EMULASI MONITORING PARAMETER KELISTRIKAN GARDU DI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG MENGGUNAKAN
JARINGAN VPN : CLIENT
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana (S-1) Teknik
Disusun Oleh :
HERDIAN YANUAR SAPUTRA
NIM: 09530070
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT, atas segala pemberian petunjuk dan kelancaran dalam
pengerjaan dan penyelesaian tugas akhir ini.
2. Kedua orang tua H. Soeherman dan Hj. Wati Rahayu yang selalu mendo’akan, mendukung dan memotivasi penulis sehingga bisa menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Nurhadi, MT, dan Bapak Ir. M. Irfan, MT selaku pembimbing
tugas akhir, terimakasih untuk bantuan dan kesabarannya dalam
membimbing penulis.
4. Noor Amali yang selalu menemani dan memberikan spirit bagi penulis
untuk tetap semangat dan berjuang.
5. Teman-teman seperjuangan Teknik Elektro UMM Kelas Elektro B
Angkatan 2009.
6. Pihak Dosen beserta Staff TU Jurusan Teknik Elektro UMM.
7. Kawan-kawan dan senior di Teknik Elektro UMM yang telah bersedia
untuk bertukar pikiran dan berbagi ilmu kepada penulis.
8. Kepada kakak-kakak ku yang telah bersedia mendo’akan dan memberi
semangat dalam proses pengerjaan tugas akhir ini.
9. Kepada nenek ku ibu Hj.Painem yang selalu mendukungku baik secara
moril dan materil selama menempuh kuliah.
10. Kepada Bayu, Paijo, dan Riko yang selalu menghibur dan menemani aku
selama menjalani kuliah.
11. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Tiada kata yang terbaik dan terindah selain puji syukur kehadirat Allah
SWT, karena berkat rahmat, taufik serta hidayahNya maka penulisan Tugas Akhir
yang berjudul “EMULASI MONITORING PARAMETER KELISTRIKAN GARDU LISTRIK DI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG MENGGUNAKAN JARINGAN VPN : CLIENT” dapat terwujudkan, yang digunakan sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar sarjana S-1.
Penulisan Tugas Akhir ini tidak dapat terselesaikan dengan baik tanpa
adanya bimbingan dan sumbangan pemikiran dari berbagai pihak. Pada
kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tidak terhingga
dan penghargaan yang setinggi-tinginya kepada :
1. Kedua orang tua penulis yang telah memberi kasih sayang, dukungan baik
moril maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir/Skripsi ini.
2. Bapak Ir. Nur Alif, MT., selaku Ketua Jurusan Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Ir. Nurhadi, MT., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dalam penyusunan Tugas Akhir/Skripsi ini.
4. Bapak Ir. Irfan, MT., selaku Dosen Pembimbing II yang juga telah
memberikan bimbingan dalam penyusunan Tugas Akhir/Skripsi ini, dan juga
selaku dosen wali yang selama ini telah membimbing proses akademis hingga
akhir jenjang kuliah.
5. Bapak dan Ibu dosen pengajar serta para staff karyawan jurusan teknik elekto
UMM.
6. Kepada Noor Amali yang selalu menemani dan memberikan spirit bagi
penulis untuk tetap semangat dan berjuang.
7. Kepada nenek ku ibu Hj.Painem yang selalu mendukungku baik secara moril
dan materil selama menempuh kuliah.
semangat dalam proses pengerjaan tugas akhir ini.
9. Teman – teman seperjuanganku di kelas Elektro B, terima kasih atas semua
kisah suka dan dukanya. Karena kalian adalah keluargaku juga.
10.Kepada Bayu, Paijo, dan Riko yang selalu menghibur dan menemani aku
selama menjalani kuliah.
11.Dan semua pihak yang telah membantu kelancaran penulis dalam penyusunan
Tugas Akhir/Skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap agar Tugas Akhir/Skripsi ini bisa bermanfaat
bagi seluruh Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro pada khususnya, dan bagi para
pembaca umumnya.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam Tugas
Akhir/Skripsi ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun akan sangat
diharapkan oleh penulis demi sempurnanya Tugas Akhir/Skripsi ini.
Malang, Januari 2016
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN ... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ... v
ABSTRAK ... vi
1.6 Sistematika Pembahasan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Konsep Sistem Monitoring ... 5
2.1.1 Sistem Monitoring Gardu Listrik ... 5
2.1.2 Sistem Monitoring Online ... 5
2.1.3 Bagian-bagian Utama Power Monitoring Sistem ... 6
2.1.4 Peralatan yang Digunakan Pada Power Monitoring Sistem ... 6
2.2 Konsep Database ... 8
2.2.1 Komponen Database ... 9
2.2.2 Tujuan Pengguaan Database ... 10
2.3 Konsep Pemrograman ... 11
2.3.1 Tipe Pemograman ... 11
2.3.2 Tahap Pengembangan Programan ... 13
2.3.3 Prinsip Desain Bahasa Pemrograman ... 14
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 17
3.1 Perancangan Sistem ... 17
3.2 Tahap Perancangan Sistem ... 18
3.2.1 Skenario Perancangan ... 19
3.2.2 Tahap Persiapan Hardware dan Software ... 20
3.2.3 Flowchart ... 27
3.2.4 Desain Tampilan Utama Aplikasi ... 28
3.2.5 Virtual Privat Network (VPN) ... 33
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ... 34
4.1 Implementasi Perangkat Keras dan Lunak ... 34
4.1.1 Implementasi Tampilan Utama Aplikasi ... 34
4.1.2 Implementasi Koneksi Database ... 36
4.1.3 Implementasi Pengambilan dan Penampilan Data ... 38
4.1.4 Implementasi Menampilkan Data Grafik ... 42
4.1.5 Implementasi Jaringan VPN ... 46
4.2 Pengujian Sistem ... 48
4.2.1 Pengujian Jaringan Virtual Privat Network (VPN) ... 48
4.2.2 Pengujian Jaringan Antara Koneksi Aplikasi dan Database .... 50
4.2.3 Pengujian Penampilan Data Per-Jam ... 51
4.2.4 Pengujian Penampilan Data Per-Hari ... 56
4.2.5 Pengujian Penampilan Data Per-Minggu ... 61
4.2.6 Pengujian Penampilan Data Per-Bulan ... 66
4.2.7 Pengujian Penampilan Data Per-Tahun ... 71
4.3 Pengujian Monitoring Lebih dari Satu Komputer ... 77
4.3.1 Komputer Client A ... 77
4.3.2 Komputer Client B... 79
4.4 Analisa Aplikasi Secara Keeluruhan ... 81
4.4.2 Analisa Penelitian ... 82
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 84
7.1 Kesimpulan ... 83
7.2 Saran ... 84
DAFTAR PUSTAKA ... 85
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Power Metering Terdiri Dari Arduino Due dan Sensor ... 7
3.1 Perencanaan Sistem Monitoring Online Power Metering... 17
3.2 Power Metering ... 17
3.3 Diagram Alir Tahap Perencanaan Sistem ... 19
3.4 Diagram Blok Skenario Perencanaan ... 20
3.5 Schneider PM800 ... 22
3.6 Current Transformer (CT) ... 23
3.7 Software XAMPP ... 24
3.8 Team Viewer ... 25
3.9 Netbeans IDE 8.0.2. ... 26
3.10Flowchart Pembacaan Data dari Server Aplikasi Client ... 27
3.11 Tampilan Halaman Utama ... 28
3.12 Tampilan Login Pada Aplikasi... 29
3.13 Tampilan Setelah Login ... 30
3.14 Tampilan Data Tabel ... 30
3.15 Proses Menampilkan Data Grafik ... 31
3.16 Grafik Arus vs Waktu (per jam)... 32
3.17 Wiring Network Device ... 33
4.1 Halaman Utama Interface ... 35
4.2 Tampilan Setting Koneksi Database ... 36
4.3 Listing Program Pembuatan File Login Otomatis ... 37
4.4 Tampilan Data Pada Tabel ... 38
4.5 Listing Program Penampilan Data kedalam Tabel ... 39
4.6 Tampilan Data Tabel ... 39
4.7 Listing Program Data Per Jam ... 40
4.8 Listing Program Data Per Hari ... 40
4.9 Listing Program Data Per Minggu ... 41
4.10 Listing Program Data Per bulan ... 42
4.12 Proses Menampilkan Halaman Grafik ... 43
4.13 Tampilan Penempatan Library Jfreechart ... 43
4.14 Listing Program Grafik ... 43
4.15 Listing Program Pengambilan Data Pada Grafik ... 44
4.16 Grafik Arus vs Waktu Per Jam... 45
4.17 Pengaturan Password Permanen Software Team Viewer ... 46
4.18 Install VPN Driver ... 47
4.19 Tampilan Depan Software Team Viewer ... 47
4.20 Tampilan Software Team Viewer Saat Client dan Server Berhasil Terhubung ... 48
4.21 Test PING Dari Client Ke Server ... 49
4.22 Perintah Tracert Client ke Server Setelah Terhubung VPN ... 50
4.23 Test Koneksi Aplikasi ... 50
4.24 Tampilan Setelah Test Koneksi Berhasil ... 51
4.25 Tampilan Database Aplikasi Per Jam ... 51
4.26 Tampilan Grafik Aplikasi Ampere Per Jam. ... 52
4.27Tampilan Grafik Aplikasi Voltage Per Jam ... 52
4.28 Tampilan Grafik Aplikasi Apparent Power Per Jam ... 53
4.29 Tampilan Grafik Aplikasi Real Power Per Jam ... 53
4.30 Tampilan Grafik Aplikasi Power Factor Per Jam ... 54
4.31 Tampilan Database Aplikasi Ampere Per Hari ... 56
4.32 Tampilan Grafik Aplikasi Ampere Per Hari ... 57
4.33 Tampilan Grafik Aplikasi Voltage Per Hari ... 57
4.34 Tampilan Grafik Aplikasi Apparent Power Per Hari ... 58
4.35 Tampilan Grafik Aplikasi Real Power Per Hari ... 59
4.36 Tampilan Grafik Aplikasi Power Factor Per Hari... 59
4.37 Tampilan Database Aplikasi Ampere Per Minggu ... 61
4.38 Tampilan Grafik Aplikasi Ampere Per Minggu... 62
4.39 Tampilan Grafik Aplikasi Voltage Per Minggu ... 62
4.40 Tampilan Grafik Aplikasi Apparent Power Per Minggu ... 63
4.41 Tampilan Grafik Aplikasi Real Power Per Minggu ... 64
4.43 Tampilan Database Aplikasi Ampere Per Bulan ... 66
4.44 Tampilan Grafik Aplikasi Ampere Per Bulan ... 67
4.45Tampilan Grafik Aplikasi Volatge Per Bulan ... 67
4.46 Tampilan Grafik Aplikasi Apparent Power Per Bulan ... 68
4.47 Tampilan Grafik Aplikasi Real Power Per Bulan ... 69
4.48 Tampilan Grafik Aplikasi Power Factor Per Bulan ... 69
4.49 Tampilan Database Aplikasi Per Tahun ... 71
4.50 Tampilan Grafik Aplikasi Ampere Per Tahun ... 72
4.51 Tampilan Grafik Aplikasi Voltage Per Tahun ... 72
4.52 Tampilan Grafik Aplikasi Apparent Power Per Tahun ... 73
4.53 Tampilan Grafik Aplikasi Real Power Per Tahun ... 74
4.54 Tampilan Grafik Aplikasi Power Factor Per Tahun ... 74
4.55 Tampilan Team Viewer Pada Client A ... 77
4.56 Tampilan Client A dan Server Terhubung ... 78
4.57 Tampilan Proses Monitoring Pada Client A ... 78
4.58 Tampilan Team Viewer Pada Client B ... 79
4.58 Tampilan Client B dan Server Terhubung ... 80
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
4.1 Pengambilan data dari server dalam rentang waktu perjam ... ...54
4.2 Pengambilan data dari server dalam rentang waktu perhar…..……...60
4.3 Pengambilan data dari server dalam rentang waktu perminggu…...65
4.4 Pengambilan data dari server dalam rentang waktu perbulan…... .. ….70
DAFTAR PUSTAKA
[1] Damar, Yanti. 2014. Pengertian dan manfaat energy bagi kehidupan
manusia. http://www.kopi-ireng.com/2014/09/energi-listrik.html. Diakses
tanggal 5-2-2016.
[2] Wardan, Aulia. 2010. Monitoring Power Meter pada Pembangkit Listrik
Tenaga Mikro Hidro dan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Menggnakan
Arduino Ethernet Shield dan Cloud Service.
http://pltmh.ummenergy.com/about2.php. Diakses tanggal 5-2-2016.
[3] Aulia, Wardana, 2010. Pemanfaatan Arduino Ethernet Shield dan Chould
Service untuk Monitoring Power Meter Pada Pembangkit Listrik Tentang
Mikro Hidro.
[4] Ali, Wafa. 2010. Perancangan dan Pembuatan Sistem Monitoring Tenaga
Listrik: Hardware. ElektronikaInstrumentasi, Jurusan Teknik Elektro,
Universitas Muhammadiyah Malang.
[5] Rizky, Fauzi, 2014. VPN (Virtual Privat Network).
http://rizkymuhammadfauzi.blogspot.co.id/2014/09/vpn-virtual-private-network.html. Diakses tanggal 10-12-15.
[6] Mere, Cut, 2013. “Konsep Dasar Pemrograman dan Bahasa Pemrograman”.
https://merecut.wordpress.com/2013/03/12/konsep-dasar-pemrograman-dan-bahasa-pemrograman/. Diakses tanggal 11-12-15
[7] The Windows Club. 2015. TeamViewer: Free Remote Access and Control
software for Windows. Windows Club http://www.the
indowsclib.com/teamviewer-remote-access-control-software:windows.
Diakses tanggal 11-12-15.
[8] NeatBeans, IDE.”NetBeans IDE - The Smarter and Faster Way to Code"
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Energi listrik merupakan bentuk energi yang sangat dibutuhkan bagi
masyarakat modern. Hal ini dapat dilihat pada permintaan kebutuhan akan energi
listrik pada masyarakat setiap tahun meningkat dengan pesat. Dari kenyataan
tersebut maka perlu direncanakan pengembangan sistem tenaga listrik baik
meliputi penyediaan sumber tenaga listrik, transmisi maupun sistem distribusinya.
Salah satu sistem tenaga listrik yang perlu diadakan peningkatannya adalah gardu
induk.
Gardu listrik selalu ada di dalam suatu pembangkit tenaga listrik berdaya
besar. Gardu listrik juga merupakan komponen sistem tenaga listrik yang
memegang peranan penting pada sistem distribusi tenaga listrik kepada
konsumen. Dengan semakin bertambahnya permintaan konsumen listrik maka
semakin besar pula beban listrik yang ditanggung oleh suatu gardu listrik. Apabila
beban listrik yang ditanggung oleh gardu listrik lebih besar dari kapasitas gardu
itu sendiri maka gardu listrik tersebut akan mengalami overload yang berakibat
suplai listrik ke konsumen terhenti. Oleh sebab itu, hampir di semua lokasi gardu
listrik, dilakukan monitoring pada beberapa parameter Power Metering kelistrikan
terhadap beban yang ditanggung gardu tersebut.
Power Metering merupakan salah satu suatu alat pengukuran dalam gardu
listrik yang senantiasa mengukur parameter kelistrikan pada saat gardu sedang
beroperasi. Pada PLTMH yang dimiliki UMM, juga memiliki beberapa gardu
listrik. Monitoring parameter listrik beban yang ditanggung pada setiap gardu
perlu dilakukan secara berkala dan cepat. Suatu teknologi secara online dengan
sistem monitoring parameter gardu yang efisien jarak dan waktu, akan sangat
memudahkan kita dalam melakukan monitoring. Sehingga tanpa perlu pergi ke
lokasi gardu, melalui suatu komputer client yang terhubung pada internet melalui
jaringan VPN (Virtual Privat Network), memungkinkan kita untuk dapat
memantau tampilan pengukuran dari power metering gardu tersebut secara cepat
2
Ada beberapa penelitian terdahulu yang terkait dengan monitoring
kelistrikan menggunakan power metering, salah satunya adalah sebagaimana
terdapat pada Wardana (2010), yang memanfaatkan arduino dan ethernet shield
untuk memonitoring power meter pada pembangkit listrik tenaga mikro hidro,
tetapi penelitian pendahulu sistem monitoring berbasis pada web dan memiliki
beberapa kekurangan seperti tidak adanya keamanan data yang telah dikirim,
dalam sistem pembacaan parameter kelistrikan. Maka dengan penelitian ini saya
mengharapkan dipermudahkan pembacaan tegangan listrik dengan menggunakan
aplikasi tanpa membuka web browser terlebih dahulu, dan membuat keamanan
data yang diterima oleh teknisi atau pihak client dengan menggunakan jaringan
VPN (Virtual Privat Network), dalam hal ini penulis membuat pembeda dengan
membaca parameter kelistrikan pada gardu listrik UMM di kampus 3.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah di uraikan tersebut diatas, maka timbul
suatu permasalahan sebagai berikut:
a) Bagaimana komputer client dapat berkomunikasi dengan server melalui
jaringan VPN?
b) Apakah hasil pengukuran yang ditampilkan power metering dapat dibaca
melalui komputer client serta dapat menampilkan history database berupa
report jam, harian, mingguan, bulanan, dan tahunan dalam tampilan grafik
dan tabel?
c) Apakah hasil pengukuran yang ditampilkan power metering dapat berhasil
dibaca pada lebih dari satu komputer client secara bersama-sama melalui
jaringan VPN?
1.3 Batasan Masalah
Agar tujuan dari Skripsi ini tidak menyimpang dari tujuan semula,
dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan pembahasan.
Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut,
a) Dalam penelitian ini kami hanya membaca data yang telah disediakan oleh
3
b) Dalam penelitian ini kami hanya membuat sebuah aplikasi sebagai alat pantau
dan analisa data kelistrikan.
c) Ruang lingkup pembahasan dari Skripsi ini diarahkan pada proses koneksi
terhadap server, dan pengenalan aplikasi dekstop. Sehingga dapat melakukan
pembacaan parameter kelistrikan melalui aplikasi.
1.4 Tujuan Penelitian
Dalam pengerjaan skripsi ini, ada beberapa tujuan yang ingin dicapai
peneliti. Adapun tujuan dari pembuatan Skripsi ini adalah:
a) Menghubungkan komputer client dengan server melalui jaringan VPN.
b) Mendesain aplikasi yang dapat memonitoring parameter kelistrikan yang
telah disediakan oleh pihak server dengan menampilkan history database
berupa report jam, harian, mingguan, bulanan, tahunan dalam tampilan tabel
dan grafik.
c) Memonitoring online dari beberapa komputer client secara bersamaan.
1.5 Metodologi Pembahasan
Metode pelaksanaan yang digunakan dalam menyusun Skripsi ini adalah
sebagai berikut:
a) Kajian Pustaka
Dalam mencari kajian pustaka, penulis menggunakan beberapa sumber
informasi buku maupun media elektronik seperti internet.
b) Persiapan Hardware dan Software
Dalam tahap ini akan dipersiapkan mengenai hardware yang digunakan,
demikian pula beberapa software yang diperlukan baik untuk instalasi
ataupun setup jaringan.
c) Rancang Bangun dan Desain Sistem
Melakukan perancangan (desain) meliputi penentuan hardware dan topologi
yang akan digunakan.
d) Implementasi Sistem Pembacaan Server
Pembacaan dilakukan oleh komputer Client melalui jaringan VPN ke Server,
Pembacaan dilakukan oleh Aplikasi yang sudah terinstal di komputer Client
4
e) Pengujian Desain Sistem
Indikator pengujian dilakukan sesuai dengan rumusan masalah yang telah
diuraikan dan sesuai dengan batasan masalah yang telah dijelaskan
sebelumnya. Indikator keberhasilan alat yaitu ketika alat dapat beroperasi
dengan normal sesuai dengan semua yang pertanyaan dalam rumusan
masalah.
f) Pengambilan Analisa
Yaitu berisikan analisa dari hasil pengujian alat yang telah dibuat.
g) Pengambilan kesimpulan
Yaitu berisikan kesimpulan dan saran atas analisa yang dibuat.
h) Penulisan laporan
Dalam penulisan laporan ini mengacu pada pedoman penulisan ilmiah dalam
hal ini penulisan Skripsi yang bakunya telah diatur oleh pihak jurusan.
i) Konsultasi
Yaitu melakukan konsultasi secara bertahap kepada dosen pembimbing.
1.6 Sistematika Pembahasan
Untuk memudahkan pembahasan, maka Skripsi ini akan dibagi menjadi
lima bab dengan sistematika sebagai berikut:
Bab I: Pendahuluan
Pada Bab 1 akan menguraikan secara garis besar terhadap permasalahan yang
terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian, metodologi pembahasan, sistematika pembahasan.
Bab II: Landasan Teori
Konsep dasar teknologi yang diterapkan dalam judul Skripsi ini yang meliputi
teknologi VPN, Data Base Server dan JAVA
Bab III : Perencanaan dan Perancangan Sistem
Dalam bab ini akan dibahas mengenai bagaimana membangun dan
Mengimplementasikan sistem monitoring Power Metering secara online pada
jaringan VPN yang tampilan database servernya memuat history data harian,
mingguan, bulanan, tahunan serta dapat ditampilkan dalam bentuk grafik.
5
Membahas tentang pengujian dan analisa kerja system monitoring ini pada
jaringan VPN yang telah dibuat untuk mengetahui bahwa sistem yang dibuat
bekerja dengan baik.
Bab V : Penutup
Bab ini berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil implementasi
