Makalah Seminar Kerja Praktek INTEGRATED BUILDING MANAGEMENT SYSTEM DI GEDUNG THE ENERGY Julian llham (L2F005546) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang Jln. Prof. Soedharto, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia e-mail: rip_ilhamilton@yahoo.com Abstrak Pemanasan global menjadi isu yang paling hangat akhir-akhir ini. Sektor residensial termasuk gedung-gedung tinggi menyumbang setengah dari produksi gas rumah kaca dibandingkan dengan kendaraan bermotor yang hanya menyumbang seperenam dari total keseluruhan. Gedung-gedung juga menghabiskan 40% dari total keseluruhan energi yang dihasilkan di Indonesia. Beberapa wacana digagas oleh para teknisi, salah satunya dengan membangun sebuah sistem pada gedung yang diharapkan dapat mengefisienkan pemakaian energi pada gedung tersebut. Sistem ini lebih dikenal dengan nama Integrated Building Management System (IBMS). IBMS yang diterapkan pada sebuah gedung dapat mengatur penggunaan AC, cahaya lampu, parkir dan sebagainya. Dengan adanya IBMS tersebut sebuah gedung dapat bekerja secara efisien yang pada akhirnya akan menguntungkan semua pihak, baik pengelola gedung, tenant, maupun lingkungan sekitar. Kata Kunci : Gedung, Integrated Building Management System I. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Pemanasan global menjadi isu yang paling hangat akhir-akhir ini, lalu siapakah yang paling berperan dalam menentukan temperatur pemanasan global ini? di Amerika para arsiteklah bersama dengan industri bangunan yang menghabiskan setengah dari total konsumsi energi, sekaligus bertanggung jawab atas setengah dari produksi gas rumah kaca. Sebagai bandingan, dia menjelaskan bahwa mobil dan truk hanya bertanggung jawab atas seperenam konsumsi energi dan produksi gas rumah kaca. Ini tentu tidak mengherankan karena manusia hidup di dalam bangunan. Sekitar 90% kehidupan kita berlangsung di dalam bangunan sehingga seluruh energi. Dengan kemajuan teknologi komputer dan informasi maka untuk meningkatkan performa operasi sistem-sistem pengguna energi digunakan Integrated Building Management System (IBMS). 2. Tidak membahas protokol komunikasi secara lebih mendalam. 3. Hanya membahas sistem secara umum 4. Tidak membahas tentang teknologi informasi II. Integrated Buiding Management System 2.1 Pengertian Integrated Building Management System (IBMS) adalah sebuah sistem kontrol dan monitor yang digunakan pada sebuah bangunan atau gedung yang bertujuan untuk mengintegrasikan semua sistem yang ada pada bangunan tersebut seperti, sistem pendingin ruangan, pencahayaan, keamanan, tranportasi vertikal dan sebagainya. IBMS tidak hanya dapat memonitor seluruh sistem elektronik yang ada, tetapi juga dapat mengendalikan dan mengatur sistem-sistem sehingga dapat mengoptimalkan efisiensi kerja operator. 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari pelaksanaan kerja praktek ini adalah Mengetahui dan mempelajari konsep Intelligent Building Management System (IBMS) yang terpasang di Gedung The Energy. 1.3 Pembatasan Masalah Sedangkan pembatasan masalah pada makalah kerja praktek ini adalah sebagai berikut: 1. Tidak membahas jaringan komputer. Gambar 1. IBMS 1
Gambar 2. Sistem manajemen gedung yang konvensional Gambar 3 Sistem manajemen gedung yang terintegrasi 2.2 Skenario IBMS Hal yang juga penting dari IBMS selain untuk membuat semua sistem menjadi efisien sehingga akan menghemat konsumsi listrik, adalah bagaimana cara IBMS untuk mengantisipasi hal-hal yang tidak diinginkan. Sebagai contoh misalnya terjadi musibah seperti ini, ada gedung perkantoran 20 lantai, sensor kebakaran mendeteksi api di lantai 15, fire alarm berbunyi di lantai 14, 15 dan 16 (lantai kejadian dan -/+ 1 lantai di atas dan di bawahnya). Secara otomatis sistem gedung akan memerintahkan : 1. Lift akan parkir ke lantai dasar, dan hanya lift yang dioperasikan secara manual yang dapat digunakan (biasanya lift ini di gunakan oleh Tim pemadam kebakaran) 2. Staircase Pressured Fan hidup, sehingga tangga darurat yang di gunakan sebagai alur evakuasi bebas dari asap. 3. Access control akan membuka secara otomatis pintu-pintu yang digunakan sebagai jalur evakuasi. Untuk beberapa ruangan khusus akan terkunci dan tidak bisa di akses oleh siapapun dan ruangan itu harus mempunyai daya tahan terhadap api lebih besar. 4. Sound system/public address akan membunyikan rekaman evakuasi di lantai 14, 15 dan 16 (lantai kejadian dan -/+ 1 lantai di atas dan di bawahnya). 5. Lighting Control akan mematikan lampu untuk mengamankan jalur listrik yang rawan terhadap api. 6. AC dan intake fan akan berhenti beroperasi, seluruh exhaust fan akan beroperasi untuk membuang asap. 7. Seluruh kamera CCTV akan merekam dan menandai masa-masa terjadinya fire alarm ini, sehingga pengelola gedung dapat memonitor secara khusus bila ada yang mencari kesempatan dalam kesempitan. 8. Apabila sistem ini menggunakan GSM modem, mereka bisa mengirimkan sms/rekaman suara kepada nomor-nomor telepon orang yang bertanggung jawab terhadap masalah ini. 9. Security System akan mengaktifkan daerahdaerah tertentu dan akan merekam khusus kejadian-kejadian di masa alarm ini berlangsung. 10. Beberapa peralatan elektronik seperti BTS, server atau yang lain akan mendapat informasi dari sistem sehingga mereka dapat merespon tindakan proteksi (tergantung dari peralatan elektronik tersebut) Bila sampai 30 menit atau 1 jam fire alarm masih berlangsung, dimana terjadi api akan memicu fire sprinkler untuk menyemburkan air karena fire sprinkler baru pecah bila ada api atau suhu ruang mencapai 68 C, dan hanya pecah di daerah yang terjadi kebakaran, maka flow switch dari hydrant akan memberikan informasi. Maka beberapa tindakan dari sistem adalah : 1. Sound system akan mengevakuasi di seluruh gedung dan akan baru bisa di matikan secara manual bila kebakaran teratasi. 2. Seluruh Sistem Otomatis baru bisa dimatikan secara manual bila kebakaran teratasi. 2.3 Protokol Komunikasi Di dalam sebuah gedung dan terlebih lagi dengan adanya IBMS terdapat banyak sekali peralatan yang harus saling berkomunikasi. Oleh karena itu diperlukan suatu protokol yang berfungsi untuk mengkomunikasikan satu alat dengan alat yang lain. Protokol-protokol yang dipakai di Gedung The Energy adalah Modbus dan Bacnet serta beberapa protokol yang lain. 2
2.4 Subsystem IBMS 2.4.2 Lighting Control System Gambar 4 Arsitektur IBMS di Gedung The Energy 2.4.1 Air conditioning system Sistem pendingin ruangan bersama dengan lampu penerangan merupakan peralatan yang paling boros, yaitu dapat menghabiskan 90% dari total energi yang dikonsumsi oleh sebuah gedung, terutama AC. Oleh sebab itu, teknologi AC mengalami perkembangan yang relatif lebih cepat dibandingkan dengan yang lainnya. Gambar 6 Arsitektur Lighting control system 2.4.3 Security Management System Pada perancangan IBMS di Gedung The Energi Security Management System terdiri dari card access control, RFID dan Closed Circuit Television (CCTV). Gambar 5 Arsitektur Air conditioning system Pada sistem ini, IBMS dapat memonitor hal-hal berikut ini: o Keadaan menyala atau mati o Temperatur o Status thermostat o Setpoint Dan hal-hal berikut ini sebagai alarm points: o Alarm Sign o Filter Alarm o Mal Function Error IBMS dapat mengendalikan hal-hal yang terdapat dalah sistem VRV sebagai berikut: o Jadwal pemakaian o Menyalakan atau mematikan o Remote Operation Mode o IBMS Setpoint o Run Hour Gambar 7 Arsitektur security management system a. Card Access Sistem ini merupakan salah satu bagian dari security management system. Fungsinya adalah mencegah seseorang diluar pihak yang berwenang dapat memasuki ruangan atau wilayah tertentu. b. RFID Cara kerja RFID sama seperti dengan card access adalah dengan mengidentifikasi dengan menggunakan perangkat interogasi juga disebut sebagai reader atau master dan sebuah tag disebut sebagai transponder atau slave yang menyimpan informasi kode indentifikasi yang unik. Pertukaran data terjadi antara Reader dengan Tag dengan menggunakan gelombang radio frekwensi dan tidak membutuhkan direct line of sight atau tanpa harus secara fisik terlihat. Perangkat reader akan mengirimkan sinyal kepada tag untuk 3
mengidentifikasi kode yang terkandung dalam tag tersebut. Kemudian dikirimkan ke komputer. Kemudian oleh komputer sinyal tersebut disimpan atau diadakan pencocokan di dalam database komputer untuk pemrosesan lebih lanjut. RFID digunakan untuk kendaraan mobil yang memasuki wilayah parkir. c. CCTV CCTV merupakan kepanjangan dari Closed Circuit Television. Yang diartikan secara harfiah adalah jalur televisi tertutup, yang dalam pengertiannya bahwa sebuah CCTV sistem bersifat tertutup dari lingkungan umum, atau kata lain yang dapat mengakses CCTV sistem tersebut adalah hanya bagian atau orang tertentu saja. Total CCTV yang berada di gedung ini sekitar 150 buah. Gambar 8 Arsitektur CCTV Sistem ini memiliki tiga buah Network Attached Storage (NAS). Satu buah NAS terdiri dari 16 serial ATA disk drive. Total kapasitas dari satu buah NAS adalah 12 TeraByte. Kemudian juga terdapat tiga buah NVR. Satu buah NVR maksimal dapat memonitor 64 CCTV. 2.4.5 Lift System Gambar 10 Arsitektur Lift System Dengan IBMS keberadaan lift dapat dimonitor. Sistem lift juga akan menyalakan alarm jika terjadi: o Tidak terdapat status o Saklar mati o Terjadi kebakaran o Listrik padam o Kelebihan muatan o Terjadi kerusakan o Tombol alarm ditekan Jika lift sedang di perbaiki, maka akan terdapat tanda perbaikan di layar IBMS. 2.4.6 Fire Alarm System 2.4.4 Public Address Gambar 9 Arsitektur public address Gambar 11 Arsitektur fire alarm system IBMS akan memberikan alarm jika terjadi hal-hal sebagai berikut: o Terdeteksi asap o Terdeteksi panas o Tombol alarm di tiap-tiap lantai ditekan Pada sistem ini IBMS tidak dapat mengendalikan apa-apa hanya bisa mendeteksi halhal yang tidak berjalan secara normal. 4
2.4.7 Building Automation System BAS biasa digunakan untuk peralatan yang belum mempunyai umpan balik, seperti A. PUTM-1 Panel Utama Tegangan Menengah: 1. Incoming breaker terbuka/ tertutup 2. Outgoing breaker terbuka/ tertutup B. PUTR-1 Panel Utama Tegangan Rendah: 1. Incoming breaker terbuka/tertutup C. Toilet Exhaust Fan: 1. Perintah start/ stop D. Exhaust Fan: 1. Perintah start/ stop E. Intake Fan: 1. Perintah start/ stop 2.4.8 Parking System Gambar 12 Arsitektur Building Automation System Hal-hal yang dapat dimonitor oleh IBMS dari BAS ini adalah: A. PUTM-1 Panel Utama Tegangan Menengah: 1. Incoming breaker status 2. Outgoing breaker status 3. Arus masuk 4. Tegangan masuk 5. Arus keluar 6. Tegangan keluar B. PUTR-1 Panel Utama Tegangan Rendah: 1. Incoming breaker status 2. Arus masuk C. SDP Fan/Pompa: D. Toilet Exhaust Fan: E. Exhaust Fan: F. Intake Fan: Kemudian alarm akan menyala jika terjadi hal-hal sebagai berikut: A. PUTM-1 Panel Utama Tegangan Menengah: 1. Incoming breaker trip 2. Outgoing breaker trip B. PUTR-1 Panel Utama Tegangan Rendah: 1. Incoming breaker trip C. Toilet Exhaust Fan: 1. Trip Status D. Exhaust Fan: 1. Trip Status E. Intake Fan: 1. Trip Status Berikut ini hal-hal yang dapat dikendalikan oleh IBMS dari BAS ini: 5 Gambar 13 Arsitektur Parking System Di Gedung The Energy sistem parkir dibagi menjadi dua bagian, yang pertama adalah untuk tenant dan yang kedua untuk tamu. Sistem parkir untuk tenant menggunakan RFID yang bekerja sama dengan sistem keamanan melalui IBMS. Sedangkan sistem parkir untuk tamu menggunakan tiket. Alarm akan menyala jika terjadi hal-hal berikut: a. Barrier o Barrier rusak o Barrier dibuka secara manual o Kartu parkir macet o Go Offline o System Start-up o Barrier tidak dapat dibuka o Barrier tidak dapat ditutup
2.4.9 Generator System sudah dibuatkan sebuah Human Machine Interface (HMI) yang bertujuan agar teknisi lebih mudah memakainya. Gambar 14 Arsitektur Generator System Empat buah generator masuk ke panel genset. Di panel genset tersebut terdapat sebuah kontroler yang disebut ILB. Keluaran dari ILB lalu masuk ke modbus. Keluran dari modbus berupa data serial yang dilewatkan dengan menggunakan RS-232. Diperlukan sebuah konverter dari RS-232 ke RS-485 agar data yang dikirimkan dapat menuju ruang kontrol di lantai 3. Kemudian dari RS-485 diubah lagi menjadi RS-232. Dengan IBMS hal-hal berikut ini dapat dimonitor: o Frekuensi o KiloWatt Hour o Keadaan menyala/mati o Tegangan 3 fasa o Arus 3 fasa o Faktor daya Alarm akan menyala jika hal-hal berikut terjadi: o Battery Charger Alarm o Controller Failure o Low Level Alarm o Trip Pada saat terjadi listrik padam, IBMS akan menginstruksikan generator untuk menyala. Dari kejadian yang pernah dialami, waktu yang diperlukan untuk menyalakan seluruh gedung ini adalah 24 detik. 2.5 Tampilan IBMS Berdasarkan gambar 4, dapat dilihat semua subsystem termasuk BAS, Lift dan yang lainnya dapat dimonitor dan dikendalikan di satu tempat karena telah mengalami pengintegrasian. Semuanya menjadi tersentral di sebuah sistem yang bernama Integrated Building Management System (IBMS). Untuk mengendalikan ataupun memonitor sistem 6 Gambar 15 Tampilan awal HMI IBMS The Energy Dari gambar di atas pada sebelah kiri monitor, terdapat sub system-sub system yang dapat diakses melalui IBMS, yaitu building automation system (BAS), security system dan sebagainya. Kemudian jika memilih VRV system, kemudian dilanjutkan dengan memilih basement dua, tampilannya akan berubah menjadi sebagai berikut. Gambar 16 Tampilan depan VRV Air Conditioning System di basement 2 Dari gambar diatas, VRV B2_10 dan VRV B2_11 dalam keadaan mati dan VRV B2IT_2 dalam keadaan menyala. Sedangkan yang lainnya belum terintegrasi dengan IBMS. Gambar 17 daftar VRV tiap lantai Kemudian dilanjutkan dengan memilih lantai 7 kemudian memilih VRV 7IT_1.
BIOGRAFI Gambar 18 Tampilan VRV 7IT_1 Dari gambar diatas didapatkan status AC dengan kode VRV 7IT_1 dalam keadaan menyala temperaturnya 22 o C. Berdasarkan gambar tersebut di monitor sebelah kiri terdapat monitor point, control point dan alarm point. Pada monitor point dapat dilihat keadaan dari sebuah AC seperti sedang menyala atau mati, temperatur yang sedang berjalan. Jika mau mengendalikan AC, maka lihat di control point. Di sana dapat mengatur jadwal, mematikan atau menyalakan, mengatur suhu yang diinginkan, mengunci remote dari IBMS, jadi remote yang terdapat pada ruangan tertentu tidak dapat berfungsi karena dikunci oleh IBMS Lalu pada alarm point, jika AC tidak berjalan sebagaimana mestinya maka alarm akan menyala, ditunjukkan dengan simbol warna hijau pada layar sebelah kiri bawah yang menjadi merah. Julian Ilham - L2F005546 dilahirkan di Jakarta, 11 Juli 1987. Menempuh pendidikan di SDN Jombang 1, kemudian melanjutkan ke SLTP Negeri 1 Pamulang, kemudian melanjutkan ke SMU Negeri 29 Jakarta, dan saat ini sedang menjalani studi S1 di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Konsentrasi Kontrol. Mengesahkan, Dosen Pembimbing Iwan Setiawan, ST. MT NIP. 132 283 183 Semarang, Mei 2009 Gambar 19 Tampilan single line diagram lantai 7 III. Kesimpulan 1 IBMS telah dapat mengintegrasikan seluruh subsystem dengan baik 2. Gedung The Energy membutuhkan waktu 24 detik untuk menyala dengan menggunakan genset jika pasokan listrik dari PLN padam. 3. Gedung The Energy dapat disebut sebagai gedung pertama yang fully Integrated Building Management System (IBMS) 7