E-8_telematika.pdf

Seminar Nasional Informatika 2009 (semnasIF 2009) ISSN: 1979-2328

UPN ”Veteran” Yogyakarta, 23 Mei 2009

E-57

APLIKASI PENENTUAN STATUS GUNUNG BERAPI

MENGGUNAKAN TELEMETRI SUHU

Frans Richard Kodong

Jurusan Teknik Informatika UPN "Veteran" Yogyakarta

Jl. Babarsari no 2 Tambakbayan 55281 Yogyakarta Telp (0274)-485323

e-mail : [email protected]

Abstrak

Sistem Modern Peringatan Dini (early warning system) Gunung Berapi sudah sejak 1999 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

1. 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 500 gunung berapi di Nusantara, ditengarai 129 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 19 gunung berapi di Indonesia, sementara lebih dari 100 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.

2. TINJAUAN PUSTAKA.

2.1 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

2.2. 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

(http://portal.vsi.esdm.go.id) ;

Tabel 2.1 Data Suhu Sebagai Penentu Status Gunung

( sumber data : Pusat Vulacanologi Dan Mitigasi Bencana Geologi Badan Geologi Departemen Energi Dan

Sumber Daya Mineral Gunung Kelud)

Permukaan 10m 15m Status

00C – 32

0C 0

0C – 35

0C 0

0C – 37

0C Normal

320C – 37

0C 35

0C – 38

0C 37

0C – 39

0C Waspada

370C – 39

0C 38

0C – 40

0C 39

0C – 41

0C Siaga

390C – <

0C 40

0C – <

0C 41

0C – <

0C Awas



E-58

2.3 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

8 kali lebih lama untuk mengirimkan data dibandingkan dengan proses pengiriman dengan 8 kabel. (Catur Edi

Widodo, 2004)

2.4 Konfigurasi Serial Port DB-9

Konektor port serial atau yang biasa disebut DB-9 (COM1 dan COM2) dapat dilihat pada bagian

belakang komputer (CPU) memiliki kaki sejumlah 9 pin.

Gambar 2.2 Konektor serial DB-9

Tabel 2.2 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9

Nomor Pin Nama Sinyal Arah In/Out Keterangan

1 DCD In Data Carrier Detect/ Receive

Line Signal Detect

2 RxD In Receive Data

3 TxD Out Transmit Data

4 DTR Out Data Terminal Ready

5 GND - Ground

6 DSR In Data Set Ready

7 RTS Out Request to Send

8 CTS In Clear to Send

9 RI In Ring Indikator

2.5 TLP434A

TLP434A 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 2v sampai 12v. radio transmitter mempunyai cakupan sampai 200 m, yang dicoba

dengan suatu antenna. Radio transmitter ini dapat menghubungkan secara langsung seperti IC HT12E atau

serupa dengan encoder yang nantinya sebagai pengirim data suhu dan kelembaban.

Gambar 2.3 TLP434A



E-59

2.10 RPL434A

RPL434A adalah radio penerima yang baru yang bekerja pada pemancar yang beroperasi pada

frekuensi diatas 433.92 MHz. yang nantinya sebagai penerima data suhu dan kelembaban yang sudah

dikirimkan..

Gambar 2.4 RPL434A

2.11 SHT 11

SHT11 adalah sensor digital untuk temperatur sekaligus kelembaban pertama di dunia yang

mempunyai kisaran pengukuran dari Range suhu -40 ºC sampai +123,8 ºC,

Akurasi suhu +/- 0,5 ºC pada suhu 25 ºC, Range kelembaban 0 sampai 100% RH, Akurasi absolut RH +/- 3,5%

RH, Sensor ini bekerja dengan interface 2-wire. Aplikasi sensor ini pada data logging, pemancar, automotive,

perangkat instrumentasi dan lain- lain. Dalam penelitian tugas akhir ini sensor SHT11 berfungsi sebagai

pembaca suhu dan kelembaban yang ada pada permukaan.

Gambar 2.5 Sensor SHT11

2.12 LM35

LM35 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 10mV/°C dengan akurasi ±¼°C pada suhu ruang,

dengan rentang suhu yang dapat direspon antara -55-150°C. Pada penelitian tugas akhir ini sensor LM35

berfungsi sebagai pembaca suhu pada jarak 10 meter dan 15 meter.

Gambar 2.6 Sensor LM35

2.13 IC 74LS14

IC 74LS14 ini berfungsi sebagai gerbang NOT ( inverter ) pemicu schmitt

( Shcmitt Trigger ). Didalam IC ini terdapat 6 buah gerbang inverter. IC 74LS14 merupakan IC TTL, sedangkan

pada versi CMOS adalah IC 74HC14 kedua IC ini memiliki konfigurasi dan karakteristik yang sama dan

memiliki bentuk konfigurasi pin.



E-60

Gambar 2.7 IC 74LS14

Tabel 2.3 Kebenaran IC 74LS14

Input Output

0 1

1 0

2.14 RS232 (IC MAX 232)

IC MAX-232 adalah sebuah IC yang mengubah level tegangan TTL ke RS-232 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-232 ini.

Gambar 2.8 MAX 232

2.15 Mikrokontroler AT89C51

Mikrokontroler AT89C51 adalah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4 KB Flash Programmable and

Erasable Read Only Memory (PEROM).

Port serial pada AT89C51 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-61

Gambar 2.9 Mikrokontroler AT89C51

2.7. Metodologi.

Dalam pembangunan aplikasi ini digunakan metode pembangunan system Waterfall, dimana untuk

masing masing tahap dapat dijelaskan sebagai berikut : (1) 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, (2) Pada

tahap perancangan digunakan Data Flow Diagram dan Flow Chart untuk perancangan proses dan aliran data,

(3) pada tahap implementasi digunakan bahasa pemrograman Visusal Basic 6.0, MS. Access, (3) pada tahap

pengujuian system digunakan model simulasi.

3. ANALISIS DAN PERANCANGAN

3.1. Analisis Kebutuhan Perangkat Keras

1. Prosessor Pentium III + atau yang lebih tinggi.

2. Memory 128 Mb atau yang lebih tinggi.

3. Port serial (DB-9).

4. TLP434A. (penerima)

5. RLP434A. (pemancar)

6. SHT11 (Sensor Suhu dan Kelembaban)

7. LM35 (Sensor Suhu)

8. Penggunaan Mikrokontroler AT89C51

3.2. Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak

1. Microsoft Windows XP.

2. Microsoft Access dan

3. Visual Basic 6.0.

3.3. Perancangan Perangkat Keras

Gambar 1.1 Rancangan Antar Muka Komputer dan Perangkat Keras

Dari gambar mekanik diatas dapat dilihat bahwa pembaca suhu dan kelembaban adalah berupa sensor

SHT11 dan LM35 yang nantinya setelah membaca suhu dan kelembaban diolah oleh Microcontroler AT89C51

yang kemudian diteruskan ke pemancar TLP434A dalam bentuk sinyal frekwensi yang kemudian diterima oleh

penerima RLP434A dan kemudian diproses kembali oleh Microcontroler AT89C51 yang selanjutnya diteruskan

dengan DB9 pada computer



E-62

3.4. Arsitektur Sistem

Gambar 1.2 Arsitektur Simulasi Suhu Dan Kelembaban

3.5 Rangkaian Pengirim Data serta Pembaca Suhu dan Kelembaban Kawah Untuk Menentukan Status

Gunung Berapi

10k

ADC0804

+IN6

-IN7 AGND8

VREF/2

9

GND10

DB711DB612DB513DB414DB315DB216DB117DB018

CLKR19

VCC/VREF

20

CLKIN4

INTR5

CS1 RD2

WR3

SW DIP-4

VCC

4051

EN6

GND8

A11

B10

C9

VDD

16

VEE7

X3

X013

X114

X215

X312

X41

X55

X62

X74

10k

150p

11,0592 Mhz

2x33p

HT12E/DIP18

A01

A12

A23

A34

A45

A56

A67

A78

AD810

AD911

AD1012

AD1113

TE14

OSC215

OSC116

DOUT17

VDD18

ANTENNA

TLP434

1 23 4

5 6

VCC6V

LM35

VS+1

VOUT2

GND3

10k6V

-

+

LM358

3

21

84

VR 50k

10k

AT89C51

RST9

XTAL218

XTAL119

PSEN29ALE/PROG30

EA/VPP31

P1.01

P1.12

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.67

P1.78

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

P2.7/A1528

P3.0/RXD10

P3.1/TXD11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.5/T115

P3.6/WR16

P3.7/RD17

P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

6V

LM35

VS+1

VOUT2

GND3

10k6V

-

+

LM358

3

21

84

VR 50k

10k

VCC

10/16

10k

10kVCC

SHT11

1

23

4

VCC

Gambar 1.9 Rangkaian Pengirim data serta Pembaca Suhu dan Kelembaban Kawah

Untuk Menentukan Status Gunung Berapi

3.6. Rangkaian Penerima Data Suhu dan Kelembaban Kawah Untuk

Menentukan Status Gunung Berapi

10k

RLP434

1

2

34 5

6 7

8

ANTENNA

HT12D/DIP18

DIN14

VT17

VDD18

A01

A12

A23

A34

A45

A56

A67

A78

OSC116

OSC215

D810

D911

D1012

D1113

VCC

5V

10uF

33pX2

VCC

MAX232

C1+1

C1-3

C2+4

C2-5

VCC16

GND15

V+2

V-6

R1OUT12

R2OUT9

T1IN11

T2IN10

R1IN13

R2IN8

T1OUT14

T2OUT7

CONNECTOR DB9

594837261

10uF

10uF

10uF

10uF

AT89C51

RST9

XTAL218

XTAL119

PSEN29 ALE/PROG30

EA/VPP31

P1.01

P1.12

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.67

P1.78

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

P2.7/A1528

P3.0/RXD10

P3.1/TXD11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.5/T115

P3.6/WR16

P3.7/RD17

P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

10/16

10k

11,0592 Mhz

Gambar 1.10 Rangkaian Penerima data Suhu dan Kelembaban Kawah

Untuk Menentukan Status Gunung Berapi



E-63

4. IMPLEMENTASI

4.1. 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 1.14 Alat pengirim dan pembaca suhu

Gambar 1.14 Alat penerima data suhu dan kelembaban

Gambar 1.11 Tampilan FormUtama

4.2 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-64

4.3 Kelas Form Penerimaan Data

Gambar 1.12 Tampilan Form Penerimaan Data

Program kelas Form pengambilan data digunakan untuk proses pengambilan data yang dibaca

melalui sensor SHT11 dan sensor LM35 yang akan merespon secara otomatis dan kemudian program akan

menerima data dari perangkat simulasi telemetri suhu dan kelembaban kawah untuk menentukan status gunung

berapi.

4.4 Kelas Form Tabel Database

Gambar 1.13 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.

5. KESIMPULAN

Telah dibangun aplikasi telemetri suhu untuk menentukan status gunung berapi, dengan prinsip kerja

menggunakan sensor SHT11 dan sensor LM35 untuk pembacaan suhu yang selanjutnya digunakan sebagai

parameter penentu status gunung berapi.

6. DAFTAR PUSTAKA Budiharto Widodo, 2004, Interfacing Komputer dan Mikrokontroler , Elexmedia Komputindo

Catur Edi Widodo, 2004, Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer Dengan Visual Basic 6.0, Andi

Offset, Yogyakarta

Afrika Eko Putra, 2003, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55, Gava Media

Pressman, 2002, Rekayasa Perakat Lunak Pendekatan Praktis, Andi Offset, Yogyakarta

Hartono Jogiyanto MBA, PH.D, 1999, Pengenalan Komputer, Andi Offset, Yogyakarta

M. Agus J. Alam, 1999, Belajar Sendiri Microsoft Visual Basic Versi 6.0, PT

A.W. Warsito, 1996, Seni Penuntun Praktis Micosoft Access 2.0, Elex Media Komputindo.

Davis, 1995, Kerangka Dasar Sistem Informasi Manajeman 1

Konversi Suhu, www.Organisasi.Org Komunitas & Perpustakaan Online Indonesia.com

Fairchildsemiconductor, 1986, http://www.fairchildsemi.com/ds/DM/DM74ALS14.pdf,

Edukasi, iklim dan cuaca http://www.e-dukasi.net)

Data suhu, Pusat Vulacanologi Dan Mitigasi Bencana Geologi Badan Geologi Departemen Energi Dan Sumber

Daya Mineral Gunung Kelud

Gunung kelud, www.kediri.go.id

Wikipedia, http://id.wikipedia.org/wiki/kecepatan

E-8_telematika.pdf

Documents

Transcript of E-8_telematika.pdf