BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Saat ini tempat-tempat umum semakin menjamur di masyarakat baik tempat umum yang dikelola oleh pemerintah maupun pihak swasta. Seperti halnya pusat perbelanjaan, persekolahan, fasilitas kesehatan dan banyak lagi. Dengan semakin maraknya tempat-tempat umum ini juga seharusnya diiringi dengan perbaikan infrastruktur dan layanan bagi setiap pengunjung agar setiap pengunjung merasa nyaman dan aman berada di lokasi tersebut. Namun, saat ini yang terjadi di masyarakat adalah kenyamanan para pengunjung masih terganggu oleh pengunjung lain yang merokok pada tempat-tempat umum meskipun telah diterapkan larangan untuk tidak merokok pada kawasan tersebut dan juga telah disediakan lokasi khusus untuk merokok atau yang dikenal dengan sebutan smoking area. Meskipun demikian, sampai saat ini masih sering dijumpai oknumoknum yang merokok di tempat-tempat umum. Tentunya hal ini akan membuat para pengunjung menjadi tidak nyaman.selain karena tidak adanya sanksi yang berat atas pelanggaran tersebut juga kurangnya kesadaran masyarakat untuk menegur dan memperingati oknum-oknum tersebut menjadi salah satu penyebabnya. Melihat kondisi tersebut maka diperlukan suatu sistem yang dapat memberikan teguran bagi para perokok dikawasan umum dan penertiban langsung oleh petugas setempat agar para perokok tersebut merasa jera. Selain itu, udara kotor yang ada diruangan juga harus dibersihkan kembali agar udara yang tercemar di dalam ruangan tidak terhirup oleh pengunjung lain. Selain bahaya akan asap rokok, para pengunjung di tempat umum sering dikhawatirkan oleh bahaya kebakaran yang sewaktu-waktu mungkin terjadi. Oleh karena itu, juga diperlukan system peringatan kebakaran untuk deteksi adanya bahaya kebakaran sedini mungkin agar pengunjung yang datang akan merasa aman. 1
Untuk itu, pada tugas akhir ini telah dirancang suatu sistem yang mampu untuk mendeteksi adanya asap rokok dan bahaya kebakaran. Alat yang dirancang untuk mendeteksi adanya asap rokok dan kebakaran menggunakan sensor MQ-7 dan SHT-11. Sensor MQ-7 digunakan untuk mengukur kandungan zat karbon monoksida dan SHT-11 digunakan untuk mengukur suhu pada ruangan. Kedua sensor yang digunakan dikontrol dengan menggunakan mikrokontroller AT-Mega 328 sebagai otak dari system yang dirancang. Sistem yang dirancang tidak hanya mendeteksi adanya asap rokok dan kebakaran, tetapi memberikan output berupa alarm untuk memberikan peringatan bagi pengunjung. Jika terdeteksi adanya asap rokok maka alarm yang digunakan adalah alarm berupa suara manusia untuk menegur oknum pengunjung yang sedang merokok. Untuk membersihkan kembali udara di dalam ruangan maka mikrokontroller juga akan mengaktifkan sirkulator udara dan pengharum ruangan untuk membersihkan udara yang tercemar. selain itu, memberikan pesan kepada petugas setempat melalui sms gateway untuk segera menertibkan oknum tersebut. Sebagai pembeda saat terdeteksi adanya bahaya kebakaran, maka alarm yang berbunyi adalah alarm berupa sirine sehingga mencegah para pengunjung untuk salah kaprah kepada alarm yang berbunyi. Selain itu, juga akan memberikan pesan kepada petugas setempat untuk melakukan tindakan secepatnya. 1.2. Penelitian Sebelumnya Sistem perencanaan yang diusulkan oleh penelitian [10] membuat sebuah alat deteksi asap rokok yang disimulasikan pada dua buah kotak sudah berhasil untuk mendeteksi adanya asap rokok. Selain itu, pada penelitian [7] dignakan sensor AF-30 yang digunakan untuk mengukur kadar ethanol yang merupakan salah satu hasil pembakaran rokok. Pada penelitian di [6] [8] dan [10] telah mengusulkan skema pendeteksi asap rokok dan menghasilkan output berupa led dan buzzer namun pada penelitian tersebut masih memerlukan pengembangan dengan menggunakan variasi sensor agar diperoleh sensitifitas sensor yang lebih baik. 2
Gambar 1.1. Sistem perencanaan yang diusulkan oleh penelitian [10] Gambar 1.1. merupakan sistem perencanaan yang diusulkan oleh penelitian yang dilakukan oleh penelitian [10]. Sistem yang dirancang pada penelitian [10] menghasilkan output hasil yang akan dikirimkan ke ruang monitoring. Hal tersebut menjadi kurang efisien dikarenakan dibutuhkannya operator yang mengontrol suatu ruangan untuk melakukan pengecekan. Prosesnya juga akan memberikan proses yang lama dalam mengelola deteksi dari sensor. Dari penelitian-penelitian tersebut sebuah pendeteksi asap rokok sangat memungkinkan untuk diteliti dan dilakukan pengembangan lebih lanjut. Tabel 1.1. Perubahan tegangan sensor AF-30 [23] Tabel 1.1. merupakan perubahan tegangan dari sensor AF-30 saat dilakukan pengukuran dengan paparan asap rokok sensitivitas sensor yang digunakan masih 3
rendah dikarenakan sensor ini akan mendeteksi asap rokok saat nilai tegangan yang terdeteksi sensor adalah 2.8 Volt [23]. Sistem perencanaan yang diusulkan oleh [14] dan [15] telah dirancang sebuah alat pendeteksi terjadnya bahaya kebakaran menggunakan mikrokontroller. Pada penelitian [14] memadukan antara dua sensor yaitu sensor asap dan sensor tegangan agar diperoleh hasil akurasi yang tinggi. Pada penelitian [15] dirancang sebuah pendeteksi kebakaran sebagai indakotor adanya kebakaran digunakan led dan buzzer. Karbon monoxida termasuk dalam gas yang dihasilkan pembakaran asap rokok yang berbahaya. Salah satu penelitian yang dilakukan [17] menunjukkan bahwa kadar CO dari paparan asap rokok lebih tinggi bila dibandingkan dengan kadar CO hasil buangan dari kendaraan bermotor. Oleh karena itu berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, pada penelitian ini akan dirancang sistem pendeteksi zat CO pada ruangan bebas asap rokok sebagai pengindikator adanya asap rokok dan kebakaran pada ruangan tersebut. 1.3. Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini antara lain adalah sebagai berikut. - Merancang sebuah sistem yang digunakan untuk mendeteksi asap rokok dan kebakaran. - Merealisasikan sebuah sistem yang digunakan untuk mendeteksi asap rokok dan kebakaran. - Menguji dan menganalisis sistem yang telah direalisasikan sebagai mendeteksi asap rokok dan kebakaran. 1.4. Perumusan Masalah Berdasarkan deskripsi latar belakang dan penelitian terkait, maka diperoleh beberapa masalah yang terjadi saat ini diantaranya adalah kurangnya kesadaran masyarakat akan bahaya asap rokok dan tidak adanya sanksi khusus kepada para perokok menyebabkan diperlukannya suatu system yang digunakan untuk mengatasi masalah tersebut. Sistem perencanaan yang diusulkan oleh Utama, Hadian S et al [10] membuat sebuah alat deteksi asap rokok yang disimulasikan 4
pada dua buah kotak sudah berhasil untuk mendeteksi adanya asap rokok. Namun, masih belum memberikan output keluaran apapun maka diperlukan pengembangan lebih lanjut. Sistem perancangan deteksi kebakaran pada penelitian [15] oleh prasida, setiawan telah merancang sebuah detector kebakaran, namun alarm yang diberikan hanya berupa buzzer, tentunya akan bermasalah jika ada sistem lain yang menggunakan buzzer sebagai alarm juga sehingga memungkinkan pengunjung untuk salah paham terhadap bunyi alarm, selain itu, kurangnya sensitivitas sensor yang digunakan masih perlu di uji cobakan menggunakan sensor yang berbeda. Oleh karena itu, maka dapat dirumuskan beberapa masalah dalam tugas akhir ini diantaranya. 1. Apa saja kebutuhan dan spesifikasi dari sistem yang dirancang. 2. Bagaimana memodelkan kedua sistem yang dirancang. 3. Bagaimana merancang sebuah sistem yang digunakan untuk mendeteksi asap rokok 4. Bagaimana merancang sistem tambahan berupa deteksi bahaya kebakaran. 5. Bagaimana meningkatkan akurasi dari sistem yang dirancang dibanding penelitian sebelumnya. 6. Bagaimana proses deteksi yang dilakukan oleh sensor-sensor yang digunakan dan output keluaran dari sistem yang dirancang. 7. Bagaimana mendesain skenario pengujian sistem yang dirancang. 8. Bagaimana kinerja dari system yang dirancang. 1.5. Asumsi dan Batasan Masalah Pada pengujian system yang dirancang diasumsikan ruangan yang digunakan adalah ruangan tertutup yang tidak ada pengaruh suhu dan keadaan dari luar ruangan. Adapun batasan masalah dari system yang dirancang adalah sebagai berikut. 1. Jenis mikrokontroller yang digunakan adalah AT Mega 328. 2. Sensor MQ-7 untuk mendeteksi zat karbon monoksida. 5
3. Sensor suhu SHT-11 dapat mengukur kondisi suhu ruangan. 4. Teknologi yang digunakan adalah teknologi GSM untuk pengiriman pesan berbasis sms gateway. 5. Perancangan alat ini masih berupa prototype yang disimulasikan. 6. Pengujian akan dilakukan pada salah satu ruangan di gedung N pada lab Dasar Transmisi. 7. Kondisi ruangan sebagai tempat yang akan di uji ruangan tertutup dan belum ada fan sirkulator udara pada ruangan tersebut. 8. Tidak membahas peletakan alat pada ruangan secara detail. 9. Tidak membahas waktu yang dibutuhkan alat untuk membersihkan asap rokok dari ruangan secara detail. 1.6. Metodologi Penelitian Metodologi dalam proses penyelesaian penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan yaitu : 1. Identifikasi masalah penelitian Pada tahap ini dilakukan identifikasi dan state of the art dari permasalahan yang ada menggunakan studi literatur. Literatur yang diambil berasal dari hasil penelitian-penelitian sebelumnya baik paper journal atau paper conference serta textbook yang berkaitan dengan tema penelitian. 2. Desain model dan formulasi masalah Pada tahap ini didesain model dari permasalahan yang akan dipecahkan. Untuk memudahkan dalam proses pemecahan masalah. Berikut ini merupakan model dan formulasi masalah dari sistem yang akan dirancang. Pada gambar 1.2. di bawah ini merupakan model dan formulasi masalah dari sistem yang dirancang. 6
Masalah pada kawasan umum: Asap rokok & Bahaya kebakaran Asap rokok: Masih banyaknya oknum yang merokok pada kawasan bebas asap rokok dan kurangnya kesadaran masyarakat untuk menegur Bahaya Kebakaran: tidak adanya deteksi kebakaran sedini mungkin dan penanganan yang cepat dari petugas setempat. Deteksi asap rokok, deteksi, kebakaran, alarm, sirkulator, sms gateway Gambar 1.2. Model dan formulasi masalah 3. Desain model pemecahan masalah dan kuantifikasi kompleksitas Deteksi Asap rokok: 4. 5. 6. Pendefinisian masalah: Deteksi asap rokok dan deteksi kebakaran Mikrokontroller: Digunakan ATmega 328 sebagai pengontrol sistem yang di rancang. Memberikan indikator berpa alarm berupa suara manusia, Membersihkan kembali udara ruangan dengan sirkulator dan pengharum ruangan, memberikan pesan pada petugas melaui sms Gateway. Deteksi Kebakaran: Memberikan indikator berupa alarm dengan bunyi sirine dan pesan pada petugas melalui sms Gateway. Gambar 1.3. Desain kerangka kerja (teknik) pemecahan masalah Gambar 1.3. merupakan gambaran design kerangka kerja pemecahan masalah. Pada perancangan pemecahan masalah ini digunakan dua sensor yang berfungsi untuk mendeteksi yaitu MQ-7 dan SHT-11. Jika pada ruangan terindikasi adanya asap rokok maka akan mengaktifkan alarm berupa rekaman suara berupa perintah untuk tidak merokok. Selain itu, juga menjalankan sirkulator udara dan mengirimkan pesan kepada petugas setempat melaui sms gateway agar segera menertibkan oknum yang merokok. 7
Jika pada ruangan terindikasi adanya bahaya kebakaran, maka alarma kan diaktifkan. Sebagai pembeda dengan deteksi asap rokok, pada kasus ini alarm yang digunakan berupa sirine, sehingga para pengunjung tidak salah kaprah dengan alarm yang berbunyi antara hanya asap rokok atau bahaya kebakaran. Alarm juga berfungsi sebagai peringatan kepada pengunjung untuk segera menyelamatkan diri. Selain mengaktifkan alarm, juga akan mengirimkan pesan kepada petugas setempat untuk melakukan tindakan dan pertolongan sedini mungkin terhadap pengunjug yang datang. 4. Pengujian model pemecahan masalah dan validasi penelitian Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap teknik pemecahan masalah menggunakan prototype yang dirancang. Pengujian yang dilakuakan meliputi pengujian kemampuan mikrokontroller untuk menerjemahkan data yang ditangkap oleh sensor berdasarkan kepekaan sensor tehadap objek deteksi berdasarkan jarak atau sensitivitas sensor dan kemampuan sensor untuk dapat mendeteksi dan membedakan kondisi saat adanya asap rokok dan saat terjadinya kebakaran. Gambar 1.4. di bawah ini menunjukkan tahap model pemecahan masalah dan validasi. Mencari soulsi untuk mengatasi persalahan yang muncul Pembuatan prototype sistem yang dirancang Pengumpulan data hasil pengujian dan analisis Gambar 1.4. Tahap model pemecahan masalah dan validasi 8
5. Pengumpulan data dan analisis data Data yang digunakan merupakan data primer kuantitatif dari hasil pengujian prototype. Pengumpulan dan pengklasifikasian data hasil pengujian mengacu pada skenario yang dibuat untuk melihat kaitan antara variabel pengamatan dengan parameter kinerja yang diamati. Metoda analisis yang digunakan adalah metoda analisis data kuantitatif. 6. Penyimpulan hasil Tahap penentuan kesimpulan penelitian berdasarkan data-data hasil percobaan dan capaian tujuan untuk menjawab permasalahan dan pertanyaan penelitian. 9