I Wayan Widiana, Jakaria, Artadi Heru W., Suhandar

PERANCANGAN SISTEM MONITORING DAN KENDALI JARAK

JAUH BERBASIS SMS(SHORT MESSAGE SERVICE) PADA SISTEM

CHILLER DI PUSAT RADIOISOTOP DAN RADIOFARMAKA (PRR)

I Wayan Widiana, Jakaria, Artadi Heru W., Suhandar Email : wayan_nane@batan.go.id

Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka (PRR)-BATAN, Gedung 10-11 Kawasan Puspiptek Serpong, Banten, 15313

ABSTRAK

RANCANGAN SISTEM MONITORINGDAN KENDALI JARAK JAUH BERBASIS SMS (SHORT MESSAGE SERVICE) PADA SISTEM CHILLER DI PUSAT RADIOISOTOP DAN RADIOFARMAKA (PRR). Telah dibuat rancangan monitoringdan kendali jarak jauh berbasis pesan singkat atau sms (short

message service) pada sistem chiller di PRR. Tujuannya adalah agar diperoleh bentuk rancangan yang lengkap agar dapat diaplikasikan sesuai spesifikasi teknis yang diinginkan. Metode yang digunakan adalah metode monitoring dengan menggunakan sms yang dikirim dari modul ke personel terkait serta metode pengendalian menggunakan sms dari personel terkait ke modul. Hasil yang telah dicapai adalah sebuah dokumen rancangan yang dilengkapi dengan spesifikasi teknis yang siap untuk diimplementasikan.

Katakunci:Monitoring dan kendali jarak jauh, Sms, Sistem Chiller.

ABSTRACT

DESIGN OF CHILLER SYSTEM MONITORING AND REMOTE CONTROL BASED ON SMS (SHORT MESSAGE SERVICE) AT THE CENTER FOR RADIOISOTOPES AND RADIOPHARMACEUTICALS. The design of chiller system monitoring and remote control based on SMS at the Center for Radioisotopes and Radiopharmaceuticals has been done. The objective of this design was to obtain a complate draft form to be applied acording to desired tecnical spesifications. The method was monitoring is done firsly by the module sending SMS to the related personel regarding status of the system and control is done by the related personel sending SMS back to the module. The result was draft document equipped with tecnical spesification ready to implement.

Keywords:Monitoringandremote control,Sms, Chiller System.

1. PENDAHULUAN

Sistem chilleryang terdapatdi PRR-BATAN terdiri dari tiga unit, dimana satu unit chiller memiliki 2 sistem pendinginan (sistem 1 dan sistem 2). Sistem 1 memeiliki kapasitas 50 Torr (6666,1 Pa) sedangkan sistem 2 memiliki kapasitas 70 Torr (9332,54 Pa). Kedua sistem pendinginan pada setiap unit chiller mempunyai parameterparameter yang harus dimonitor setiap saat untuk mengetahui unjuk kerja setiap sistem pendinginan maupun unjuk kerja setiap unit chiller. Kendala yang dihadapi adalah bahwa chiller tersebut terletak di lantai paling atas gedung 11 PRR-BATAN yang merupakan atap gedung. Akses menuju lokasi melalui tangga putar kecil, sehingga untuk mencapai lokasi chiller

membutuhkan waktu yang cukup lama. Selain itu

sehingga pada saat hujan kegiatan monitoring

tidak dapat dilakukan secara maksimal. Untuk itu dibuat rancangan sistem monitoring berbasis sms

(short message service) yang dapat memberikan informasi mengenai parameter-parameter system pendinginmaupunchiller. Parameter pendingindanchiller tersebut akan dikirim ke telepon seluler yang dimiliki oleh personel yang

terkait dengan

pelaksanaanoperasidanperawatansistemchiller.

Untuk kondisi tertentu personel terkait dapat melakukan pengendalian melalui sms.

2. TEORI

Unit Monitoring dan Kendali Jarak Jauh Unit monitoring dan kendali merupakan sebuah modul yang berfungsi sebagai unit

metode smssebagai basisnya. Pada saat input

berubah status dari normal menjadi alarm maka sms akan terkirim ke telepon genggam personel terkait. Dalam modul tersebut terdapat software

yang berfungsi untuk melakukan konfigurasi sistem monitoring dan sistem kendali. Dalam konfigurasinya dimungkinkan untuk melakukan pengaturan mengenai status input, status output, pengaturan alarm, pengaturan kelompok telepon, dan pengaturan sms[1]. Selain itu personel terkait dapat melakukan respon balik semacam pengendalian jarak jauh dengan menggunakan pesan singkat dengan format tertentu. Pengendalian jarak jauh tersebut dilakukan untuk mengatasi anomali yang terjadi berdasarkan sistem kendali yang sudah dibangun dan terintegrasi dengan unit monitoring berbasis pesan singkat. Skema dasar prosesmonitoring dan pengendali jarak jauh berbasis sms dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Skema dasar prosesmonitoring dan pengendali jarak jauh berbasis sms.

Sistem Chiller

Siklus sistem pendingin pada chiller yang terdapat di PRR BATAN menggunakan siklus kompresi uap (Vapour Compression Cycle)

dimana dalam siklus tersebut terdapat proses penguapan dalam menyerap panas dengan menggunakan media pendingin (refrigerant). Dalam siklus tersebut digunakan komponen utama yang terdiri dari kompresor, kondensor, katup ekpansi dan evaporator [2]

Kompresor yang digunakan adalah kompresor semi hermetik. Fungsi kompresor adalah untuk

memampatkan media pendingin

(refrigerant)dimana di dalam kompresor terdapat saluran isap dan saluran tekan.Kondesor yang digunakan adalah jenis Air Cooled Condenser

(kondensor berpendingin udara),bentuknya berupa pipa-pipa tembaga yang dikelilingi oleh sirip-sirip alumuniumdandi atasnya terdapat fan kondesor yang berfungsi untuk mengalirkan udara dengan kecepatan tinggi[3]. Katup ekpansi

bertujuan untuk menurunkan tekanan pada media pendingin. Pada chiller yang ada di PRR digunakan katup ekpansi jenis TXV

(Thermostatic Expantion Valve)yang bekerja berdasarkan nilai temperatur dari media pendingin yang terjadi pada evaporator. Sedangkan evaporator atau juga disebut

coolermerupakan tipe direct expantiondimana pipa yang berisi media pendingin bersentuhan langsung dengan air yang bersirkulasi.

Parameter Parameter Chiller

Setiap unit chiller memiliki beberapa parameter seperti return water temperature, leaving water temperature, Suction pressure sysitem 1, Suction pressure system 2, Oil pressure system 1, oil pressure system 2, Discharge pressure system 1, discharge pressure system 2[4].

Parameter tersebut sangat penting untuk selalu dipantau karena unjuk kerja chiller dapat dilihat dari nilai parameter tersebut. Return water temperature merupakan suhu air yang datang dari AHU (Air Handling Unit) menuju ke evaporator.

Leaving water temperature merupakan suhu air yang telah didinginkan oleh evaporator untuk kemudian dikembalikan ke AHU. Oleh karena itu suhu Leaving jauh lebih rendah dibandingkan dengan suhu Return. Suction pressure merupakan tekanan media pendingin (freon) yang masuk ke dalam kompresor.Discharge pressure adalah tekanan media pendingin yang dihasilkan oleh kompresor. Tekanan discharge tersebut harus selalu terjaga agar tidak melebihi batas normal. Selain itu terdapat beberapa parameter yang sangat penting untuk selalu dimonitor statusnya antara lain pompa chiller, fan kondensor, dan kompresor. Ketiga komponen tersebut sering gagal beroperasi tanpa diketahui gejalanya. Tabel 1 menunjukkan beberapa parameter yang dimilki

chiller dan pendukungnya.

Tabel 1. Parameter parameter chiller

No Parameter Keterangan

1 Return Water temperature 1 unit 1 buah 2 Leaving Water Temperature 1 unit 1 buah 3 Suction Pressure 1 Sistem 1 bh 4 Oil Pressure 1 Sistem 1 bh 5 Discharge Pressure 1 Sistem 1 bh 6 % load motor current 1 Sistem 1 bh 7 Heater kompresor 1 unit 1 buah 8 Kontaktor kompresor 1 Sistem 1 bh 9 Kontaktor Fan Kondensor 1 Sistem 2 bh 10 Kontaktor pompa chiller 1 unit 1 buah 11 Suhu motor pompa chiller 1 unit 1 buah

C h i l l e r Alarm M o d u l sms kontrol

3. TATAKERJA (BAHAN DAN METODE) Bahan dan Peralatan

Bahan dan peralatan yang digunakan dalam perancangan monitoring dan kendali jarak jauh berbasis pesan singkat adalah; modul

monitoring dan kendali jarak jauh yang didukung oleh software yang terdapat dalam modul tersebut.

Langkah Perancangan

Langkah-langkah yang dilakukan dalam perancangan adalah; pembuatan blok diagram

monitoring dan kontrol jarak jauh, pembuatan deskripsi sistem chiller yang akan dimonitor dan dikendalikan dari jarak jauh, konfigurasi input, konfigurasi output, pengaturan phone group, pengaturan sms, dan pengaturan alarm group. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Blok Diagram

Blok diagram sistem monitoring dan pengendali jarak jauh berbasis sms dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Blok Diagram sistem

monitoring jarak jauh berbasis sms untuk 1 unit

chiller

Deskripsi

Deskripsi yang dimaksud adalah

gambaran proses yang terjadi pada setiap parameter yang kemudian diolah oleh modul

monitoring untuk kemudian dikirim ke telepon seluler personel terkait dalam bentuk sms. Deskripsi tersebut adalah sebagai berikut;

1. Return water temperature, merupakan input

analog yang akan diolah oleh modul

monitoring sehingga nilai temperature dapat dikirim dalam format sms. Terdapat dua jenis alarm yang dapat diatur untuk input

analog yaitu low alarm dan high alarm.

2. Leaving water temperature adalah input

analog dengan nilai masukan antara 4 mA sampai dengan 20 mA. Nilai tersebut akan dibaca oleh modul untuk diolah agar dapat menampilkan angka derajat suhu untuk kemudian dikirim dalam format sms. Nilai 4 mA merupakan nilai terendah yang dapat mengaktifkan low alarm sedangkan 20 mA adalah nilai tertinggi yang dapat mengaktifkan high alarm. Pada saat alarm

aktif maka akan terkirim sms ke telepon seluler personel terkait.

3. Suction pressure merupakan input analog yang mewakili nilai tekanan yang ada di daerah suction. Biasanya nilai yang mengaktifkan alarm adalah nilai batas bawah (low alarm).

4. Discharge pressure adalah input analog yang mewakili nilai tekanan yang terdapat di daerah discharge. Alarm yang aktif adalah

high alarm.

5. Oil pressure merupakan nilai tekanan pada oli pada saat kompresor beroperasi. Low alarm maupun high alarm dapat aktif. 6. Motor current merupakan input analog yang

mewakili nilai arus pada saat kompresor beroperasi.Nilai arus hanya untuk ditampilkan dalam format sms jika diminta oleh user.

7. Heater kompresor berfungsi menjaga kondisi oli kompresor agar tidak beku. Suhu oli harus berada diatas 40 0C. Alarm akan terjadi pada saat suhu berada di bawah 40 0C (low alarm).

8. Kontak kompresor merupakan input digital yang diperoleh dari kontaktor kompresor yang menyatakan bahwa kompresor telah diberi tegangan.

9. Kontak Fan adalah input digital yang diperoleh dari kontaktor fan kondensor yang menyatakan bahwa fan kondensor sudah diberikan tegangan.

10. Kontak pompa juga merupakan input digital yang menyatakan bahwa pompa sudah diberikan tegangan.

11. Suhu pompa merupakan indikator dari motor pompa chiller. Suhu normal berada pada Return Leaving Suction Discharge Oil Press Motor current Modul Monitoring Kontak Komp. Kontak fan Kontak pompa Suhu pompa Heater komp. Coil Pompa CoilKom p. CoilUtam a CoilFan Kondenser

nilai dibawah 80 0C. Dengan demikian high alarm akan aktif jika suhu motor mencapai 80 0C.

12. Output yang akandikendalikanadalahcoilpompachiller,

coilkompresor, coilkontrolutamadancoil fan kondensor.

Pengaturan inputDigital

Pengaturan inputdigital dilakukan dengan melakukan konfigurasi pada tabel konfigurasi

input seperti gambar 3. Dari deskripsi diketahui terdapat 3 buah input digital yaitu kontak kompresor, kontak fan kondensor dan kontak motor pompa chiller.Disiapkan sebanyak 8 buah

input yang dapat dikonfigurasi yaitu dari X1 sampai dengan X8. Pada pengaturan input digital terdapat bagian deskripsi untuk menampilkan nama atau sebutan sinyal alarmyang akan dimonitor.

Gambar 3. Konfigurasi inputdigital Disiapkan maksimal 40 karakter untuk deskripsi tersebut. Pada kolom”open”akan aktif jika tegangan input berada pada level rendah (0-5V). Hal ini sama dengan keadaan kontak terbuka. Disediakan 15 karakter untuk mengisi bagian ”open” tersebut. Pada kolom ”close” menyatakan status input dimana input akan aktif pada saat tegangan input berada pada level tinggi (8-24V) atau sebanding dengan keadaan kontak tertutup. Jika alarm untuk input kontak kompresor diaktifkan pada posisi “close” seperti gambar 4, maka pada saat modul mendapatkan tegangan 8 – 24 volt alarm akan terjadi dan modul akan

mengirimkan sms ke telepon

seluler.Padasaatkontakterbukamakainput X1

beradapada status normal

sepertiterlihatpadagambar 5.

Sedangkanpadasaatkontaktertutupmakainput X1

berubah status

menjadifaultsepertiterlihatpadagambar 6.

Gambar 4. Digital input X1 Alarm : close

Gambar 5. Status X1 pada saat kontak terbuka

Gambar 6. Status X1 pada saat kontak tertutup Pengaturan Input Analog

Dalam modul monitoring hanya disediakan 4 input analog. Untuk itu dipilih input

analog yang dapat mewakili parameter yang lain, yaitu return water temperature, Leaving water temperature, Suction pressure dan discharge pressure. Solusi lain adalah dengan menambah modul input analog pada modul monitoring. Pengaturan input analog dapat dilihat pada gambar 7.Sedangkan contoh pengaturan input

analog dapat dilihat pada gambar 8.

Gambar 8. Contoh pengaturan input analog A1:

Return water temperature

Terdapat pengaturan nilai low alarm dan high alarm untuk menentukan nilai batas bawah dan nilai batas atas dimana modul akan mengirimkan status dalam bentuk sms pada saat salah satu dari nilai tersebut tercapai. Bila nilai terbaca masih berada pada rentang bawah dan atas maka input

berstatus normal seperti pada gambar 9. High alarm terjadi apabila nilai batas atas tercapai seperti terlihat pada gambar 10. Sedangkan low alarm akan terjadi apabila nilai batas bawah tercapai seperti terlihat pada gambar 11.

Gambar 9. Input analog A1 status normal

Gambar 10. Inputanalog A1 status high alarm

Gambar 11. Inputanalog A1 status low alarm

Pengaturan Output

Pengaturan output dilakukan dengan melakukan konfigurasi pada tabel konfigurasi

output seperti gambar12. Konfigurasi tersebut memungkinkan kita untuk melakukan perubahan status output dengan kontrol melalui sms. Status

output tersebut dapat menjadi ON atau OFF

dengan perintah yang dikirim ke unit monitoring

dan pengendali melalui sms. Terdapat empat buah

output yang dapat dimonitor dan dikendalikan dalam satu unit yaitu Y1-Y4. Setiap output dapat

dirubah namanya sampai dengan 20 karakter. Misalnya Y1 diganti dengan ”Coil pompa” dan seterusnya.

Gambar 12. Konfigurasi output

Pengendalian output jarak jauh dengan sms Fitur pengendalian jarak jauh dengan menggunakan sms dapat digunakan oleh personel terkait untuk memindahkan status outputdari mati menjadi hidup (kontak relay tertutup) atau sebaliknya dari hidup menjadi mati (kontak relay

terbuka). Unit montoring dan pengendali akan memberikan balasan sms setelah status output

berubah. Format sms untuk pengendalian dilakukan dengan format khusus yaitu dengan menggunakan tanda # didepan karakter sms. Contohnya, untuk merubah kontak relay output 1 yang diberi nama ”Coil komp.” menjadi tertutup (hidup), dapat dilakukan dengan mengirim sms ”#on Coil komp.” ke unit monitor dan pengendali. Setelah kontak relay tertutup unit monitor dan pengendali akan megirim sms balasan seperti ”09/05/2011 05:05 Coil komp. ON”

Pengaturankelompoknomortelepongenggam Pengaturan kelompok nomor telepon genggam dibagi menjadi beberapa kelompok yaitu Operation Group, Escalation Group, Authorized Group, dan Forward Number.Operation Group merupakan kelompok yang akan menerima sms alarm pada saat input

digital berubah status (dari terbuka ke tertutup atau sebaliknya). Demikian juga jika input analog berubah status dari normal ke high alarm, high alarm ke normal, normal ke low alarm dan low alarm ke normal. Pengaturan operation group

dapat dilihat pada gambar 13.

Gambar 13. Operation Group

menerima sms alarm ketika perintah pengendalian tidak diterima oleh modul dari nomor telepon genggam yang tertera pada

Operation Group setelah berakhirnya masa tunda

alarm. Pengaturannya dapat dilihat pada gambar 14.

Gambar14.Escalation Group

Authorized Group adalah kelompok yang dapat melakukan permintaan jarak jauh dan mengubah nomor ponsel pada Operation Group, Forward number, dan Authorized Group yang tersimpan dalam memori, dengan menggunakan sms. Pengaturannya dapat dilihat pada gambar 15.

Gambar15.Authorized Group

Forward Numberadalahnomorponsel yang akanmenerimasmsalarmsamaseperti yang diterimaolehoperation group. Setiap sms yang masuk ke modul juga akan diteruskan ke nomor tersebut. Pengaturannyadapatdilihatpadagambar 16.

Gambar 16. Forward Number

Pengaturan SMS

Pengaturan sms meliputi pengulangan pengirimansms, interval pengulangan sms, dan pengiriman sms ketika status kembali normal.

Gambar 17. Pengaturan SMS

Terdapat 5 pilihan pengaturan untuk pengulangan pengiriman sms dengan pilihan maksimal sebanyak 4 kali. Interval pengulangan dapat diatur mulai dari 2 menit sampai dengan 30 menit. Kemudian terdapat pilihan apakah akan dikirim sms apabila keadaan kembali normal. Pengaturan smsdapat dilihat pada gambar 17.

Pengaturan Alarm Group

Gambar 18. Pengaturan Alarm Groupuntuk input

digital

Pada pengaturanalarm group

dimungkinkan untuk melakukan pemilihan kelompok nomor telepon yang akan menerima sms misalkan berdasarkan penanggungjawab masing-masing alat pada saat alat tersebut mengalami anomali (alarm). Pada pengaturan yang lebih mendalam dimungkinkan untuk melakukan shift schedule dengan pemilihan hari maupun pengaturan jam yang dikombinasikan dengan pemilihan kelompok nomor telepon. Pengaturan alarm group dapat dilihat pada gambar 18 dan gambar 19.

Gambar 19. Pengaturan Alarm Groupuntuk input

analog 5. KESIMPULAN

Prinsip kerja modul monitoring dan pengendalian jarak jauh berbasis sms adalah menerima sinyal alarm dari beberapa parameterchiller yang mengalami anomali untuk selanjutnya mengirimkan informasi tersebut

kepada personel terkait melalui sms. Pengendalian dilakukan dengan mengirim sms ke modul dengan format tertentu sesuai output yang akan dikendalikan. Konfigurasi-konfigurasi terkait dengan pengaturan input, pengaturan output,

phone group, pengaturan sms, dan alarm group

dapat dilakukan dengan membuka software yang ada pada modul monitoring dan pengendalian jarak jauh berbasis sms.

6. DAFTAR PUSTAKA

1. Remote Monitoring Controller User Manual Version 2.02 Model : RMC

Available: http://www.picobox.biz, diakses tanggal 2 Juni 2012

2. AgusMaulana, DasarTeknikPendingin, available : http://file.upi.edu, diaksestanggal 24 agustus 2012

3. Jakaria, Sistem Ventilasi dan Tata Udara di Gedung Siklotron, Laporan Kerja Praktek di Bidang Pengembangan Sarana dan Proses P2RR BATAN,Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN, 2005

4. ANONYMOUS, Manual Operation Air Conditioning System, YORK, tidak bertahun