBreast cancerAnggapan dasar bahwa ibu-ibu yang berkunjung kebalai pengobatn tertentu dalam kurun waktu yang cukuplama 1 dari 100 merupakan penderita kanker payudara.Anggapan bahwa test screening awal oleh klinikmempunyai tingkat kesalahan positif 0.2 ( artinya 20orang ibu-ibu tidak berpenyakit kangker jika ditest adayang positif) dan kesalahan negatif 0.1 ( artinya 10 %dari ibu –ibu penderita knker adalah negatif) Hukumprobabilitas dari kenyataan ini menyebutkan bahwaprobabilitas dari test kanker adalah positif 90%.Permasalahan ini menjadi literatur probabilitas dalamliterature kognitif.(Nicholson, 2011: 18)Hal ini sama dengan beberapa orang yng dihadapkanpada masalah yang menganggu seperti mencabut penadan kertas serta menghitung jawaban yang benarmenurut teorem Bayes; sangat ganjil rasanya daptmendapatkan jawaban yang benar tanpa pena dan kertas.Hal ini muncul bahwa probabilitas dari test positif( obyek pengamatan) memberikan kangker ( missal90%) , substitusi ke teorema bayes menghasilkan :PP(CCCCCCCCCCCC|PPPPPP) = (PP(PPPPPP|CCCCCCCCCCCC)PP(CCCCCCCCCCCC))PP(PP(PPPPPP))Probabilitas positif kangker diberikanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 76PP(CCCCCCCCCCCC|PPPPPP) = PP(PPPPPP|CCCCCCCCCCCC)PP(CCCCCCCCCCCC) Teori himpunan fuzzy merupakan pengembangan dariPP(PPPPPP)himpunan klasik. Himpunan klasik adalah himpunanPP(PPPPPP|CCCCCCCCCCCC)PP(CCCCCCCCCCCC)yang membedakan elemen hanya pada 2 kondisi,=menjadi anggota atu tidak menjadi anggota.PP(PPPPPP|CCCCCCCCCCCC)PP(CCCCCCCCCCCC) + PP(PPPPPP|¬CCCCCCCCCCCC)PP(¬CCCCCCCCCCCC¬)(0.9 + 0.1)=(0.9 × 0.001 × 0.2 × 0.99) ≈ 0.043Parobya1Tua1Muda1Hasilnya perbedan tersebut antara 4 % dan 80 atu 90%hal ini bukanlah masalah, biasanya jika konsekuenmenyertakan kesalahan operasi yang tidak diperlukan(kasus kebalikan) menyisakan kangker yang tidakterobati.1.3 ProbabilitasBeberapa pendekatan probabilitas yang bias digunakandiantarnya sebagai perbandingan, tingkat keyakinan dansebagai frekwensi relatif. Difinisi probabilitas menurutRichard E. Neapolitan dalam bukunya “LearningBayesian Nerwork” Difinisi 1.1 jika kita mempunyaisekelompok sampel Ω yang terdiri dari n district, makaΩ = { e 1, e 2, …en }Fungsi yang dilambangkan dengan P (E) untuk setiapkejadian E ⊆ Ω adalah fungsi probabilitas pada subsetΩ untuk kondisi berikut :1. 0 ≤ P ( { ei }) ≤ 1 untuk 1 ≤ i ≤2. P ( { e1 }) + P ( { e2 }) + …+ P ( { en }) = 13. Untuk setiap kejadian E = {ei1, ei2, . . .eik},P(E) = P({ei1}) + P({ei2}) +. . . + P({eik}).Pasangan (Ω , P ) disebut lingkup pobabilitas2. Fuzzy LogicTeori himpunan fuzzy mulai diperkenalkan oleh Lotfi A.Zadeh pada tahun 1965, teori fuzzy logic merupakansalah satu alternatif penyelesaian probabilitas.Komponen utama dari fuzzy logic adalah fungsikeanggotaan.µ(X)0Umur(th)35µ(X)035 Umur(th) 55µ(X)Gambar 2.Himpunan Klasik.0Umur(th)Dari Gambar 2 diatas dapat dijelaskan:• jika seseorang berusia 25 tahun, maka orangtersebut dinyatakan muda µMuda(25) =1• jika seseorang berusia 35 tahun, maka diadinyatakan Tidak Muda µMuda(35) = 0• seseorang yang berumur 35 tahun kurang 1 haridikatakan parobaya µParobaya(35) =12.2 Himpunan FuzzyMenurut Lotfi A. Zadeh (Sri Kusumadewi, 2006:5)difinisi himpunan fuzzy Ã, adalah :Definisi 1.1:Jika X adalah koleksi dari obyek-obyek yangdinotasikan secara generik oleh X, maka suatuhimpunan fuzzy Ã, dalam X adalah suatu himpunanpasangan berurutan :à = {(x,m A(x)) | x € X} (1.1)Dengan µA(x) adalah derajat keanggotaan yangmemetakan X ke ruang keanggotaan M yang terletakpada rentang ( 0,1 ).Himpunan fuzzy umur dapat dituliskan sebagaià = {(x, µA(x)) | x € X}55Fungsi keanggotaan merepresentasikan derajatkedekatan suatu obyek terhadap atribut tertentu. (SriKusumadewi, 2006:1)Beberapa alasan mengapa penyelesaian dengan fuzzylogic digunakan :a. Konsep matematis fuzzy logic mudah difahamib. Sangat fleksibelb. Mempunyai toleransi pada daata yang kurangtepatc. Dapat memodelkan fungsi non linear yangkomplekd. Mudah diplikasikan oleh pasa pakare. Bisa bekerja bersama kendali konvensionalSecara grafis himpunan umur Ã, dapat digambarkan :2.1 Himpunan KlasikISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

T I | 7710,50,250MUDA PAROBAYA TUA25 35 40 45 50 55 65Umur(th)Selama semester berjalan, dilakukan pembinaanterhadap mahasiswa yang terprediksi berpotensi dropout. Pada akhir semester dilihat hasilevaluasi akhirsemester.5. HasilPenerapanSistemGambar 3 Fungsi Keanggotaan UmurFungsi keanggotaan untuk setiap himpunan variableumur adalah :Hasil penerapan system dapat dilihat jumlah drop outseperti pada tabel berikut.Tabel 1.JumlahMahasiswa drop out RealitasdanPrediksiKlasJumlah Drop OutRealitas Prediksi1 1 32 2 43 1 24 2 55 0 16 1 27 3 38 2 49 2 210 0 36. Analisa DataDari gambar nilai keanggotaan umur dapat dijelaskanbahwa seseorang bias berada pada 2 himpunan yangberbeda, Muda dan Parobaya serta Parobaya dan Tuatetapi derajat keanggotanya berbeda. Seseorang yangberumur 50 tahun termasuk pada himpunan Parobayadan Tua, dengan nilai:4. Implementasiµ Parobaya (50) = 0,5µ Tua (50) = 0,25.Sistem prediksi dengan input berupa fitur mahasiswaterdiri dari :a. Penghasilan orang tua ( jutaan rupiah)b. Waktu tempuh ke kampus (menit)c. Problem rumahtangga ( ada atau tidak)Dikuantifikasimenggunakan logika fuzi menjadi besarankualitatif sehingga data tersebut dapat diproses dengankomputer. Pada setiap kelas dilakukan prediksi padaawal semester berapa jumla hmahasiswa yangterprediksi berpotensi drop out.Jika analisis data dalam penelitian dilakukan dengancara membandingkan data sebelum dan sesudahperlakuan dari suatu kelompok sampel, maka pengujianterhadap data tersebut adalah pengujian hipotesiskomparasi dengan Uji-t sebagai berikut :Hipotesis:H 0 : µ A = µ BH 1 : µ A ≠ µ Bµ A = rerata data sesudah treatmentµ B = rerata data sebelum treatmentRumus yang dipergunakan:t =MMMM ∑ XXXX 2nn (nn −1)Keterangan :d i = selesih skor sesudah dan skor sebelum dari tiapsubjek (i)M d = Rerata dari gain (d)Xd = deviasi skor gain terhadap reratanya( X d = d i -M d )d = kuadrat deviasi skor gain terhadap reratanyan = jumlah sampelX 2a. Menghitung nilai rata-rata dari gain [ d]SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 78M d = ∑ ddnnM d = 4M d10= 0,4b. Menentukan nilai t hitung dengan menggunakanrumus tMMMMt =t = ∑ XXXX 2nn (nn −1)0,04 3310(10−1)t = 0,661KlasJumlah Drop Out Gain[d]Realitas Prediksi [Y-X]D21 1 3 2 42 2 4 2 43 1 2 1 14 2 5 3 95 0 1 1 16 1 2 1 17 3 3 0 08 2 4 2 49 2 2 0 010 0 3 3 9Jumlah [∑] 4 33Referensi[1] Djon Irwanto, S. (2006). Perancangan ObjectOriented Software dengan UML. Yogyakarta:ANDI OFFSET.[2] Dr. Deni Kurniawan, M. (2011). PembelajaranTerpadu. Bandung: Pustaka Cendekia Utama. FIP-UPI, T. P. (2007). Ilmu & Aplikasi Pendidikan .Bandung: IMTIMA.[3] Jyotimay Gadewadiker, O. K. (2010). ExploringBayesian Networks for medical decition support inbreast cancer detection. African JournalofMathematics and Computer Science ReseachVol. 3(10) , 225-231.[4] Madsen, U. B. (2008). Bayesian Networks andInfluence Digrams. New York: Springer.[5] Nicholson, K. B. (2011). Bayesian ArtificialIntelligence. Boca Raton: CRC Press.[6] Sri Kusumadewi, d. (2006). Fuzzy Multi-AttributeDecision Making. Yogyakarta: GRAHA ILMU.Kriteria pengujian hipotesisTolak H 0 , jika t hitung > t tabel dan terima H 0 jikat hitung < t tabelt tabel pada α = 0,05 dan db = n-1 =9 adalaht tabel = 2,26Karena t hitung < t tabel maka H 0 diterima, artinya bahwatreatment untuk memperkecil jumlah drop out dapatdipercaya 95%.7. SimpulanAlgoritma Bayesian Network dapat digunakan untukmemprediksi mahasiswa berpotensi drop outberdasarkan fitur mahasiswa.Jumlah dari input dapatdikembangkan sesuai dengen perkembangan perubahanpenyebab mahasiswa dropout.Untuk penggunaan yanglebih luas perlu ditambah user yang dapat melihat hasilprediksi secara langsung tanpa melalui administrasi.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 791,2APLIKASI E-LEARNING KRYPTOGRAFI KLASIKIndri Neforawati 1 , Hanifa Shofiah 2Teknik Elektro , Politeknik Negeri Jakarta, Kampus Baru UI Depok,16424,IndonesiaE-mail : indri.63@gmail.comAbstrakAplikasi E-learning Kriptografi Klasik bertujuan untuk memaparkan materi pembelajaran mengenai kriptografi klasikdengan menggunakan media komputer. Secara umum kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaanberita . Selain pengertian tersebut terdapat pula pengertian ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yangberhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, sertaautentikasi data namun tidak semua aspek keamanan informasi ditangani oleh kriptografi. Kriptografi klasikmerupakan salah satu metoda kriptografi yang menggunakan dua cara yaitu transposisi dan subtitusi yang dapatmenjaga keamanan pesan ketika dikirim dengan algoritma tertentu. Dalam hal ini aplikasi yang dibuat dan materibelajar yang dikembangkan, disesuaikan kebutuhan dan didistribusikan melalui media CD/DVD yang dapat dijalani diPC atau laptop. Selanjutnya pembelajar dapat memanfatkan CD/DVD tersebut dan dapat belajar di tempat dimana diaberada. Dengan adanya aplikasi ini, diharapkan dapat membantu pemahaman tentang kriptografi klasik dengan lebihcepat dan sekaligus memudahkan membuat enkripsi dan dekripsi .AbstractE-learning Application Classical Cryptography aims to present learning materials on classical cryptography usingcomputer media. In general, cryptography is the science and art to keep the news secret. In addition there is also a sensethat sense the study of mathematical techniques related to aspects of information security such as data confidentiality,authenticity of data, data integrity, and authentication of data, but not all aspects of information security is handled bycryptography. Classical cryptography is one of the cryptography method that uses two ways transposition andsubstitution to maintain the security of the message when it is sent to a specific algorithm. In this case the application ismade and the learning materials are developed, adapted and distributed through the media needs a CD / DVD that canbe undertaken on a PC or laptop. Furthermore, the learner can take advantage of the CD / DVD and can be learned inthe place where it is located. With this application, is expected to help the understanding of classical cryptographyfaster and easier at the same time make the encryption and decryptionKeywords: e-learning, kriptografi klasik, algoritma, enkripsi, dekripsi1. PendahuluanPerkembangan teknologi saat ini sangatlah pesat,kebutuhan akan suatu konsep dan mekanisme belajarmengajar berbasis Teknologi Informatika menjadi tidakterelakan lagi. Banyak kita temukan di Internet yangmenyediakan e-learning. Sebenarnya materi e-learningtidak harus didistribusikan secara on-line dapat jugamelalui jaringan lokal maupun internet, distribusisecara off-line menggunakan media CD/DVD puntermasuk pola e-learning. Dalam hal ini aplikasi danmateri belajar dikembangkan sesuai kebutuhan dandidistribusikan melalui media CD/DVD, selanjutnyapembelajar dapat memanfatkan CD/DVD tersebut danbelajar di tempat di mana dia berada.Berkat perkembangan teknologi yang begitu pesatmemungkinkan manusia dapat mengembangkan sistempembelajaran atau bertukar informasi/data. Seiringdengan itu tuntutan akan keamanan terhadapkerahasiaan informasi yang saling dipertukarkantersebut semakin meningkat. Begitu banyak penggunaSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 80seperti departemen pendidikan, departemenpertahanan, suatu perusahaan atau bahkan seseorangpun tidak ingin informasi yang disampaikannyadiketahui oleh orang lain. Oleh karena itudikembangkanlah ilmu yang mempelajari tentang caracarapengamanan data atau dikenal dengan istilahKriptografi.Tujuan:1. Untuk menjelaskan pembelajaran mengenaikriptografi klasik2. Untuk memberikan fleksibilitas terhadap pembelajardalam memilih waktu dan tempat untuk membukapelajaran kriptografi klasik3. Untuk memberikan kesempatan bagi pembelajaruntuk belajar mandiri2. Tinjauan PustakaKriptografi adalah suatu ilmu yang mempelajaribagaimana cara menjaga agar data atau pesan tetapaman saat dikirimkan, dari pengirim ke penerima tanpamengalami gangguan dari pihak ketiga (Stiawan, 2005:82). Menurut Bruce Scheiner dalam bukunya "AppliedCryptography", kriptografi adalah ilmu pengetahuan danseni menjaga pesan (message) agar tetap aman (secure)Algoritma SimetrisAlgoritma simetris (symmetric algorithm) adalah suatualgoritma dimana kunci enkripsi yang digunakan samadengan kunci dekripsi sehingga algoritma ini disebut jugasebagai single-key algorithm.Gambar 1. Model konvensional system kriptoAlgoritma asimetris (asymmetric algorithm) adalahsuatu algoritma dimana kunci enkripsi yang digunakantidak sama dengan kunci dekripsi. Pada algoritma inimenggunakan dua kunci yakni kunci publik (publickey) dan kunci privat (private key). Kunci publikdisebarkan secara umum sedangkan kunci privatdisimpan secara rahasia oleh si pengguna. Walau kuncipublik telahE-learning adalah pembelajaran jarak jauh (distancelearning) yang memanfaatkan teknologi komputer,jaringan komputer dan/atau Internet (Roseberg,2001:28) . E-learning memungkinkan pembelajar untukISBN: 978-602-97832-0-9belajar melalui komputer di tempat mereka masingmasingtanpa harus secara fisik pergi mengikutipelajaran/perkuliahan di kelas. E-learning sering puladipahami sebagai suatu bentuk pembelajaran berbasisweb yang bisa diakses dari intranet di jaringan lokalatau internet. Sebenarnya materi e-learning tidak harusdidistribusikan secara on-line baik melalui jaringanlokal maupun internet, distribusi secara off-linemenggunakan media CD/DVD pun termasuk pola e-learning. Dalam hal ini aplikasi dan materi belajardikembangkan sesuai kebutuhan dan didistribusikanmelalui media CD/DVD, selanjutnya pembelajar dapatmemanfatkan CD/DVD tersebut dan belajar di tempatdi mana dia berada.Adobe DirectorDirector dimulai sebagai MacroMind "VideoWorks",sebuah aplikasi untuk Apple Macintosh original.Animasi pada awalnya terbatas pada hitam dan putihlayar awal Macintosh. Nama itu berubah menjadi"Director" pada tahun 1987, dengan penambahankemampuan baru dan bahasa scripting Lingo padatahun 1988. Sebuah versi Windows yang tersedia padaawal 1990-an. Dari tahun 1995 sampai tahun 1997program multimedia authoring bersaing muncul disebutmTropolis (dari mFactory). Pada tahun 1997 mTropolisdibeli dan dikuburkan oleh Quark, yang memilikirencana sendiri ke dalam authoring multimedia denganQuark Immedia.Adobe Flash CS3adalah salah satu perangkat lunakkomputer yang merupakan produk unggulan AdobeSystems(Nugeroho, 2008:21). Adobe Flash digunakanuntuk membuat gambar vektor maupun animasigambar tersebut. Berkas yang dihasilkan dari perangkatlunak ini mempunyai file extension.swf dan dapatdiputar di Adobe Directir atau di import. Flashmenggunakan bahasa pemrograman bernamaActionScript yang muncul pertama kalinya pada Flash5. Script yang digunakan untuk memberhentikan fileextension dengan stop();.Adobe Photoshop CS3 merupakan perangkat lunakpengolah foto terbaru yang sangatpowerful(Aditjondro, 2010:27). Perangkat lunak iniakan meningkatkan nilai artistik dan kualitas gambardengan baik dengan tetap memegang keaslian sebuahfoto.Question Writer ini merupakan sebuah aplikasi untukmembantu kita dalam membuat kuis(Ariyus, 2008:33).Cocok digunakan untuk keperluan mengajar, entah ituuntuk mengajar anak-anak dirumah, bimbingan, dll.Sound Recorder adalah sebuah Program rekamanaudio termasuk dalam Windows 7(Stiawan, 2005:77).Rekaman audio dapat disimpan dalam format .wma danhanya format .wma saja yang tersedia.Total Video Converter dipilih karena mudahdigunakan, kecepatan tinggi konversi video aplikasidengan banyak potensi(Aditjondro, 2010:45). Lebihdari sekedar konversi, Total Video Converter dapatmemutar video dan audio, membuat CD dan DVD dariSNTE-2012

TI | 81file audio dan video dan urutan gambar juga dapatmenambahkan suara pada Total Video Converter yangmemiliki antarmuka yang ramah sehingga penggunamerasa mudah dan sangat nyaman.3. Metoda Penelitian• Metoda yang di gunakan adalah sebagai berikut :• menyediakan penjelasan mengenai teori Kriptografi,algoritma kripto, contoh enkripsi , contoh deskrisi.• Merancang Aplikasi dapat dilakukan dengan membuatflow chart,story Board, dan user interface.• Memilih Perangkat lunak yang digunakan yaitu AdobeDirector,Adobe Flash,Adobe PhotoShop, QuestionWriter, Sound Recorder, Total Video Converterdalam pembuat aplikasi e-learningmembuat interaksi dengan menggunakan push buttondan mengimport data yang telah dibuat sebelumnyaseperti video yang berformat .swf, audio yangberformat .mp3, dan image yang berformat .jpg. berikutini langkah untuk mengimport data di Adobe Director:Diawali membuka Adobe DirectorPilih Director file untuk memulai perkerjaannya4. Perancanan dan RealisasiPerancangan aplikasiAlat yang digunakan dalam rancacng atau pembuatanaplikasi e-learningoff-line berupa Laptop/desktop dengan infrasrukturaplikasi sebagai berikut :Operating System :Windows 7 Home Premium 64-bit(6.1, Build 7601)System Model :Studio 1457Processor:Intel(R) Core(TM)i7 CPU Q 720 @1.60GHz(8 CPUs),~1.6GHzMemory:4096RAPerancanagn aplikasi diawali dengan useFlowchart aplikasi e-learning kriptografi klasik inisebagai berikut:StoryboardGambar 3. Tampilan awal Adobe director1. Klik file dan pilih import... untuk memasukanvideo, audio, dan image.Gambar 4. Tampilan menu memilih importGambar 2. Storyboard tampilan menuPosisi judul berada diatas dan menu pembahasanberada disebelah kiri. Untuk sebelah kanan terdapattext materi singkat mengenai kriptografi.Posisi button berada diatas button 1 kembali ke menudan button 2 kembali kuis. Meteri pembelajaran beradaditengah-tengah. Untuk button berada dibawah sebelahkanan.Berikut ini pembuat aplikasi dengan menggunakanaplikasi Adobe Director, Adobe Flash, dan QuestioWriter.Berikut ini beberapa script yang digunakan di AdobeDirector:Script yang digunakan di Adobe DirectorUntuk menghentikan frame yang ditujuh denganmenggunakan script yang ada diatas ini.Untuk pindah ke frame yang ditujuh denganmenggunakan script yang ada diatas ini. Script iniadalah salah satu dari script yang ada di AdobeDirector karena masih ada script seperti on mouseUpme go 31 end dan masih banyak lompatan framelainnya.Penggunaan Adobe Flash CS3 dalam pembuat aplikasie-learning diawali dengan memasukan bahanpembelajaran yang telah ada ke Adobe Flash danSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 82membuat animasi pembelajaran agar dapat dipahamiatau tersampai oleh user.Penggunaan Question WriterSetiap pembahasan terdapat kuis yang jenis kuisnyaberbeda-beda. Ada True/False, Multiple Choice, danFill-the-blank. Kuis memiliki limit waktu pengerjaanyaitu 1 menit.Hasil-hasil pembuatan content dari Adobe FlashAction Script yang digunakan dalam Adobe FlashContoh enkripsi menggunakan teknik subtitusialgoritma polyalphabetic.Gambar 5. Hasil pembuatan content dari Question WtireRealisasi E-LearningPada pembuatan aplikasi e-learning ini tahap keduasetelah pembuatan storyboard sebagai realisasiperancangan dan pembuatan aplikasi pembelajaranmenggunakan Adobe Flash. Untuk mewujudkanmenjadi aplikasi e-learning maka diperlukan prosespublikasi (publishing), sehingga dapat diimplementasikan ke pengguna. Porses publishingterdiri dari 3 (tiga) tahap yaitu:Tahap PertamaPada tahap pertama ini, pastikan semua sudahdipastikan tidak terlewat. Tahap pertama melakukansave projek dengan langkah pilih menu file, lalu pilihsave.Tahap KeduaPada tahap kedua melakukan publish setting, fungsinyauntuk menentukan hasil output file. Pada tahap inidapat menentukan sendiri hasil output dari project yangdibuat. Langkah-langkah publish setting yaitu: pilihmenu file, lalu pilih publish setting.Tahap ketiga adalah tahap publishsing . tahap inimerupakan tahap compiling project yang nantinya akanmenghasilkan sebuah atau beberapa file yang sesuaidengan output yang kita pilih pada publishing settingdengan tahapan pilih menu file lalu pilih menu publish.Setelah “Aplikasi E-learning Kriptografi Klasik”selesai dibuat maka perlu diadakan pengujian untukmenguji apakah sistem dapat bekerja sesuai denganrencana. Dalam pengujian aplikasi yang sudah dibuatmeliputi pengujian secara langsung kepada beberapauser tentang komentar tata tampilan aplikasi, fungsiyang ada dalam ActionScript, dan pengujian kerusakanatau kesalahan dalam aplikasi yang sedang berjalan.5. Hasil dan PengujianGambar 6. Hasil-hasil pembuat content dari Adobe FlashAction Script yang digunakan dalam AdobeFlashPengujianPengujian Fungsi Yang Ada PadaFrameTujuan dari pengujian fungsi yang ada pada frameadalah untuk meneliti apakah fungsi berjalan denganbaik di setiap frame. Fungsi dapat dikatakan berjalandengan baik bila berjalan sesuai dengan fungsi yangdiharapkan dari aksi yang dikerjakan oleh Script disetiap frame. Diharapkan pada pengujian ini sudahtidak ada lagi kesalahan bahasa pemrograman terutamadari fungsi – fungsi yang ada dan bila ditemukankesalahan atau ketidak sesuaian dapat segeradiperbaiki.Pengujian kemungkinan KerusakanDalam AplikasiTujuan dari pengujian deteksi kerusakan dalam aplikasiadalah mencari disfungsi dari aplikasi, kesalahan yangtidak terduga yang diakibatkan oleh hal teknis.Diharapkan dari pengujian ini adalah untuk mendeteksidan segera memecahkan masalah yang ada padaaplikasi sehingga user dapat memakai aplikasi tanpagangguan teknis yang dihasilkan oleh aplikasi.6. Penutup1. Program multimedia authoring dapat digunakanuntuk membuat berbagai aplikasi. Menu dan optionpendukung Adobe Director sudah lengkap sehinggahampir tidak diperlukan dukungan program lainnyauntuk membuat sebuah aplikasi dengan AdobeDirector.2. Dalam pengerjaan memasukan materi ke aplikasidengan menggunaan Adobe Flash sangatlahmembantu dalam penyampaian meteri yang akandisampaikan.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 833. Dapat membantu pengguna dalam mencobamembuat enkripsi dan dekripsi sesuai algoritmakriptografi klasik.DAFTAR PUSTAKA[1]. Stiawan, Deris. 2005. Sistem KeamananKomputer. Jakarta:PT Gramedia.[2]. Ariyus, Dony. 2008. Pengantar Ilmu Kriptografi:Teori Analisis & Implementasi.Yogyakarta:ANDI.[3]. Enterprise, Jubilee. 2008. 63 Trink Rahasia FlashCS3. Jakarta:Elex Media Komputido.[4]. Rosenberg , Marc Jeffrey. 2001. Strategies forDelivering Knowledge in the Digital Age. NewYork: McGraw-Hill Professional.[5]. Nugeroho, Bunafit & Mahar Fauji. 2008. AnekaKreasi Animasi dengan Adobe Flash CS3.Jakarata: Elex Media Komputido.[6]. Enterprise, Jubilee. 2007. Buku Latihan AnimasiMasking dengan F/ash CS3. Jakarta:Elex MediaKomputido.[7]. Aditjondro, George Junus. 2010. MembongkarGurita Cikeas: Di Balik Skandal Bank Century.Jakarta:Galang Press.[8]. Jubilee. 2007. Sen Penuntun Visuat. Jakarta:ElexMedia Komputido.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 84PERANCANGAN SISTEM INFORMASI MANAJEMEN PADA PRAKTIK KEBIDANANAchmad Bachris Sati 11. Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Kampus UI Depok, Indonesia 16425AbstrakPesatnya perkembangan teknologi, menjadikan teknologi informasi sangat diperlukan untuk menunjang aktivitasberkaitan dengan aplikasi untuk kebutuhan bisnis.Kebutuhan bisnis tersebut akan disesuaikan dengan informasi yangdiperoleh, sehingga mempermudah dalam proses bisnis yang sedang dijalankan dan aplikasi yang dibuat akandisesuikan dengan data dan informasi yang ada.Dalam penelitian ini akan dibahas tentang sebuah aplikasi yang akandigunakan pada bisnis yang bergerak dibidang jasa, yaitu Kebidanan. Dalam hal ini, dapat memberikan kemudahandalam memproses data-data yang diperoleh. Data tersebut antara lain data pasien beserta data pendukung lainnya sepertikondisi dan perkembangan medis pasien.AbstractManagement Information System Design on MidwiferyApplication. The rapid development of technology, makinginformation technology is needed to support the activities related to applications for business needs.Business needs willbe tailored to the information obtain, thus simplifying the business process being carried out and the application will bemade to the adjusted data and information.In this research will be discussed on the application that will be used on thebusiness engaged in service, namely midwifery. In this case, to provide convenience in processing data obtained.Thedata include patient data along with other supporting data such as the patient’s condition and medical developmentsKeywords: Information technology, Application midwifery1. PENDAHULUANSaat ini, masih banyak tempat praktek kebidanan yangmenggunakan cara manual untuk penulisan data pasiendan data rekam medis pasien yang berbentuk buku dankartu. Sistem tersebut dianggap tidak efeisen lagimengingat meningkatnya jumlah pasien dan jumlah datapasien serta rekam medisnya yang sangat banyak. Untukmengatasi permasalahan tersebut diperlukan suatuprogram aplikasi yang dapat diinput dan mengaksesdata secara periodik.Pemanfaatan teknologi web berbasis intranet inidimaksudkan untuk kebutuhan akan penginputan danpencarian data pasien secara cepat, namun tetap terjagakerahasiaan dan keamanannya, karena dengan teknologiintranet hanya orang-orang tertentu saja yang dapatmengakses data tersebut.Pada penelitian ini dibuat suatu sistem informasikebidanan berbasis web secara offline. Sistem ini dirasasangat efektif karena dirancang untuk memudahkanbidan menginput dan mencari data pasien yangdibutuhkan tanpa harus menulis dan membuka catatandalam buku dan kartu-kartu pasien.2. METODE PENELITIAN DANPERUMUSAN MASALAHSeluruh data yang dimiliki pasien mulai dari riwayatpenyakit, kehamilan, persalinan, kondisi medis, sangatmembantu bidan dalam menentukan cara persalinanyang tepat bagi pasien.Untuk memudahkan dalam memperoleh data-datapasien dengan akurat, maka dibuatlah aplikasi medicalrecord. Sehingga data-data medis pasien dapat diterimaBidan dengan tepat.Perancangan aplikasi sistem informasi manajemenkebidanan berbasis web localhost ini dirancang dandibangun menggunakan software Adobe Photochop CS2 dan Macromedia Dreamweaver 8. Dalam pembuatanpenelitian ini dititikberatkan pada pengolahan danpenyimpanan untuk data pasien secara offline pada weblocalhost menggunakan sistem database MySQLdanISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 85bahasa script PHP secara tampilan dengan MacromediaDreamweaver, yang kesemuanya dirancang denganmenggunakan sistem operasi windows.Dalam Buku ” Menjadi Seorang Desainer Web”karangan Wahana Komputer. 2005. Bahwa hal-hal yangperlu diperhatikan dalam membangun PemrogramanBerbasis Web antar lain:2.1 Pembuatan WebpageUntuk membuat suatu Webpage dari cara yang palingmudah dengan tampilan yang cukup menarik yaitudengan Macromedia Dreamweaver ataupun denganeditor HTML yang lain.Gambaran mengenai cara pembuatan Webpage denganPHP adalah karena PHP merupakan freeware sehinggatidak perlu mengeluarkan biaya untuk mendapatkanfasilitas trace. Kesalahan yang mudah dilakukan dandipahami dalam browse, mudah dikoneksikan dengandatabase serta memiliki tingkat sekuritas yang tinggi.2.2 PHP (Hyper Text Preprocessor)PHP adalah skript untuk pemrograman web, PHP dapatdigunakan bersama-sama dengan kode HTML(embededed). Sehingga hampir mirip denan javascript,bedanya dengan javascript adalah diterjemahkan olehinternet client (browser), sedangkan script PHPditerjemahkan di pihak server. PHP juga dikenal sebagaiside script. Halaman hasil proses di server, diterima olehclient internet sebagai HTML biasa, dan kode-kode PHPtidak akan bisa terbaca oleh client. Hal ini juga yangmembedakan PHP dengan javascript biasa,a. Sejarah Singkat PHPPerkembangan PHP diawali oleh Rasmus Leodorfyang membuat program untuk kebutuhannya sendiripada tahun 1994. Pada tahun 1995 program tersebutmulai digunakan dan saat itu dikenal dengan namaPersonal Home Page Tool. Program tersebut terdiridari mesin parser dan beberapa utility, waktu itumasih sedikit macro yang dikenali oleh mesinpasernya.Pada pertengahan 1995 program tersebut ditulisulang dan dikenal sebagai PHP/F1 versi 2. PHP/F1ini telah mendukung mSQL (mini SQL). Sejak saatitu penggunaan PHP/F1 berkembang dengan cepat,banyak pihak yang menyumbangkan kodenya untukmeningkatkan kemampuan PHP/F1.Perkembangan berikutnya sekitar pertengahan 1997program ditangani oleh sebuah tim. Mesin yang sudahada ditulis ulang oleh Zeev Suraski dan AndiGutsmans. Utility-utility yang semula terdapat padaPHP/F1 dialihkan atau ditulis ulang kemudianlahirlah PHP versi 3, PHP 3 sampai pertengahan1998 lalu telah dipakai di 150.000 situs web dunia.Sampai saat ini PHP telah mencapai versi 4 dan telahdibuat juga mesin optimiasi untuk meningkatkankemampuan PHP.Pada Juli 2004, Zend merilis PHP 5,0. Dalam versiini, inti dari interpreter PHP mengalami perubahanbesar. Versi ini juga memasukan modelpemrograman berbasis objek ke dalam PHP untukmenjawab perkembangan bahasa pemrograman kearah paradigma berorientasi objek.b. Kelebihan PHPSalah satu kelebihan dari PHP adalah dukungannyayang banyak terhadap bermacam database serveryang ada. Dan interface yang disediakan PHP untukberkomunikasi dengan masing-masing databaseserver sangat memudahkan apabila suatu saat akandilakukan pergantian database server.Hal-hal yang dimiliki oleh PHP adalah:Kemampuan untuk membuat image secara online.Format image yang dapat ditangani adalah JPEG danPNG yang merupakan format-format yang sudahumum diinternet.Penanganan file upload.Kemampuan melakukan secara remote terhadap fileyang terletak di server lain.c. ApacheApache adalah sebuah HTPP server. Apachedibangun pertama kalinya berdasarkan pada kodekodedan ide-ide yang terdapat pada HTPP serveryang terkenal pada saat itu, yaitu NCSA httpd 1.3.pada awal 1995.Pada saat ini Apache termasuk Web Server yangpaling banyak digunakan. Hal ini terjadi bukansemata-mata karena Apache didasarkan secara gratis.Namun juga karena kemapuannya secarafungsionalitas, tingkat efisiensinya dan lainnya.Selain diedarkan secara gratis dan open source,pengembangan Apache juga dilakukan oleh banyakprogrammer secara sukarela.Fasilitas yang Diminta ApacheBerdasarkan fasilitas yang dimiliki Apache antaralain:• Apache Web Server dalam menerapkan clientsangat cepat jauh melalui server NCSA• Mampu dikompilasi sesuai dengan spesifikasiHTTP yang sekarang• Server Apache dapat otomatis berkomunikasidengan client browsernya untuk menampilkandengan tampilan yang terbaik pada clientbrowsernya. Misalnya browser inginmenampilkan dalam bahasa Spanyol makaSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 86apache Web Server otomatis mencari dalamservisnya halaman-halaman dengan bahasaSpanyol.• Web Server apache secara otomatis menjalankanfile index.html, halaman utamanya untukditampilkan secara otomatis pada cliennya• Web Server apache mempunyai level-levelpengamanan.• Apache mempunyai komponen dasar terbanyakdiantara Web Server lain.• Mendukung transaksi yang aman (sorucetransaction) dengan menggunakan SSL (SourceSocket Layer)• Beberapa implementasi SSL (Source SocketLayer) tidak semua diimplementasikandikarenakan teknologi tersebut merupakan hakpaten dari RSA Data Security• Mempunyai dukungan teknis melalui web• Mempunyai kompatibilitas platform yang tinggi.d. HTML (Hypertext Markup Language)HTTP (Hypertext Transfer Protocol) merupakanprotokol yang digunakan untuk mentransfer dataantara web server ke web browser. Protokol inimentransfer dokumen-dokumen web yang berformatHTML (Hypertext Markup Language). HypertextMarkup Language atau HTML adalah bahasan yangdigunakan untuk menulis dokumen-dokumen dalambentuk hypertext. Dokumen-dokumen tersebutdidistribusikan dengan Word Wide Web dan dapatdilihat oleh klien-klien pada computer. DokumenHTML disebut Markup Language, karena HTMLberfungsi untuk memperindah file teks biasa untukditampilkan pada program Web Browser.Gambar di atas merupakan tampilan form untukmembuat program baru ataupun menentukanprogram yang telah dibuat sebelumnya. Jika memilihprogram baru maka akan terdapat tampilan yangakan menunjukkan program apa yang akan dibuat,yang akan ditampilkan pada Gambar 2.Gambar 2 Tampilan New DocumentDi sini kita dapat memilih berbagai macam kategoriweb page sesuai yang kita inginkan. Setelah selesaimemilih, kita create, maka selanjutnya yang akanmuncul adalah:Pada dokumen HTML anda diijinkan untuk mengklikteks yang berwarna lain dan mengkasesdokumen baru, atau image, atau film dari komputeryang sangat jauh jaraknya.e. GUIGambar 3 Tampilan WorkspaceISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 1 Tampilan GUIPada gambar di atas dapat diperhatikan terbagi atasbeberapa bagian seperti menú, insert tollbar, viewtoolbar, dan lainnya. Setiap bagian juga masih terbagiatas bagian-bagian yang lain, sehingga dalammembangun sebuah program akan lebih mudahkarena setiap bagian mempunyai fungsi-fungsi yangberbeda.SNTE-2012

TI | 873. ANALISIS DAN PERANCANGANSISTEMGambar 6 Konfirmasi telah berhasil masukPENDAF-TARANTRANSAKSIPASIENLOG INMENUUTAMACETAKTRANSAKSIUTILITYLOGOFFHELP4.2 Model Menu Utama/Main MenuSaat awal memasuki sistem, akan terlihat pada tampilanpembuka dan kemudian Log In sebagai autentifikasiapakah akan masuk sebagai admin atau menggunakanpilihan kedua sebagai user, halaman depan yangmerupakan menu sistem informasi Manajemeninventaris barang diperIihatkan pada Gambar 7.Halaman utama memberikan gambaran tentangpengelompokan menu-menu yang terdapat pada sisitemaplikasi ini.DATAPESIENDATAMEDISKontrolKehamilanPersalinanPascaPersalinanKontrolKehamilanPersalinanPascaPersalinanTambahPetugasHapusPetugasGantiPasswordExitLog inAboutMeLOG OUTGambar 4 Hirarki Perancangan Sistem InformasiManajemen pada PraktikKebidanan4. DATA HASIL PENGUJIAN4. 1 PengujianForm LoginHalaman yang pertama kali akan muncul adalahhalamanlogin, berikut tampilannya :Gambar 7 Tampilan pada Menu Utama4.3 Tampilan pesan pada proses pendaftaranpasien baruKeseluruhan proses pendaftaran pasien baru yang terjadipada Perancangan Sistem Informasi Manajemen PadaPraktek Kebidanan ini akan menampilkan pesan yangsesuai dengan proses apa yang sedang terjadi, dibawahini adalah gambar tampilan pada pesan-pesan tersebut.Gambar 5 Tampilan Halaman loginSetelah kita Log In sebagai admin ataupun user, makaakan terlihat tampilan gambar seperti dibawah ini,sebagai konfirmasi bahwa kita telah berhasil masukkedalam data base. Jika masuk sebagai admin, makaakan muncul semua tampilan, tetapil bila sebagai usersaja, maka hanya akan tampil beberapa tampilan saja.Gambar 8 Tampilan Entry Pendaftaran (Data Pasien)4.4 Tampilan pesan pada proses pendaftaranpasien lamaProses pendaftaran pasien lama pada PerancanganSistem Informasi Manajemen Pada Praktek Kebidananini akan menampilkan pesan seperti gambar tampilanpada pesan-pesan tersebut.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 884.6 Tampilan halaman untuk cetak transaksiGambar 9 Tampilan Entry Pendaftaran (Data Medis)Gambar 14 Tampilan Cetak Transaksi4.7 Tampilan halaman utilityGambar 10 Konfirmasi Data yang berhasil disimpanGambar 15 Tampilan Entry PegawaiGambar 11 Konfirmasi Data yang tidaksesuaiGambar 12 Konfirmasi Data yang tidak sempurna4.5 Tampilan pada Transaksi PasienTampilan pada transaksi pasien tampak seperti gambardibawah ini, jika ingin menginput data barang,masukkan jenis barang. Disini tersedia dua jenis barang,yaitu barang habis pakai dan barang tidak habis pakai.Bila ingin melihat data yang ada dan tanda keluar jikaingin keluar dari menu input barang.Gambar 16 Tampilan Ganti PasswordGambar 17 TampilanTambah PetugasGambar 13 Transaksi PasienISBN: 978-602-97832-0-9Gambar 18 Tampilan Hapus PetugasSNTE-2012

TI | 894.8 Tampilan Menu Log Off[6] http://www.riesurya.com/component/search/script+membuat+laporan+dengan+kategori+beerdasarkan+tahun+pada+php/,diakses pada tanggal 8 Juli 2010Gambar 19 Tampilan Menu Log OffGambar 20 Konfirmasi Proses Menutup Aplikasi5. KESIMPULAN DAN SARANSetelah melakukan analisis dan evaluasi terhadapaplikasi, maka dapat dibuat beberapa kesimpulansebagai berikut:1. Aplikasi ini dirancang untuk mempermudah kerjapara Bidan dalam hal pencatatan danpenyimpanan data pasien beserta kondisi danperkembanganmedis pasien.2. Pada tampilan input data medis, field isian yangtersedia tidak boleh kosong, karena aplikasi tidakakan memproses bila ada field yang kosong.3. Untuk mengubah data medis dapat dilakukandengan meng-klik link edit kolom proses dihalaman lihat data medis.DAFTAR PUSTAKA[1] Wahana Komputer. 2005. Menjadi SeorangDesainer Web. Andi, Semarang[2] http://www.ilmuwebsite.com/newswebsite/download-semua-ebook-tutorial-phpilmuwebsite.Diakses pada tanggal 8 Juli 2010[3] http://www.ilmuwebsite.com/tutorial-php/metodesearching-sederhana-vi,diakses pada tanggal 8 Juli2010[4] http://www.dhanyweb.com/resources/script-untukcari-data-di-php/mysql,diakses pada tanggal 8 Juli2010[5] http://www.penting.web.id/script-insert-editbarang-php-mysql.html,diaksespada tanggal 8 Juli2010SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 90PEMANFAATAN NOISE RADAR KAPAL UNTUK PEMANTAUAN CURAHHUJAN WILAYAH LOKALGinaldi Ari 1 , Asif Awaludin 2 , Soni Aulia Rahayu 31,2,3 Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer – LAPANJl. Dr. Junjunan,no 133 Bandunge-mail: ginaldi.lapan@gmail.comAbstrakHasil penelitian menunjukkan noise dari echo radar kapal dapat mendeteksi hujan, ini terlihat dari adanya echo rainclutter dalam jumlah yang sangat banyak saat kondisi hujan pada tampilan plotter radar kapal. Radar cuaca tidaklahmengukur hujan secara langsung, namun memanfaatkan jumlah energi yang dipantulkan oleh partikel tetes hujan untuksuatu sampel volume. Jumlah energi tergantung dari ukuran serta bentuk partikel yang dikenai oleh pancaran radar.Metode pertama dalam menangkap potensi radar kapal memantau hujan menggunakan metode image processing padagambar rekaman plotter radar. Perbandingan akumulasi hasil image processing dengan data TRMM menunjukkanadanya kesesuaian kondisi hujan. Metode pengolahan sinyal juga dilakukan dengan sistem akuisisi sinyal awal dariplotter radar . Performa dari rangkaian pengkondisian sinyal telah diuji mampu mengatasi input data level teganganserta frekuensi tinggi. Sistem akuisisi menggunakan CPU serta ADC masih belum mampu mensampling data radar padajumlah sampel yang banyak karena keterbatasan respon sistem.Kata Kunci : Radar, Hujan, Echo, Image Processing, Pengolahan Sinyal.1. PendahuluanPentingnya mempelajari iklim dan cuaca diIndonesia menggunakan instrumen pemantau cuacadengan cakupan wilayah yang luas sangat diperlukan.Instrumen pemantau cuaca yang paling efektif untukjangkauan wilayah yang luas adalah menggunakanradar. Radar cuaca adalah radar yang mampumendeteksi tetes hujan dengan ukuran diameter sangatkecil. Radar cuaca juga mampu memantau pergerakanhujan dan awan. Radar cuaca ini tidak mengukur hujansecara langsung, namun memanfaatkan jumlah energiyang dipantulkan oleh partikel tetes hujan untuk suatusampel volume. Jumlah energi tergantung dari ukuranserta bentuk partikel yang dikenai oleh pancaran radar.Energi yang diterima saat terjadi hujan, merupakanjumlah dari energi yang diterima kembali dari jutaantetes hujan pada suatu sampel volume. Energi yangditerima tersebut yang akan diolah menggunakan sistempengolahan sinyal yang akan dilakukan pada penelitianini.Dari hasil penelitian yang telah dilakukansebelumnya menunjukkan noise dari echo radar kapaldapat mendeteksi hujan, ini terlihat dari adanya echorain clutter dalam jumlah yang sangat banyak saatkondisi hujan pada tampilan plotter radar kapal. Radarkapal komersil dengan frekuensi X Band dapatdimanfaatkan menjadi radar cuaca jangkauan daerahlokal dengan resolusi tinggi untuk melihat polaintensitas dari kejadian hujan (Pedersen,2004).Tinggi pancaran radar tergantung dari sudutbukaan vertikal radar serta jarak radar. Tinggi pancaranberpengaruh terhadap perhitungan konversi jumlahenergi yang diterima radar menjadi reflektifitas(Rinehart,1997).2. Metode PenelitianPenelitian ini bertujuan untuk mengetahuiseberapa jauh jangkauan vertikal dari radar denganmenggunakan konstanta yang dimiliki radar danmengamati potensi bisa atau tidaknya radar kapaltersebut digunakan untuk mengamati curah hujan.Untuk mengamati curah hujan dilakukan berdasarkanpengamatan data gambar hasil rekaman tampilan plotterradar kapal serta akuisisi sinyal video plotter radar.Tinggi pancaran vertikal radar dapat dihitungberdasarkan persamaan (1) dengan asumsi refraksi yangterjadi bersifat normal. Ilustrasi tinggi pancaran vertikalradar serta radius efektif seperti pada Gambar 1.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

TI | 91....... (1)R’= (4/3) x R . (2)Dengan,H = Tinggi pancaran vertikal radar (Km)R’ = radius efektir pancaran radar (Km)r = jarak dari radar (Km)ϕ = sudut bukaan vertikal radar (Radian)H o = Tinggi antena radar (Km)R = diameter bumi (6374 Km)radar yang memiliki input frekuensi dan nilai teganganyang tinggi. Digitasi sinyal awal plotter dilakukanmenggunakan ADC 10 bit setelah difilter. Filter yangdigunakan adalah low pass filter. Simulasi denganmenggunakan low pass filter telah dilakukan (Ginaldi etal, 2012) untuk mendapatkan konfigurasi yang tepat.Hasil pengolahan sinyal memperlihatkan gambarsementara cakupan radar (0 0 - 12 0 ) sebelum terjadihujan dan pada saat terjadi hujan.3. Hasil dan PembahasanRadar X-BAND FURUNO M1932MK2merupakan radar navigasi yang dapat dimodifikasimenjadi radar cuaca untuk wilayah lokal. Radar inimemiliki transmisi frekuensi pada rentang X banddengan panjang gelombang 3,75 cm – 2,5 cm yangmampu mendeteksi tetes hujan namun dengan cakupanwilayah yang masih rendah (sekitar 0 – 60 km). Prinsipkerja radar ini yaitu dengan memanfaatkan jumlahenergi yang dipantulkan oleh partikel tetes hujan untuksuatu sampel volume. Spesifikasi radar X band yangdigunakan dapat dilihat pada Tabel 1.Table .1 Spesifikasi Radar X BandGambar 1.Ilustrasi tinggi pancaran vertikal radarserta radius efektifPada penelitian ini akan dilakukan 2 metodeuntuk memanfaatkan sinyal echo radar kapal, yangpertama dengan metode image processing, sedangkanyang kedua adalah dengan pengolahan sinyal radar.Metode pertama adalah image processing dimanapotensi radar kapal dalam memantau curah hujan dilihatdari hasil tampilan plotter radar yang kemudian direkammenggunakan software vcapture yang akan merekamtampilan plotter per 1 menit dalam bentuk gambardengan format jpeg dengan resolusi 460 x 600 piksel.Plotter direkam pada saat sebelum terjadi hujan dan saatterjadi hujan. Hal ini dilakukan untuk melihat apakahperistiwa hujan dapat diamati. Kemudian gambar hasilrekaman tersebut diolah menggunakan metode ImageProcessing Matlab untuk melihat potensi penggunaandata gambar tersebut dalam melakukan memantauhujan. Ground clutter di filter untuk mendapatkan hanyaimage echo dari hujan, yang kemudian dibandingkandengan data TRMM 3 jam-an. Data TRMM denganresolusi 2,5 0 x 2,5 0 diunduh dari dari situs giovanni(http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/) pada waktu GMT dengankoordinat lokasi lintang 6,55 – 7,5 LS serta bujur 107 –108 BT.Metode kedua adalah pengolahan sinyaldengan melakukan modifikasi akuisisi sinyal video dariplotter radar untuk mendapat sinyal awal yang diterimaradar dan sinyal-sinyal lainnya untuk menentukan lokasiserta jarak objek. Rangkaian pengkondisian sinyaldirancang untuk mengkonversi sinyal-sinyal plotterTipe radar Radar X Band (9410±30 M)Power Output4 kWJangkauan0 – 60 kmKecepatan rotasi 24 rpmJenis antena3.5 ft centre-fed waveguideslotted arrayVertical Beamwidth 27 0Horizontal beamwidth 2,4 0Sumber : Furuno Operator’s ManualProfil lebar berkas vertikal dan horisontal radarditunjukkan dalam Gambar 2. Pada Gambar 2 dapatdilihat untuk berkas vertikal maksimum pada ketinggian14,4 m dengan jangkauan horizontal jarak jangkauannyasekitar 60 km. Pada berkas vertikal 7,2 m pada 30 km,4,8 m pada 20 km, 2,4 m pada 10 km dan 1,2 km padajarak 5 km.(a)SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 92Gambar 4a merupakan data image processing hasilrekaman plotter radar setelah dihilangkannya clutter.Kondisi ini dipertegas dengan data pengukuran dataTRMM 3 jam-an hasil image processing seperti padaGambar 4b, dari gambar dapat dilihat arah barat sampaiutara terjadi intensitas hujan yang lumayan tinggi.(b)Gambar 2. Jangkauan berkas sinyal radar, (a).BerkasVertikal, (b). Berkas HorizontalContoh gambar hasil rekaman plotter sepertipada Gambar 3. Gambar ini merupakan hasil rekamanper 1 menit dari tampilan plotter pada kondisi sebelumdan saat hujan. Untuk Gambar 3 sebelah kiri merupakantampilan plotter pada saat kondisi sebelum hujan.Dimana gambar yang tampil masih terdapat groundclutternya. Sedangkan untuk Gambar 3 yang sebelahkanan merupakan gambar saat terjadinya hujan danmasih terdapat ground clutternya. Hasil akumulasipengolahan gambar dengan image processing toolboxMatlab seperti pada Gambar 4. Ground clutterdidefinisikan terlebih dahulu kemudian diekstrak untukmendapatkan data image hujan.(a)(b)Gambar 4.Hasil Perbandingan pada tanggal17/2/2012 Pukul 16.30 – 19.00, (a)Data Image Processing gambarrekaman plotter radar, (b).DataTRMM Pukul 19.05 – 22.00(a)ISBN: 978-602-97832-0-9(b)Gambar 3. Hasil rekaman gambar plotter per 1 menit ,(a).Saat sebelum hujan, (b).Saat kondisihujan.Perbandingan hasil image processing dengandata TRMM 3 jam-an pada Gambar 4 memperlihatkanpengamatan pada tanggal 17/2/2012 pukul 16.30 -19.00.Terlihat hujan cukup merata di wilayah Bandung. UntukGambar 5 merupakan hasil pengukuran padahari yang sama pukul 19.05 – 22.00, dimana terlihathujan mulai mereda di bagian tenggara. Hal ini dapatdilihat dari data image processing hasil rekaman plotterradar pada pada Gambar 5a bagian tenggara terlihathitam dengan titik-titik putih yang telah berkurang.Untuk hasil pengukuran TRMM 3 jam-an pada Gambar5b yang juga memperlihatkan nilai yang lebih rendahpada bagian tenggara dibandingkan dengan bagian yanglain. Kurang optimalnya data image processing akibatSNTE-2012

TI | 93ekstraksi ground clutter yang menyebabkan beberapadata hujan tidak tertampil.Gambar 6. Rangkaian pengkondisian sinyal(a)Gambar 7. Performa rangkaian pengkondisian sinyal(b)ADC dengan resolusi 10 bit kecepatanfrekuensi sampling 20 Ms/detik digunakan untukmendigitasi sinyal video dan trigger, dengan sinyalheading sebagai pemicu mulainya sampling. Hasildigitasi ini kemudian difilter kembali dengan filter FIRsecara software untuk menghilangkan riak noise padasinyal echo.Gambar 5.Hasil Perbandingan pada tanggal17/2/2012 Pukul 19.05 – 22.00, (a)Data Image Processing gambarrekaman plotter radar, (b).DataTRMMMetode kedua Akuisisi sinyal awal dari plotterradar dilakukan dengan penambahan rangkaianpengkondisian sinyal yang dirancang untuk mengatasiinput sinyal yang memilki tegangan serta frekuensi datatinggi. Rangkaian pengkondisian sinyal terdiri daribuffer serta optocoupler converter (gambar 6).Performa rangkaian pengkondisian sinyal diperlihatkanpada Gambar 7, yang menunjukkan waktu respon samaantara input sinyal radar dengan output rangkaian sertapenurunan polaritas tegangan awal input sinyal yangdisesuaikan dengan tegangan referensi (5 volt).Gambar 8. Sinyal hasil digitasi ADC setelah terfilter,(a).Bearing (b). Trigger (c).VideoSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

TI | 94Filter FIR (Finite Impulse Response) adalah salah satutipe dari filter yang dipakai pada aplikasi Digital SignalProcessing (DSP). Keuntungan filter FIR antara lainadalah stabil dan memiliki phasa yang linier. Gabungansinyal digitasi yang telah terfilter dapat dilihat sepertipada Gambar 8.yang banyak karena keterbatasan respon dari sistem.Sistem ini masih perlu ditingkatkan terutama di sistemakuisisi untuk mendapatkan data scan radar radiusmaksimum.5. Daftar Acuan[1] Pedersen, Lisbeth. 2004. Scaling Properties OfPrecipitation - Experimental Study Using WeatherRadar And Penakar hujan otomatiss. Tesis PadaFaculty of Engineering and Science Department ofCivil Engineering AALBORG UNIVERSITY.Aalborg Denmark.[2] Anon. 2001. Furuno Operator’s Manual MarineRadar Model 1832/1932/1942. Furuno Electric Co.Ltd. Nishinomiya Jepang.(a) (b) (c)Gambar 9. Perbandingan plot hasil akuisisi dengantampilan plotter radar, (a).Hasil akuisisi(b). Irisan tampilan pada radius 12 0 . (c).Tampilan plotter radar[3] Riseborough,E.S , 2008. Detection of lowObservable with a Low Cost Navigation Radar,Technical report of Defence R&D Canada, Canada.Proses selanjutnya adalah mengkonversi sinyaldigitasi yang telah terfilter menjadi koordinat polarmenggunakan kombinasi sinyal trigger dan video yangkemudian di plot. Contoh sampel data menggunakandata scan pada cakupan radius 0 0 – 12 0 . Hasil plotdibandingkan dengan gambar plotter (Gambar 9) yangmenunjukkan belum sempurnanya sistem akuisisikarena masih ada data yang tidak lengkap atau hilangakibat respon akuisisi yang masih lambat dibandingdengan kecepatan scan radar.4. KesimpulanTelah dikembangkan sistem pengolahan sinyal radarkapal untuk pemanfaatan deteksi echo hujan. Denganmenggunakan dua metode, yang pertama adalah denganmenggunakan metode image processing dari hasilrekaman plotter radar. Perbandingan dengan dataTRMM menunjukkan kondisi hujan yang sesuai.Ekstraksi ground clutter pada metode ini juga akanmenghilangkan sebagain sinyal echo hujan sehinggadirasa kurang efektif. Metode kedua adalah denganmerancang bangun sistem pengolahan sinyal radarlengkap dengan rangkaian pengkondisian sinyal, sistemakuisisi serta filter. Performa dari rangkaianpengkondisian sinyal telah diuji mampu mengatasi inputdata level tegangan serta frekuensi tinggi. Sistemakuisisi menggunakan CPU serta ADC masih belummampu mensampling data radar pada jumlah sampelISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 1ANALISIS SIMULASI UNTUK MEMPREDIKSI BATAS STABILITASCHATTER BERBASIS PERSAMAAN GETARAN SATU DERAJATKEBEBASAN PADA PROSES BUBUTAgus SusantoJurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Industri, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya,Jl. Arief Rahman Hakim No. 100 Surabaya, IndonesiaE-mail : teman_email@yahoo.co.idAbstrakChatter merupakan getaran eksitasi diri, dimana amplitude getaranya tidak lagi linier terhadap kenaikan kedalamanpotong, melainkan naik secara eksponensial saat proses pemotongan berlangsung. Chatter memberikan efek buruk padaakurasi dimensi, kualitas akhir permukaan, mempercepat keausan pahat bahkan terjadi patah dini, serta menurunkanefisiensi operasi pemotongan. Chatter harus dihindari, diantaranya dengan meningkatkan stabilitas mesin perkakas ataumengetahui batas stabilitas proses pemotongan. Penelitian dilakukan dengan cara membandingkan hasil kedalamanpotong kritis (a lim ) simulasi berdasarkan persamaan getaran SDoF dengan hasil eksperimen pada proses turning. Prosesturning dilakukan arah putaran bendakerja clockwise dan counter clockwise dilihat dari head stock. Bendakerja yangdigunakan Mild Steel ST 41 dengan Ø 38.1 mm, panjang bebas pencekaman 150 mm, dan panjang pencekaman 50 mm.Pahat yang digunakan HSS, sudut potong utama (κ r ) 45˚. Eksperimen diawali dengan uji eksitasi untuk mengetahuifrekuensi pribadi, nilai koherensi bendakerja dan uji pemotongan untuk mengetahui a lim sebelum terjadi chatter, a lim inikemudian disebut batas stabilitas chatter. Hasil simulasi dengan eksperimen arah ccw menunjukkan hasil yangcenderung sama yaitu a lim simulasi = 0.942 mm sedangkan hasil eksperimen a lim = 1 mm. Namun, berbeda dengan hasileksperimen arah cw yang menunjukkan a lim = 1.75 mm.Kata Kunci: chatter, simulasi, eksperimen, proses turning, kedalaman potong, cw, ccw1. PendahuluanGetaran dalam bidang dinamika mesin perkakas dapatdibagi menjadi tiga jenis, getaran bebas (freevibration), getaran paksa (forced vibration), dan getaranterekstitasi diri (self-excited vibration) dimana selfexcitedvibration juga disebut chatter [1]. Chatteradalah getaran yang amplitude-nya naik secaraekponensial pada saat proses pemotongan dengankedalaman tertentu dan terjadi pada daerah tidak stabil.Amplitude yang diijinkan pada proses pemesinanmenggunakan mesin perkakas harus tidak lebih dari 2.5mm/s 2 [2]. Chatter tidak boleh terjadi dan pada saatproses pemotongan sedang berlangsung harus dalamkeadaan stabil [3], karena chatter bersifat merugikan,diantaranya menurunkan kualitas permukaan,mengurangi tingkat kepresisian dimensi bendakerja,menyebabkan pahat mudah aus bahkan terjadi patahdini, dan dapat mengakibatkan kerusakan mesin atauporos [4], oleh karena itu perlu diketahui batas stabilitaschatter sehingga dapat digunakan untuk memprediksidan menghindari terjadinya chatter. Penelitian inibertujuan untuk memprediksi batas kedalaman potongsebelum terjadi chatter, dimana batas kedalaman potongsebelum terjadinya chatter ini disebut dengankedalaman potong kritis ( a lim ). a lim dianalisa secarasimulasi menggunakan software Picoscop dan Mathcadkemudian dibandingkan dengan hasil eksperimen yangdikerjakan menggunakan bantuan software Picoscope,Mathcad dan Sigmaplot.2. Metode PenelitianMetode penelitian ini berusaha membandingkan antarahasil simulasi dengan eksperimen. Simulasi dibangundari persamaan getaran menggunakan satu derajatkebebasan (SDoF) pada proses turning. Analisis SDOFuntuk menganalisa terjadinya chatter banyak dilakukanoleh para peneliti, diantara Insperger dan Stepan [5],Kebdani, dkk [6]. Pada eksperimen terdiri-dari duapengujian, (a) uji eksitasi seperti yang pernah dilakukanChang, dkk [7] bertujuan untuk mengetahui frekuensipribadi (natural frequency), dan nilai koherensi, dan (b)uji pemotongan untuk mengetahui a lim . Gambar 1amenunjukkan rangkaian uji eksitasi. Berdasarkangambar tersebut, eksitasi dilakukan denganmenggunakan Modal Hammer (1) pada tiga titikpengukuran pada arah horisontal dan vertikal. Sensorgetaran (accelerometer) (2) dipasang pada satu titik,dimana titik tersebut merupakan titik yang diasumsikanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 2memiliki simpangan terbesar. Gaya eksitasi palu yang Putaran spindle 260 rpmdiberikan ke bendakerja diukur oleh force transducer, Feeding0.056 mm/putarankemudian dikondisikan oleh conditioning amplifier Kedalaman potong Ditambah dengan step 0.25 mm(sebagai power supply) (3). Sedangkan responhingga terjadi chatterpercepatan diukur oleh accelerometer kemudian Arah putaran spindle cw dan ccwdiperkuat oleh charge amplifier (4). Kedua sinyal Kondisi pemotongan dry machiningdiubah dari sistem analog ke sistem digital oleh ADC Tipe proses bubut straight turning(Analogue Digital Converter) (5), sehingga bentukgelombangnya dapat terlihat pada layar monitor 3. Hasil dan Pembahasankomputer (6) yang sudah diinstal menggunakan 3.1. Simulasisoftware Picoscope. Data pengujian diambilberdasarkan setiap eksitasi yang dilakukan dengan Gambar 2 menunjukkan model matematis sistemmengukur gaya dan responnya. Data ini disimpan dalam getaran paksa SDoF. Apabila sistem tersebut berosilasiformat file txt. Gambar 1b menunjukkan rangkaian uji karena pengaruh gaya luar (F(t)) maka sistem tersebutpemotongan. Berdasarkan gambar tersebut, getaran dikatakan mengalami getaran paksa (forced vibration)terjadi akibat kontak antara pahat dan bendakerja (1) yang mengakibatkan displacement (x(t)) terhadap fungsiketika proses pemotongan. Respon percepatan dari waktu.getaran berupa sinyal diukur oleh accelerometer (2)yang dipasang pada tool post, kemudian diperkuat olehcharge amplifier (3). Sinyal diubah dari sistem analogke sistem digital oleh ADC (Analogue DigitalConverter) (4), sehingga bentuk gelombangnya dapatterlihat pada layar monitor komputer (5) yang sudahdiinstal menggunakan software Picoscope. Data inidisimpan dalam format file txt. Parameter pemesinantertera pada Tabel 1.Gambar 2. Model matematis SDoF [8]Sistem getaran ini dapat diterangkan secara teoritisdengan menggunakan kesetimbangan gaya yang bekerja.F i + F c +F k = F(t)(1)Defleksi (x) dapat dideferensialkan menjadi kecepatandan percepatan, dengan menyimbolkan notasi titik makadiperolehm x+ cx+ kx = F(t)(2)dengan asumsi bahwa getaran yang terjadi harmonik,maka: x = x(t)e iΩt , x = iΩ x(t)e iΩt ,x= -Ω 2 x(t)e iΩt(3)iΩtdan gaya eksitasi F(t) = F(t)eSubstitusi ke persamaan (2) dan (3) diperoleh:2i tiΩt{- mΩ + i rΩ + k} x(t)eΩ = F( t)e(4)dimana karakteristik dinamik sistem getaran ditentukandari hubungan input (gaya eksitasi)-output(displacement) sebagai fungsi transfer (H(iΩ)).outputfungsi transfer = atau x(t)H ( iΩ ) = (5)Gambar 1. Rangkaian peralatan eksperimen; (a) ujiinputF(t)eksitasi dan (b) uji pemotonganSubtitusi persamaan (4) dan (5) didapatiΩteTabel 1. Parameter PemesinanH ( iΩ)={ 2 } i Ω- mΩ + irΩ+ k etVariabelSet-upBenda kerjaMild Stell ST 41, Ø 38.1 mm1H ( iΩ)=(6)2(1.5 inchi)- mΩ + irΩ+ kPanjang bebas cekam 150 mm,1dikalikan dengan m , didapatPanjang pencekaman 50 mmPahat potong HSS, κ r 45 o 1mISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 31H ( iΩ) =m(7)k 2- Ω + irΩm mKarena k 2= ω dan rm0= 2Dωserta mengalikanm0mpersamaan (7) dengan k maka diperoleh1 ωH ( iΩ)=1- Ω1k+ 2iDΩω ω22000(8)diubah untuk penyederhanaan dengan Ωηω = ,01maka H(iΩ) =k(9)1 -η 2 + 2iDηdikalikan dengan bilangan kompleks konjugasinyadiperoleh12k 1+η + 2iDηH(iΩ)=.221-η+ 2iDη1+η + 2iDη1 2i(1- η )(2Dη)H(iΩ)= k − k2 2 2 22 2 2 2( 1-η) + 4D η ( 1−η) + 4Dη(10)dimana fungsi transfer getaran ini terdiri-dari:Nilai real (real value)⎡21 (1- η ){ }( ) ⎥ ⎥ ⎤R eG(ω)= ⎢2 2k2 2⎢⎣1-η+ 4Dη ⎦dan nilai imajiner (imaginer value)i ⎡ (2Dη)⎤− ⎢{ ( ω)}2 2⎥ = ImHk2 2⎢⎣( 1−η) + 4Dη ⎥⎦3.2. Model Matematis Regeneratif ChatterSistem getaran proses terjadinya chatter akibat efekregeneratif pada mesin perkakas dapat dimodelkanseperti gambar berikut.Gambar 3. Mekanisme chatter regeneratif [3]Saat proses pemotongan berlangsung terjadi gelombangpermukaan x(t) yang diakibatkan oleh getaran mesin M.Pengaruh dari gelombang permukaan yang diakibatkanoleh proses pemotongan sebelumnya yaitu x 0 (t), terjadiperubahan tebal geram sehingga terjadi pula perubahangaya potong F(t) sebagai gaya eksitasi sistem getaranpemotongan yang dinyatakan dengan persamaansebagai berikut :F(t) = - b . u.[ x(t) - x0(t)]..............................(11)dimana :b = tebal geramu = faktor arah modus getar yang tergantung darikondisi pemotongan.karena fungsi transfer dinyatakan seperti persamaan (5)yang terdiri-dari komponen real dan imajiner:H ( iΩ ) = Re{ G(ω)}+ Im{ G(ω)}(12)Subtitusi persamaan (5) dan (11) menjadix(t)H ( iΩ ) =(13)− b.u(x0 ( t)− x(t))Setelah dimodifikasi, diperoleh:1+ H ( iΩ)x0( t)=b.u(14)x(t)H ( iΩ)jikax0 ( t)ζ = agar perhitungan menjadi sederhana,x(t)maka1+ Re{ G(ω)}+ Im{ G(ω)}ζ =b.u(15)Re{ G(ω)}+ Im{ G(ω)}Nilai b dan u adalah nilai positif real. Nilai komponenimajiner pada pembilang dan penyebut memiliki hargayang sama, maka nilai ζ ditentukan oleh komponenreal saja, sehingga persamaan (15) dapat ditulis kembalimenjadi,1Re{ G(ω)}ζ br += (16)Re{ G(ω)}ζ memiliki nilai 1 dan -1, jika ζ = 1, makapersamaan 16 tidak memiliki arti fisik, jika nilai ζ = -1 maka mempunyai arti fisik, yaitu;1+ Re{ G(ω)}b.u= −1atau−1b = (17)Re{ G(ω)}2. u.Re{G(ω)}Schmit memperjelas bahwa nilai b selain dipengaruhioleh u, Re{G(ω)} juga dipengaruhi oleh gaya potongspesifik (Ks), sehingga persamaan menjadi−1blim= (18)2. Ks.u.Re{G(ω)}Factor arah modus getar (u) pada persamaan 18 adalahpergeseran sudut yang menyebabkan arah modus getardari pahat sebagai sistem yang mengeksitasi bendakerjaberubah. Perubahan modus getar akibat pergeseranpahat relatif tersebut dijelaskan oleh Koenigsbergerseperti pada gambar berikut ini.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 4Gambar 4. Perubahan modus getar akibat perubahansudut orientasi pahat [3]Berdasarkan gambar tersebut nampak jelas bahwa padasudut 30 o sudut modus getar (α 1 ) yang terbentuk antarabidang normal Y dan arah modus getar (X) berubahmenjadi (α 2 ) ketika sudut orientasi menjadi 120 o .Perubahan besarnya modus getar yang ditandai denganperubahan besarnya sudut dari α 1 menjadi α 2 jugaditerangkan oleh peneliti sebelumnya, seperti Tlusly [9],Insperger, dkk [5].Besarnya u dapat diketahui dari sistem pemotonganyang telah dijelaskan oleh para peneliti sebelumnya.Tlusty menjelaskan kondisi pemotongan dan arahmodus getar pada proses bubut arah clockwise sebagaiberikut.Gambar 5. Faktor arah modus getar menurut Tlusly [9]Sedangkan bentuk lainnya sebagai berikutyF= cosα.cos(β − α)ydimana = u maka,Fu = cosα.cos(β −α)(21)Proses pemotongan pada eksperimen ini mempunyaioo ou = cos0 .cos(45 − 0 )u = 0.7071 , dimana α adalah sudut orientasi antarapahat dan bendakerja = 0 o dan β = κ r = 45 o , sehinggagrafik semulasi real receptance didapat.Gambar 7. Grafik simulasi u.Re{G(ω)}Berdasarkan grafik diatas ditemukan nilai u, Re{G(ω)}dan frekuensi yang digunakan untuk menentukan nilaibatas stabilitas chatter secara simulasi berdasarpersamaan 18, sehingga1blim= −-42.2100.( −3.5723.10)= 1.3330 mmataua b lim=limκr(Rochim) [10]oa lim1.333.sin 45= 0,942 mmdengan,Ks = 2100 N/mm 2 (Schmit & Smith) [8]u.R{G(ω)}-4= 3.5723.103.3. Hasil EksperimenGambar 6. Faktor arah modus getar menurutKoenigsberger [3]Berdasarkan gambar tersebut, maka dapat dicari faktorarah modus getar sebagai berikut.ycos α = (19) danxcos( β − α)= (20)xFhasil subtitusi persamaan 19 dan 20 adalahPengujian getaran diukur menggunakan softwarePicoschop nampak pada monitor komputer muncul duagrafik (Gambar 8), yaitu berupa sinyal eksitasi berasaldari modal hammer exciter (warna biru) dan sinyalrespon dari accelerometer (warna merah), sinyal responyang ditampilkan dalam bentuk domain waktu. Hasil ujieksitasi dan uji pemotongan dikerjakan menggunakansoftware Mathcad dan Sigmaplot. Diperoleh frekuensipribadi bendakerja untuk arah horizontal 235 Hz danvertical 268 Hz (Gambar 9), artinya getaran chatterakan dianalisa pada frekuensi ini. Nilai koherensi(Gambar 9) yang menunjukkan derajat linieritas duavariabel menunjukkan nilai 0.99 untuk arah horizontaldan 0.96 untuk vertical. Nilai koherensi ini dipakaikarena mendekati nilai sempurna yaitu 1 dan penelitiISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 5sebelumnya yaitu Chang, dkk, (2001) [7] menggunakannilai koherensi 0.95. Hasil uji pemotogan diplotmenggunakan diagram waterfall.Uji pemotongan dilakukan untuk mengetahui batasstabilitas chatter, yaitu mencari besarnya kedalamanpotong kritis (a lim ). Hasil uji pemotogan diplotmenggunakan diagram waterfall, seperti terlihat padaGambar 11.Gambar 8. Respon sinyal uji eksitasi dalam timedomain(a)(a)(b)Gambar 9. Grafik FRF uji eksitasi bendakerja: (a) arahhorizontal dan (b) vertical(b)Gambar 11. Variasi amplitude getaran akibat variasikedalaman potong pada putaran: (a) cw dan (b) ccw(a)(b)Gambar 10. Grafik nilai faktor koherensi pada uji eksitasiarah: (a) horinsontal dan (b) vertikalDiagram waterfall tersebut menunjukkan terdapatperbedaan tingkat kestabilan setiap kedalaman potongtertentu, baik cw maupun ccw. Pada daerah pemotonganstabil, amplitude getaran linier terhadap kenaikankedalaman potong, hal ini disebabkan oleh sistem mesinperkakas masih mampu meredam getaran yang timbulsehingga amplitude tidak mencapai ambang batas yaitu2.5 m/s 2 , namun mulai memasuki daerah tidak stabilterjadi lonjakan amplitude getaran secara tiba-tiba,kondisi inilah yang disebut dengan chatter. Gambar 11bmenunjukkan bahwa, pada kedalaman potong 0.25sampai 1 mm proses pemotongan masih stabil, dimanaamplitude getaran masih linier terhadap kenaikankedalaman potong, akan tetapi pada saat kedalamanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 6potong 1.25 mm terjadi ketidakstabilan prosespemotongan dimana terjadi kenaikan amplitude getaransecara tiba-tiba sebesar 3.4 kali dari sebelumnya denganfrekuensi 268 Hz dengan aplitude 4.1431 m/s 2 sehinggapada kedalam 1 mm disebut sebagai kedalaman potongkritis (a lim ).Hasil simulasi dengan eksperimen arah pemotongan ccwmenunjukkan hasil yang cenderung sama yaitu untuksimulasi alim = 0.942 mm sedangkan a lim eksperimenccw = 1 mm. Namun berbeda dengan a lim eksperimenpemotongan arah cw yaitu 1.75 mm, artinya cukup jauhperbedaannya. Hal ini dipengaruhi oleh banyak haldiantaranya proses pemotongan arah cw lebih stabilkarena system pemotongan masih dapat menyerapgetaran hingga amplitude yang terjadi tidak melewatiambang batas getaran mesin perkakas, seperti ketetapanDimarogonas 2.5 m/s 2 [2]. Suzuki, dkk ketika menelitistabilitas chatter pada proses bubut plung cutting jugamenemukan hal yang sama, yaitu pemotongan arah cwlebih stabil daripada ccw [11].Pengaruh Kedalaman Potong terhadap StabilitasPemotonganPerbedaan kedalaman potong (a) yang akanmenyebabkan perbedaan lebar gram (b) sehinggamenyebabkan perbedaan gaya potong (F) (gaya eksitasi).Perbedaan gaya potong ini akan menyebabkanterjadinya perbedaan stabilitas. Persamaan yangmenggunakan pemotongan miring (oblique cutting)seperti pada penelitian ini penentuan gaya potongdidekati dengan pemotongan orthogonal karena cukupsulit menentukan gaya potong pada pemotongan miring.Rochim [10] dan Schmitz & Smith [8] memperkirakangaya potong oblique cutting sebagai berikut.F = K s .A (22)dimana,F = gaya potong total pada pemotongan logamK s = gaya potong spesifik.A = penampang geramdimana nilai A = b.hafdengan nilai b = dan h = [9]sin κrsin κrsehingga persamaan gaya potong sekarang adalaha fF = Ks..(23)sin κrsin κrSehingga dari persamaan tersebut kedalaman potong (a)akan menyebabkan perbedaan gaya potong sebagaieksitasi system getaran pada proses turning.4. KesimpulanPemotongan cw lebih stabil (tidak udah terjadi chatter)dari pada arah ccw.5. Daftar Acuan[1]. Boothroyd, G. (1989). Fundamentals of Machiningand Machine Tools, Marcel Dekker, Inc.[2]. Dimarogonas, D.A., (1992). Vibration forEngineers, Prentice-Hal, Inc.[3]. Koenigsberger, F. and J. Tlusty, (1970). MachineTool Structures Volume 1. Pergamon Press,England.[4]. Xiao, M., Karube, S., Soutome, T., Sato, K. (2002).“Analysis of chatter suppression in vibrationcutting”, International Journal of Machine Tools& Manufacture, Vol. 42, hal. 1677–1685.[5]. Insperger, T dan Stepan, G. (2002). “ChatterSuppression of Turning Process VI-A PeriodicModulation of the Spindle Speed a 1 DoFAnalysis”, Proceeding of third on ConferenceMechanical Engineering, Eds.: (tidak ada),Budapest University of Technology andEconomics, hal. 720-724.[6]. Kebdani, S., Sahli, A., Rahmani, O., Boutchiha, D.,Berlabi, A. (2008). “Analysis of Chatter Stabilityin Facing”, Journal of Applied Sciences 8, No. 11,hal. 2050-2058.[7].Chang, S.H., Kim, P.J., Lee, D.G., dan Choib, J.K.,(2001). “Steel-Composite Hybrid Headstock forHigh Precision Grinding Machine”, JournalComposite Structures, Elsevier Science. Vol. 53,hal. 1-8.[8]. Schmitz, Tony L dan Smith, Kevin S. (2009).Machining Dynamics Frequency Response toImproved Productivity. Springer Science BusinessMedia, LLC.[9]. Tlusty, J. (1986). “Dynamics of High-SpeedMilling”, Journal of Engineering for Industry-ASME. Vol. 108/59. hal 59-67.[10]. Rochim, Taufiq (1993). Teori dan TeknologiProses Pemesinan. Laboratorium Teknik ProduksiJurusan Teknik Mesin FTI–ITB, Bandung.[11]. Suzuki, N., Nishimura, K., Shamoto, E. (2010).“Effect of Cross Transfer Function on ChatterStability in Plunge Cutting”, Journal of AdvancedMechanical Design, System, and Manufacturing.Vol. 4. No. 5. hal. 883-891.Hasil simulasi dengan eksperimen pada proses turningarah ccw menunjukkan hasil yang mendekati sama yaitua lim hasil simulasi menunjukkan 0.924 mm sedangkandan a lim hasil eksperimen menunjukkan 1 mm. Namun,berbeda dengan arah cw yang menunjukkan 1.75 mm.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 7INTEGRASI SUMBER RENEWABLE ENERGY PADA SISTEM DISTRIBUSIMENGGUNAKAN METODE DIRECT Z BR +IPSOMat Syai’in 1 , Adi Soeprijanto 2 , Ontoseno Penangsang 3 , Jamal Darusalam Giu 41. Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya (PPNS), Sukolilo, Surabaya, 60111, Indonesia2, 3, 4. Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Sukolilo, Surabaya, 60111, IndonesiaE-mail: matt.syaiin@gmail.com, adisupits@gmail.com, zenno_379@yahoo.com, jamaldarusalam@gmail.comAbstrakPerkembanganDistributed Generator (DG) dan konsep microgrid mengharuskan perubahan sistem jaringan distribusidari pasif menjadi aktif. Sistem distribusi aktif harus mampu mengakomodir keberadaan DG baik yang dioperasikansebagai bus generator (PV bus) ataupun sebagai bus beban (PQ bus). Karakteristik sistem distribusi yang unik membuatmetode power flow seperti Newton Raphson [1] dan Fast Decouple [2] yang biasa digunakan untuk meganalisis sistemtransmisi tidak bisa diaplikasikan pada sistem distribusi. Salah satu metode yang mampu menganalisis sistem distribusiadalah metode yang dibangunberdasarkanForward-Backward (FB)[3] seperti metode loopframe[4], FFRPF[5], dandirect-Z BR [6]. Namun metode-metode tersebut tidak mampu mengakomodir DG sebagai PV bus. Untukmengintegrasikan DG dari jenis sumber renewable energy ke sistem distribusi, diperlukan pemodelan sumberrenewable energy dan metode power flow yang mampu menangani karaktersistik sistem distribusi yang unik. Untukmengatasi masalah-masalah tersebut metode yang diajukan dalam penelitian ini adalah direct-Z BR + IPSO. Direct-Z BRmempunyai algoritma yang sederhana yang dibangun berdasarkan teori Graph dalam bentuk matriks sederhana yangmampu mengatasi karakteristik sistem distribusi yang unik. Sedangkan ImproveParticle Swarm Optimization (IPSO)[7]digunakan untuk memodifikasi direct-Z BR dalam rangka mengakomodir sumber-sumber renewable energy sebagai PVbus.Keywords: electric distribution system, renewable energy sources, power flow analysis, direct-Z BR , IPSO.1. PendahuluanIntegrasi sumber-sumber renewable energy ke sistemdistribusi, memerlukan power flow sebagai alat untukmenganalisis performansi sistem. Karena sistemdistribusi memiliki karakter yang unik, metode powerflow seperti Newton Raphson [1] dan Fast Decouple [2]yang biasa digunakan untuk menganalisis sistemtransmisi tidak bisa diaplikasikan pada sistem distribusi.Hal ini karena metode-metode tersebut dibangunberdasarkan asumsi sistem tiga fasa yang seimbang.Beberapa metode telah dikembangkan untukmenganalisis sistem distribusi seperti FB [3],loopframe[4], FFRPF [5], direct-Z BR [6]. Metodemetodetersebut mampu menganalisis sistem distribusidengan akurat namun metode-metode tersebut tidakmempunyai algoritma yang dapat mengakomodir PVbus. Untuk dapat mengintegrasikan sumber renewableenergy kedalam sistem distribusi maka mutlak harusditambahkan sebuah algoritma tambahan pada metodemetodetersebut. Disisi lain metode power flow tiga fasaberbasis sequence component (SPF-NR) [8] dapatdengan mudah mengakomodir masalah PV bus padasistem distribusi, tetapi metode tersebut tidak dapatmengakomodir sistem lateral (jaringan dua fasa dan satufasa). Sehingga untuk mengatasi permasalahan integrasisumber renewable energy ke sistem distribusi metodeyang diajukan adalah menambahkan IPSO pada metodepower flowdirect-Z BR untuk mengatasi masalah PV bus.IPSO dipilih karena mempunyai algoritma yangsederhana, tidak membutuhkan derivation function,serta mudah dikombinasikan dengan metode optimasiyang lain untuk meningkatkan performansi sistem.2. Metode PenelitianMetode yang digunakan pada penelitian ini terdiri daridua tahap. Tahap pertama semua PV bus dianggapsebagai PQ bus sehingga sistem distribusi dapatdianalisis dengan mudah menggunakan metode direct-Z BR. Tahap kedua IPSO digunakan sebagai metodeoptimisasi untuk mencari nilai Q yang dibutuhkan olehPV bus untuk mempertahankan magnitude teganganpada nilai acuan.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 8Tahap 1: Memperlakukan PV bus seperti PQ buskemudian menjalankan algoritma power flow distribusi.Gambar 1 adalah sistem distribusi yang mempunyai 1generator (PV bus) pada bus 3. Bus 3 merepresentasikansel photovoltaic, turbin angin, mikro turbin atau fuelcellyang dikombinasikan dengan perangkat penyimpanenergi [9].3K=BusBrancha1 bca2 bca3 b004 0c-2 3 4 5a b c a b c a b 0 0 0 c⎡1 0 0⎤⎡1 0 0⎤⎡10 0 ⎤ ⎡0 0 0⎤⎢ ⎥⎢0 1 0⎢ ⎥⎥ - ⎢0 1 0⎢ ⎥⎥ - ⎢010⎥⎢ ⎥- ⎢0 0 0⎥⎢⎣0 0 1⎥⎦⎢⎣0 0 1⎥⎦⎢⎣0 0 0⎥⎦⎢⎣0 01⎥⎦⎡1 0 0⎤⎢ ⎥- ⎢0 1 0⎥⎢⎣0 0 1⎥⎦⎡10 0 ⎤⎢ ⎥- ⎢010⎥⎢⎣0 0 0⎥⎦⎡0 0 0⎤⎢ ⎥- ⎢0 0 0⎥⎢⎣0 01⎥⎦1 21-abcabc2-abc4-c3-abGambar 1. Sistem distribusi radial tiga fasa sederhanaDengan memperlakukan bus 3 sebagai PQ bus makasistem dapat dianalisis dengan mudah menggunakanmetode direct-Z BR . Metode direct-Z BR membutuhkankonstruksi K-matriks. K-matriks merupakan salah satubagian dari teori Graph yang juga disebut brach-pathincidence matrix[6, 10]. K-matriks merupakan matrikspersegi dengan ukuran (n branch x n bus -1). n branch adalahjumlah branch (saluran, kabel) sedangkan n bus adalahjumlah bus. Elemen baris dari K-matriks menyatakanbranch dari sistem, sedangkan elemen kolom K-matriksmenyatakan bus dari sistem (kecuali bus referensi).Pada prinsipnya K-matriks adalah mencari rute (path)dari bus menuju bus referensi. Dalam hal ini busreferensi adalah bus 1 sehingga kolom K-matriksdimulai dari bus 2. Nilai dari elemen K-matriksdinyatakan sebagai “+C” jika branch berada pada rutedari bus menuju referensi pada arah yang sama.Sedangkan elemen K-matriks akan bernilai “–C” jikabranch berada pada rute dari bus menuju referensi padaarah yang berlawanan [10]. C adalah matriks diagonaldengan elemen diagonal adalah 1 sesuai dengan jumlahfasa jaringan (3 fasa, 2 fasa atau 1 fasa). K-matriks yangdibentuk dari Gambar 1 dinyatakan dalam persamaan(1) sebagai berikut:54G(1)Setelah K-matriks terbentuk, step berikutnya adalahmembangun matriks Z BR . Matriks Z BR merupakanmatriks diagonal yang merepresentasikan branch sistemdistribusi. Matriks Z BR yang dibentuk dari Gambar 1dinyatakan dalam persamaan (2) berikut:BranchBrancha1 bca2 bZBR=ca3 b004 0c1 2 3 4a b c a b c a b 0 0 0 c⎡ ⎤⎢Z 11⎥⎢ ⎥⎣ abc ⎦⎡ ⎤⎢Z22⎥⎢ ⎥⎣ abc ⎦⎡ ⎤⎢Z⎥⎢33⎥⎣ ab 0 ⎦⎡ ⎤⎢Z⎢ ⎥ ⎥ ⎣ 00c ⎦Ketika K-matriks dan Z BR selesai dibangun, makaproses iterasi siap dijalankan. Tujuan dari proses iterasiadalah mencari nilai tegangan setiap bus (VV bbbbbb ) (dalamhal ini PQ bus). Pada permulaan iterasi VV bbbbbb diset samadengan tegangan pada bus referensi. Tegangan tersebutdigunakan untuk menghitung arus injeksi (II bbbbbb ) padasetiap bus kecuali bus referensi. Untuk bus i pada iterasike-k, II bbbbbb dinyatakan seperti pada persamaan (3)berikut:(kk)II bbbbbb (ii)= PP ssh(ii) +jjjjssh(ii)(kk)VV bbbbbb (ii)∗(2)(3)Dengan PP ssh (ii) and QQ ssh (ii) masing-masing adalah daya aktifdan daya reaktif pada bus i. Kemudian arusbranch II (kk) BBBBdihitung dengan persamaan (4) sebagaiberikut:II (kk) (kk)BBBB= KK ∗ II bbbbbb(4)ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 9Tegangan branch (VV BBBB ) diperoleh dengan mengalikanmatriks Z BR dengan arus branch II (kk) BBBBseperti padapersamaan (5) berikut:VV (kk) (kk)BBBB= ZZ BBBB ∗ II BBBB(5)Akhirnya, nilai VV bbbbbb pada iterasi selanjutnya didapatkandengan persamaan (6) berikut:VV (kk+1) bbbbbb= VV BBBBBBBBBB + KK tt (kk)∗ VV BBBB(6)Dengan VV BBBBBBBBBB adalah tegangan pada setiap bus padakondisi awal yang diset sama dengan tegangan referensi,atau dengan kata lain VV BBBBBBBBBB adalah tegangan setiap buspada kondisi tanpa beban (no-load voltage). Proses(kk+1)iterasi akan berhenti jika ∆VV BBBBBBlebih kecil daritoleransi dan ∆VV (kk+1) BBBBBBadalah perbedaan tegangan antaraVV (kk) BBBBBBdengan VV (kk+1) BBBBBB.Tahap 2: Menggunakan IPSO sebagai metode untukmengakomodir PV busPada tahap ini, IPSO digunakan untuk mengoptimasinilai daya reaktif (QQ pppp ) yang diperlukan oleh setiap fasapada PV bus untuk menjaga magnitude tegangan padaPV bus (VV pppp ) tetap berada pada setpoint.IPSO yang digunakan pada penelitian ini dikembangkanoleh Jong Bae Park dan kawan-kawan[7]. Berbedadengan PSO standar yang dikembangkan oleh Kennedydan Ebenhart[11-12], IPSO memiliki algoritmatambahan yang disebut “chaotic sequences” sebagaiteknik yang menjamin proses pencarian sebuah solusiglobal menjadi lebih cepat sekaligus memperkecilkemungkinan untuk terjebak ke dalam solusi local.Formula “chaotic sequences” yang dapat digunakanuntuk mempercepat pencarian solusi global – contohsebuah faktor – dapat ditulis sebagai berikut:fk = µ . fk − 1.(1 − fk− 1)Faktor ini merupakan turunan dari phenomenon iteratoryang disebut logistic map. Nilai faktor-faktor akanberisi perkalian weight factor of position denganvelocity transition equation:ωnew= ω.fPerpindahan posisi tersebut dipercepat untukmendapatkan kondisi menuju solusi global optimum.Gambar 2 adalah diagram alir dari metode yangdiajukan dalam penelitian ini yaitu mengintegrasikansumber renewable energy sebagai PV bus kedalamanalisa power flow tiga fasa tak seimbang pada sistemdistribusi radial dengan menggunakan IPSO. Diagramalir tersebut merupakan perpaduan dari tahap 1 dantahap 2 yang dijalankan bersama. Secara lengkaptahapan tersebut adalah sebagai berikut:1. Baca data (data beban dan data jaringan).2. Inisialisasi populasi dari QQ pppp pada setiap PV bussesuai dengan jumlah fasanya.3. Cek QQ pppp untuk memastikan bahwa QQ pppp beradapada batas yang diijinkan (Q ≥ Q min dan Q ≤ Q max ).Jika QQ pppp lebih besar dari QQ mmmmmm , maka QQ pppp harusdiatur sama dengan QQ mmmmmm , demikian sebaliknyajika QQ pppp kurang dari QQ mmmmmm , maka QQ pppp harus diatursama dengan QQ mmmmmm . Catatan: hanya QQ pppp yangberada di dalam batas yang diijinkan untuk menujuke proses selanjutnya.4. Jalankan direct-ZBRpower flow untukmendapatkan nilai tegangan pada setiap bus.5. Khusus untuk PV bus, nilai VV ppvv yang dihasilkandari direct-ZBRpower flow dengan mengacu padanilai QQ pppp dibandingkan dengan VV pppp setpoint yangbertujuan untuk mendapatkan ∆VV pppp . Jika ∆VV pppp kurang dari toleransi berarti nilai QQ pppp yangdiinginkan telah didapat. Namun jika ∆VV pppp lebihbesar dari toleransi maka QQ pppp harus di-updatemenggunakan IPSO untuk mendapatkan nilai QQ ppppyang baru.6. Perlu dicatat: jika ∆VV pppp lebih besar dari padatoleransi, tetapi nilai QQ pppp sudah berada pada batasoptimum itu berarti QQ pppp tidak mencukupi untukmempertahankan VV pppp pada setpoint. Pada kondisiini status bus harus diubah dari PV bus menjadiPQ bus dan nilai Q diset optimum.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 10STARTRead in theline andload dataInitialize a population of valuesfor Qs of PV busesNoCheckQs > QmaxNoCheckQs < QminYesSet Qs=QmaxYesSet Qs=QminGenerate new set ofcombination for Qs usingIPSOUse direct ZBR Power flowmethod to obtain the voltagemagnitudes, |Vpv| for the PVbusesSet the Bus as PQ BusSet delta |Vpv|= |Vpv ref-|Vpv||NoCheckMax(delta|Vpv|) < εNoCheckQs =QmaxYesYesENDGambar 2. Diagram alir metode direct-Z BR +IPSO3. Hasil dan PembahasanSistem percontohan yang digunakan pada simulasiadalah jaring distribusi radial pada Gambar 3. Ada tigamacam skenario sistem yang disimulasikan padamakalah ini, yaitu:1. Simulasi pada kondisi semua bus adalah PQ bus2. Simulasi pada kondisi PQ dan PV bus berlakupada bus 2, dan 11

EM | 113. Simulasi pada kondisi PQ dan PV bus berlakupada bus 2, dan 11 dengan rasio R/X yang tinggi.Gambar 4. Besar magnitudo tegangan dan sudut teganganpada setiap bus (fasa-a)61.51 2 3 485910711Mag. (p.u.)Angle (rad.)10.500-1-2ZBR phase-bNR phase-bETAP phase-b1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberZBR phase-bNR phase-bETAP phase-b12-31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus Number13Gambar 5. Besar magnitudo tegangan dan sudut teganganpada setiap bus (fasa-b)Gambar 3. Diagram satu-garis sistem distribusi radial 3-fasaParameter yang digunakan saat proses optimisasi Q PVmenggunakan IPSO antara lain:- Jumlah individu pada setiap variabel adalah 27- Toleransi eror adalah 0,0001- Variabel-variabel yang dioptimisasi adalah Q PV-a ,Q PV-b , Q PV-c . (a, b, dan c adalah penamaan fasa)Perangkat lunak yang digunakan adalah Matlabkemudian hasilnya diverifikasi dengan perangkat lunakETAP ® Power Station.A. Simulasi pada kondisi semua bus adalah PQ busTahap ini algorritma simulasi hanya memperlakukansemua bus sebagai PQ bus tanpa PV bus pada sistemGambar 3. Hasil simulasi antara metode direct- ZZ BBBByang diajukan dengan metode Newton Rhapson (NR)berbasis sequence methods[8] adalah sama (Gambar 4)namun ada sedikit perbedaan dengan hasil simulasi padaETAP.Mag. (p.u.)1.510.500ZBR phase-aNR phase-aETAP phase-a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus Number®Gambar 6. Besar magnitudo tegangan dan sudut teganganpada setiap bus (fasa-c)B.Mag. (p.u.)Angle (rad.)1.510.503210ZBR phase-cNR phase-cETAP phase-c1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberZBR phase-cNR phase-cETAP phase-c1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberSimulasi pada kondisi PQ, dan PV bus berlaku padabus 2, dan 11Di tahap ini disimulasikan analisa power flow 3-fasadengan status PV bus pada bus 2 dan 11. Magnitudotegangan pada bus 2 diatur pada nilai 1,043 pu (perunit). Data jaringan sama seperti pada simulasisebelumnya (III.A). Untuk verifikasi metode yangdiusulkan (direct-ZZ BBBB + IPSO), maka digunakan metodeNewton Rhapson (NR) berbasis sequence methodssebagai pembanding. Hasil simulasi dapat dilihat padaGambar 7 sampai 9.Angle (rad.)-0.1-0.2-0.3-0.4ZBR phase-aNR phase-aETAP phase-a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 12Angle (rad.)Mag. (p.u.)1.510.500-0.05-0.1-0.15-0.2ZBR-PSO phase-aNR phase-a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberZBR-PSO phase-aNR phase-a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberGambar 7. Magnitudo dan sudut tegangan fasa-a padasetiap bus dengan status PV bus pada bus 2dan 11 (1R/X)Mag. (p.u.)Angle (rad.)1.510.500-1-2-3ZBR-PSO phase-bNR phase-b1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberZBR-PSO phase-bNR phase-b1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberGambar 8. Magnitudo dan sudut tegangan fasa-b padasetiap bus dengan status PV bus pada bus 2dan 11 (1R/X)Dari Gambar 7 sampai 9 menunjukkan bahwamagnitudo dan sudut tegangan pada fasa a, b, dan c disetiap bus yang didapatkan melalui metode direct-ZZ BBBB +IPSO sama dengan metode Newton Rhapson (NR).C. Simulasi pada kondisi PQ, dan PV bus berlaku padabus 2 dan 11 dengan rasio R/X yang tinggi.Simulasi pada tahap ini bertujuan untuk menunjukkanpengaruh dari rasio R/X yang tinggi. Simulasidijalankan dengan data sistem yang sama dengansubseksi III.A dan III.B namun dengan nilai R yangdikalikan 4 (4R/X) dan 5 (5R/X). Hasil-hasil dengan4R/X ditunjukkan pada Gambar 10 sampai 13 dan hasilhasildengan 5R/X ditunjukkan pada Gambar 14 danTabel 1.Mag. (p.u.)Angle (rad.)1.510.500.10-0.1-0.2-0.31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberGambar 10. Magnitudo dan sudut tegangan fasa-a padasetiap bus dengan status PV bus pada bus 2dan 11 (4R/X)1.5ZBR-PSO phase-aNR phase-aZBR-PSO phase-aNR phase-a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberMag. (p.u.)Angle (rad.)1.510.503210ZBR-PSO phase-cNR phase-c1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberZBR-PSO phase-cNR phase-c1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberMag. (p.u.)Angle (rad.)10.500-1-2-3ZBR-PSO phase-bNR phase-b1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberZBR-PSO phase-bNR phase-b1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberGambar 11. Magnitudo dan sudut tegangan fasa-b padasetiap bus dengan status PV bus pada bus 2dan 11 (4R/X)Gambar 9. Magnitudo dan sudut tegangan fasa-c padasetiap bus dengan status PV bus pada bus 2dan 11 (1R/X)ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 13Mag. (p.u.)1.510.503ZBR-PSO phase-cNR phase-c1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberError2018161412108Trend of error ZBR-PSO methodTrend of error NR methodAngle (rad.)210ZBR-PSO phase-cNR phase-c1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Bus NumberGambar 12. Magnitudo dan sudut tegangan fasa-c padasetiap bus dengan status PV bus pada bus 2dan 11 (4R/X)Dari Gambar 10 sampai 12 terlihat bahwa magnitudodan sudut tegangan fasa-a dan fasa-b di setiap bus hasildua metode berbeda bernilai sama. Namun terdapatsedikit perbedaan nilai pada fasa-c (Gambar. 12).Error0.40.30.20.10-0.1Trend of error ZBR-PSO methodTrend of error NR method5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Number of Iteration6420-25 10 15 20 25 30 35 40 45 50Number of IterationGambar 14. Perbandingan tren eror antara metode direct-ZZ BBBB + IPSO dengan NR dimana status PVbus pada bus 2 dan 11 (5R/X).Tabel 1. Tegangan setiap bus yang dihasilkan metodedirect-ZZ BBBB + IPSO pada kondisi 5R/XPhase-a Phase-b Phase-cBus Mag Deg(rad) Mag Deg(rad) Mag Deg(rad)1 1.060 0 1.060 -2.0944 1.060 2.09442 1.043 -0.1931 1.043 -2.2936 1.043 1.89533 0.806 -0.0916 0.802 -2.2129 0.802 1.97604 0.621 0.0465 0.606 -2.1053 0.606 2.08355 0.797 -0.0715 0.792 -2.1934 0.792 1.99556 0.621 0.0465 0.606 -2.1053 0.606 2.08357 0.492 0.2623 0.460 -1.9209 0.461 2.26798 1.014 -0.2172 1.014 -2.3171 1.014 1.87199 1.023 -0.3265 1.024 -2.4231 1.023 1.766310 1.005 -0.2188 1.005 -2.3188 1.005 1.870211 1.042 -0.3563 1.042 -2.4518 1.042 1.737612 1.007 -0.3480 1.007 -2.4447 1.007 1.744713 1.007 -0.3480 1.007 -2.4447 1.007 1.7447Gambar 13. Perbandingan tren eror antara metode direct-ZZ BBBB + IPSO dengan NR dimana status PVbus pada bus 2 dan 11 (4R/X).Gambar 13 menunjukkan kecenderungan eror antarametode direct- ZZ BBBB + IPSO dengan metode NR padakondisi 4R/X. Kedua metode menunjukkan hasil yangmemuaskan.Ketika nilai resistansi, R dinaikkan menjadi 5 kali(5R/X) maka metode NR menjadi divergen tetapimetode yang diusulkan (direct- ZZ BBBB + IPSO) tetapkonvergen. Eror pada setiap iterasi dapat dilihat padaGambar 14 dan tegangan yang dihasilkan oleh metodeyang diusulkan dapat dilihat pada Tabel 1.IPSO telah sukses menjaga tegangan pada setpoint.Penentuan nilai setpoint adalah penting untuk menjagalevel tegangan. Aplikasi IPSO untuk memasukkan PVbus ke dalam analisa power flow 3-fasa tidakmembutuhkan modifikasi dari metode direct- ZZ BBBBsehingga mempermudah algoritma.4. KesimpulanMetode yang diajukan berhasil memasukkan PV bus kedalam analisa power flow 3-fasa direct- ZZ BBBB tanpamemodifikasi algoritmanya. IPSO mudah diaplikasikandan menjamin proses iterasi selalu konvergen. Hasilpengujian mengungkap bahwa direct-ZZ BBBB + IPSO masihmampu mencapai solusi yang konvergen ketika metodeSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 14NR gagal mencapai nilai konvergen. Metode ini dapatdiajukan untuk perencanaan dan rekonfigurasi sistemterutama untuk menghitung nilai PV bus melalui analisaaliran daya 3-fasa menggunakan metode direct- ZZ BBBBpada sistem distribusi.DaftarPustaka.1. Stott, B., Decoupled Newton Load Flow. PowerApparatus and Systems, IEEE Transactions on, 1972.PAS-91(5): p. 1955-1959.2. Stott, B. and O. Alsac, Fast Decoupled Load Flow.Power Apparatus and Systems, IEEE Transactionson, 1974. PAS-93(3): p. 859-869.3. W.H.Kersting, Distribution System Modeling andAnalysis. 2002: CRC Press.4. Tsai-Hsiang Chen, N.-C.y., Loop frame of basedthree-phase power flow for unbalanced radialdistribution systems. Electric Power SystemsResearch, 2010. 80: p. 799-806.5. AlHajri, M.F. and M.E. El-Hawary, Exploiting theRadial Distribution Structure in Developing a Fastand Flexible Radial Power Flow for UnbalancedThree-Phase Networks. Power Delivery, IEEETransactions on, 2010. 25(1): p. 378-389.6. Chen, T.H. and N.C. Yang, Three-phase power-flowby direct Z BR method for unbalanced radialdistribution systems. Generation, Transmission &Distribution, IET, 2009. 3(10): p. 903-910.7. Jong-Bae, P., et al., An Improved Particle SwarmOptimization for Nonconvex Economic DispatchProblems. Power Systems, IEEE Transactions on,2010. 25(1): p. 156-166.8. Abdel-Akher, M., K.M. Nor, and A.H.A. Rashid,Improved Three-Phase Power-Flow Methods UsingSequence Components. Power Systems, IEEETransactions on, 2005. 20(3): p. 1389-1397.9. Moghaddas-Tafreshi, S.M. and E. Mashhour,Distributed generation modeling for power flowstudies and a three-phase unbalanced power flowsolution for radial distribution systems consideringdistributed generation. Electric Power SystemsResearch, 2009. 79(4): p. 680-686.10. Stagg, G.W., Computer Methods in Power SystemAnalysis. 1968 McGraw-Hill.11. Kennedy, J. and R. Eberhart. Particle swarmoptimization. in Neural Networks, 1995.Proceedings., IEEE International Conference on.1995.12. Eberhart, R. and J. Kennedy. A new optimizer usingparticle swarm theory. in Micro Machine andHuman Science, 1995. MHS '95., Proceedings of theSixth International Symposium on. 1995.ISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 15PERUBAHAN JARAK ELEKTRODA TERHADAP ARUS LISTRIK DANKADAR MINYAK SERTA LEMAK PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAHSECARA ELEKTROKOAGULASISutantoJurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Kampus UI, Depok16425E-mail : stanto09@gmail.comABSTRAKKadar Air limbah yang dibuang ke lingkungan memilki kadar polutan organik dan anorganik yang berbeda antarajenis air limbah satu dengan yang lain. Kadar polutan organik dan anorganik dalam air limbah sebelum dibuangkelingkungan sebaiknya dijaga pada ambang batas yang aman. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No416/Menkes/Per/IX/1990 disebutkan bahwa untuk keamanan lingkungan, dipersyaratkan bahwa kadar maksimumpolutan dalam air limbah masing-masing adalah: 1,0 mg/l untuk besi (Fe), 0,5 mg/l untuk mangan (Mn), 500 mg/luntuk kesadahan (CaCO 3 ), 0,05 mg/l untuk arsen (As), 200 mg/l untuk natrium (Na) dan 0,5 mg/l untuk timbal (Pb)dan 10 mg/l untuk minyak dan lemak. Jika kadar minyak dan lemak lebih dari 10 mg/l, maka air limbah harusdiolah sedemikian rupa sampai memenuhi standar Menteri Kesehatan RI. Salah satu proses pengolahan yangdilakukan dalam penelitian ini adalah penerapan metode elektrokagulasi. Penelitian dilakukan dengan mengalirkanair limbah sebanyak 4,5 liter kedalam bak proses yang telah dipasang elektroda aluminium masing-masingberukuran dengan jarak 1 cm. Proses elektrokoagulasi dijalankan pada tegangan DC 12 V dan waktu pengamatan10 menit. Arus listrik yang mengalir diukur dengan amper meter dan kadar minyak serta lemak dianalisis secaragravimetri. Penelitian selanjutnya dilakukan dengan mengubah jarak antara elektroda 1, 3,5,7,9,11,13 dan 15 cm,sedangkan tegangan dipertahankan 12 V dan waktu pengamatan 10 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwasemakin pendek jarak antara elektroda terjadi peningkatan arus listrik dan penurunan kadar minyak serta lemak.Pada jarak elektroda paling pendek (1 cm) arus menunjukkan 0,7 amper dan terjadi penurunan kadar minyak sertalemak dari 20 mg /L menjadi 12,6 mg/L atau setara dengan 36,5 %.ABSTRACTCHANGE OF DISTANCE OF ELECTRODE TO ELECTRIC CURRENT AND OIL AND FAT CONTENTIN WASTE WATER TREATMENT USING ELECTROCOAGULATION PROCESS The content of organicand inorganic pollutants in waste water discharged to the environment is always different from the waste water toone another. The content of organic and inorganic pollutants in waste water prior to discharge into the environmentshould be kept at safe levels.Based on the Regulation of the Minister of Health of Indonesia No416/Menkes/Per/IX/1990 mentioned that the safe levels to environment for maximum content of pollutants in wastewater are: 1.0 mg / l for iron (Fe), 0.5 mg / l for manganese (Mn), 500 mg/l for hardness (CaCO 3 ), 05 for arsenic(As), 200 mg / l for sodium (Na) and 0.5 mg / l for lead and 10 mg/l for oil and fat. If the oil and fat content inexcess of 10 mg/L, then the the waste water must be treated until approach the standards of the Minister of Healthof the Republic Indonesia. One of the processing carried out in this research is to apply the electrocoagulationprocess. The research carried out by flowing waste water of 4.5 liters into the tanks process that has been installedaluminum as electrode with distance of 1 cm. Electrocoagulation process is run at a voltage of 12 V DC and 10minutes observation time.The flow of electric current is measured using the ampere meter, and oil and fat contentwere analyzed gravimetrically. For further research carried out by changing the distance between the electrodes are1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 and 15 cm while the voltage is maintained 12 V and 10-minute observation period. Researchresults show that the shorter the distance between the electrodes causes an increase in electrical current anddecreased levels of oil and fat content.The electrical current shows 0.7 amperes at the distance between theelectrodes are 1 cm and decreased oil and fat content from 20 mg / L to 12.6 mg/ L or equal to 36.5 %.SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 16Key words: Oil and fat ,Electrocoagulation, Electrode ,Electric current, Reduction of pollutant1.PENDAHULUANAir limbah sebelum dibuang kelingkungansebaiknya telah terkontrol kandungan logam beratdan bahan organik yang ada didalamnya supayatidak menyebabkan polusi dan kerusakanlingkungan. Bagi manusia air banyak dimanfaatkansebagai sarana untuk transportasi, irigasi, mencucidan mandi. Selain dari pada itu air jugadimanfaatkan oleh manusia untuk keperluan minum,karena kekurangan air dapat menyebabkan dehidrasiyang dapat menyebabkan kerusakan organ tubuh.Menurut Hartanto (1991)[1] untuk keperluan airminum ada beberapa syarat yang harus dipenuhiantara lain: jernih, tidak berwarna, tidak berbau,tidak berasa, tidak mengandung logam berat (timah,tembaga, seng, besi, aluminium,arsen, kalsium,magnesium dan sebagainya) dan tidak bolehmengandung kuman yang membahayakan.Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No416/Menkes/Per/IX/1990 disebutkan bahwapersyaratan air bersih harus mengandung maksimum1,0 mg/l untuk besi (Fe), 0,5 mg/l untuk mangan(Mn), 500 mg/l untuk kesadahan (CaCO 3 ), 0,05mg/l untuk arsen (As), 200 mg/l untuk natrium (Na)dan 0,5 mg/l untuk timbal (Pb), 25 NTU untukkekeruhan dan 10 mg/l untuk minyak dan lemak.Dalam metoda ini digunakan anoda dan katoda dari Jika Pers. (4) dimasukkan ke Pers. (5), maka didapatbahan aluminium. Reaksi yang terjadi dapat persamaan:dijelaskan sebagai berikut (Carmona,2006)[2]:(s)(A)/Q = (96.500)(m)(n)/[ar)(I)] (6)reaksi pada anoda (oksidasi):Sehingga persamaan untuk massa ion logam Al +32 Al 2 Al +3 + 6 e -(1) yang dihasilkan selama proses elektokoagulasireaksi pada katoda (reduksi):adalah:6H 2 O + 6 e - 6 OH - + 3H 2 + (2)m =(s)(A)(ar)(I)/[(Q)(96.500)(n) (7)Al + 6 H 2 O 2 Al(OH) 3 + 3 H 2Dari Pers.(3) nampak terbentuk Al(OH) 3 yangberperan sebagai bahan koagulan, sehingga akanmemudahkan polutan dalam air teperangkapmembentuk flok atau gumpalan yang mudahterendapkan. Prinsip kerja proses elektrokoagulasidengan elektroda aluminium dapat dilihat padagambar 1.Untuk keperluan perancangan yang berhubungandengan pembentukan ion logam Al +3 dalam proseselektrokoagulasi menurut Chen dkk (2000)[3]dibutuhkan persamaan-persamaan perancangan. Bilaproses dilakukan secara kontinyu, maka persamaanwaktu tinggal air dalam bejana adalah:t = (s)(A)/Q (4)dengan:t : waktu tinggal air limbah dalam bejana(det)A : luas penampang bejana (cm 2 )Q3: debit air limbah ( cm /det)S : tinggi bejana (cm)Persamaan untuk waktu proses elektrokoagulasimenurut hukum Faraday pertama adalah:t = [(96.500)(m)(n)]/[(ar)(I)] (5)dengan:t : waktu proses (det)Untuk menjamin keamanan air limbah sebelumdibuang ke lingkungan sebaiknya air tersebut telahdiolah, sehingga bisa mendekati standard sepertimn: massa Al + 3 yang dilepaskan oleh anoda(gram): perubahan bilangan oksidasiyang dipersyaratkan oleh Menteri Kesehatan ar : massa atom relatiftersebut. Bila ditemukan kadar minyak dan lemakdiatas batas maksimum seperti yang dianjurkan olehDepartemen Kesehatan Rerpublik Indonesia, makakadar minyak dan lemak harus diturunkan sampaiI : arus listrik (amper)memenuhi standar yang diijinkan. Hal inidimaksudkan untuk mengantisipasi kemungkinanterjadinya keracunan atau akibat lain yangberdampak kurang baik bagi lingkungan sekitarnya.Salah satu metoda yang akan dikembangkan dalampenelitian ini adalah penerapan prinsip elektrolisisyang dikenal sebagai proses elektrokoagulasi.Gambar 1.Prinsip kerja proses elektrokoagulasi(3)Harga n (perubahan bilangan oksidasi Al) dan ar(massa atom relatif Al), dalam hal ini n =3 dan ar =27. Berdasarkan Pers. (7) dapat dijelaskan jika arusISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 17yang digunakan pada proses elektrokoagulasisemakin besar, maka terbentuknya Al(O) 3 semakinbanyak. Akibatnya persediaan bahan koagulanAl(OH) 3 menjadi semakin meningkat, sehinggakecepatan dan kesempatan untuk mengendapkanpolutan dalam air limbah menjadi semakinmeningkat pula.Menurut hukum Ohm, persamaan arus listrik (I)dinyatakan sebagai:I = V/R (8)dengan V: tegangan sumber [Volt], R: tahanan,[Ohm]. Sedangkan persamaan untuk tahanan adalah:R=ρ(L/A) (9)dengan ρ : tahanan jenis [ ohm.m], L: panjangpenghantar [m], A: luas penampang lintangpenghantar [ m 2 ].Sehingga :I = (VA )/(ρL) (10)Jika Pers. (10) dimasukkan ke Pers. (7), makadidapat persamaan:m=(s)(a)(ar)(VA)/[(ρLQ)(96.500)(n) (11)Bila dianggap larutan antara dua elektroda dalam selelektrokoagulasi sebagai panjang penghantar (L)dan luas permukaan elektroda sebagai luaspenampang penghantar (A), maka berdasarkan Pers.(11) dapat diperkirakan bahwa jumlah ion Al +3 ataupembentukan Al(OH) 3 semakin bertambah banyakpada saat penampang elektroda diperbesar atau jarakantara elektroda diperpendek. Dengan demikianproses penurunan polutan dalam air limbahberlangsung lebih cepat.Salah satu pilihan yang dapat dilakukan adalahmemperbanyak jumlah sel elektrokoagulasi danmempertahankan luas penampang elektroda yangpaling maksimum. Semakin banyak sel yangdigunakan akan menyebabkan jarak antaraelektroda menjadi semakin pendek, sehingga arusyang mengalir semakin meningkat.Jika proses dijalankan secara ”batch”, makapersamaan pembentukan ion Al +3 atau senyawaAl(OH) 3 adalah:m=(ar)(VA)(t) / [(96.500)(n)(ρL)] (12)Berdasarkan Pers. (12) dapat dijelaskan bahwa+pembentukan ion Al atau Al(OH) 3 dapatditingkatkan dengan memperlama waktu proses,memperbesar sumber tegangan yang digunakan,memperluas elektroda atau memperpendek jarakantara elektroda.Teknik pengukuran arus listrik selama proseselektrokoagulasi dapat dilihat pada gambar 2. Arusyang mengalir diukur menggunakan amper meteryang dipasang secara seri antara sumber DC dansalah satu elektroda yang terpasang dalam bakproses elektrokoagulasi. Jika jarak antara elektrodadiubah-ubah dan tegangan yang digunakan tetap,maka arus yang terbaca amper meter juga akan ikutberubah-ubah sesuai dengan perubahan jarak antarakedua elektroda tersebut [Chen dkk,2000][3].Jika anoda dibuat dari bahan aluminum dan katodadari bahan besi, maka akan terjadi pengendapan ionlogam pada dasar bak proses dengan warna endapanyang berbeda-beda sesuai dengan jenis logam yangterkandung dalam air. Beberapa contoh warnaendapan logam berdasarkan hasil penelitian yangdilakukan oleh Sutanto dkk (2007)[4], ditunjukkansebagai berikut: kuning untuk besi (Fe +3 ), putihuntuk arsen (As +2 ), biru untuk aluminium (Al +3 ),hijau untuk tembaga (Cu +2 ), hitam untuk kalsium(Ca +2 ) dan hitam untuk magnesium (Mg +2 ). Padapenelitian tersebut digunakan anoda aluminiumdengan ukuran panjang 7 cm dan diameter 2 cm.Sedangkan katoda besi dibuat dengan ukuranpanjang 7 cm dan diameter 2 cm.Contoh proseselektrokoagulasi dengan elektroda aluminiumdilakukan pada penanganan limbah cair yangmengandung polutan timbal (Pb). Pada proses inidihasilkan lumpur yang mengandung Pb bersamasamadengan Al(OH) 3 dan dikeluarkan lewat bagiandasar bak proses, sedangkan cairan beningdikeluarkan lewat bagian atas bak proses. Padapercobaan yang dilakukan tersebut digunakanlimbah cair dengan kadar awal kontaminan Pb10,00ppm dan zat padat terlarut (TSS) sebesar 200 ppm.Percobaan dilakukan secara aliran kontinyu dengandebit sebesar 1,5 liter /menit, kuat arus bervariasidari 1,0 sampai 5,0 ampere dan variasi waktuoperasi dari 60 sampai 120 menit. Analisis Pb dalamfiltrat hasil akhir dilakukan dengan menggunakanperangkat AAS (Atomic AbsorptionSpectrophotometer), dan analisis TSS menggunakanmetode gravimetri. Dari percobaan diperoleh nilaiefisiensi elektrokoagulasi kontaminan Pb sebesarAmper meterGambar 2. Teknik pengukuran arus listrik99,16 % dan TSS sebesar 80,24 % pada kuat arus5,0 amper dan waktu operasi 120 menit. Padapengolahan limbah cair dari limbah rumah potonghewan (RPH) secara elektrokoagulasi pernahdilakukan secara batch dengan menempatkan cairanlimbah didalam sel elektrolisis. Proses dijalankanselama waktu tertentu untuk menurunkan kadar totalsuspended solid (TTS), total disolved solid (TDS),pH dan turbidity. Dari hasil penelitian didapatkanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 18kadar TSS dan TDS yang semakin turun danefisisensi removal yang semakin besar. Hal inimenunjukkan bahwa air limbah tersebut memilikikualitas yang semakin baik (Bayramoglu, 2006)[5].Pada penelitian elektrokoagulasi menggunakanempat buah elektroda yang terbuat dari bahanaluminium (Al) dan besi (Fe) ternyata prosesmembutuhkan waktu operasi lebih pendek untukmencapai efisiensi removal (penghilangan) TTS danTDS yang maksimum dari pada hanyamenggunakan dua buah elektroda. Pada penggunaanempat buah elektroda dibutuhkan waktu operasi 70menit dengan kemampuan penghilangan TSS danTDS mencapai 99%, sedangkan pada penggunaandua buah elektroda dibutuhkan waktu operasi 90menit dengan kemampuan penghilangan TSS danTDS maksimum hanya mencapai 98 % (Ardhanidkk, 2007)[6].2. Metode Penelitian2.1. BahanElektroda aluminium (HTC 16-35) dan air limbahrumah potong ayam (derah Beji, Depok).Air limbah rumah potong ayam mempunyai kondisifisik dan kimia seperti ditunjukkan pada tabel 1.Tabel 1. Kondisi fisik dan kimia air limbahNo Kuantitas yang diukur Hasil pengukuran1 Natrium (Na) 420 mg/l2 Besi (Fe) 0,85 mg/l3 pH (derajad keasaman) 6,974 Kekeruhan (turbiditas) 38,6 NTU5 Minyak dan lemak 20 mg/lcm, lebar 40 cm dan tinggi 40 cm. Bak proseselektrokoagulasi berbentuk persegi berukuran lebar20 cm, panjang 20 cm dan tinggi 25 cm yangdilengkapi anoda dan katoda dari bahan aluminiummasing-masing berukuran lebar 15 cm dan panjang15 cm. Jarak antara anoda dan katoda 1 cm. Bakpengendap kotoran berbentuk persegi denganukuran tinggi 50 cm, panjang 50 cm dan lebar 50cm. Bak penampung air olahan berbentuk kubusdengan panjang sisi 50 cm.2.5. Pelaksanaan penelitianUrutan pelaksanaan penelitian dilakukan sebagaiberikut:a. Mengalirkan air limbah sebanyak 4,5 literdari bak penampung ke bak proseselekrokoagulasib. Memasang elektroda aluminiumberukuran 15 cm x 15 cm berjarak 1 cmpada bak proses elektrokoagulasic. Menghidupkan sumber DC padategangan 12 Vd. Proses elektrokoagulasi dijalankan selama10 menite. Mencatat arus listrik yang terbaca padaamper meter setelah proses berlangsung10 menitf. Menghentikan proses elektrokoagasig. Dilakukan pemeriksaan kadar minyak danlemak secara gravimeteriPenelitian diulang dengan melakukanlangkah yang sama seperti a sampai gtetapi jarak antara elektroda diubahmenjadi 3, 5,7, 9, 11, 13 dan 15 cm2.2. Alat-alat pendukungPompa air, avometer, sumber DC dan stabilizer2.3. Tempat pelaksanaanLaboratorium Kimia, Teknik Mesin PNJLaboratorium Elektronika, Teknik Elektronika PNJLaboratorium Afiliasi Kimia, FMIPA -UI2.4. Rangkaian model alat penelitianRangkaian model alat penelitian dapat dilihat padagambar 3.Model alat proses terdiri atas sumber DC,avometer, bak pengumpan, bak proseselektrokoagulasi, bak pengendap kotoran dan bakpenampung air bersih. Sumber DC memilikikemampuan tegangan antara 0 sampai 30 volt danarus listrik antara 0 sampai 10 amper. Avometerdigunakan untuk mengukur arus listrik dantegangan. Bak pengumpan berukuran panjang 40Gambar 3. Rangkaian model alat penelitianISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 193. Hasil dan PembahasanPada pembahasan ini hanya dibatasi hasilpengukuran arus listrik dan perubahan kadarminyak dan lemak saja, sedangkan penurunan kadarpolutan logam tidak dibahas. Walaupun sebenarnyaproses penurunan kadar polutan organik dananorganik dalam air limbah dapat berlangsungsecara simultan.Hasil penelitian pengukuran arus listrik selamaproses elektrokoagulasi ditunjukkan pada tabel 2dan gambar 4. Sedangkan hasil pengukuran kadarminyak dan lemak dapat dilihat pada tabel 3 dangambar 5. Berdasarkan tabel 2 dan gambar 4,terlihat bahwa pada penggunaan jarak elektrodayang semakin jauh mengakibatkan terjadinyapenurunan arus listrik. Terjadinya penurunan aruslistrik diperkirakan sebagai akibat peningkatantahanan larutan pada saat jarak antara anoda dankatoda semakin jauh. Rumus pendekatan untuktahanan larutan (R) yang digunakan adalah R = ρL/A. Dalam hal ini ρ adalah tahanan jenis larutan, Ladalah jarak antara elektroda dan A adalah luaspenampang elektroda. Nampak bahwa tahananlarutan berbanding lurus dengan jarak antaraelektroda. Artinya semakin jauh jarak antaraelektroda akan menyebabkan peningkatan tahananlarutan.Berdasarkan hukum Ohm yang dinyatakandalam persamaan I = V/R, nampak bahwa aruslistrik (I) berbanding terbalik dengan tahananlarutan. Artinya kalau tahan larutan semakinmembesar, maka arus yang mengalir semakinmenurun. Dengan landasan teori tersebut cukupjelas, bahwa semakin jauh jarak antara elektrodadapat menyebabkan penurunan arus listrik yangmengalir pada bak proses elektrokoagulasi. Denganterjadinya penurunan arus listrik akan membawadampak penurunan pada pembentukan koagulanAl(OH) 3 , sehingga proses pengendapan minyak danlemak dalam air limbah semakin berkurang ataudiperlambat. Karena proses terbentuknya Al(OH) 3berbanding lurus dengan arus yang mengalir.Dari tabel 3, nampak bahwa pada arus yangsemakin menurun dengan waktu proses yang tetapmengakibatkan kemampuan penghilangan kadarminyak dan lemak dalam air semakin menurun. Halini disebabkan semakin berkurangnya pembentukanAl(OH) 3 pada saat arus semakin melemah. Dalamhal ini Al(OH) 3 juga berperan sebagai senyawakoagulan yang berfungsi sebagai bahanpenggumpal dan penyerap polutan minyak danlemak dalam air limbah, sehingga polutan tersebutJarak antara elektroda, cmTabel 2. Hasil pengukuran arus listrik pada proseselektrokoagulasi ( tegangan 12 V, air limbah4,5 liter, waktu 10 menit)Arus listrik, amper0.80.60.40.20Arus lisrik, A1 0,73 0,55 0,47 0,39 0,111 0,0813 0,0515 0,020 10 20Jarak antara elektroda, cmGambar 4. Kurva hubungan arus listrik terhadapjarak elektrodaTabel 3. Hasil pengukuran kadar minyak dan lemakdalam air limbah setelah diproses secaraJarak elektroda, cm Arus,A Kadar minyak danlemak, mg/L1 0,7 12,63 0,5 14,15 0,4 15,97 0,3 16,39 0,1 17,211 0,08 18,013 0,05 18,615 0,02 18,8elektrokoagulasi ( tegangan 12 V, air limbah4,5 liter, waktu 10 menit)SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

EM | 20Kadar minyak danlemak. mg/L201510500 0.5 1Arus listrik, AGambar 5. Kurva hubungan antara arus listrikterhadap kadar minyak dan lemakmudah diendapkan. Demikian pula aroma (bau) airlimbah yang tidak sedap semakin berkurang daritingkat sangat menyengat mengarah ke agakmenyengat, kurang menyengat dan terakhir menjaditidak menyengat. Dalam penelitian ini deteksi aromadilakukan dengan cara mencium perubahan aromatersebut tanpa menggunakan alat pengukurperubahan bau (alat pendeteksi bau belum tersedia).Menurunnya aroma (bau) dalam air diperkirakanterjadi sebagai akibat semakin berkurangnyakandungan lemak dan minyak dalam air.Sebagaimana diketahui bahwa timbulnya bau dalamair adalah sebagai akibat penguraian lemak danminyak oleh bakteri yang terdapat dalam air.Pada awal proses kadar minyak dan lemak adalah20 mg/L. Dalam waktu proses 10 menit dan arus0,7 A. terjadi penurunan kadar minyak dan lemakdari 20 mg/L menjadi 12,6 mg/L atau setaradengan 36,5 % dari kadar minyak dan lemak awal.Sedangkan dengan waktu yang sama dan aruslistrik 0,02 A terjadi penurunan kadar minyak danlemak dari 20 mg/L menjadi 18,8 mg/L atau setara 6% dari kadar minyak dan lemak awal. Mengingatarus 0,7 A merupkan arus tertinggi pada penelitianini dan berdasarkan peraturan Menteri Kesehatan RINo 416/Menkes/Per/IX/1990 yang menyebutkanbahwa kadar maksimum minyak dan lemak yangdiijinkan adalah 10 mg/L, maka kondisi ini belumbisa direkomendasikan, Karena kadar minyak danlemak yang terukur 12,6 mg/L masih diatas 10 mg/LAda beberapa usaha yang dapat dilakukan untukmendapatkan kadar minyak dan lemak supayanilainya 10 mg/L atau dibawahnya. Usaha tersebutantara lain memperbesar tegangan yang digunakan,penggunaan waktu proses lebih dari 10 menit danmemperpendek jarak antara elektroda. Jikamenggunakan tegangan lebih dari 12 V, makadibutuhkan daya yang cukup besar. Artinya biayauntuk pengadaan sumber DC dan biaya operasionalmenjadi lebih mahal. Jika digunakan waktu proseslebih dari 10 menit, maka proses elektrokoagulasiuntuk pengolahan air limbah menjadi semakin lama.Akibatnya produktivitas air hasil olahan menjadicukup rendah. Sedangkan kalau jarak antaraelektroda diperpendek, maka jarak yang tersebutharus lebih kecil dari 1 (satu) cm. Dalampelaksanaannya membuat jarak kurang dari 1 (satu)cm adalah sangat sulit. Karena harus mengaturposisi masing-masing elektroda pada tempatnyatanpa harus saling bersentuhan satu sama lain. Halini dimaksudkan untuk menhindari terjadinya arushubung singkat. Dengan mempertimbanganberbagai alasan tersebut, sebaiknya dipilihpenngunaan waktu proses lebih dari 10 menit.Karena resikonya paling murah dan paling mudahdilakukakan dari pada mengganti tegangan lebihdari 12 V dan memperpendek jarak antara elektrodakurang dari 1 (satu) cm.Untuk menjamin kontinyuitas produktivitaspengolahan air limbah dapat dilakukan denganmembuat beberapa bak proses yang bekerja salingbergantian, sehingga selama 24 (dua puluh empat)jam dapat dihasilkan air hasil olahan secara terusmenerus.4. Kesimpulana. Semakin pendek jarak antara elektrodadapat dihasilkan arus listrik semakin besarb. Proses elektrokoagulasi dapat menurunkankadar minyak dan lenak dalam air limbahc. Semakin besar arus listrik yang digunakansemakin cepat proses penurunan kadarminyak dan lemak dalam air limbahd. Arus listrik terukur paling besar adalah 0,7A dan terendah adalah 0,02 Ae. Pada arus 0,7 A kadar minyak dan lemakdapat diturunkan dari 20 mg/L menjadi12,6 mg/L atau setara 36,5 %f. Pada arus 0,02 A kadar minyak dan lemakdapat diturunkan dari 20 mg/L menjadi18,8 mg/L atau setara 6 %DAFTAR PUSTAKA[1]. Hartanto dkk. Air. Penerbit Angkasa, Bandung(1991)[2]. M.Carmona, M. Khemis,J.P. Leclerc and F.Lapicque. A Simple Model to Predict theRemoval of Oil Suspensions from Water Usingthe Electrocoagulation Technique. ChemicalEngineering Science, 61(2006) 1237 – 1246[3]. X.Chen.,G. Chen, and P.L.Yue. Separation ofPollutants from Restaurant Wastewater byElectrocoagulation. Sep. Purif. Technol. 19(2000) 65–76.[4]. Sutanto, D.S.T.S.Basuki dan D. Wijayanto.Model alat pendeteksi ion logam dalamair dengan metode elektrolisis. LaporanISBN: 978-602-97832-0-9SNTE-2012

EM | 21Penelitian, Jurusan Teknik Elektro, PoliteknikNegeri Jakarta (2007[5]. M. Bayramoglu, M. Eyvaz, M. Kobya, andE.Senturk. Technical and Economic Analysisoof Electrocoagulation for the Treatment ofPoultry Slaughterhouse Wastewater.Separation and PurificationTechnology,51,(2006) 404[6]. A.F Ardhani dan D. Ismawati. PenangananLimbah Cair Rumah Pemotongan Hewandengan Metode Elektrokoagulasi. MakalahPenelitian Jurusan Teknik Kimia, FakultasTeknik,UniversitasDiponegoro,Semarang,2007SNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

\HU | 1STRATEGI PENYELENGGARAAN PENDIDIKAN BELA NEGARADALAM PENDIDIKAN KEWARGANEGARAAN(STUDI KASUS DI PERGURUAN TINGGI)Wartiyati 1 dan Minto Rahayu 21. Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Kampus UI, Depok, 16425, Indonesia2. Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Jakarta, Kampus UI, Depok, 16425, IndonesiaAbstractThe 1945 Constitution of Indonesia states that "Every citizen has the right and duty to participate in the effort to defendthe country" (Article 27 paragraph 3 on the Citizens and Residents). Also stated that "Every citizen has the right andduty to participate in the defense and state security" (Article 30 paragraph 1, on the Defense Security State). Article 27focuses on participation in non-military threats, while Article 30 is more focused on participation in military threats.One of the courses in Higher Education regarding with state defense is summarized in Citizenship Education. Thisresearch aims to first, find out that state defense can be implemented through Citizenship Education; second, toformulate appropriate learning strategies in organizing Citizenship Education; third, to formulate cognitive, affective,and psychomotor domains in Citizenship Education. Based on data analysis and discussion, the defense state educationcan be implemented through Citizenship Education in college. The learning strategy is implemented with activeparticipation, both classroom-based and school-based, even social-based. Learning of the cognitive, affective, andpsychomotor domains is in the form of raising awareness of state defense on students, achievement of the state defensevirtue on students, state defense activities in the national resilience pattern. Learning plans of state defense inCitizenship Education course is structured as the lectures contract described at the initial meeting in class.Keywords: citizenship, civics education, nation and state building, strength, opportunities, strategy, threats, weakness,1. PendahuluanSetelah peristiwa Malari tahun 1970, mahasiswadiklembalikan ke kampus, yang secara politis telahdianggap kondusif; tetapi masih dipengaruhikebudayaan baru atas nama perdamaian, percintaan,kemerdekaan, sebagai semboyannya; yang berbentukpenyakit demoralisasi, narkoba, kebebasan sex, sadisme,dan sebagainya. Pemerintah mengantidipasi denganmelaksanakan penyelamatan rohaniah oleh PanglimaDaerah Militer (Pangdam) di setiap provinsi dalambentuk Pendidikan Kewarganegaraan (dulu PendidikanKewiraan). Pendidikan ini bertujuan menyiapkanpemuda (mahasiswa) untuk menerima pelimpahanpimpinan.Pendidikan Kewarganegaraan merupakan implementasipendidikan bela negara di perguruan tinggi (PT) danmerupakan bagian dari pertahanan negara. Pertahanannegara bertujuan menjaga dan melindungi kedaulatannegara, keutuhan wilayah negara kesatuan RepublikIndonesia, serta keselamatan segenap bangsa dari segalabentuk ancaman, pertahanan negara diselenggarakanoleh pemerintah. Sistem pertahanan negara dalammenghadapi ancaman militer menempatkan TentaraNasional Indonesia (TNI) sebagai komponen utamadengan didukung oleh komponen cadangan dankomponen pendukung. Dalam menghadapi ancamannonmiliter, menempatkan lembaga pemerintah di luarbidang pertahanan sebagai unsur utama yangdisesuaikan dengan bentuk dan sifat ancaman dengandukungan unsur-unsur lain dari kekuatan bangsa.Keikutsertaan rakyat dalam komponen pertahanan,direalisasikan dalam bentuk bela negara antara laindinyatakan dalam pembukaan Undang-Undang Dasar1945 (UUD 1945) alinea kedua yang berbunyi “Danperjuangan pergerakan kemerdekaan Indonesia telahsampailah kepada saat yang berbahagia dengan selamatsentausa mengantarkan rakyat Indonesia ke depan pintugerbang kemerdekaan Negara Indonesia yang merdeka,bersatu, berdaulat, adil, dan makmur”. Kata perjuanganpergerakan, adalah kata yang membuktikan adanyaSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

HU | 2usaha membela negara melalui perjuangan pergerakandalam mencapai kemerdekaan Indonesia.Selain itu juga dinyatakan dalam pasal 27 ayat 3 UUD1945 bahwa “Setiap warga negara berhak dan wajib ikutserta dalam upaya pembelaan negara” dan padal 30 ayat1 bahwa “Tiap-tiap warga negara berhak dan wajib ikutserta dalam usaha pertahanan dan keamanan negara”.Ketentuan lain ialah UU RI Nomor 39 tahun 1999tentang HAM, pasal 68 yang menyatakan bahwa“ Setiap warga negara wajib ikut serta dalam upayapembelaan negara sesuai ketentuan peraturanperundang-undangan”. UU RI Nomor 3 tahun 2002tentang Pertahanan Negara, pasal 9 ayat 1 dan 2,menyatakan bahwa “Setiap warga negara berhak danwajib ikut serta dalam upaya pembelaan negara yangdiwujudkan dalam penyelenggaraan pertahanan negara.Keikutsertaan warga negara dalam upaya bela negarasebagaimana dimaksud ayat 1 diselenggarakan dalamPendidikan Kewarganegaraan, pelatihan dasarkemiliteran secara wajib, pengabdian sebagai prajuritTNI secara sukarela atau wajib, dan mengabdian sesuaidengan profesi. UU RI nomor 20 tahun 2003 tentangSistem Pendidikan Nasional, pasal 27 ayat 1 dan 2 yangberbunyi “Kurikulum pendidikan dasar, menengah, danperguruan tinggi wajib memuat PendidikanKewarganegaraan”.Penelitian ini berjudul Strategi PenyelenggaraanPendidikan Bela Negara dalam PendidikanKewarganegaraan; dengan studi kasus di PerguruanTinggi. Strategi berasal dari bahasa Yunani strategiayang artinya sebagai the art of the general atau seniseorang panglima dalam berperang. Awalnya, istilahstrategi digunakan di kalangan militer, kebudayaanYunani Kuno antara lain melahirkan ahli strategi perangyang pada waktu itu hanya jenderal (tentara) yangmengetahui cara memenangkan peperangan. Berbicaratentang strategi perang, dalam sejarah militer klasikTiongkok, misalnya, terdapat Sun Tzu’s Art of War(C.C. Low, 1987) yang hidup sekitar 400 tahun SM atausetelah lahirnya ahli filsafat Tiongkok terkenalConfusius dan Lao Tze. Buku yang terdiri atas 13 babitu, yang telah berusia lebih dari 2400 tahun itu,sekarang masih digunakan bukan saja di kalanganmiliter tetapi juga di kalangan bisnis dan pendidikan(Usman. 2002: 3-4). Manajemen strategi adalahhimpunan keputusan manajerial dan tindakan yang akanmenentukan kinerja menggunakan:1. Analisis situasi eksternal maupun internal atauSWOT terdiri atas strenght (kekuatan), weakness(kelemahan), opportunities (peluang), dan threats(ancaman).2. Formulasi stratejik yaitu pengembangan rencanajangka panjang guna mengefektifkan manajemeninternal dan manajemen eksternal. Formulasistratejik terdiri atas misi, sasaran, strategi, kebijakan.ISBN: 978-602-97832-0-93. Implementasi strategi yaitu melaksanakan strategidan kebijakan ke dalam tindakan melalui program,budget, dan prosedur.4. Evaluasi dan kontrol, monitoring hasil yang akandibandingkan dengan kinerja sebelumnya dansesudah misi dilaksanakan (Usman, 2002: 8-9)Dalam abad modern, istilah strategi digunakan secaralebih luas, dan digunakan dalam banyak disiplin ilmu;misalnya ekonomi, olah raga, pendidikan; yang berarticara untuk mendapatkan kemenangan/pencapaian tujuan.Jadi strategi merupakan seni dan ilmu menggunakandan mengembangkan kekuatan (ideologi, politik,ekonomi, sosial budaya, pertahanan keamanan) untukmencapai tujuan.Setiap negara berkewajiban melindungi warganegaranya, setiap warga negara berhak mendapatkanperlindungan dari negara; sebaliknya warga negaraberkewajiban membela negaranya. Bela negaramencakup seluruh aspek kehidupan kehidupan.Perjalanan mewujudkan cita-cita nasional dan tujuannasional penuh tantangan, dari masa orde lama ke masaorde baru dan kemudian masa reformasi yang masingmasingmembutuhkan kemampuan dan kesiapan warganegara yang tidak sama.Bela negara merupakan wujud cinta tanah air, yaitutekad, sikap, semangat, dan tindakan warga negara yangteratur, menyeluruh, terpadu, dan berlanjut yangdilandasi oleh kecintaan pada tanah air, kesadaranberbangsa dan bernegara Indonesia serta keyakinanakan Pancasila sebagai ideologi negara dan kerelaanuntuk berkorban guna meniadakan setiap ancaman baikdari luar negeri maupun dari dalam negeri yangmembahayakan kemerdekaan dan kedaulatan negara,kesatuan dan persatuan bangsa, keutuhan dan yuridiksinasional, serta nilai-nilai Pancasila dan UUD 1945 (UUnomor 20 tahun 1982).Bela negara sangat diperlukan karena negara telahmemberikan kehidupan bagi warganya. Tanah air yangberisi segala macam sumber bagi kesejahteraansehingga wajib dipertahankan dari berbagai ancamanbaik militer maupun nirmiliter. Selain itu, motivasikeikutsertaan warga negara dalam bela negara jugadilatarbelakangi oleh (Wan Usman. 2007):1. Faktor sejarah yaitu keikutsertaan rakyat dalamperjuangan bangsa Indonesia dalam merebut danmempertahankan kemerdekaan yang mendasarkandiri pada pertahanan keamanan rakyat semesta.2. Kedudukan geografis dan geostrategi; Indonesiasebagai negara kepulauan yang mempunyai begitubanyak kekayaan alam dan letaknya di posisi silangyang sangat stratejis; menuntut setiap warga negarabertanggung jawab mempertahankannya.3. Kondisi demografi yang jumlahnya sudah hampirmencapai 300 juta, menempati urutan ke empatSNTE-2012

\HU | 3terbanyak di dunia; namun masih banyak pulau yangbelum berpenghuni sehingga perlu adanyapengawasan wilayah.4. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yangmemberi kemudahan setiap negara yang unggulmengintervensi negara yang lemah.Hermana Somantrie dalam makalahnya berjudulParadigma Pendidikan Kewarganegaraan, yangdisampaikan pada Seminar RUU PendidikanKewarganegaraan oleh Direktorat Jenderal PotensiPertahanan Departemen Pertahanan 16 Mei 2007 diJakarta, menjelaskan beberapa pandangan pakar tentangPendidikan Kewarganegaraan.Menurut Henry Randall Waite (1886), merumuskanCivics sebagai Ilmu Kewarganegaraan yangmembicarakan hubungan manusia dengan manusiadalam perkumpulan-perkumpulan yang terorganisasi(organisasi sosial, ekonomi, politik), dan individuindividudengan negara. Sedangkan Edmonson (1958),mengemukakan bahwa civics adalah kajian yangberkaitan dengan pemerintahan dan yang menyangkuthak dan kewajiban warga negara. Civics merupakancabang ilmu politik. Stanley E. Dimond berpendapatbahwa civics adalah citizenship yaitu berkaitan denganaktivitas sekolah yang mempunyai dua makna,kewarganegaraan termasuk kedudukan yang berkaitandengan hukum yang sah dan yang berkaitan denganaktivitas politik dan pemilihan dengan suara terbanyak,organisasi pemerintahan, badan pemerintahan, hukumdan tanggung jawab.Menurut Patrik, (1999 dalam Soemantrie, 2007:6)pendidikan kewarganegaraan bagi masyarakatdemokratis ditandai dengan empat komponen utama,yaitu 1) knowledge of citizenship and goverment indemocrazy, 2) cognetive skill of democratic citizenship,3) participatory skill of democratic citizenship, dan 4)virtues and disposition of democratic citizenship.Pendidikan Kewarganegaraan akan efektif jikadisampaikan oleh pengajar dengan menggunakanprinsip pembelajaran yang menurut Osborne, 1991(dalam Somantrie, 2007:8) mencakup sembilan prinsipumum, yaitu:1. teacher have a clearly articulated vision of education,2. the material being taught is wroth knowing and isimportant.3. material is organized ad a problem or issu to beinvestigated,4. careful, deliberate attention is given to the teachingof thinking within the context of valuable knowledge,5. teachers are able to connect the material with studentknowledge and experience,6. students are required to be active in their ownlearning,7. students are encouraged to share and build on eachother ideas,8. connection are established the classroom and theoutside word,9. classroom are characterized by trust and openness sothat students find it easy to perticipate.Jadi pembelajaran Pendidikan Kewarganegaraandikategorikan sebagaimana nampak pada gambarberikut:PASSIVE-COGNITIVE LEARNINGExpositoryDocument analysisCase studiesCuriculum materialsInteractive teachingCritical thinkingCLASSSchool assemblesVisiting speakersMulticultural daysSCHOOLValues clarificationDebatsGroup problem-solvingClass partianmentRole play-simulationsCooperative teachingField workSchool elationsSchool activitiesWhole-school projectSchool as rule modelACTIVE-PARTICIPATION LEARNINGGambar 1: Faktor Pendidikan KewarganegaraanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

Penjelasan:Kategori 1: pedagogik kognitif-pasif berbasis kelasKategori 2: pedagogik kognitif-pasif berbasis sekolahKategori 3: pedagogik partisipasi-aktif berbasis kelasKategori 4: pedagogik partisipasi-aktif berbasis sekolah2. Metode PenelitianProses analisis data digambarkan sebagai berikut(Usman, 2002: 4-8):VISI Pendidikan KewarganegaraanMISI Pendidikan KewarganegaraanAnalisis SituasiLingkungan StratejikSWOTStrategiProgramActionProyekEvaluasiGambar 2: Alur analisis strategiSedangkan analisis situasi SWOT digunakan sebagai alatuntuk merumuskan strategi, dengan ketentuan sebagaiberikut (Usman, 2002:17):3. Hasil dan PembahasanBela negara, bela berarti melindungi, menjaga; jadi belanegara adalah sikap dalam melindungi dan menjadieksistensi negara. Pengertian bela negara berdasarkanUU nomor 20 tahun 1982 tentang Ketentuan-ketentuanPokok Pertahanan Keamanan Negara; ialah:Tekad, sikap, semangat, dan tindakan warga negarayang teratur, menyeluruh, terpadu, dan berlanjut yangdilandasi oleh kecintaan pada tanah air, kesadaranberbangsa dan bernegara Indonesia, dan kerelaan untukberkorban guna meniadakan setiap ancaman baik dariluar negeri maupun dalam negeri yang membahayakankemerdekaan dan kedaulatan negara, kesatuan danpersatuan bangsa, keutuhan wilayah dan yuridiksinasional, serta nilai-nilai Pancasila dan UUD 1945.Setelah reformasi, definisi bela negara disederhanakanmenjadi: Sikap dan perilaku warga negara yang dijiwaioleh kecintaannya kepada NKRI yang berdasarkanPancasila dan UUD 1945 dalam menjaminkelangsungan hidup bangsa dan negara.Wujud pendidikan kesadaran bela negara dalam tatananketahanan nasional diturunkan dari pengertianketahanan nasional yaitu: konsep kekuatan nasionalyang tersusun secara gradasi mulai dari ketahanan diri,ketahanan wilayah, ketahanan nasional; yangmerupakan kemampuan dan ketangguhan bangsa dalammempertahankan eksistensinya dalam melangsungkanhidupnya sesuai dengan cita-citanya sendiri (Soemarno,1997:23). Ketahanan nasional didefinisikan sebagaikondisi dinamik bangsa Indonesia yang meliputisegenap aspek kehidupan nasional yang terintegrasi.Ketahanan nasional berisi ketangguhan dan keuletanyang mengandung kemampuan mengembangkankekuatan nasional dalam menghadapi segala ancaman,gangguan, hambatan, dan tantangan baik yang datangdari dalam negeri maupun dari luar negeri untukmenjamin identitas, integritas, kelangsungan hidupbangsa dan negara serta perjuangan dalam mencapaitujuan nasional.Pendidikan harus diselenggarakan dan diusahakansecara terus-menerus sampai pada terjadinya perubahan

\HU | 5pola pikir, pola sikap, dan pola tindak; sampai padaakhirnya membentuk karakter yang menyatu padapeserta didik sesuai dengan yang diinginkan olehpendidikan itu sendiri. Hal inilah yang sering membuatjenuh peserta didik, untuk itulah, diperlukan strategiyang tepat untuk memberikan kesan yang baik dan up todate terhadap pembelajaran ini.Apakah Pendidikan kewarganegaraan masihdiperlukan? Mari kita coba menjawabnya dengananalisa SWOT (strength, weakness, opportunities,threats). Berdasarkan penelitian Resepsi ApresiasiMahasiswa Universitas Indonesia terhadap Pendidikankewarganegaraan (Supriyatnoko. 1997) yang dianalisisSWOT menghasilkan Matrik SWOT sebagai berikut:Faktor InternalTabel 1: Matrik SWOT: Kekuatan1) Kepastian hukum yang sangat kuat.2) Ikatan primordialisme sebagai satu bangsa (Indonesia)sangat kuat.3) Pembinaan terhadap dosen Pendidikan Kewarganegaraansangat intensif dan kontinyu.4) Bahan belajar dalam bentuk buku ajar dan referensi sangatbanyak dan mudah diperoleh.5) Mahasiswa mempunyai keyakinan akan Pancasila sebagaipemersatu bangsa.6) Mahasiswa memahami dan sadar pada hidupbermasyarakat, berbangsa, dan bernegara di Indonesia.7) Mahasiswa menyadari pentingnya pembelajaranPendidikan Kewarganegaraan sebagai national characterbuilding.Faktor InternalBobot%0,150,050,100,100,100,100,05SkalaNilai(1-4)4433333Bobot XNilai0,600,200,300,300,300,300,15Jumlah 2,15Tabel 2: Matrik SWOT: Kelemahan1) Ikatan kebangsaan memudar demi kepentingan yangbersifat material.2) Antusiasme dosen untuk mengikuti program pembinaankurang.3) Dosen senior tidak dapat menerima perubahan zaman, dangagap teknologi sehingga tidak mengembangkan materiajar dan kurang mampu menggunakan teknologipembelajaran modern4) Mahasiswa mempunyai sikap pesimis terhadap kebijakanpemerintah.5) Mahasiswa mempunyai sikap pesimis terhadappelaksanaan HAM dan Demokrasi di Indonesia.6) Reformasi diartikan sebagai kebebasan dalammenyuarakan pendapat dalam unjuk rasa.7) Mahasiswa kurang mempunyai nasionalisme justru hidupdalam kapitalisme.2,15-0,55= 1,60Bobot%0,050,050,050,050,050,050,05SkalaNilai(1-4)-2-2-2-1-2-1-1Bobot XNilai-0,10-0,10-0,10-0,05-0,10-0,05-0,05Jumlah 0,55Tabel 3: Matrik SWOT: PeluangSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

HU | 6Faktor Eskternal1) Kemajuan teknologi dimanfaatkan untuk informasi positif.2) Adanya gerakan kembali ke alam dan glokalisasi3) Penyadaran peran mahasiswa dalam politik4) Sadar akan bahaya kebebasan, narkoba, informasi dapatmerusak generasi muda.5) Sadar akan bahaya adu domba yang melemahkanpertahanan negara.6) Ideologi: mengedepankan gotong royong, ekkeluargaansesuai dengan ajaran Pancasila.Faktor EskternalBobot(1-100%)0,100,100,100,100,050,15SkalaNilai(1-4)333333Bobot XNilai0,300,300,300,300,150,45Jumlah 0,80Tabel 4: Matrik SWOT: Ancaman1) Kemajuan teknologi dimanfaatkan untuk informasi negatif.2) Ideologi: mengedepankan individualistik yangbertentangan dengan Pancasila.3) Politik: rivalitas kepentingan partai politik, benturan antarelit, ketidakpuasan terhadap pimpinan.4) Ekonomi: rusaknya tatanan ekonomi akibat barangselundupan terutama produk pertanian yangmenghancurkan sendi ekonomi Indonesia yang agraris,provokasi buruh, intervensi bantuan.5) Sosial budaya: pers bebas, narkoba, banjir informasi,kemiskinan, pengangguran; yang hakekatnyamenghancurkan generasi muda.6) Hankam: adu domba untuk melemahkan militer, embargoalat militer, ancaman bom dan teroris.1,80-0,70= 1,10Keterangan:Skala nilai;1. jelek2. sedang3. bagus4. bagus sekaliTanda negatif berarti ancamanBobot(1-100%)0.100.100.050,050,050,05SkalaNilai(1-4)-2-2-1-1-2-2Bobot XNilai-0,20-0,20-0,05-0,05-0,10-0,10Jumlah 0,70Berdasarkan analisis SWOT maka strategi yang harusditerapkan dalam penyelenggaraan bela negara dalampendidikan kewarganegaraan dapat dilihat dalamdiagram pada Gambar 3.Berdasarkan matrik SWOT, maka pertanyaan “ApakahPendidikan kewarganegaraan dan pendidikan kesadaranbela negara masih diperlukan” jawabannnya masih,karena berdasarkan analisa SWOT berada dalamkuadran mendukung ekspansi, artinya pendidikankewarganegaraan dan pendidikan kesadaran bela negaraharus terus dilaksanakan karena masyarakat, khususnyamahasiswa masih menyadari akan pentingnyapendidikan ini.ISBN: 978-602-97832-0-9Sesuai dengan hasil analisis SWOT, diperlukan strategipenanaman kesadaran bela negara dalam PendidikanKewarganegaraan di perguruan tinggi, baik secarakognitif, afektif, dan psikomotorik, disampaikan dalamTabel 5.Pertahanan nonmiliter dilakukan dalam bentukdiplomasi, pelayanan publik, peningkatan daya saingdalam bidang ekonomi, memperkuat ikatan sosialbudaya, menjaga ketersediaan pasokan energi,pelabuhan yang aman, bandara yang aman dan efisien,pelayanan kesehatan yang menjangkau seluruh lapisanmasyarakat, serta jaminan keamanan sosial. Terbukti,bahwa pertahanan nonmiliter tidak dapat diselesaikanSNTE-2012

\HU | 7dengan senjata, tetapi harus ditangani secara sinerji dariberbagai aspek kehidupan bangsa; hal ini sesuai dengansifat kesemestaan dalam sistem pertahanan negara.Kesemestaan mempunyai dua fungsi yaitu:1) pertahanan militer, dilaksanakan oleh TNI meliputifungsi operasi militer perang (war) dan operasimiliter selain perang (OTW),2) pertahanan nirmiliter dengan membentuk komponencadangan komponen pendukung guna memperkuatkomponen utama. Pembangunan nirmiliter di bawahDeparteman Pertahanan berada dalam DirektoratJenderal Potensi Pertahanan, merupakanpsychological defence yang selalu bekerja samadengan instansi lain.Opportunities+ (peluang)eksternal Strategi mendukung1,10 E ekspansiWeakness -(kelemahan)internalThreats -(ancaman)eksternalPembinaan kesadaran bela negara dibagi dalam duakelompok, yaitu :1) Komponen rakyat dalam masa perjuangan, yaitu:Pertama, komponen rakyat bersenjata terorganisasi,seperti pasukan gerilya desa (pager desa),organisasi keamanan desa (OKD), organisasiperlawanan rakyat (OPR), tentara pelajar, Menwa,dan sebagainya. Kedua, komponen rakyat tidakbersenjata, seperti Badan Penolong KeluargaKorban Perang (BPKKP), Palang Merah Indonesia(PMI), jawatan militer dan perusahaan pemerintahyang bergerak di bidang kehutanan, perkebunan,industri, jasa dan tranportasi; saat damai, komponenini bergabung dalam Linmas, yang berfungsi dalampenanganan bencana perang/alam/lainnya gunamemperkecil akibat malapetaka yang menimbulkankerugian jiwa dan harta benda.2) Unsur TNI, merupakan kelanjutan perlawananrakyat dan keinginan rakyat untuk memilikiangkatan bersenjata yang tumbuh dari rakyat.1,6Gambar 3: Aplikasi matrik pada kuadran SWOTStrength +(kekuatan)internalkesadaran bela negara masih diperlukan” denganhasil “masih”, karena berada dalam kuadranmendukung ekspansi.2. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Rachmad(2007) yang menyimpulkan bahwa pahamkebangsaan para mahasiswa masih cukup tinggi.3. Pengakuan dengan mahasiswa yang telahmendapatkan matakuliah PendidikanKewarganegaraan, yang mengatakan bahwamatakuliah Pendidikan Kewarganegaraandiperlukan bahkan wajib ada.Berangkat dari hal di atas, maka pendidikan bela negaradapat dilaksanakan melalui PendidikanKewarganegaraan di perguruan tinggi. Tujuan penelitiankedua, yaitu merumuskan strategi pembelajaran yangtepat dalam menyelenggarakan PendidikanKewarganegaraan, melalui penelitian dapat dijawabbahwa strategi pembelajaran dilaksanakan denganstrategi partisipasi aktif, baik berbasis kelas maupunberbasis sekolah, bahkan berbasis sosial. Tujuanpenelitian ketiga, yaitu merumuskan unsur kognitif,afektif, dan psikomotorik dalam PendidikanKewarganegaraan, terjawab bahwa pelaksanaanpembelajaran dalam unsur kognetif, afektif, danpsikomotorik dilaksanakan dalam bentuk penanamankesadaran bela negara pada mahasiswa, pencapaiankeutamaan bela negara pada mahasiswa, kegiatan belanegara dalam tatanan ketahanan nasional. Strategipembelajaran bela negara dalam PendidikanKewarganegaraan disusun sebagai kontrak perkuliahanyang dijelaskan di awal pertemuan di kelas. Salah satucontoh kontrak perkuliahan yang telah penulislaksanakan ditunjukan oleh Tabel 6.4. Kesimpulan dan SaranKesimpulan1) Pendidikan bela negara dapat dilaksanakan melaluiPendidikan Kewarganegaraan.2) Strategi pembelajaran yang tepat dalammenyelenggarakan Pendidikan Kewarganegaraanialah partisipasi aktif, baik berbasis kelas maupunberbasis sekolah, bahkan berbasis sosial.3) Rumusan pembelajaran di bidang unsur kognitif,afektif, dan psikomotorik dalam PendidikanKewarganegaraan dirangkum dalam penanamankesadaran bela negara pada mahasiswa, pencapaiankeutamaan bela negara pada mahasiswa, kegiatanbela negara dalam tatanan ketahanan nasional.Pembahasan terhadap tujuan penelitian yang pertamayaitu mengetahui apakah pendidikan bela negara dapatdilaksanakan melalui Pendidikan Kewarganegaraan diperguruan tinggi, dapat dijawab berdasarkan beberapabukti, yaitu:1. Matrik SWOT, terhadap pertanyaan “ApakahPendidikan kewarganegaraan dan pendidikanSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9

Tabel 6: Rancangan Pembelajaran Pendidikan Kewarganegaraan di PTNo Kegiatan Waktu Keterangan1 Pembekalan/p 8 XBerdasarkan SK 43/2006 Dirjen Diktienjelasan (8 bab) 1. Filsafat Pancasilamateri (dosen)2. Identitas Nasional3. Politik dan Strategi4. Demokrasi Indonesia5. Hak Azazi Manusia dan Rule Of Law6. Hak dan Kewajiban Warga Negara7. Geopolitik Indonesia (Wawasan Nusantara)8. Geostrategi Indonesia (Ketahanan Nasional2 Diskusi danpresentasi(mahasiswa)4 X2( UTS)2 (UAS)Mahasiswa dibagi 4 kelompok (4 pertemuan)Tugasnya:1. Mahasiswa membuat makalah 3 – 5 halaman, bahan presentasi(pointer/PP, film, foto yang mendukung tema/judul)2. Tema ditentukan mahasiswa, tetapi dikonsultasikan kepadadosen.3. Hasil/simpulan diskusi ditulis dalam satu halaman, dikumpulkan.Kriteria nilai:1. Makalah : C2. Makalah + PP : B3. Makalah + PP + gambar/film : ASistematika makalah1. Pendahuluan (½ halaman)- Latar belakang masalah (alasan menulis tema/judul)- Permasalahan (yang akan dibahas dan pendapat singkatuntuk mengatasi permasalah)2. Landasan Teori (pointers: ½-1 halaman)3. Pembahasan (1-2 halaman)- Kondisi saat ini/awal (negatif)- Kondisi yang diharapkan (positif)- Pemecahan masalah/analisis (sebaiknya menurut penulis)- Upaya (kesimpulan sementara)4. Kesimpulan dan Saran (Pointers ½ halaman)(Jika upaya dilaksanakan maka kondisi yang diharapkan dapatdiwujudkan).3 UTS dan UAS UTS4 babpertamaUAS4 babterakhirKeterangan:1. Jumlah pertemuan yang direncanakan 12 minggu.2. Ketersediaan waktu/minggu per semester lebih dari12 minggu.3. Pertemuan dapat ditambah dengan studi kasus yangdipimpin oleh dosen, serta tugas lain, misalnya ujianharian.Saran1. Dosen Pendidikan Kewarganegaraan sebaiknyamempunyai buku/bahan belajar.2. Dosen Pendidikan Kewarganegaraan sebaiknyamengenal teknologi pembelajaran, khususnyateknologi informasi.3. Dosen Pendidikan Kewarganegaraan memilikiketerbukaan nilai kepada mahasiswa.Bersifat buka buku/tutup bukuKriteria nilai:1. jawaban kontektual/teks : C2. jawaban dengan analisis+contoh : B3. jawaban sampai evaluasi danpemecahan masalah: AKriteria analisis:1. Mengungkapkan fakta (teks)2. Alasan/mengapa fakta itu terjadi/perlu ada3. Apa dampak positif dan negatif dari fakta4. Solusi, agar fakta menjadi seperti yang diharapkan4. Dosen Pendidikan Kewarganegaraan memperbanyakstudi kasus sehingga pengajaran tidak monoton danmembosankan.DAFTAR PUSTAKA1. Chaidir Basrie. 1998. Bela Negara, Implementasidan Pengembangannya. Jakarta: UniversitasIndonesia Pers2. C.C. Low. 1987. Sun Tzu: Seni Berperang. Jakarta:PT Elek Media Komputindo3. Ermaya, Suradinata. 2001. Geopolitik danGeostrateji dalam Mewujudkan Integritas NegaraKesatuan Indonesia. Jakarta: Lemhannas4. Hermana Somantrie. 2007. Paradigma PendidikanKewarganegaraan. Makalah disampaikan pada RUUPendidikan Kewarganegaraan oleh Direktorat

\HU | 9Jenderal Potensi Pertahanan Departemen Pertahanan16 Mei 2007 di Jakarta5. Gunawan Sumodiningrat dan Ary Ginanjar Agustian.2008. Mencintai Bangsa dan Negara. Jakarta: PTArga Publishing6. Minto Rahayu. 2006. Persepsi Mahasiswa terhadapNasionalisme Pasca Reformasi, Studi di TeknikElektro, Politeknik Negeri Jakarta. Jakarta: UP2MPoliteknik Negeri Jakarta7. . . . . . .2009 Pendidikan Kewarganegaraan,Perjuangan Menghidupi Jatidiri Bangsa. Jakarta:Gramedia Widiasarana Indonesia8. Rachmad P. Prasetyo, 2007. Persepsi Mahasiswaterhadap Peran dan Fungsi Resimen Mahasiswasebagai Komponen Pertahanan Negara (Tesis),Jakarta: Pengkajian Ketahanan Nasional, UniversitasIndonesia9. Supriyatnoko, 1997. Resepsi Apresiasi MahasiswaUniversitas Indonesia terhadap Pendidikan Kewiraan.Jakarta: Universitas Indonesia10. Wan Usman. 2002. Modul Manajemen Stratejik.Program Studi Kajian Stratejik Ketahanan NasionalUniversitas Indonesia.11. . . . . . . 2003. Daya Tahan Bangsa. Program StudiKajian Stratejik Ketahanan Nasional UniversitasIndonesia.12. . . . . . . 2006. “Pembangunan Sumber Daya Manusiauntuk Kepentingan Pertahanan”. dalam Jakastra(Jurnal Aplikasi Kajian Stratejik). Kajian StratejikKetahanan Nasional. Universitas Indonesia.13. . . . . . . .2007. Pendidikan dan latihan Bagi KaderBela Negara Ditinjaua dari Ketahanan Nasional.makalah pada Seminar Forum KomunikasiPendidikan Badan Pendidikan dan PelatihanDepartemen Pertahanan. Jakarta.14. Winataputra, U.S. 1999. Civics EducationClassroom as A Laboratory for Democracy.Bandung: CICESSNTE-2012 ISBN: 978-602-97832-0-9