APLIKASI PENENTUAN STATUS GUNUNG BERAPI MENGGUNAKAN TELEMETRI SUHU

Transkripsi

1 Seminar Nasional Informatika 00 (semnasif 00) ISSN: - UPN Veteran Yogyakarta, Mei 00 APLIKASI PENENTUAN STATUS GUNUNG BERAPI MENGGUNAKAN TELEMETRI SUHU Frans Richard Kodong Jurusan Teknik Informatika UPN "Veteran" Yogyakarta Jl. Babarsari no Tambakbayan Yogyakarta Telp (0)- frkodong@gmail.com Abstrak Sistem Modern Peringatan Dini (early warning system) Gunung Berapi sudah sejak diterapkan pada beberapa gunung berapi di Indonesia. Teknologi yang digunakan dalam pemantauan gunung berapi menerapkan teknologi satelit dan disebarkan keseluruh dunia termasuk Direktorat Vulkanologi & Mitigasi Bencana Geologi yang terletak di Bandung. Peningkatan aktivitas gunung berapi dapat di lihat dari frekuensi gempa, naiknya kadar belerang, membesarnya perut gunung, perubahan kemiringan lereng, salah satu parameter yang terpenting adalah suhu kawah gunung berapi. Telemetri suhu digunakan untuk memberikan informasi suhu kawah pada gunung berapi, dari pemantauan suhu tersebut dapat tentukan status dari aktivitas gunung berapi, apakah dalam status Normal, Wasapada, Siaga ataukah Awas. Dengan diketahuinya secara real time status gunung berapi maka penanganan bencana akan dapat dilakukan sedini mungkin, agar masyarakat mendapatkan perlindungan lebih maksimal dari bencana gunung berapi. Aplikasi ini diharapkan juga dapat memberikan kontribusi pada sistem peringatan dini gunung berapi yang sudah ada. Kata kunci : early warning system, Telemetri, Vulcanology. PENDAHULUAN Indonesia adalah negara dengan potensi alam yang besar berdasarkan kondisi geografis dan geologisnya. Akan tetapi, hal ini juga menyebabkannya menjadi negara yang rawan akan bencana. Untuk mengurangi dampak bencana teknologi informasi dan komunikasi memiliki banyak potensi terutama dalam sosialisasi penanggulangan bencana, memprediksi adanya bencana, membantu dalam mengambil keputusan terkait dengan bencana, menyebarkan peringatan akan adanya bencana kepada masyarakat, dan pengelolaan korban becana ketika bencana itu sendiri sudah terjadi. Dari sekitar 00 gunung berapi di Nusantara, ditengarai gunung api berstatus aktif dan tersebar dari Sabang sampai Merauke, salah satu gunung teraktif di dunia adalah Merapi. EWS (early warning system) telah terpasang di sekitar gunung berapi di Indonesia, sementara lebih dari 00 gunung berapi aktif di Indonesia masih belum dipasang EWS. Telemetri suhu merupakan sistem pengukuran dari sutau objek terukur dengan menempatkan penyajian data hasil ukur pada tempat yang terpisah yang berfungsi untuk memberikan informasi suhu kawah pada gunung berapi yang medannya berbahaya apabila melakukan pengukuran dalam jarak yang dekat oleh kerena itu diperlukanya suatu alat yang dapat melakukan pengukuran dalam jarak jauh yang dapat memberikan informasi-informasi yang cepat dan terbebas dari gangguan alam. Dengan dapat dipantaunya suhu kawah maka dapat ditentukan status dari gunung berapi tersebut, dengan demikian dampak buruk dari bencanan yang ditimbulkan dapat antisipasi dan di minimalisir.. TINJAUAN PUSTAKA.. Telemetri Telemetri merupakan sistem pengukuran dari sutau objek terukur dengan menempatkan penyajian data hasil ukur pada tempat yang terpisah. Sistem terbagi dalam tiga blok besar yaitu blok sumber data, blok transmisi data dan blok penerima data.. Suhu Kawah Gunung Berapi. Salah satu faktor penentu atifitas gunung berapi ditentukan oleh suhu kawah, dimana bedasarkan suku tersebut dapat di tentukan status gunung. Adapun batasan suhu untuk menentukan status adalah sebagai berikut ( ; Tabel. Data Suhu Sebagai Penentu Status Gunung Permukaan 0m m Status 0 0 C 0 C 0 0 C 0 C 0 0 C 0 C Normal 0 C 0 C 0 C 0 C 0 C 0 C Waspada 0 C 0 C 0 C 0 0 C 0 C 0 C Siaga 0 C < 0 C 0 0 C < 0 C 0 C < 0 C Awas ( sumber data : Pusat Vulacanologi Dan Mitigasi Bencana Geologi Badan Geologi Departemen Energi Dan Sumber Daya Mineral Gunung Kelud) E-

2 Seminar Nasional Informatika 00 (semnasif 00) ISSN: - UPN Veteran Yogyakarta, Mei 00. Port Serial PC (Personal Computer) Port serial adalah port yang paling populer digunakan untuk keperluan koneksi ke piranti luar. Kata Serial, menggambarkan prinsip kerja port ini yang memberikan (serialize) data. Cara kerjanya adalah diawali dengan mengambil sebuah byte data lalu kemudian mengirimkan perdelapan bit dalam byte tersebut satu persatu dalam satu jalur data. Keuntungannya adalah bahwa port ini hanya membutuhkan satu kabel untuk mengirimkan kedelapan bit tadi (dibandingkan port paralel yang membutuhkan delapan kabel). Keuntungan lainnya adalah efisiensi dalam biaya dan tentunya ukuran kabel yang kecil. Kerugiannya yakni bahwa port serial membutuhkan kali lebih lama untuk mengirimkan data dibandingkan dengan proses pengiriman dengan kabel. (Catur Edi Widodo, 00). Konfigurasi Serial Port DB- Konektor port serial atau yang biasa disebut DB- (COM dan COM) dapat dilihat pada bagian belakang komputer (CPU) memiliki kaki sejumlah pin. Gambar. Konektor serial DB- Tabel. Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB- Nomor Pin Nama Sinyal Arah In/Out Keterangan DCD In Data Carrier Detect/ Receive Line Signal Detect RxD In Receive Data TxD Out Transmit Data DTR Out Data Terminal Ready - Ground DSR In Data Set Ready RTS Out Request to Send CTS In Clear to Send RI In Ring Indikator. TLPA TLPA adalah suatu pemancar baru yang berukuran kecil yang berfungsi untuk proyek pengendali jarak jauh atau memindahkan data ke suatu objek. Aplikasi ini meliputi mobile robots, wireless. Radio transmitter beroperasi mulai v sampai v. radio transmitter mempunyai cakupan sampai 00 m, yang dicoba dengan suatu antenna. Radio transmitter ini dapat menghubungkan secara langsung seperti IC HTE atau serupa dengan encoder yang nantinya sebagai pengirim data suhu dan kelembaban. Gambar. TLPA E-

3 Seminar Nasional Informatika 00 (semnasif 00) ISSN: - UPN Veteran Yogyakarta, Mei 00.0 RPLA RPLA adalah radio penerima yang baru yang bekerja pada pemancar yang beroperasi pada frekuensi diatas. MHz. yang nantinya sebagai penerima data suhu dan kelembaban yang sudah dikirimkan.. Gambar. RPLA. SHT SHT adalah sensor digital untuk temperatur sekaligus kelembaban pertama di dunia yang mempunyai kisaran pengukuran dari Range suhu -0 ºC sampai +, ºC, Akurasi suhu +/- 0, ºC pada suhu ºC, Range kelembaban 0 sampai 00% RH, Akurasi absolut RH +/-,% RH, Sensor ini bekerja dengan interface -wire. Aplikasi sensor ini pada data logging, pemancar, automotive, perangkat instrumentasi dan lain- lain. Dalam penelitian tugas akhir ini sensor SHT berfungsi sebagai pembaca suhu dan kelembaban yang ada pada permukaan. Gambar. Sensor SHT. LM LM merupakan komponen elektronis berupa IC berkaki tiga yang mampu menghasilkan tegangan sebanding dengan besaran suhu yang menyelimuti. Keluaran tegangan yang telah terkalibrasi dalam skala Kelvin. Linieritas keluaran tegangan pada skala Celsius adalah 0mV/ C dengan akurasi ±¼ C pada suhu ruang, dengan rentang suhu yang dapat direspon antara --0 C. Pada penelitian tugas akhir ini sensor LM berfungsi sebagai pembaca suhu pada jarak 0 meter dan meter. Gambar. Sensor LM. IC LS IC LS ini berfungsi sebagai gerbang NOT ( inverter ) pemicu schmitt ( Shcmitt Trigger ). Didalam IC ini terdapat buah gerbang inverter. IC LS merupakan IC TTL, sedangkan pada versi CMOS adalah IC HC kedua IC ini memiliki konfigurasi dan karakteristik yang sama dan memiliki bentuk konfigurasi pin. E-

4 Seminar Nasional Informatika 00 (semnasif 00) ISSN: - UPN Veteran Yogyakarta, Mei 00 Gambar. IC LS Tabel. Kebenaran IC LS Input Output 0 0. RS (IC MAX ) IC MAX- adalah sebuah IC yang mengubah level tegangan TTL ke RS- atau sebaliknya. IC ini didukung dengan anti noise yang baik serta aman ketika terjadi "short circuit". Akan tetapi pada aplikasi-aplikasi tertentu tidaklah terlalu esensial selalu menggunakan MAX- ini. Gambar. MAX. Mikrokontroler ATC Mikrokontroler ATC adalah mikrokomputer CMOS bit dengan KB Flash Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM). Port serial pada ATC bersifat dupleks-penuh atau full-duplex, artinya port serial bisa menerima dan mengirim secara bersamaan. Selain itu juga memiliki penyangga penerima, artinya port serial mulai bisa menerima byte yang kedua sebelum byte pertama dibaca oleh register penerima (jika sampai byte yang kedua selesai diterima sedangkan byte pertama belum juga dibaca, maka salah satu byte akan hilang). E-0

5 Seminar Nasional Informatika 00 (semnasif 00) ISSN: - UPN Veteran Yogyakarta, Mei 00 Gambar. Mikrokontroler ATC.. Metodologi. Dalam pembangunan aplikasi ini digunakan metode pembangunan system Waterfall, dimana untuk masing masing tahap dapat dijelaskan sebagai berikut : () Pada analisis dilakukan pengumpulan data dari sumber data : Pusat Vulacanologi Dan Mitigasi Bencana Geologi Badan Geologi Departemen Energi Dan Sumber Daya Mineral dan melakukan penelusuran kepustakaan yang berkaitan dengan vulkanologi, () Pada tahap perancangan digunakan Data Flow Diagram dan Flow Chart untuk perancangan proses dan aliran data, () pada tahap implementasi digunakan bahasa pemrograman Visusal Basic.0, MS. Access, () pada tahap pengujuian system digunakan model simulasi.. ANALISIS DAN PERANCANGAN.. Analisis Kebutuhan Perangkat Keras. Prosessor Pentium III + atau yang lebih tinggi.. Memory Mb atau yang lebih tinggi.. Port serial (DB-).. TLPA. (penerima). RLPA. (pemancar). SHT (Sensor Suhu dan Kelembaban). LM (Sensor Suhu). Penggunaan Mikrokontroler ATC.. Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak. Microsoft Windows XP.. Microsoft Access dan. Visual Basic.0... Perancangan Perangkat Keras Gambar. Rancangan Antar Muka Komputer dan Perangkat Keras Dari gambar mekanik diatas dapat dilihat bahwa pembaca suhu dan kelembaban adalah berupa sensor SHT dan LM yang nantinya setelah membaca suhu dan kelembaban diolah oleh Microcontroler ATC yang kemudian diteruskan ke pemancar TLPA dalam bentuk sinyal frekwensi yang kemudian diterima oleh penerima RLPA dan kemudian diproses kembali oleh Microcontroler ATC yang selanjutnya diteruskan dengan DB pada computer E-

6 C B A Seminar Nasional Informatika 00 (semnasif 00) ISSN: - UPN Veteran Yogyakarta, Mei 00.. Arsitektur Sistem Gambar. Arsitektur Simulasi Suhu Dan Kelembaban. Rangkaian Pengirim Data serta Pembaca Suhu dan Kelembaban Kawah Untuk Menentukan Status Gunung Berapi V 0k VS+ VOUT LM VR 0k + - V LM ANTENNA TLP VDD DOUT A0 A A A A A A A SW DIP- 0 P.0/RXD P./TXD P./INT0 P./INT P./T0 P./T ALE/PROG P./WR PSEN P./RD 0 0k 0k OSC AD AD AD0 AD 0 P.0 P. P. P. EA/VPP V VR 0k OSC TE HTE/DIP P. P. P. P. RST 0k 0/ 0k VS+ VOUT LM + - 0k V LM X0 X X X X X X X VDD 0 X 0 VEE EN 0k 0p 0 +IN CLKR 0 /VREF VREF/ ADC00 CLKIN A -IN RD CS DB0 DB DB DB DB DB DB DB INTR WR ATC P0.0/AD0 P0./AD P0./AD P0./AD XTAL P0./AD P0./AD P0./AD P0./AD XTAL P./A P./A P.0/A,0 Mhz xp 0k P./A P./A P./A P./A0 P./A SHT Gambar. Rangkaian Pengirim data serta Pembaca Suhu dan Kelembaban Kawah Untuk Menentukan Status Gunung Berapi.. Rangkaian Penerima Data Suhu dan Kelembaban Kawah Untuk Menentukan Status Gunung Berapi ANTENNA RLP 0 VDD D D D0 D DIN VT A0 OSC A A A A A OSC A A HTD/DIP 0k 0 0/ P.0 P. P. P. P. P.0/RXD P./TXD P0.0/AD0 P0./AD P./INT0 P0./AD P./INT P0./AD P./T0 P0./AD P./T P0./AD P./WR P0./AD P./RD P0./AD P.0/A P. P./A P. P./A0 P. P./A P./A ALE/PROG P./A PSEN P./A P./A EA/VPP XTAL 0 0uF,0 Mhz 0 V 0uF 0uF RIN TIN ROUT RIN V- V+ MAX ROUT TOUT TIN TOUT C+ C- C+ C- CONNECTOR DB 0uF 0uF 0k RST ATC XTAL px Gambar.0 Rangkaian Penerima data Suhu dan Kelembaban Kawah Untuk Menentukan Status Gunung Berapi E-

7 Seminar Nasional Informatika 00 (semnasif 00) ISSN: - UPN Veteran Yogyakarta, Mei 00. IMPLEMENTASI.. Alat Pengirim Data Suhu dan Kelembaban Kawah Untuk Menentukan Status Gunung Berapi. Dari perancangan rangkaian komponen elektronika yang telah dijelaskan di atas, dibuatlah alat fisik yang digunakan dalam aplikasi telemetri pengukuran suhu kawah, yang terdiri dari alat pengirim (transmitter) dan penerima (receiver). Gambar. Alat pengirim dan pembaca suhu Gambar. Alat penerima data suhu dan kelembaban Gambar. Tampilan FormUtama. Kelas Form Utama Program kelas Form utama berisi program menampilkan data suhu dan kelembaban, menampilkan data status gunung, tanggal dan waktu. Dalam Form Utama terdapat bermacam-macam deklarasi yang memiliki fungsi yang berbeda-beda. Sehingga dapat dikelompokan sebagai berikut: E-

8 Seminar Nasional Informatika 00 (semnasif 00) ISSN: - UPN Veteran Yogyakarta, Mei 00. Kelas Form Penerimaan Data Gambar. Tampilan Form Penerimaan Data Program kelas Form pengambilan data digunakan untuk proses pengambilan data yang dibaca melalui sensor SHT dan sensor LM yang akan merespon secara otomatis dan kemudian program akan menerima data dari perangkat simulasi telemetri suhu dan kelembaban kawah untuk menentukan status gunung berapi.. Kelas Form Tabel Database Gambar. Tampilan Form Tabel Database Program kelas Form tabel database digunakan untuk menyimpan data yang telah diambil dari alat imputan dari perakat keras yang kemudian disimpan kedalam database.. KESIMPULAN Telah dibangun aplikasi telemetri suhu untuk menentukan status gunung berapi, dengan prinsip kerja menggunakan sensor SHT dan sensor LM untuk pembacaan suhu yang selanjutnya digunakan sebagai parameter penentu status gunung berapi.. DAFTAR PUSTAKA Budiharto Widodo, 00, Interfacing Komputer dan Mikrokontroler, Elexmedia Komputindo Catur Edi Widodo, 00, Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer Dengan Visual Basic.0, Andi Offset, Yogyakarta Afrika Eko Putra, 00, Belajar Mikrokontroler ATC//, Gava Media Pressman, 00, Rekayasa Perakat Lunak Pendekatan Praktis, Andi Offset, Yogyakarta Hartono Jogiyanto MBA, PH.D,, Pengenalan Komputer, Andi Offset, Yogyakarta M. Agus J. Alam,, Belajar Sendiri Microsoft Visual Basic Versi.0, PT A.W. Warsito,, Seni Penuntun Praktis Micosoft Access.0, Elex Media Komputindo. Davis,, Kerangka Dasar Sistem Informasi Manajeman Konversi Suhu, Komunitas & Perpustakaan Online Indonesia.com Fairchildsemiconductor,, Edukasi, iklim dan cuaca Data suhu, Pusat Vulacanologi Dan Mitigasi Bencana Geologi Badan Geologi Departemen Energi Dan Sumber Daya Mineral Gunung Kelud Gunung kelud, Wikipedia, E-