SIMULASI PENANGANAN KEBAKARAN DI GUDANG
PENYIMPANAN GAS LPG MENGGUNAKAN
ATMEGA 8535
1
Sonty Lena, 2Astri Dewi Permatasari
1
Program Studi Teknik Informatika STMIK LPKIA
2Program Studi Teknik Informatika STMIK LPKIA
Jln. Soekarno Hatta No. 456 Bandung 40266, Telp. +62 22 75642823, Fax. +62 22 7564282 Email : sonifajar@gmail.com
Abstrak
Penanganan kebakaran adalah suatu alat yang digunakan untuk mencegah terjadinya kebakaran. Alat ini memberikan informasi dini adanya potensi yang menyebabkan kebakaran, sehingga diharapkan dapat mencegah terjadinya kebakaran.
Untuk merancang sebuah alat simulasi penanganan kebakaran, digunakan mikrokontroler Atmega8535 sebagai komponen utama pengatur alat ini. Mikrokontroler Atmega8535 dipilih karena memiliki ukuran kecil dan handal sehingga sangat cocok untuk ditempatkan di titik titik pendeteksi kebakaran. Alat ini dilengkapi dengan 2 buah sensor sebagai inputan bagi mikrokontroler, penyemprot air untuk memadamkan api, serta satu buah wavecom sebagai pengatur pesan terhadap pemilik. Dalam pembuatan alat simulasi penanganan kebakaran ini, digunakan beberapa software sebagai perancangan. Untuk pemodelan skema alat digunakan Proteus 7, sedangkan sebagai
compiler digunakan Code Vision AVR.
Hasil dari perancangan alat ini adalah sebuah sistem yang mampu mendeteksi api, mendeteksi gas, memberikan peringatan melalui buzzer dan SMS, serta menyediakan pencegahan dini melalui penyemprot air.
Kata kunci : Simulasi Kebakaran, Penanganan Kebakaran, Gas LPG, Atmega8535
1. Pendahuluan
Kebakaran merupakan salah satu sumber bencana yang sering dialami oleh manusia yang menyebabkan kerugian materi maupun non materi. Kebakaran dapat terjadi dimana saja, salah satu contohnya adalah kebakaran yang terjadi di gudang penyimpanan gas LPG (Liquiefied Petroleum Gas).
Kebakaran yang terjadi di gudang ini tentu sangat merugikan dan tak jarang mengakibatkan dampak yang lebih besar bagi daerah di sekitar tempat kebakaran. Dalam penanggulangan masalah kebakaran, banyak sekali ditemukan kesulitan– kesulitan, seperti sulitnya ditemukan sumber api yang menyala, tidak terdeteksinya tanda-tanda akan terjadinya kebakaran, atau tidak tersedianya pemadam api darurat, sehingga api akan terus menjalar ke tempat lain dan kebakaran pun tidak dapat dihindari.
Bahaya kebakaran bisa terjadi di manapun dengan cara apa saja, kapan akan terjadi kebakaran, tidak seorangpun yang tahu karena memang sangat sulit untuk diperkirakan. Salah satu usaha yang dapat dilakukan adalah dengan mengantisipasi kebakaran dengan alat yang dapat bekerja secara otomatis.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka dibutuhkan suatu sistem yang terintegrasi, dimana sistem-sistem ini dapat melakukan pendeteksian api, pendeteksian kebocoran gas, dan menyediakan alat pemadam darurat serta mampu memberikan peringatan potensi kebakaran kepada pengguna.
Adapun permasalahan yang ditemui antara lain adalah:
1. Belum ada sistem pendeteksi api yang bisa menjadi potensi kebakaran di gudang penyimpanan gas LPG.
2. Belum ada sistem pendeteksi kebocoran gas yang bisa menjadi potensi kebakaran di gudang penyimpanan gas LPG.
3. Belum ada sistem pemadam api yang bekerja secara otomatis saat ada api yang terdeteksi. 4. Belum ada sistem yang bisa memberikan
informasi mengenai potensi kebakaran kepada pemilik gudang.
5. Belum ada sistem yang bekerja sebagai peringatan bagi warga sekitar terhadap adanya potensi kebakaran.
Sementara lingkup dan batasan dari pembuatan alat ini adalah sebagai berikut:
1. Sensor MQ2 digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas di ruangan.
2. Mikrokontrolerr yang digunakan adalah tipe Atmega8535.
3. Sensor api yang di gunakan adalah Flame
Detector tiga kaki.
4. Komunikasi antara mikrokontroler dengan wavecom fastrack W1306B menggunakan ATcommand.
5. Sistem komunikasi pada alat detektor akan bekerja jika kedua sensor mendeteksi adanya api atau gas.
Secara umum, pembuatan alat ini memiliki tujuan sebagai berikut:
1. Menyediakan sebuah sistem pendeteksi kebakaran yang mampu mendeteksi keberadaan api.
2. Menyediakan sebuah sistem pendeteksi kobocoran gas yang mampu mendeteksi keberadaan gas dalam kadar tertentu yang berpotensi mengakibatkan kebakaran.
3. Menyediakan sebuah sistem pemadam kebakaran dini yang bekerja secara otomatis saat api terdeteksi.
4. Menyediakan sebuah sistem yang mampu memberikan informasi mengenai potensi kebakaran kepada pemilik dimanapun pemilik berada.
5. Menyediakan sebuah sistem yang mampu memberikan peringatan potensi kebakaran melalui buzzer terhadap warga disekitar.
Dalam pembuatan alat ini, digunakan beberapa cara dalam menghubungkan komponen terhadap mikrokontroler, yaitu ADC (analog to digital converter) dan Serial to TTL.
2. Dasar Teori
2.1 Teori Tentang Permasalahan
Kebakaran di gudang gas LPG biasanya diketahui setelah api sudah membesar dan menghanguskan benda benda disekitar. Kerugian yang diterima jika terjadi kebakaran di gudang ini tidak hanya diderita oleh pemilik gudang saja, namun warga disekitar tempat penyimpanan ini juga mengalami kerugian. Sebagian besar kerugian adalah berupa materi, seperti bangunan yang hancur terbakar, dan benda-benda lain yang berada di sekitar lokasi yang juga ikut terbakar.
Secara umum kebakaran didefinisikan sebagai ”suatu peristiwa oksidasi yang melibatkan tiga unsur yang harus ada, yaitu ; bahan bakar yang mudah terbakar, oksigen yang ada dalam udara, dan sumber energi atau panas yang berakibat menimbulkan kerugian harta benda, cidera, bahkan kematian”. Penyebab kebakaran dapat dikelompokan menjadi dua yaitu karena kesalahan manusia (human error) dan kesalahan teknis (technical error).
Bahaya kebakaran meliputi radiasi panas, asap, ledakan, dan bahaya gas.
suatu kebakaran terjadi ketika material atau benda yang mudah terbakar dengan cukup oksigen atau bahan yang mudah teroksidasi bertemu dengan sumber panas dan menghasilkan reaksi kimia. Untuk membentuk suatu kebakaran maka diperlukan adanya unsur – unsur yang satu sama lain saling mempengaruhi, yaitu panas, bahan bakar, dan oksigen.
Untuk itu, dalam perancangan alat ini digunakan sensor api dan sensor gas sebagai komponen input terhadap mikrokontroler.
2.2 Teori Arsitektur Komputer
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input/output.
Dalam pembuatan alatvini, digunakan mikrokontroler atmega8535. Atmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock. Atmega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.
2.3 Perangkat Input yang Digunakan
Perangkat input yang digunakan adalah flame detector 3 kaki serta sensor gas MQ2. sensor yang telah terhubung dengan atmega8535 akan memberikan satuan nilai jika mendeteksi api atau gas.
2.4 Perangkat Output yang Digunakan
Perangkat output yang digunakan antara lain adalah Wavecom, buzzer, dan penyemprot air.
Wavecom ini berfungsi sebagai pengirim pesan peringatan bagi pengguna melalui sms atau panggilan telepon. Sementara buzzer berfungsi sebagai peringatan tanda bahaya terhadap warga sekitar, dan penyemprot air berfungsi sebagai pemadam api darurat yang bekerja secara otomatis jika terdeteksi api di dalam ruangan.
2.5 Perangkat Lunak yang Digunakan
Dalam pembuatan alat tanning ini digunakan perangkat lunak CodeVision AVR dan Protheus 7 Professional sebagai media penghubung antara program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega8535 yang menggunakan bahasa C.
2.6 Metodologi yang Digunakan
Metodologi yang digunakan dalam perancangan simulasi penanganan kebakaran ini adalah menggunakan Prototyping.
Adapun tahapan dari metode prototyping ini adalah sebagai berikut:
1. Mendengarkan pelanggan
2. Merancang dan Membuat Prototype 3. Uji Coba
2.7 UML
Unified Modelling Languange (UML) adalah sebuah standar bahasa pemodelan yang memungkinkan untuk menspesifikasi, memvisualisasi, membangun dan mendokumentasikan sebuah sistem perangkat lunak. UML mendefinisikan notasi dan syntax/semantik.
Diagram yang dipakai dalam perancangan alat simulasi penanganan kebakaran ini adalah diagram use case, sequence, activity, dan statechart.
3. Analisis dan Perancangan Perangkat Lunak 3.1 Aliran Kerja
3.1.1 Use Case
Gambar 1 Use Case Pendeteksi Kebakaran
Tabel 1 Use Case Scenario Flame Detector Aktif Nama Use Case : Flame Detector Aktif
Deskripsi : Menjelaskan reaksi sistem saat sensor mendeteksi api
Aktor : Api
Kondisi Awal : Flame Detector mendeteksi keberadaan api
Skenario
Aktor Reaksi Sistem
Api yang timbul akan memicu flame detector
Flame detector mendeteksi api Kondisi akhir : Memberikan informasi api
Tabel 2 Use Case Scenario Penyemprot Air Aktif Nama Use Case : Penyemprot Air Aktif Deskripsi : Menjelaskan bagaimana penyemprot air bekerja
Aktor : Api
Kondisi Awal : Flame Detector mendeteksi keberadaan api
Skenario
Aktor Reaksi Sistem
Api memicu flame detector
Mendeteksi api melalui flame detector lalu mengaktifkan penyemprot air
Kondisi akhir : Penyemprot air memadamkan api
Tabel 3 Use Case Scenario Wavecm Aktif Nama Use Case : Wavecom Aktif
Deskripsi : Menjelaskan bagaimana wavecom mengirim pesan
Aktor : Api dan Gas
Kondisi Awal : Api atau gas terdeteksi oleh sensor
Skenario
Aktor Reaksi Sistem
Api memicu flame detector atau Gas memicu sensor MQ2
Mengaktifkan wavecom dan mengirim pesan kepada pengguna Kondisi akhir : Pesan dikirim oleh wavecom kepada pengguna
Tabel 4 Use Case Scenario Menerima Pesan Nama Use Case : Menerima Pesan
Deskripsi : Menjelaskan bagaimana pengguna menerima pesan
Aktor : Pengguna / Pemilik Gudang Kondisi Awal : Pengguna tidak mengetahui adanya api atau gas terdeteksi
Skenario
Aktor Reaksi Sistem
Tidak mengetahui informasi adanya api atau gas yang terdeteksi oleh sistem
Mengirimkan pesan singkat (SMS) kepada pengguna
Kondisi akhir : Pengguna menerima pesan
Tabel 5 Use Case Scenario Sensor MQ2 Aktif Nama Use Case : Sensor MQ2 Aktif
Deskripsi : Menjelaskan reaksi sistem saat gas terdeteksi
Aktor : Gas
adanya gas
Skenario
Aktor Reaksi Sistem
Sensor gas MQ2 mendeteksi gas
Memberikan informasi adanya gas yang terdeteksi
Kondisi akhir : Memberikan informasi adanya gas
Tabel 6 Use Case Scenario Buzzer Aktif Nama Use Case : Buzzer Aktif
Deskripsi : Menjelaskan kinerja buzzer di dalam sistem
Aktor : Api dan Gas
Kondisi Awal : Sensor mendeteksi adanya api atau gas
Skenario
Aktor Reaksi Sistem
Api memicu flame detector atau Gas memicu sensor MQ2
Mengaktifkan buzzer sebagai tanda peringatan terhadap orang sekitar Kondisi akhir : Buzzer aktif sebagai peringatan
3.2 Struktur Organisasi Objek dan Pesan 3.2.1 Sequence Diagram
Gambar 2 Sequence Diagram Flame Detector
Gambar 3 Sequence Diagram Sensor MQ2
3.2.2 Activity Digram
Gambar 4 Activity Diagram
3.3 Pemodelan Perilaku Sistem 3.3.1 State Diagram
Gambar 5 Statechart Diagram
3.4 Pseudocode
Begin Do
If Flame Detector = on then
Penyemprot air = on, Buzzer = on, Wavecom = on If Sensor MQ2 = on then
Buzzer = on, Wavecom = on Loop
End.
4. Analisis dan Perancangan Perangkat Lunak 4.1 Blok Diagram
Gambar 6 Blok Diagram
4.2 Subsistem Perangkat Input 4.2.1 Rangkaian Sensor
Gambar 7 Rangkaian Sensor MQ2 dan flame detector
4.3 Subsistem Perangkat Output 4.3.1 Rangkaian wavecom
Gambar 8 Rangkaian Wavecom
4.3.2 Rangkaian Buzzer
Gambar 9 Rangkaian Buzzer
4.3.3 Rangkaian Penyemprot Air
Gambar 10 Rangkaian Penyemprot Air
4.4 Subsistem Catu Daya
Gambar 11 Rangkaian Catu Daya
4.6 Skema Keseluruhan
Gambar 12 Skema Keseluruhan
5. Implementasi Sistem 5.1 Rencana Implementasi
Gambar 13 Rencana Kegiatan
Gambar 14 Gantt Chart
5.2 Compiling Program
Program bahasa C berekstensi *.c, dirubah menjadi file dengan ekstensi *.hex yang kemudian baru bisa di baca oleh mikrokontroler atmega8535.
5.3 Pengujian Subsistem Perangkat Input 5.3.1 Pengujian Flame Detector
Tabel 7 Pengujian Flame Detector Jarak (cm) Deteksi Api
10 Ya 30 Ya 50 Ya 70 Ya 90 Ya 100 Ya >100 Tidak 5.3.12 Pengujian Sensor MQ2
Tabel 8 Pengujian Sensor MQ2
N o Fungsi yang diuji Cara pengujia n Hasil yang diharapk an Hasil penguji an 1 Kondisi sensor. Memberi kan Sensor menghasil OK
tegangan kan tegangan. 2 Menguji sensor berfungsi atau tidak. Memberi kan gas ke sekitar sensor. Sensor dapat mendetek si. OK 3 Kesesuian perbandin gan perhitung an kalibrasi dari data sensor. kalibrasi sesuai dengan kondsi ruangan. OK
5.4 Pengujian Subsistem Perangkat Output 5.4.1 Pengujian Buzzer
Tabel 9 Pengujian Buzzer
N o Fungs i yang diuji Cara pengujian Hasil yang diharapka n Hasil penguji an 1 Kondi si Buzze r. Memberik an tegangan Buzzer menghasilk an suara. OK
5.4.2 Pengujian Penyemprot Air
Tabel 10 Pengujian Penyemprot Air
N o Fungsi yang diuji Cara pengujia n Hasil yang diharapk an Hasil penguji an 1 Kondisi Penyempr ot. Memberi kan tegangan Motor penggera k berputar. OK 5.4.3 Pengujian Wavecom
Dilakukan bersamaan dengan pengujian sensor. Mengirim pesan saat sensor mendeteksi adanya api atau gas.
Gambar 15 Pengujian Wavecom
5.5 Integrasi Sistem
Menggabungkan seluruh rangkaian dari komponen
Gambar 16 Integrasi Sistem
6 Kesimpulan dan Saran 6.1 Kesimpulan
1. Sistem mampu mendeteksi keberadaan api yang menjadi pemicu kebakaran.
2. Sistem mampu mendeteksi kebocoran gas dalam kadar tertentu.
3. Pemadam api bekerja secara otomatis saat terdeteksi adanya api.
4. Informasi peringatan dini kebakaran dapat diterima pemilik gudang melalui sms dan telepon dimanapun dia berada.
5. Sistem mampu memberikan peringatan dini terhadap potensi kebakaran kepada orang-orang disekitar agar bisa mengantisipasi dengan cepat.
6.2 Saran
1. Diharapkan untuk pengembangan selanjutnya dari alat simulasi pendeteksi kebakaran ini bisa diterapkan di tempat lain, seperti di kawasan permukiman warga dan industri-industri. 2. Untuk bisa terintegrasi dengan media sosial
yang pemilik gunakan, sehingga informasi bisa didapat lebih cepat.
3. Sensor yang digunakan bisa memakai yang lebih sensitif serta memiliki ketahanan yang lebih baik.
Daftar Pustaka:
[1] Hanif Al Fatta. 2007, Analisis dan Perancangan Sistem
Informasi, Penerbit Andi, Jakarta.
[2] Michael Jeese Chonoles, James A. Schardt. 2013, UML
2 For Dummies, penerbit Hobokrn, N.J
[3] Nanang Sulistiyanto. 2008, Pemrograman Mikrokontroler R8C/13, edisi 1, PT Elex Media
Computindo, Jakarta.
[4] Roger S. Pressman. 2010, Rekayasa Perangkat Lunak, Andi, Jogjakarta.
[6] Winarno dan Deni Arifianto. 2011, Bikin Robot itu
Gampang, penerbit kawan pustaka Jakarta.
[7] Asep Kurnia Nenggala. 2007, Pengertian Kebakaran [8] Wardhana. 2006, Mikrokontroler AVR
[9] AVRReos. 2009, CodeVision AVR
[10] Perda DKI No.3 tahun 1992, pengertian kebakaran [11] NFPA (National Fire Protection Association) 1991 [12] Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi No.
