ANALISIS GANGGUAN MELALUI SISTEM AUTOMATIC METER
READING DI PT. PLN (PERSERO) CABANG PEMATANGSIANTAR
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
NADRATUL HASANAH
050801040
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul
: ANALISIS GANGGUAN MELALUI SISTEM
AUTOMATIC METER READING DI PT. PLN
(PERSERO) CABANG PEMATANGSIANTAR
Kategori
:
SKRIPSI
Nama
:
NADRATUL
HASANAH
Nomor Induk Mahasiswa
: 050801040
Program Studi
: SARJANA (S1) FISIKA
Departemen
:
FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
(FMIPA)
UNIVERSITAS
SUMATERA
UTARA
Diluluskan
di
Medan, 22 Juni 2010
Diketahui,
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua
Pembimbing,
Dr. Marhaposan Situmorang
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980131003
NIP. 195510301980131003
PERNYATAAN
ANALISIS GANGGUAN MELALUI SISTEM AUTOMATIC METER
READING DI PT. PLN (PERSERO) CABANG PEMATANGSIANTAR
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, 22 Juni 2010
PENGHARGAAN
Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, dengan cinta kasih dan
limpah karunia-Nya penyelesaian Skripsi ini dapat diselesaikan dalam waktu yang
telah ditetapkan.
Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Dr. Marhaposan
Situmorang dan Bapak Drs. Nasir Saleh M.Eng,Sc , selaku dosen pembimbing yang
sangat berperan serta dalam penyelesaian tulisan ini, yang telah banyak memberikan
bimbingan serta panduan untuk menyempurnakan tulisan ini. Ucapan terima kasih
juga saya ucapkan kepada Bapak DR.Marhaposan Situmorang dan Ibu
Dra.Justinon,M.Si selaku ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU serta
kepada semua dosen di Departemen Fisika FMIPA USU yang dengan tulus
memberikan pelajaran dan bimbingan yang sangat berguna bagi penulis.
Ucapan Terima kasih saya sampaikan kepada seluruh Staff di bagian AMR di
PT. PLN (Persero) cabang Pematangsiantar yang sudah memberikan saya kesempatan
untuk melakukan Riset/Penelitian sampai selesai. Terkhusus kepada pembimbing saya
Bapak Isnaidi dan karyawan di bagian AMR yang sudah begitu banyak membantu
sampai terselesaikannya skripsi ini dengan baik.
Akhirnya tidak terlupakan dan yang paling teristimewa kepada Bapak saya
Drs M. Arifin Tanjung Mama saya Rosnilawaty yang selalu mendoakan dan
memberikan support, materil dan dukungan yang luar biasa kepada saya. Abang
TAufik dan Bang Dayat, kakak sayaNursaadah adik saya ulfa, anis fadhlan dan
habib yang selalu mendukung,memberikan arahan/saran kepada saya dalam
menyelesaikan skripsi saya ini. Juga kepada teman – teman Fisika Angkatan 2005
yang telah banyak membantu Mawaddah, Meta, Widya, Azmah , Fadhlani, dan
Listika yang menjadi partner terbaik dalam menjalani riset/penelitian. Tak lupa yang
Teristimewa kepada orang yang sangat saya Cintai dan Sayangi Muhammad Yusuf
yang selalu memberikan kasih sayang dan perhatian yang sangat berarti bagi saya.
Tuhan Yesus memberkati kita semua. Amin
ABSTRAK
Sistem AMR terdiri dari control center, media komunikasi dan meter elektronik yang
merupakan suatu sistem pembacaan data - data meter secara otomatis yang dapat
dimanfaatkan untuk keperluan pemantauan, dan pengendalian pasokan energi kepada
pelanggan, demikian pula untuk mendukung keperluan administrasi dan penagihan.
Dengan menggunakan sistem AMR ini dapat diketahui dan di deteksi gangguan -
gangguan yang terjadi dalam pengoperasiannya. baik itu gangguan yang terjadi di
meter elektronik maupun gangguan - gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik,
misalnya pada generator ataupun transformatornya.
ANALYSIS DISTURBANCE BY AUTOMATIC METER READING SYSTEM
AT PT. PLN (PERSERO) BRANCH OF PEMATANGSIANTAR
ABSTRACT
AMR system consists of the control center, communications media and electronic
meters which is a data reading system - automatic meter data that can be used for
purposes of monitoring, and controlling the energy supply to customers, as well as to
support the administrative and billing purpose.
By using this AMR system can be known and the detection of disturbances that occur
in the operation. whether disruption occurred in the electronic meters and disturbances
- disturbances that occur in electric power systems, such as the generator or
transformer.
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan………... i
Pernyataan ……….
ii
Penghargaan………. iii
Abstrak………. iv
Abstract……… v
Daftar Isi………..
vi
Daftar Gambar………....
viii
Daftar Tabel………. ix
Daftar Singkatan ……….
x
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1
Latar belakang………..
1
1.2
Batasan Masalah………...
2
1.3
Tujuan Penelitian……….
2
1.4
Manfaat Penelitian………...
2
1.5
Sistematika Penulisan………..
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Defenisi dan Macam Gangguan ……….
4
2.2 KWH Meter ………....
5
2.3 MODEM ………...
10
2.4 GSM..………...
14
2.5 GPRS………...
20
2.6 PSTN………
23
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian ………..
27
3.2 Sistem AMR..………
27
3.2 1 Meter AMR…...………..
28
3.2.2 Control Center AMR……...………
30
3.2.3 Media Komunikasi Sistem AMR…...……….
37
3.3 Sumber Data……….
41
3.4
Instrumen Pengumpul Data……….
41
3.5
Teknik Pengolahan dan Analisa Data……….
41
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis DLPD AMR………
44
4.2 Pencegahan Gangguan ……….
60
4.3 Aplikasi Sistem AMR………..
62
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan………..
66
5.2 Saran………
67
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar
2.1
KWH
Meter
Analog
6
Gambar 2.2
Diagram Skematik Meter Digital
7
Gambar 2.3 Modem Eksternal dan Modem Internal
12
Gambar 2.4
Model Pembagian Sel pada Sistem GSM
16
Gambar
2.5
Arsitektur
Jaringan
Sistem
GSM
17
Gambar
2.6
Jaringan
GPRS 22
Gambar
3.1
Sistem
AMR
28
Gambar
3.2
Konfigurasi
Control
Center
AMR
31
Gambar 3.3 Diagram alir proses pembacaan data meter
di Control Center AMR
35
Gambar 3.4 Komunikasi PSTN ke GSM
38
Gambar 3.5 Komunikasi GSM – GSM pada Sistem AMR
40
Gambar 4.1 Grafik Kesalahan dalam Pengawatan
46
Gambar 4.2 Grafik Tegangan per fasa pada Tegangan Lebih
49
Gambar 4.3 Grafik Tegangan Per Fasa Pada Tegangan Terlalu Rendah
51
Gambar 4.4 Grafik Tegangan dan Arus tiap fasa pada Arus Tidak Seimbang
53
Gambar 4.5 Grafik Arus Per Fasa
Pada
Arus
Berlebih
55
Gambar 4.6 Meter Elektronik Setiap Pengukuran
62
Pembangkit,Distribusi, Transmisi , Pelanggan
Gambar 4.7
Susut di Transmisi atau
di
Distribusi
63
Gambar 4.8
Indikasi Susut di Jaringan
Tegangan
Rendah
64
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel
4.1
Data
Kesalahan
Pengawatan
44
Tabel
4.2
Analisa
Reverse
Energy
45
Tabel
4.3
Data
Tegangan
Lebih
47
Tabel
4.4
Data
Tegangan
Terlalu
Rendah
50
Tabel
4.5
Data
Arus
Tidak
Seimbang
52
Tabel
4.6
Data
Arus
Berlebih
54
Tabel 4.7
Data Energi Reaktif
Tidak
Terdeteksi 56
Tabel 4.8
Data Penggunaan Beban Berlebih
57
DAFTAR SINGKATAN
AMR
: Automatic Meter Reading
AuC
: Autentification Center
BSC
: Base Station Center
BSS
: Base Station Sub-System
BTS
: Base Tranceiver Station
CC
: Control Center
CS
: Coding Scheme
DB
:
Database
DLPD
: Data Langganan yang Perlu Diperhatikan
DPLC
: Digital Power Lines Communication
DTU
: Data Terminal Unit
EC
:
Embedded
Concentrator
EIR
: Equipment Identity Registration
FEC
: Front End Concentrator
FTP
: File Transfer Protokol
GGSN
: Gateway GPRS Support Node
GPRS
: General Packet Radio Service
GSM
: Global System for Mobile
HLR
: Home Location Register
KWH
: Kilo Watt Hour
KVA
: Kilo Volt Ampere
KVARH
: Kilo Volt Ampere Reactive Hour
LWBP
: Lewat Waktu Beban Puncak
ME
: Meter Elektronik
MS
: Mobile Station
PMT
: Pemutus Tenaga
PSTN
: Public Switch Telephone Network
RTC
: Real Time Clock
SGSN
: Service GPRS Support Node
SIM
: Subcriber Identity Module
SUTM
: Saluran Udara Tegangan Menengah
SUTR
: Saluran Udara Tegangan Rendah
SUTT
: Saluran Udara Tegangan Tinggi
WBP
: Waktu Beban Puncak
ABSTRAK
Sistem AMR terdiri dari control center, media komunikasi dan meter elektronik yang
merupakan suatu sistem pembacaan data - data meter secara otomatis yang dapat
dimanfaatkan untuk keperluan pemantauan, dan pengendalian pasokan energi kepada
pelanggan, demikian pula untuk mendukung keperluan administrasi dan penagihan.
Dengan menggunakan sistem AMR ini dapat diketahui dan di deteksi gangguan -
gangguan yang terjadi dalam pengoperasiannya. baik itu gangguan yang terjadi di
meter elektronik maupun gangguan - gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik,
misalnya pada generator ataupun transformatornya.
ANALYSIS DISTURBANCE BY AUTOMATIC METER READING SYSTEM
AT PT. PLN (PERSERO) BRANCH OF PEMATANGSIANTAR
ABSTRACT
AMR system consists of the control center, communications media and electronic
meters which is a data reading system - automatic meter data that can be used for
purposes of monitoring, and controlling the energy supply to customers, as well as to
support the administrative and billing purpose.
By using this AMR system can be known and the detection of disturbances that occur
in the operation. whether disruption occurred in the electronic meters and disturbances
- disturbances that occur in electric power systems, such as the generator or
transformer.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pada proses pencatatan meter listrik, PLN memanfaatkan tenaga petugas untuk
mendatangi rumah pelanggan dan mencatat data pemakaian energi listrik yang ada
pada KWH meter. Apabila rumah pelanggan yang dikunjungi tersebut kosong, maka
proses pencatatan tidak dapat dilakukan. Selain itu pada proses pencatatan secara
manual tersebut seringkali terjadi kesalahan yang merugikan pihak pelanggan. Oleh
karena itu, diperlukan suatu sistem baru yang mampu mengatasi beberapa masalah
diatas.
Sistem Automatic Meter Reading (AMR) merupakan sistem pembacaan meter
yang relatif baru baik di Indonesia maupun dinegara lain bahkan dinegara – negara
maju seperti di Eropa. Uji coba sistem AMR di Indonesia dilakukan pada tahun 2000
- 2002 di Jawa Barat. Pada tahun 2003 pengembangan sistem AMR secara lebih
komprehensif dilanjutka di Jawa Barat dan Banten. Pada tahap ini dikembangkan
program – program aplikasi yang lebih mengarah pada kesesuaian dengan proses
bisnis distribusi PLN. Dan untuk Wilayah Sumatera Utara sistem AMR mulai
dioperasikan pada tahun 2008.
Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan membahas tentang Sistem
Automatic Meter Reading (AMR) yang digunakan di PT PLN (Persero)
Pematangsiantar, khususnya mengenai gangguan yang terjadi dalam
pengoperasiannya melalui rekaman data dari meter elektronik.
1.2
Batasan Masalah
Dalam penelitian ini ditentukan beberapa batasan permasalahan yang dimaksudkan
agar tidak terjadi penyimpangan dan perluasan pokok permasalahan keluar dari topik
sebenarnya.
1.
Penelitian ini membahas gangguan yang terjadi pada sistem AMR melalui data –
data yang direkam di meter elektronik.
2.
Penelitian ini membahas gangguan – gangguan yang terjadi pada sistem AMR
yaitu kesalahan pengawatan, tegangan terlalu tinggi, tegangan terlalu rendah,
arus tidak seimbang, arus berlebih, energy reaktif tidak terdeteksi, penggunaan
beban yang melebihi daya kontrak, dan perbedaan waktu serta usaha
pencegahan terhadap gangguan yang terjadi.
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1.
Mengetahui gangguan yang terjadi dalam pengoperasian meter elektronik
2.
Mengetahui usaha pencegahan terhadap gangguan yang terjadi
3.
Mengetahui aplikasi dari sistem Automatic Meter Reading
1.4
Manfaat Penelitian
2.
Pembaca, memberi pemahaman terhadap pembaca tentang sistem AMR dan
menjadi bahan rujukan untuk penelitian selanjutnya.
3.
Penulis, melalui setiap proses yang dikerjakan dalam penelitian ini diharapkan
dapat menambah wawasan dan pengetahuan penulis sendiri.
1.5
Sistematika Penulisan
Adapun sistematika dalam penyusuna tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentang latar belakang, batasan masalah, tujuan penelitian,
manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menguraikan tentang defenisi gangguan, meter analog, meter digital, GSM,
PSTN, CDMA dan modem.
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi tentang metode yang digunakan dalam melakukan penelitian, sumber
data, tentang sistem AMR, dan cara melakukan analisa.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menguraikan tentang analisis terhadap gangguan yang terjadi pada sistem
AMR, usaha pencegahan gangguan yang terjadi dan penjelasan tentang aplikasi sistem
AMR.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Defenisi dan Macam Gangguan
Bagi para pelanggan tenaga listrik terputusnya penyediaan tenaga listrik terasa sebagai
hal yang mengganggu kegiatannya atau mengganggu kenyamanannya (dalam bahasa
Inggris disebut convendency). Gangguan penyediaan tenaga listrik tidak dikehendaki
oleh siapapun, tetapi merupakan kenyataan yang tidak dapat dihindarkan oleh
karenanya usaha – usaha perlu dilakukan untuk mengurangi jumlah gangguan.
Yang dimaksud dengan gangguan dalam operasi sistem tenaga listrik adalah kejadian
yang menyebabkan bekerjanya relay dan menjatuhkan Pemutus Tenaga (PMT) diluar
kehendak operator, sehingga menyebabkan putusnya aliran daya yang melalui PMT
tersebut. Untuk bagian sistem yang tidak dilengkapi dengan PMT misalnya yang
diamankan dengan sekering, maka gangguan adalah kejadian yang menyebabkan
putusnya (bekerjanya) sekering.
Ada gangguan yang menyebabkan kerusakan namun sebagian besar tidak
menimbulkan kerusakan dalam arti tidak ada alat yang perlu diperbaiki terlebih
dahulu untuk dapat dioperasikan kembali sebagai akibat terjadinya gangguan.
arti bahwa PMT tidak akan trip kembali. Gangguan temporer yang terjadi berkali –
kali dapat menyebabkan timbulnya kerusakan peralatan dan akhirnya menimbulkan
gangguan permanen sebagai akibat timbulnya kerusakan pada peralatan tersebut.
2.1.1 Faktor – faktor Penyebab Gangguan
Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang melibatkan banyak komponen dan
sangat kompleks. Oleh karena itu, ada beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya
gangguan, antara lain sebagai berikut :
a.
Faktor Manusia
Faktor ini terutama menyangkut kesalahan atau kelalaian dalam memberikan
perlakuan pada sistem. Misalnya salah menyambungkan rangkaian, keliru
dalam mengkalibrasi suatu piranti pengaman, dan sebagainya.
b.
Faktor Internal
Faktor ini menyangkut gangguan – gangguan yang berasal dari sistem itu
sendiri. Misalnya usia pakai, keausan, dan sebagainya. Hal ini bisa mengurangi
sensitivitas relai pengaman, juga mengurangi daya isolasi peralatan listrik
lainnya.
c.
Faktor Eksternal
Faktor ini meliputi gangguan – gangguan yang berasal dari lingkungan di
sekitar sistem. Misalnya cuaca, gempa bumi, banjir, dan sambaran petir.
Disamping itu ada kemungkinan gangguan dari binatang, misalnya gigitan
tikus, burung, kelelawar, ular dan sebagainya.
2.2 KWH
METER
2.2.1
KWH Meter Analog
Penggunaan daya di Indonesia menggunakan satuan kilowatt hour, dimana KWH
adalah sama dengan 3.6 MJ. Bagian utama dari sebuah KWH meter adalah kumparan
tegangan, kumparan arus, piringan aluminium, magnet tetap dan gear mekanik yang
mencatat jumlah perputaran piringan aluminium. Apabila meter dihubungkan ke daya
satu fasa maka piringan mendapat torsi yang dapat membuatnya berputar seperti
motor dengan tingkat kepresisian yang tinggi. Berikut merupakan gambar KWH
meter analog
Gambar 2.1 KWH Meter Analog
yang dinyatakan dengan satuan Watt. Sedangkan daya reaktif dapat diketahui
besarnya dengan menggunakan alat ukur Var meter. Untuk pemakaian pada rumah,
biasanya hanya menggunakan KWH meter.
2.2.2
KWH Meter Digital /Meter Elektronik
Meter Elektronik dirancang sebagai meter multifungsi yang mampu mengukur energi
aktif (KWH), energi reaktif (kvarh) baik total maupun masing – masing fasa, dan
parameter sesaat seperti tegangan, arus, faktor daya, daya aktif, daya reaktif, daya
untuk masing – masing fasa. Meter elektronik merupakan sebuah alat ukur besaran
listrik yang bekerja berdasarkan prinsip elektronik (pulsa) untuk memantau pasokan
energi (KWH) ke pelanggan baik yang secara langsung (instantaneous) atau yang
sudah tersimpan dalam memori meter.
Diagram Skematik meter elektronik :
Meter AMR dilengkapi dengan modem komunikasi DPLC (Digital Power
Line Communication) yang terdapat didalam meter dan port komunikasi serial RS-232
untuk keperluan setting meter dan Automatic Meter Reading secara remote melalui
media komunikasi PSTN, GSM, CDMA.
Meter AMR juga dilengkapi dengan fasilitas TusBung, yang berupa power relay
didalam unit tersebut. Dengan demikian dimungkinkan untuk memutus dan
menyambung beban pelanggan secara remote baik melalui DPLC modem maupun
melalui port komunikasi serial RS-232. Setiap perintah TusBung secara otomatis
disimpan di event log.
Meter AMR dilengkapi dengan kemampuan mendeteksi tampering dan kesalahan
dalam pemasangan meter, misalnya mendeteksi jika cover meter terbuka, missing
phase atau urutan fasa terbalik.
Pada Meter AMR juga terdapat Real Time Clock (RTC) yang digunakan untuk
mengontrol tarif dan stamping waktu untuk data load survey dan event log. RTC
dilengkapi dengan backup battery yang menjaga RTC selama catu daya hilang (mati),
yang mampu bertahan hingga 2 tahun. Ketidak-akurasian RTC adalah sekitar 0,5
menit/bulan.
Pada umumnya meter elektronik memiliki empat buah modul :
a.
Measurement Modul
Meter elektronik mengukur tegangan per fasa, arus per fasa, daya aktif, daya
reaktif, daya semu, factor daya dll.
b.
Comunication modul
Meter Elektronik menyediakan modul komunikasi untuk memudahkan
pembacaan atau konfigurasi setting meter tersebut dari melalui PC ke meter
elektronik.
Komunikasi dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu secara local atau remote reading
(dial up) jarak jauh seperti contoh sebagai berikut :
1.
Local Communication (optical)
2.
Local Communication RS 232 atau RJ-45
c.
Processor Modul
Modul ini berfungsi sebagai processor dari meter. Processor Modul atau disebut juga
Memory back up merupakan tempat penyimpanan data load profile, stand billing
reset, event log, dalam interval waktu – waktu yang telah ditentukan.
1.
Load Profile adalah rekaman hasil pengukuran energi yang dapat dihitung oleh
meter dalam interval waktu yang ditentukan.
2.
Billing Reset adalah energi yang terukur selama selang waktu 1 (satu) bulan
yang merupakan nilai untuk penghitungan tagihan kepada pelanggan.
3.
Event Log adalah rekaman seluruh kejadian yang dialami oleh meter dengan
tidak memperhitungkan interval waktu.
Dan kapasitas atau banyaknya data yang bisa diambil sesuai dengan besarnya memori
pada meter dan interval waktu yang ditentukan.
d.
LCD Display Modul
Merupakan tampilan parameter – parameter yang ada pada meter sesuai dengan
setting LCD Meter. Pada display meter elektronik ditampilkan :
a.
Nilai dan besaran parameter yang diukur
b.
Kode atau Register
c.
Informasi atau keterangan pelanggan
Parameter yang ditampilkan terdiri dari beberapa item yang mana interval waktu
tampilan diatur sedemikian rupa . misalnya 8 detik per item untuk tampilan isi maka
secara otomatis akan berganti ke item berikutnya, dan seterusnya.
Kelompok tampilan meter elektronik :
a.
Parameter pengukuran saat ini (instant)
b.
Parameter pengukuran yang lalu
c.
Informasi atau keterangan pelanggan
Fasa, Frekuensi, Daya Aktif Tiap Fasa, Daya Reaktif Tiap Fasa, Daya Tiap FAsa,
KVA Max, Faktor Daya Tiap Fasa, Tanggal dan Jam, Pesan Pendek
2.3
MODEM
Modem merupakan singkatan dari modulator-demodulator. Modulator merupakan
bagian yang mengubah sinyal informasi kedalam sinyalpembawa(Carrier) dan siap
untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan signal
informasi (yang berisi data atau pesan) dari signal pembawa (carrier) yang diterima
sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik.
2.3.1
Cara Kerja Modem
2.3.2 Kecepatan Modem
Kecepatan sebuah modem diukur dengan satuan bps (bit per second) atau kbps (kilobit
per second). Besarnya bervariasi, antara 300 bps hingga 56,6 kbps, namun kecepatan
yang umum digunakan dewasa ini berkisar antara 14.4 hingga 56,6 kbps. Makin tinggi
kecepatannya tentunya makin baik karena akan mempersingkat waktu koneksi dan
menghemat biaya pulsa telepon. Kecepatan koneksi juga sangat bergantung pada
kualitas saluran telepon yang digunakan. Modem 56,6 kbps biasanya sangat jarang
bisa mencapai kecepatan puncaknya. Umumnya koneksi tercepat yang bisa dicapai
lewat saluran telepon konvensional adalah berkisar antara 45-50 kbps untuk
downstream, tergantung jarak dari sentral saluran telepon yang digunakan (makin
dekat tentunya makin baik), sedangkan untuk upstream maksimal hanya sebesar 33.6
kbps. Hal ini berkaitan dengan keterbatasan saluran telepon yang memang pada
dasarnya tidak dirancang untuk komunikasi data berkecepatan tinggi.
Modem terbaru berbasis teknologi High Speed Downlink Packet Access
(HSDPA) yang lebih dikenal dengan sebutan 3,5G. Modem ini menyediakan fasilitas
akses data. Dengan kecepatan sampai 3,6 Megabyte per second (Mbps) sepuluh kali
lupat kecepatan akses modem 3G di 384 Kbps. Ada 4 (empat) operator GSM yang
menawarkan Modem HSDPA, yakni Indosat,Telkomsel, XL dan Axis.
2.3.2
Jenis – Jenis Modem
Gambar 2.3 Modem eksternal 28.8kbps serial-port modem dari Motorola Modem
Internal 56kbps PCIslot.
2.3.2.1
Modem Eksternal dan Internal
Seperti namanya, perangkat modem eksternal berada diluar CPU. Modem eksternal
dihubungkan ke CPU melalui port COM atau USB. Modem jenis ini biasanya
menggunakan sumber tegangan terpisah berupa adaptor. Keuntungan penggunaan
modem jenis ini adalah portabilitasnya yang cukup baik sehingga gampang
dipindah-pindah untuk digunakan di komputer lain. Disamping itu dengan menggunakan
modem eksternal, tidak perlu ada slot ekspansi yang dikorbankan sehingga bisa
dipakai untuk keperluan lain, terutama apabila mainboard yang digunakan hanya
menyediakan sedikit slot ekspansi. Modem eksternal juga dilengkapi dengan lampu
indikator yang memudahkan kita untuk memonitor status modem. Kerugiannya,
harganya lebih mahal dibandingkan dengan modem internal. Modem eksternal juga
membutuhkan tempat tersendiri untuk menaruhnya meskipun kecil.
dihubungkan dengan kartu Ethernet, ditempatkan di slot PCI komputer yang
disediakan oleh koneksi intenet broadband ke pengguna. Memang benar jika anda
memilih koneksi Ethernet. Akan tetapi anda tidak akan membutuhkannya jika pilihan
anda menggunakan koneksi USB. Modem kabel menggunakan sumbu kabel jaringan
televisi untuk menyediakan bandwitdth yang hebat dibandingkan modem komuter dial
up. Akses yang benar-benar cepat ke Web yang disediakan oleh modem kabel dengan
transmisi downstream hingga 38 Mbits/s dan transmisi upstream hingga 1 Mbits/s.
besaran transmisi ini berubah-rubah tergantung jumlah pengguna karena pembagian
bandwith yang menggunakan teknologi kabel ini.
Modem DSL (DIgital Subscriber Line) secara eklusif digunakan untuk koneksi
dari telepon kantor yang dipindahkan ke pengguna. Teknologi ini, tersedia dan
seringkali dipakai, dipisahkan dalam dua kategori utama :
1.
ADSL (Asymetric Digital Subcriber Line) mendukung transmisi downstream
dari 1,5 Mbits/s hingga 9 Mbits/s dan transmisi upstream hingga 3 Mbps.
Menggunakan jalur kabel telepon namun menggunakan frekuensi yang berbeda
sehingga, telepon masih dapat digunakan walau terhubung ke internet, bebas
gangguan dan cepat. Contohnya Telkom speedy.
2.
SDSL (Symetric Digital Subcriber Line), biasanya digunakan di Eropa dan
mempunyai besaran downstream dan upstream data yang sama yaitu sekitar 128
Kbits/s.
internal tidak menggunakan sumber tegangan sendiri hingga harus dicatu dari power
supply pada CPU. Panas dari komponen-komponen dalam rangkaian modem internal
juga akan menambah suhu dalam kotak CPU.
2.3.2.2
Modem Berbasis Hardware dan Software
Disamping kedua pembagian diatas, kita juga mengenal istilah hardware atau software
modem. Modem yang bekerja secara hardware menggunakan chip khusus untuk
menangani fungsi-fungsi komunikasi data, sedangkan pada software modem,
pekerjaan ini diambil alih oleh sebuah program driver. Penggunaan software modem
akan cukup membebani kerja CPU, dan dengan demikian tentunya memerlukan
sistem dengan processor yang cepat (disarankan minimal menggunakan processor
Pentium 200 Mhz). Penurunan performa akan sangat terasa saat menggunakan modem
jenis ini. Sebuah mesin berbasis Celeron 400 misalnya, hanya mampu bekerja
layaknya PC Pentium Classic saat online dengan memanfaatkan software modem.
Secara fisik hampir tidak ada ciri yang menyolok yang membedakan antara kedua
jenis modem ini. Namun demikian, dewasa ini hampir seluruh modem internal
berbasis PCI yang ada di pasaran adalah software modem. Modem jenis ini umumnya
dijual dengan harga yang jauh lebih murah dibanding dengan modem berbasis
hardware. Karena faktor ketersediaan driver, maka software modem umumnya hanya
bisa bekerja di lingkungan OS Windows sehingga jenis modem ini juga sering disebut
sebagai Winmodem.
2.4
GSM
GSM (Global System for Mobile) adalah sebuah teknologi komunikasi bergerak yang
tergolong dalam generasi kedua (2G). Perbedaan utama sistem 2G dengan teknologi
sebelumnya terletak pada teknologi digital yang digunakan. Keuntungan teknologi
generasi kedua dibanding dengan teknologi generasi pertama antara lain ialah :
saat user tersebut tidak mengirimkan informasi, kanal dapat digunakan oleh user
lain. Hal ini berlawanan dengan teknologi FDMA yang digunakan pada generasi
pertama.
b.
Teknologi yang dikembangkan di negara – negara yang berbeda merujuk
pada standar Internasional sehingga sistem pada negara – negara yang berbeda
tersebut masih tetap compatible satu dengan lainnya sehingga dimungkinkannya
roaming antar negara.
c.
Dengan menggunakan teknologi digital, service yang ditawarkan menjadi
lebih beragam, dan bukan hanya sebatas suara saja, tapi juga memungkinkan
diimplementasikannya service – service yang berbasis data, seperti SMS, dan
juga pengiriman data dengan kecepatan rendah.
d.
Penggunaan teknologi digital juga menjadikan keamanan sistem lebih baik.
2.4.1
Spesifikasi Umum sistem GSM
Spesifikasi Teknis :
a.
Uplink 890 MHz – 915 MHz
b.
Downlik 935 MHz – 960 MHz
c.
Duplex Spacing 45 MHz
d.
Carrier Spacing 200 MHz
e.
Modulasi GMSK
f.
Metode akses FDMA – TDMA
2.4.2
Bandwith
Bandwith yang dialokasikan untuk tiap frekuensi pembawa pada GSM adalah sebesar
200 kHz. Pada kenyataannya, bandwith sinyal tersebut lebih besar dari 200 kHz,
bahkan setelah dilakukan pemfilteran pun hal itu tetap terjadi. Akibatnya sinyal akan
memasuki kanal – kanal disebelahnya. Jika pada satu sel terdapat BTS dengan
frekuensi pembawa yang sama atau bersebelahan kanal, maka akan terjadi interferensi
akibat overlapping tersebut. Begitu juga sel – sel yang bersebelahan memiliki
frekuensi pembawa sama atau berdekatan. Alasan inilah yang menyebabkan mengapa
dalam satu sel atau antara sel – sel yang berdekatan tidak boleh menggunakan kanal
yang sama atau berdekatan.
2.4.3
Pembagian sel
[image:30.595.250.382.580.704.2]Pembagian area dalam kumpulan sel- sel merupakan prinsip penting GSM sebagai
sistem telekomunikasi selular. Sel – sel tersebut di modelkan sebagai bentuk
heksagonal seperti gambar berikut. Tiap sel mengacu pada satu frekuensi pembawa/
kanal. Pada kenyataannya jumlah kanal yang dialokasikan terbatas, sementara jumlah
sel bisa saja berjumlah sangat banyak. Untuk memenuhi hal ini, dilakukan teknik
pengulangan frekuensi (frekuensi use). Pada gambar terlihat contoh frekuensi
re-use dengan jumlah kanal 7 buah. Antara sel – sel yang berdekatan frekuensi yang
digunakan tidak boleh bersebelahan kanal atau bahkan sama.
Secara umum, network elemen dalam arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi :
1.
Mobile Station (MS)
[image:31.595.108.496.228.491.2]2 Base Station Sub-System (BSS)
3.
Network Sub-System (NSS)
4.
Operation ans Support System
Gambar 2.5. Arsitektur Jaringan Sistem GSM
1.
Mobile Station (MS)
Mobile Station (MS) adalah perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk
melakukan pembicaraan. Secara umum sebuah Mobile Station terdiri dari :
a.
Mobile Equipment (ME) atau handset atau modem
Mobile Equipment (ME) atau handset adalah perangkat GSM yang berada di sisi
IMEI ini disimpan oleh EIR untuk keperluan authentifikasi, apakah mobile equipment
yang bersangkutan diizinkan untuk melakukan hubungan atau tidak.
b.
Subscriber Identity Module (SIM) atau Sim Card
Subscriber Identity Module (SIM) adalah sebuah smart card yang berisi seluruh
informasi pelanggan dan beberapa informasi service yang dimilikinya. Mobile
Equipment (ME) tidak dapat digunakan tanpa ada SIM card di dalamnya, kecuali
untuk panggilan emergency (SOS) dapat dilakukan tanpa menggunakan SIM card.
2. Base Station Sub-System (BSS)
Secara umum Base Station Sub-System terdiri dari BTS (Base Transceiver Station)
dan BSC (Base Station Controller).
a.
Base Transceiver Station (BTS)
BTS adalah perangkat GSM yang berhubungan langsung dengan MS. BTS
berhubungan dengan MS melalui air interface. BTS berfungsi sebagai pengirim dan
penerima sinyal komunikasi dari/ke MS yang menyediakan radio interface antara MS
dan jaringan GSM. Karena fungsinya sebagai penerima maka bentuk fisik sebuah BTS
adalah tower dengan dilengkapi antena sebagai transceiver. Sebuah BTS dapat
mengcover area sejauh 35 km. Area cakupan BTS ini disebut dengan cell. Sebuah cell
dapat dibentuk oleh sebuah BTS atau lebih, tergantung dari bentuk cell yang
diinginkan.
b.
Base Station Controller (BSC)
BSC adalah perangkat yang mengontrol kerja BTS – BTS yang secara hirarki
berada di bawahnya. BSC merupakan interface yang menghubungkan antara BTS dan
MSC (Mobile Switching Center).
3.
Network Sub-System
a.
Mobile Switching Center (MSC)
b.
Home Location Register (HLR)
HLR adalah network elemen yang berfungsi sebagai sebuah database untuk
penyimpan semua data dari informasi mengenai pelanggan yang tersimpan secara
permanen, dalam arti tidak tergantung pada posisi pelanggan. HLR bertindak sebagai
pusat informasi pelanggan yang setiap waktu akan diperlukan oleh VLR untuk
merealisasi terjadinya komunikasi pembicaraan. VLR selalu berhubungan dengan
HLR dan memberikan informasi posisi terakhir dimana pelanggan berada. Informasi
lokasi ini akan di update apabila pelanggan berpindah dan memasuki coverage atau
suatu MSC yang baru.
c.
Visitor Location Register (VLR)
VLR adalah network elemen yang berfungsi sebagai sebuah database yang
menyimpan data dan informasi pelanggan, dimulai pada saat pelanggan memasuki
suatu area yang bernaung dalam wilayah MSC VLR (setiap MSC VLR (Setiap MSC
akan memiliki VLR sendiri) tersebut melakukan roaming. Informasi pelanggan yang
ada di VLR ini pada dasarnya adalah copy-an dari informasi pelanggan yang ada di
HLR-nya. Adanya informasi mengenai pelanggan dalam VLR memungkinkan MSC
untuk melakukan hubungan baik incoming (panggilan masuk) dan outgoing
(panggilan keluar).
d.
Authentification Center (AuC)
e.
Equipment Identity Registration (EIR)
EIR memuat data – data peralatan pelanggan ( Mobile Equipment) yang
diidentifiksai dengan IMEI (International Mobile Equipment Identity). Data Mobile
Equipment yang di simpan di EIR dapat dibagi atas 3 (tiga) kategori :
1.
Peralatan yang diizinkan untuk mengadakan hubungan pembicaraan ke
manapun.
2.
Peralatan yang dibatasi dan hanya diizinkan mengadakan hubungan pembicaraan
ketujuan yang terbatas.
3.
Peralatan yang sama sekali tidak diizinkan untuk berkomunikasi.
Keberadaan EIR belum distandarisasi secara penuh, oleh karena itu belum
dioperasikan di semua operator.
2.5
GPRS
GPRS (singkatan bahasa Inggris: General Packet Radio Service, GPRS) adalah suatu
teknologi yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat jika
dibandingkan dengan penggunaan teknologi Circuit Switch Data atau CSD. Sering
disebut pula dengan teknologi 2,5G. Sistem GPRS dapat digunakan untuk transfer
data (dalam bentuk paket data) yang berkaitan dengan e-mail, data gambar (MMS),
dan penelusuran (browsing) internet. Layanan GPRS dipasang pada jenis ponsel tipe
GSM dan IS-136, walaupun jaringan GPRS saat ini terpisah dari GSM.
GPRS merupakan sistem transmisi berbasis paket untuk GSM yang menggunakan
prinsip 'tunnelling'. Ia menawarkan laju data yang lebih tinggi. Laju datanya secara
kasar sampai 160 kbps dibandingkan dengan 9,6kbps yang dapat disediakan oleh
rangkaian tersakelar GSM. Kanal-kanal radio ganda dapat dialokasikan bagi seorang
pengguna dan kanal yang sama dapat pula digunakan secara berbagi ('sharing') di
antara beberapa pengguna sehingga menjadi sangat efisien.
Dari segi biaya, pentarifan diharapkan hanya mengacu pada volume penggunaan.
Penggunanya ditarik biaya dalam kaitannya dengan banyaknya byte yang dikirim atau
diterima, tanpa memperdulikan panggilan, dengan demikian dimungkinkan GPRS
akan menjadi lebih cenderung dipilih oleh pelanggan untuk mengaksesnya daripada
GPRS merupakan teknologi baru yang memungkinkan para operator jaringan
komunikasi bergerak menawarkan layanan data dengan laju bit yang lebih tinggi
dengan tarif rendah ,sehingga membuat layanan data menjadi menarik bagi pasar
massal. Para operator jaringan komunikasi bergerak di luar negeri kini melihat GPRS
sebagai kunci untuk mengembangkan pasar komunikasi bergerak menjadi pesaing
baru di lahan yang pernah menjadi milik jaringan kabel, yakni layanan internet.
Kondisi ini dimungkinkan karena ledakan penggunaan internet melalui jaringan kabel
(telepon) dapat pula dilakukan melalui jaringan bergerak. Sebagai gambaran kecil,
layanan bergerak yang kini menjadi sukses di pasar (bagi operator di manca Negara)
misalnya adalah laporan cuaca, pemesanan makanan, berita olah raga, sampai ke
informasi seperti berita–berita penting harian, dalam teorinya GPRS menjanjikan
kecepatan dari 56 kbps sampai 115 kbps, sehingga memungkinkan akses internet,
pengiriman data multimedia ke computer, notebook, dan handled komputer. Namun,
dalam implementasinya. Hal tersebut sangat tergantung pada faktor – faktor berikut :
a.
Konfigurasi data dan alokasi time slot pada level BTS
b.
Software yang dipergunakan
c.
Dukungan fitur dan aplikasi yang digunakan
Komponen – komponen utama jaringan GPRS adalah :
1.
GGSN (Gatewy GPRS Support Node) gerbang penghubung GPRS ke jaringan
internet. Fungsi dari komponen ini adalah sebagai interface ke PDN (Public Data
Network). Informasi roauting, network screening, user screening, address
mapping.
2.
SGSN (Serving GPRS Support Node) gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke
jaringan GPRS. Komponen ini berfungsi untuk mengantarkan paket data ke MS,
update pelanggan ke HLR, registrasi ke pelanggan baru.
Gambar 2.5 Jaringan GPRS
SGSN bertugas mengirimkan data ke Mobile Station (MS) dalam satu area, mengirim
sejumlah pertanyaan ke HLR untuk memperoleh profile data pelanggan GPRS
(management mobility), mendeteksi MS-GPRS yang baru dalam suatu area servis
yang menjadi tanggungjawabnya (location management). SGSN dihubungkan ke BSS
pada GSM dengan koneksi Frame Relay melalui PCU (Packet Control Unit) di dalam
BSC.
GGSN bertugas sebagai interface ke jaringan IP external seperti public internet atau
mobile service provider, meng-update informasi routing dari PDU (Protocol Data
Units) ke SGSN.
GPRS menggunakan sistem komunikasi packet switch sebagai cara untuk
mentransmisikan datanya. Packet switch adalah sebuah sistem di mana data yang akan
ditransmisikan dibagi menjadi bagian-bagian kecil (paket) lalu ditransmisikan dan
diubah kembali menjadi data semula. Sistem ini dapat mentransmisikan ribuan bahkan
jutaan paket per detik. Transmisi dilakukan melalui PLMN (Public Land Mobile
Network) dengan menggunakan IP backbone. Karena memungkinkan untuk
GPRS, secara teori, lebih murah daripada biaya akses CSD. GPRS didesain untuk
menyediakan layanan transfer packet data pada jaringan GSM dengan kecepatan yang
lebih baik dari GSM. Kecepatan yang lebih baik ini didapat dengan menggunakan
coding scheme (CS) yang berbeda dari GSM.
2.6
PSTN
PSTN adalah Public Switched Telephone Network yaitu jaringan telepon tetap yang
menggunakan kabel sebagai perantara atau media penghubung lainnya. Jaringan
PSTN sudah dikenal lama oleh masyarakat luas yang pada umumnya memanfaatkan
jaringan PSTN untuk telepon rumah dan jaringan internet karena biaya yang
dikeluarkan cukup murah dibandingakan dengan jaringan lainnya. Jaringan PSTN
merupakan produk dari American Telephotne and Telegraph Company (AT&T) yaitu
perusahaan telephone yang sangat besar di Amerika yang berdiri akibat inovasi dari
Alexander Graham Bell yang menemukan telepon pertama kalinya pada 1876.
Jaringan PSTN biasanya menggunakan kabel tembaga sebagai media
penghubung karena kabel tersebut sangat kuat, tidak mudah karatan, tahan terhadap
perubahan cuaca dan bisa menghantarkan sinyal dengan kuat dan jelas. Selain kabel
tembaga, jaringan juga bisa dihubungkan oleh kabel fiber optic, namun kabel ini
jarang digunakan karena selain harus mengubah sinyal elektrik menjadi bentuk
cahaya, kabel ini relatif sangat mahal bila dibandingkan dengan kabel tembaga.
Jaringan juga dapat dihubungkan dengan kabel coaxial, namun kabel ini sulit
diinstalasi dan memiliki ukuran yang sangat besar walaupun kuat terhadap noise.
Selain kabel tembaga, satelit, fixed wireless ( jaringan telepon tanpa kabel kepada
fixed customer, seperti telepon rumah misalnya) dan mobile wireless circuit (jaringan
telepon tanpa kabel kepada mobile customer, seperti handphone misalnya) juga dapat
digunakan sebagai media penghubung sebagai media penghubung pada jaringan
PSTN. Jaringan PSTN memiliki lima komponen dasar, yaitu telepon, network access,
central officer (CO), trunks dan special circuit, serta CPE (Customer Premise
Komponen pertama yaitu telepon, memiliki infrastruktur yang bermula dari sepasang
kabel tembaga yang dinamakan sebagai local loop. Secara fisik, local loop
menghubungkan telepon rumah kita dengan switch yang berada di CO. Jalur
komunikasi antara switch yang berada di CO dan rumah kita biasanya disebut sebagai
phone line, sedangkan phone line beroperasi lewat local loop.
Pengoperasian telepon sangat mirip dengan saklar lampu. Bila saklar pada
lampu kita pencet kemudian lampu menyala akibat dari rangkaian arus tersambung,
maka pada telepon cara ini kita lakukan dengan mengangkat gagang telepon. Ketika
gagang telepon kita angkat (atau yang disebut dengan off-hook), maka rangkaian arus
tersambung, dimana kondisi tersebut memungkinkan CO untuk mengirim sinyal ke
telepon kita. Setelah kita angkat gagang telepon tentunya kita akan memencet
serangkaian angka agar telepon kita tersambung ke tujuan. Proses ketika kita
mengirimkan sinyal dengan memencet nomor tujuan ini disebut signaling. Dulu,
semua orang melakukan signaling dengan memutar nomor telepon yang ada di
telepon. Sekarang, kita semua melakukan signaling dengan memencet angka yang ada
di telepon. Hal ini adalah metode signaling yang dinamakan Dual Tone
Multifrequency (DTMF), yang menyediakan dua frekuensi yang berbeda pada setiap
angka yang di pencet. Frekuensi yang berbeda tersebut dibutuhkan untuk
mendefenisikanhkan nomor tujuan dengan lebih tepat.
Setelah sinyal diterima CO, sinyal tersebut akan ditarik dan dikirimkan ke suatu
jaringan yang bernama Signaling System 7 (SS7), yakni sebuah metode yang
menggunakan sistem jaringan sehingga penelepon dengan penerima telepon terhubung
tanpa membutuhkan kabel langsung dari penelepon dan penerima.
Komponen yang kedua adalah network acess, yaitu penyedia jasa layanan
telepon yang akan menghubungkan penelepon dengan penerima telepon. Ketika
telepon pertama kali muncul, penyedia jasa layanan telepon adalah Regional Bell
Operating Companies (RBOCs), Local Exchange Carriers (LEC) atau penyedia
Komponen yang ketiga adalah Central Offices (COs) yang menyediakan trunk
untuk menghubungkan penelepon dengan penerima telepon. CO lah yang memberikan
nada sambung atau dial tone ketika mengangkat gagang telepon rumah. Ketika
memencet nomor tujuan maka CO akan mengenali nomor tersebut dan
menyambungkannya kepada kita dengan memberikan nada dering.
Komponen yang keempat adalah trunk dan special circuits. Trunk adalah jalur
komunikasi diantara beberapa switch CO atau jalur komunikasi yang menghubungkan
pengguna telepon ke CO. jika kita menggunakan kabel untuk menghubungkan telepon
rumah kita dengan setiap telepon rumah yang kita telepon, maka biaya kabel menjadi
sangat tidak efektif. Sama halnya dengan menggunakan kabel untuk menghubungkan
satu CO dengan CO lainnya. Untuk itulah kita menggunakan trunk sehingga kabel
tidak harus dihubungkan satu per satu dari rumah ke rumah, melainkan dibentuk suatu
jaringan kabel yang biayanya lebih efektif.
Komponen yang terakhir Customer Premise Equipment (CPE), yaitu perangkat
komunikasi yang dimiliki oelh customer atau individu yang menyebabkan mereka
tersambung ke dunia luar. Telepon, modem, router yang dimiliki adalah contoh dari
CPE, perkempangan pesat CPE sebenarnya dimulai setelah Carterfone Act pada tahun
1968, dimana perkembangan CPE yang pesat mengakibatkan pecahnya perusahaan
Bell karena peningkatan CPE menuntun peningkatan dan diversifikasi layanan
telepon. Hingga kini, CPE terus berkembang dan hasilnya dapat disadari, fitur – fitur
canggih dari telepon menyebabkan persaingan antar provider telepon semakin besar
2.7
CDMA
system dibatasi oleh daya interferens yang timbul pada lebar bidang frekuensi yang
digunakan.
CDMA merupakan akses jamak yang menggunakan prinsip komunikasi
spectrum tersebar. Isyarat bidang dasar yang hendak dikirim disebar dengan
menggunakan isyarat dengan lebar bidang yang besar yang disebut sebagai isyarat
penyebar (spreading signal). Metode ini dapat dianalogikan dengan cara
berkomunikasi dalam satu ruangan yang besar. Setiap pasangan dapat berkomunikasi
secara bersama – sama tetapi dengan bahasa yang berbeda, sehingga pembicaraan
pasanagan satu bisa dianggap seperti suara kipas bagi pengguna yang lain, karena
tidak diketahui maknanya. Pada saat banyak yang berkomunikasi maka ruangan
menjadi bising. Kondisi ini membuat ruangan menjadi tidak kondusif lagi untuk
berkomunikasi. Oleh karena itu, jumlah yang berkomunikasi harus dibatasi. Agar
jumlah yang berkomunikasi bisa maksimal maka kuat suara tiap pembicara tidak
boleh terlalu keras.
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
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.
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 :
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
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.
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.
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.
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
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
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.
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
[image:52.595.120.526.397.618.2]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
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
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 :
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada meter elektronik,dikenal adanya kondisi normal dan kondisi abnormal. Kondisi
normal merupakan kondisi dimana meter elektronik dalam keadaan standar/baik.
Sedangkan kondisi abnormal kebalikannya, artinya meter elektronik sedang
mengalami gangguan dalam pengoperasiannya.
Kondisi normal meter elektronik sebagai berikut :
a.
Tegangan terukur sesuai spesifikasi
b.
Beban di pelanggan bersifat induktif
c.
Daya berada pada kuadran I
d.
Daya aktif bernilai positif
e.
Daya reaktif bernilai positif
f.
Urutan fasa 1-2-3 atau R-S-T
g.
Arus untuk ketiga fasa relatif seimbang
Kondisi normal dan abnormal meter elektronik dapat dipantau dan dideteksi
oleh sistem AMR pada Control Center. Karena pada control center terdapat fitur
analisa data yang dinamakan DLPD. DLPD ini singkatan dari Data Langganan yang
Perlu Diperhatikan. DLPD ini dapat menampilkan parameter meter elektronik yang
mengalami masalah/ gangguan.
Parameter DLPD AMR ialah sebagai berikut :
a.
Kesalahan Pengawatan
b.
Tegangan Lebih
c.
Tegangan Terlalu Rendah
d.
Arus Tidak Seimbang
e.
Arus Berlebih
4.1
Analisis DLPD AMR
Analisis DLPD ini diperlukan untuk memudahkan peng-identifikasian gangguan yang
terjadi.
1.
Analisis Kesalahan Pengawatan
Tabel 4.1 Data Kesalahan Pengawatan
Phasa R S T
Meter Date 11/30/09 0:43
Voltage 237.953 238.021 236.839
Current 1.262 0.115 1.059
KW 0.174 0.015 -0.107
KVAR -0.220 0.022 -0.200
KVA 0.300 0.027 -0.251
a.
Tujuan:
Untuk menemukan indikasi kesalahan instalasi pengawatan pada meter
pelanggan.
b.
Batasan :
1.
Salah satu sudut fasa > 90
02.
PF < 0
3.
Frekuensi kejadian lebih dari 2 kali per hari
c.
Indikasi dari data meter :
1.
PF kecil atau negatif
2.
Sudut fasa > 90
03.
Ada nilai daya aktif (watt) atau daya reaktif (var) yang bernilai negatif
d.
Penyebab :
Ini dikarenakan urutan fase tidak 1-2-3 atau R-S-T. sehingga apabila ini
terjadi maka yang harus dilakukan adalah dengan menukar dua fas
