43 BAB IV SISTEM MONITORING DAYA LISTRIK DENGAN MENGGUNAKAN WATTMETER DIGITAL BERBASIS WEB APLIKASI Pada bab ini akan dibahas mengenai sistem monitoring daya listrik dengan menggunakan wattmeter digital berbasis web aplikasi. Web aplikasi di sini berfungsi untuk memonitor arus, tegangan, dan khususnya daya yang terukur oleh wattmeter digital yang kemudian akan disimpan di dalam database MySql dan ditampilkan dalam bentuk grafik secara real time dengan menggunakan salah satu aplikasi dari java yaitu JSP (Java Server Pages). 4.1 Desain system Monitoring Daya Listrik dengan menggunakan Wattmeter Digital AC berbasis web aplikasi Desain sistem secara keseluruhan dapat terlihat seperti blok diagram di bawah ini 4.1.1 Blok diagram keseluruhan Sistem Monitoring Gambar 4.1 Blok diagram system
44 Blok diagram keseluruhan menggambarkan cara kerja dari seluruh system wattmeter digital AC satu phasa. Dapat dilihat di atas bahwa dari sumber tegangan AC yang terhubungkan dengan beban induktif, kapasitif, dan resistif yang kemudian secara parallel terhubung dengan sensor tegangan (untuk mendapatkan sinyal berupa tegangan) dan secara serial terhubungkan dengan sensor arus (untuk mendapatkan sinyal berupa arus). Dari sinyal arus dan tegangan terhubungkan dengan ADC (Analog to Digital Converter) dan kemudian masuk ke blok control yang berupa Mikrokntroller. Setelah dari blok control, mikrokontroller terhubung dengan RS 232 (serial communication) yang kemudian terhubungkan dengan PC untuk menyimpan data di database dan mengolah data ke dalam web aplikasi. Setelah dari PC server yang terhubung dengan modem / router data dapat diakses melalui internet. Gambar 4.2 diagram konteks sistem Pada sistem ini terdapat dua entitas yang berhubungan dengan sistem teleoperasi tersebut, yaitu user dan plant. User merupakan pelaku untuk mengukur beban di dalam rumah yang terpakai. Sebelum mengambil data yang terukur dari plant (beban), user bisa mengontrol data dengan men-setting menyalakan (start) atau mematikan (stop) data tersebut. Setelah tombol start diaktifkan pada web maka user dapat melihat beban yang
45 sedang terukur melalui grafik / chart pada halaman web secara realtime. Tombol stop dipakai ketika user ingin berhenti berhenti me-monitor data. Pada blok kedua merupakan plant(beban) yang diukur. Plant di rumah idealnya menggunakan sumber tegangan AC (bolak balik) yang bernilai 220 volt. Jenis-jenis beban yang dipakai pun bisa beraneka macam, seperti misalnya lampu,televsi, pemanggang roti, Air Conditioner (AC), dan sebagainya. Gambar 4.3 Contoh beban rumah Untuk percobaan kali ini plant yang digunakan adalah lampu TL,lampu bohlam, televisi, charger handphone, laptop, dan dispenser karena di dalam rangkaian tersebut sudah mengandung rangkaian induktif, kapasitif, dan resistif sehingga beban yang diukur merupakan besar dari arus AC (bolak balik) yang terpakai.
46 Gambar 4.4 contoh beban yang dipakai (lampu bohlam dan laptop) 4.2 Proses Sistem Monitoring Pada sistem Monitoring dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Dibagi menjadi dua proses, yaitu proses yang dilakukan pada sisi client dan proses yang dilakukan pada sisi server. Untuk menghubungkan proses pada sisi client dengan sisi server menggunakan media internet melalui website. Gambar 4.5 diagram system monitoring Pada setiap sisi client maupun server mempunyai proses yang dapat dilihat pada gambar 4.5. Pada sisi server, proses dilakukan pada dua blok yaitu pada blok server dan juga pada blok mikrokontroler. Hal ini dilakukan untuk mengatur besarnya memory.
47 Proses Pada Sistem Monitoring Web Site Client Server Mikrokontroler Tampilan/monitoring Grafik / Chart Send Command (start/ stop) Receive Comamnd (start /stop) Process 1 Process Command Send Command per 1 minute Receive Command Process 2 Send handshake A (current) & B (volt) Current Trafo & Volt Trafo Gambar 4.6 data flow diagram system monitoring Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa proses pada setiap elemen dari sistem. pada proses sistem teleoperasi dibagi menjadi empat elemen, yaitu website, client, server
48 dan mikrokontroler. Selain itu terdapat tiga macam proses dalam satu kali proses,tampilan/mpnitoring, proses satu dan proses dua. 4.3 Proses Sistem pembacaan Arus dan Tegangan AC dari mikrokontroller ke Web Aplikasi Pembacaan arus dan tegangan AC dari wattmeter satu phasa ke web aplikasi ini adalah dengan menggunakan salah satu aplikasi dari Java, yaitu Java server pages dan JDBC (Java Database Conectivity). 4.3.1 Diagram blok Pembacaan Arus dan Tegangan AC di Web Aplikasi Java Server Page dan JDBC 1 2 3 4 Gambar 4.7 diagram blok Pembacaan Arus dan Tegangan AC di Web Aplikasi Java Server Page dan JDBC Diagram blok di atas menjelaskan langkah-langkah pengambilan data dari wattmeter digital melalui serial RS 232 ke computer yang berada pada sisi server sampai kemudian data ditampilkan dalam bentuk grafik. Langkah-langkah tersebut akan dijelaskan sebagai berikut
49 4.2.2 Proses Pembacaan Arus dan Tegangan AC di Web Aplikasi Java Server Page dan JDBC 1. Langkah pertama adalah komunikasi serial RS 232 dari wattmeter digital dengan Operating System komputer itu sendiri, dalam penelitian digunakan operating system Windows XP. Dalam proses komunikasi serial itu sendiri terdapat dua tahap, yaitu tahap inisialisasi (penerimaan data) dan tahap read/write. Komunikasi serial ini akan dijelaskan sebagai berikut Komunikasi Serial Komunikasi serial dibutuhkan untuk mengirim data digital dari Wattmeter AC satu phasa ke PC Komputer. Java Communication API (atau lebih dikenal sebagai javax.comm) menyediakan aplikasi untuk akses ke RS-232. Selain itu juga ada RxTx yang merupakan library untuk Java dalam komunikasi serial. Proses komunikasi ini terdiri dari A. Proses penerimaan data (inisialisasi) Proses inisialisasi dari serial port adalah mengatur preferensi komunikasi (baud rate, data bit, stop bit, paritas) atau menetapkan preferensi komunikasi tersebut sekaligus dengan metode setserialportparams (). B. Proses read/ write Proses read/write dari serial port adalah proses untuk transfer data dari ADC ke Aplikasi Java dengan menggunakan method seperti ObjectInputStream() dan ObjectOutputStream() pada class read & write. 2. Setelah menerima data, langkah selanjutnya adalah menyimpan data pada database dan database yang digunakan adalah database MySql. Proses penyimpanan data pada
50 database MySql ini dilakukan oleh PC Server. Data yang dikirimkan oleh ADC berupa arus, tegangan, dan daya dari hasil pengukuran akan diterima oleh server dan disimpan dalam database MySql dan data record dari penerimaan data sebelumnya juga disimpan dalam database yang sama. 3. Langkah ketiga adalah proses transfer data dari database MySql ke salah satu aplikasi Java dengan menggunakan JDBC (Java Database Conectivity). JDBC adalah Application Programming Interface (API) yang menyediakan fungsi-fungsi dasar untuk akses data. JDBC API terdiri atas sejumlah class dan interface yang dapat digunakan untuk menulis aplikasi database dengan menggunakan Java. Class dan Interface JDBC terdapat pada package java.sql. Yang dilakukan JDBC adalah Membangun sebuah koneksi ke sumber data (data source).mengirim statement ke sumber datam,dan memproses hasil dari statement tersebut. JDBC Driver masing-masing database server memiliki arsitektur dan sistem yang berbeda cara komunikasi berbeda.sehingga tiap database server memiliki driver sendiri.untuk aplikasi Java maka disebut JDBC Driver.JDBC Driver adalah software library yang diperlukan agar program JDBC dapat berkomunikasi dengan database tertentu JDBC Driver. Masing-masing driver memiliki implementasi dari spesifikasi JDBC secara berbeda. 4. Langkah keempat adalah menampilkan data dari MySql yang ditransfer melalui JDBC ke dalam bentuk tampilan grafik dengan menggunakan servlet yaitu JSP. Java server pages adalah JSP (JavaServer Pages) merupakan teknologi yang didasarkan pada
51 bahasa Java, yang dapat digunakan untuk membentuk halaman-halaman Web yang bersifat dinamis. Teknologi ini dikembangkan oleh Sun Microsystems. Berbeda dengan applet, suatu fitur pada bahasa Java yang memungkinkan pengembang membuat aplikasi Web yang dieksekusi pada sisi klien, JSP menggunakan pendekatan pemrosesan di sisi server. Pada model seperti ini, kode sumber JSP dijalankan pada Web server. Salah satu keuntungan model seperti ini adalah memungkinkan untuk membuat aplikasi yang independen terhadap keberadaan sistem Java di sisi klien. Detail pemrosesan oleh JSP Servlet engine adalah sebagai berikut: 1. Melakukan pemilahan (parsing) kode JSP, 2. Membangkitkan kode sumber Servlet, 3. Mengkompilasi kode sumber Servlet menjadi sebuah kelas, 4. Membuat instan servlet, 5. Memberikan keluaran servlet ke Web server. Pada penelitian kali ini pada kode sumber servlet disetting dalam waktu setiap satu menit meminta data berupa tegangan dan arus yang terbaca oleh wattmeter digital dan kemudian menampilkannya ke dalam web server dalam bentuk grafik. Sehingga data yang muncul adalah data real time sesuai dengan permintaan client ketika ingin melihat / memonitor daya listrik pada beban rumah tangga.