Tempat Penelitian

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di PT. PLN (Persero) Cabang Pematangsiantar

3.2 Sistem Automatic Meter Reading

AMR (Automatic Meter Reading) adalah teknologi pembacaan meter elektronik

secara otomatis. Umumnya, pembacaan dilakukan dari jarak jauh dengan

menggunakan media komunikasi. Parameter yang dibaca pada umumnya terdiri dari

Stand, Max Demand (Penggunaan tertinggi), Instantaneous, Load Profile (load

survey) dan Event. Parameter – parameter tersebut didefenisikan terlebih dahulu di

meter elektronik, agar meter dapat menyimpan data – data sesuai dengan yang

diinginkan.

Data hasil pembacaan tersebut disimpan ke dalam database dan dapat digunakan

untuk melakukan analisa transaksi serta troubleshooting. Teknologi ini tentu saja

dapat membantu perusahaan penyedia jasa elektrik untuk menekan biaya operasional,

serta menjadi nilai tambah kepada pelanggannya dalam hal penyediaan, ketepatan, dan

keakurasian data yang dibaca, dan tentu saja dapat menguntungkan pengguna jasa

tersebut.

Sistem AMR terdiri dari 3 (tiga) bagian utama, yaitu Control Center, Meter

Elektronik dan Media Komunikasi.

Gambar 3.1. Sistem AMR

Pemakai Automatic Meter Reading (AMR) dapat memonitoring pemakaian daya

listrik. Dalam pengoperasiannya sistem Automatic Meter Reading melakukan

pembacaan energi listrik dengan cara menurunkan terlebih dahulu tegangan listrik dari

40 KV menjadi 240 V menggunakan current transformer, kemudian tegangan

dikonversikan menjadi data digital pada mesin meteran agar dapat diukur dengan

parameter pengukuran seperti daya, energi, dll. Setelah data digital ini masuk ke

bagian pengolahan dan komunikasi, pada bagian ini data digital dapat disimpan ke

memori, ditampilkan lewat LCD display, atau dikirimkan ke database PLN lewat

modem.

3.2.1 Meter Elektronik

Spesifikasi Meter AMR E30605 :

a. Spesifikasi Umum :

1. Tipe 3 fasa 4 kawat, kelas 0,5

2. Pengukuran tidak langsung (dengan CT-PT)

3. Tegangan 57,7 Vac

b. Data Pengukuran :

1. Tegangan per fasa (V)

2. Arus per fasa (A)

3. Factor daya per fasa

4. Frekuensi

5. Daya aktif per fasa (kW)

6. Daya reaktif per fasa (kVAr)

7. Daya total per fasa (kVA)

8. Energi aktif per fasa (kWh)

9. Energi reaktif per fasa (kVarh)

10. Energi aktif total Rate1,Rate2,Rate3,Rate4 (kWh)-untuk aplikasi WBP,

LWBP

11. Energi reaktif total Rate1, Rate2, Rate3, Rate4 (kVArh)-untuk aplikasi WBP,

LWBP

12. Daya Maksimum (kVA Max)

c. Fitur Komunikasi

1. Fasilitas komunikasi dengan modem PSTN, GSM, CDMA atau DPLC

2. Fasilitas pembacaan lokal dengan akses melalui port InfraRed (standar fisik

EC1107)

3. Fasilitas pembacaan dengan akses melalui port RS232

4. Mendeteksi dan mengirimkan alarm tampering

5. Mendeteksi dan mengirimkan informasi missing phase

6. Menerima dan menampilkan pesan singkat

7. Fungsi port output untuk menggerakkan relay eksternal (aplikasi TusBung

pada pengukuran tidak langsung)

8. Fungsi port input untuk menerima sinyal eksternal yang dapat disimpan /

diteruskan ke Control Center melalui fasilitas komunikasi

d. Penyimpanan Data Historis :

Terdapat memori internal untuk penyimpanan data – data historis

1. Data Load Profile

Nilai – nilai per fasa dari parameter tegangan, arus,faktor daya, daya aktif daya

reaktif, frekuensi,energi aktif total, energi reaktif total , energi reaktif reverse

total.

Perioada penyimpanan data Load Profile dapat dipilih per

2,3,4,5,6,10,15,20,30, atau 60 menit.

2. Data Billing (posisi standmeter pada setiap tanggal billing), mampu hingga 60

perioda billing atau kurang lebih 5 tahun.

3. Data Event Log,mampu hingga 1024 record yang meliputi pesan – pesan :

Fasa terbalik, hilang fasa, tampering alarm,reverse energy, status port

input/output, data user yang login dan aktivitas selama login.

e. Fitur Perangkat

1. Layar tampilan 2 x 20 LCD dengan backlight

2. Real Time Clock (RTC) dengan baterai cadangan

3. Penyimpanan Data pada non volatile memory EEPROM

4. Register terpisah untuk beban puncak dan bukan beban puncak pada setiap

fasa

f. Sekuriti

1. Segel Metrologi

2. Segel PLN

3. Tampering detector dan alarm

4. Proteksi hardware untuk measurement parameter setting

5. Access password

3.2.2 Control Center

Secara umum,control center AMR terdiri dari empat komponen utama yaitu:

1. Web Server

2. Database Server

3. Front End Concentrator (FEC)

4. Embedded Concentrator (EC)

Gambar 3.2 Konfigurasi Control Center AMR

Dari gambar diatas, dapat dilihat bahwa control center AMR terdiri dari empat

komponen utama yaitu : web server, database server, froent end concentrator dan

embedded concentrator. Dengan web server yang terhubung ke internet sehingga

dapat di akses oleh computer – computer dengan menggunakan jaringan LAN yang

menggunkan TCP/IP .

4. Web Server

1. Mengatur Hak Akses di Linux

Linux mengenal hak akses yang mengatur setiap user sehingga setiap user hanya

dapat mengakses file – file atau direktori tertentu saja, hal ini digunakan untuk

kepentingan keamanan sistem.

2. Alasan memilih Linux

a. Bersifat open source, relatif lebih aman karena source code-nya diketahui

public, mempercepat penemuan dan perbaikan bug.

b. Sistem security lebih aman karena tingkat proteksi tidak hanya dari firewall

tapi termasuk file sistem dan akses user.

c. Eksklusif, proses instalasi tidak bisa sembarangan sehingga mengurangi resiko

penyalahgunaan karena meng-install aplikasi yang tidak perlu, pada akhirnya

menjadi sistem operasi yang lebih stabil.

d. Relatif tahan terhadap virus, jenis virus linux sangat jarang, dan bila terinfeksi

tidak menyebar.

5. Database Server

Teknologi database yang digunakan yaitu oracle. Oracle merupakan suatu produk

database yang menggunakan konsep Relational Database Management System, yang

merupakan dasar yang dipakai dalam teknologi dewasa ini

Alasan digunakan Oracle :

d. Oracle adalah teknologi database yang umum digunakan untuk aplikasi sekelas

server yang bisa menampung data hingga Tera Byte.

e. Sebagai engine database sudah terbukti handal dan stabil

f. Sudah dilengkapi dengan fitur store procedure dan trigger yang dapat membantu

mengurangi beban pemrosesan di web server pada saat beban tinggi.

g. PLN sudah familiar dengan menggunakan Oracle database dan sudah memiliki

lisensi corporate

6. FEC dan EC Server

a. Aplikasi Wincons

Adalah sub sistem Control Center yang berinteraksi langsung dengan meter digital

melalui suatu media komunikasi. Media komunikasi yang digunakan bergantung

dari jenis meter yang akan di baca serta sarana komunikasi yang tersedia.

Secara default aplikasi ini akan melakukan pembacaan meter – meter digital yang

terdaftar di database secara otomatis berdasarkan scheduler atau jadwal yang

terdapat di database. Fasilitas penambahan atau pendaftaran meter baru serta

perubahan setting atau scheduler meter – meter yang terdapat di database dapat

dilakukan melalui aplikasi web client.

b. Aplikasi Fetch FTP

Adalah aplikasi sistem AMR yang di jalankan di perangkat Front End

Concentrator. Secara periodic aplikasi ini akan meng-akses setiap EC yang

terdaftar di databasenya, mengambil data – data meter yang sudah di kumpulkan

oleh EC, kemudian mentransfer data – data tersebut ke database server.

Protokol yang digunakan pada saat mengakses perangkat EC adalah File Transfer

Protokol (FTP) yang merupakan salah satu protocol dalam TCP/IP.

Proses yang terjadi pada aplikasi ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

a. Fetch akan memeriksa parameter – parameter setiap EC yang terdaftar di

databasenya.

b. Selanjutnya FEC akan melakukan koneksi dengan EC sesuai dengan alamat IP

atau nomor telepon yang terdaftar.

c. Jika EC yang dibaca berada dalam satu rack sistem dengan FEC, maka Fetch akan

melakukan koneksi langsung melalui LAN tanpa melalui proses dial up.

d. Jika perangkat EC yang akan di baca terletak terpisah jauh dengan FEC, maka

aplikasi Fetch Data akan melakukan koneksi terlebih dahulu dengan cara dial up

ke nomor telepon PSTN/GSM perangkat EC.

e. Jika koneksi antara FEC dan EC sudah terbentuk, selanjutnya aplikasi Fetch Data

akan melakukan transfer file dari EC ke FEC dengan menggunakan protocol FTP,

sesuai dengan parameter data terakhir yang terdapat di direktori EC tersebut.

Setiap EC mempunyai satu direktori sendiri pada harddisk FEC yang digunakan

untuk menyimpan sementara file – file binary hasil pembacaan meter oleh EC.

Jika proses transfer file sudah selesai, maka Fetch akan memutuskan koneksi ke

EC secara otomatis.

c. Aplikasi Fetch DB

Adalah aplikasi sistem AMR yang di jalankan di perangkat FEC. Secara periodik

aplikasi ini akan mengambil data – data meter yang sudah dikumpulkan oleh Fetch

FTP, kemudian mentransfer data – data tersebut ke database server sesuai dengan

format penyimpanan data pada database.

Proses pembacaan data – data meter di EC oleh FEC berlangsung secara berkala

dengan selang waktu tertentu. Secara default proses ini akan dijalankan secara

d. Aplikasi Fetch Socket

Adalah aplikasi yang berfungsi sebagai interface antara aplikasi web dengan

aplikasi Wincons. Secara periodik aplikasi ini akan memeriksa event yang di

hasilkan oleh aplikasi web untuk kemudian diteruskan ke aplikasi wincons sebagai

job yang akan di eksekusi.

e. Aplikasi Fetch Editor

Adalah aplikasi GUI yang digunakan untuk mengatur setting konfigurasi aplikasi

Fetch FTP, Fetch DB dan Fetch Socket seperti :

1. Alamat IP server EC

2. Alamat virtual FTP directory EC

3. Interval waktu pooling ke setiap EC

4. Temporary directory transfer data

Aliran data pada proses pembacaan data meter di Control Center di mulai dari

computer Embedded Concentrator (EC) yaitu aplikasi Wincon.

a. Aplikasi Wincon membaca data meter kemudian menyimpannya pada direktori

C:/Data/Project/XFER pada computer EC.

b. Data pada direktori ini kemudian secara periodik akan dibaca oleh aplikasi Fetch

FTP pada komputer FEC, untuk kemudian di simpan pada direktori

C:/Data/Project/XFER pada komputer FEC.

Aplikasi Fetch FTP berfungsi sebagai FTP Client yang secara periodik akan

melakukan koneksi FTP ke semua computer EC yang terdaftar di Control Center.

c. Proses selanjutnya dilakukan oleh aplikasi Fetch DB yang mentransfer data – data

tersebut ke database server sesuai dengn format penyimpanan data pada database.

Data – data yang telah tersimpan di database kemudian akan diproses dan di

sampaikan ke user melalui media internet.

Setiap aplikasi pada Contol Center mencatat semua aktifitas nya ke dalam sebuah file

log pada Log Directory masing – masing. File log ini di buat setiap hari dan nama

filenya pun disesuaikan dengan hari aktivitasnya.

Kapasitas Control Center sebagai berikut :

a. Kapasitas Database Server

Tidak terdapat pembatasan jumlah meter dalam Database Server. Faktor yang

akan menentukan adalah kapasitas storage dan kecepatan processor dari server

yang digunakan.

b. Kapasitas Web Server

Web Server berisi program aplikasi berbasis web dan tidak terkait dengan

kapasitas meter yang akan di tangani.

c. Jumlah FEC per Sistem

Jumlah FEC pada setiap Control Center tidak dibatasi. Faktor yang menentukan

adalah intensitas trafik jaringan LAN dari Control Center.

d. Jumlah EC per FEC

Dalam hal koneksi antara EC dengan FEC menggunakan media komunikasi lain

(misal : dial up) maka batasan dari jumlah EC yang dapat ditangani oleh satu FEC

sangat ditentukan oleh kecepatan komunikasi data yang terjadi.

e. Jumlah meter per EC

Secara software kapasitas meter dalam satu EC ditetapkan sebanyak 1024 buah.Hal

ini berkaitan dengan jumlah IP address yang dialokasikan untuk meter pada setiap

EC.

Dalam hal komunikasi meter dengan EC menggunakan sestem DPLC dan dengan

kualitas jaringan yang memadai untuk komunikasi tersebut maka jumlah meter

sebanyak 1024 di atas secara teori dapat di tangani oleh satu buah EC.

Dalam hal – hal menggunakan komunikasi dial-up, jumlah meter yang dapat

ditangani akan sangat di tentukan oleh kecepatan komunikasi tersebut.

3.2.3 Media Komunikasi Sistem AMR

Spesifikasi modem Siemens MC35i :

1. Dual Band EGSM900/GSM1800

2. GPRS

3. Data,Voice,SMS dan Fax

4. CSD hingga 14,4 kbps

5. Tegangan 8V – 3oV

6. Status operasi LED

7. Mudah di integrasi

8. Full tupe Approval GSM Phase 2/2+

9. Dimensi :65 x 74 x 33 mm

Media komunikasi merupakan salah satu komponen penting dalam sistem AMR.

Keberhasilan dan kelancaran pembacaan data meter AMR oleh Control Center AMR

sangat dipengaruhi oleh kualitas media komunikasi. Secara umum media komunikasi

yang digunakan di PT PLN (Persero ) Cabang Pematangsiantar untuk penyaluran

data pada sistem AMR , yaitu Circuit Switched Communication.

Contoh dari Circuit Switched Communication adalah Public Switch Telephone

Network (PSTN) dan Global System for Mobile Communication (GSM). PSTN dan

ini disebabkan sudah tersedianya layanan dan jaringan dari operator GSM dan/atau

PSTN (telepon kabel) yang menjangkau hampir seluruh lokasi Meter AMR yang

dipasang dan lokasi Control Center AMR, sehingga pihak PLN tinggal menyediakan

perangkat modem (beserta SIM Card untuk GSM) dan membayar biaya pemakaian

dan abonemen. Pemeliharaan jaringan komunikasi dilakukan oleh operator yang

bersangkutan. Penerapan Circuit Switched Communication untuk komunikasi data

juga disebut dengan komunikasi data over voice.

5. PSTN ke GSM

Pada konfigurasi ini, sisi pemanggil (EC pada Control Center) maupaun sisi meter

AMR menggunakan modem GSM. Konfigurasi pada sistem AMR diperlihatkan pada

gambar berikut :

METER ELEKTRONIK GSM MODEM ^{METER ELEKTRONIK} GSM #2 GSM #1 MODEM PSTN GSM MODEM PSTN Control Center

Ganbar 3.4 Komunikasi PSTN ke GSM

Apabila CC akan melakukan pembacaan ke Meter AMR tertentu, baik berdasarkan

skeduler (otomatis) atau pembacaan manual, maka EC pada Control Center akan

melakukan inisialisasi modem PSTN, mendial nomor SIM pada Meter AMR yang

dituju. Apabila PSTN dapat melayani panggilan tersebut, maka PSTN akan

meneruskan panggilan tersebut ke operator GSM terkait. Apabila nomor yang

dipanggil sedang idle dan jaringan GSM dapat melayani panggilan tersebut, maka

terbentuk koneksi data antara modem pemanggil dan modem pemanggil. Selanjutnya

EC akan mengirimkan perintah baca ke Meter AMR dan Meter mengirimkan data –

data yang dibaca melalui koneksi data yang sudah terbentuk.

Penggunaan PSTN sebagai pemanggil pada Control Center mempunyai keuntungan

dan kerugian sebagai berikut :

a. Keuntungan

1. Cocok untuk memanggil hampir semua jenis SIM card dari berbagai macam

operator (compatible)

2. Kemungkinan jaringan (PSTN) sibuk sangat kecil

3. Andal (reliable)

4. Pemeliharaan jaringan komunikasi dilakukan oleh operator

b. Kerugian

1. Harga modem PSTN relatif mahal

2. Biaya komunikasi (pemanggil) dan abonemen (pemanggil dan sisi meter)

relatif tinggi, karena tarif berdasarkan durasi.

3. Sifat koneksi tidak “always on”

6. GSM ke GSM

Pada konfigurasi ini, sisi pemanggil (EC pada Control Center) maupaun sisi meter

AMR menggunakan modem GSM. Konfigurasi pada sistem AMR diperlihatkan pada

gambar berikut :

Gambar 3.5. Komunikasi GSM-GSM pada Sistem AMR

Apabila CC akan melakukan pembacaan ke Meter AMR tertentu, baik berdasarkan

skeduler (otomatis) atau pembacaan manual, maka EC pada Control Center akan

melakukan inisialisasi modem GSM, mendial nomor SIM pada Meter AMR yang

dituju. Apabila jaringan GSM sisi pemanggil dapat melayani panggilan tersebut,

maka akan dilakukan pengecekan nomor yang dipanggil dan kondisi jaringannya.

Apabila nomor yang dipanggil sedang idle dan jaringan GSM dapat melayani

panggilan tersebut, maka terbentuk koneksi data antara modem pemanggil dan

modem pemanggil. Selanjutnya EC akan mengirimkan perintah baca ke Meter AMR

dan Meter mengirimkan data – data yang dibaca melalui koneksi data yang sudah

terbentuk.

Penggunaan model GSM-GSM baik pada Control Center mempunyai keuntungan

dan kerugian sebagai berikut :

a. Keuntungan

1. Implementasi instalasi cepat

2. Andal (reliable)

3. Pemeliharaan jaringan komunikasi dilakukan oleh operator

b. Kerugian

1. Harga modem GSM relatif mahal

relatif tinggi, karena tarif berdasarkan durasi.

3. Antar operator tidak selalu kompatibel

4. Sifat koneksi tidak “always on”

3.3 Sumber Data

Yang menjadi data penelitian ini adalah yang berasal dari penelitian dokumen atau

data yang berasal dari Sistem AMR , yaitu melalui data yang direkam oleh Meter

AMR dan kemudian dibaca oleh Control Center AMR.

3.4 Instrumen Pengumpul Data

Untuk mendapatkan informasi dari data – data yang diperlukan dalam penelitian ini,

penulis memakai instrumen pengumpul data sebagai berikut :

1. Observasi, yang dilakukan dengan cara mengadakan peninjauan dan

pengamatan ke lokasi penelitian untuk mengetahui bagaimana sebenarnya

sistem AMR itu, komponen pendukungnya , serta peng-aplikasiannya.

2. Kepustakaan, yang dilakukan dengan mengadakan studi terhadap sejumlah

literatur yang ada kaitannya dengan judul penelitian.

3. Dokumen atau data, yang didapat dari Control Center AMR.

4. Wawancara, yang dilakukan penulis dengan Kepala Bagian AMR di PT PLN

(Persero) Cabang Pematangsiantar serta pegawai – pegawai dibagian tersebut.

3.5 Teknik Pengolahan dan Analisis Data

Tahap tahap pengolahan dan analisis data dimulai dari proses pengumpulan data.

Selanjutnya adalah dengan mengadakan pengolahan dan analisis data , dilakukan

sebagai berikut :

Arus Tidak Seimbang, Arus Berlebih, Energi Reaktif Tidak Terdeteksi, Penggunaan

Beban Berlebih dan analisis terhadap Perbedaan Waktu, dengan melihat indikasi dari

data meter elektronik yang ditampilkan kemudian dicari kemungkinan penyebab

terjadinya gangguan melalui data meter yang ditampilkan pada control center AMR.