APLIKASI JARINGAN SENSOR MULTI LOKASI SEBAGAI SISTEM
CERDAS PENDETEKSI KEBAKARAN PADA AREA RAWAN
KEBAKARAN
Lince Markis
1), Uzma Septima
2), Vera Veronica
3) 1)Teknik Telekomunikasi , Jurusan Teknik Elektro , Politeknik Negeri Padang, Padang
Kampus Limau Manis – Padang
2)
Teknik Telekomunikasi , Jurusan Teknik Elektro , Politeknik Negeri Padang, Padang
Kampus Limau Manis – Padang
3)
Teknik Telekomunikasi , Jurusan Teknik Elektro , Politeknik Negeri Padang, Padang
Kampus Limau Manis – Padang
email : [email protected]
Abstrak
Masalah penanganan kebakaran yang sering terjadi pada pemukiman penduduk, perkantoran maupun pabrik dirasakan cukup lambat, apalagi pada daerah pemukiman padat. Kendala utama penanganan kebakaran ini disebabkan oleh lambatnya penerimaan informasi saat terjadi kebakaran baik bagi petugas maupun pemilik bangunan yang tidak berada ditempat saat kejadian. Untuk memenuhi kebutuhan informasi yang cepat dan akurat maka diperlukan suatu sistem aplikasi jaringan sensor multi lokasi sebagai sistem cerdas pendeteksi kebakaran pada area rawan kebakaran. Sistem multi sensor dapat mendeteksi adanya sumber asap, suhu dan cahaya menggunakan MQ-135, LM35 dan UV-Tron 9454. Data sensor akan diolah dan hasilnya akan dikirim ke telepon selular pengguna berupa Short Message Service ( SMS ) sedangkan lokasi terjadinya kebakaran dikirim ke Personal Computer ( PC ) milik Badan Penanganan Kebakaran melalui aplikasi Google Map . Hasil uji coba Sensor LM35 memiliki eror sebesar 0.6 – 0.9 % jika dibandingkan dengan termometer. Sensor Asap MQ135 dapat mendeteksi CO sebesar 293 ppm – 830 ppm untuk material tertentu dan unjuk kerja sensor api UVtron9454 dapat mendeteksi api sampai jarak 3 meter.
Kata kunci : Kebakaran, SMS gateway, Multi Sensor dan Google Map
1. Pendahuluan
Data Dinas Penanggulangan Kebakaran dan Penyelamatan Provinsi DKI Jakarta mencatat lebih dari 30 kebakaran terjadi di tiap wilayah, mulai dari Jakarta Pusat 30 kasus, Jakarta Barat 43 kasus, Jakarta Utara 30 kasus, Jakarta Timur 33 kasus, dan Jakarta Selatan 41 kasus. Bangunan perumahan menempati posisi tertinggi dalam objek terbakar dengan jumlah 74 kasus hingga Maret 2015 (www. kompas.com). Selain bangunan-bangunan perumahan, objek lain yang ikut terdampak kebakaran meliputi bangunan-bangunan umum dan perdagangan 33 kasus, bangunan industri 3 kasus, kendaraan 16 kasus, dan lain-lain 51 kasus. April 2015 kasus kebakaran 24 petak toko di pasar raya Padang menelan kerugian materi yang cukup besar walaupun tidak ada korban jiwa. Penyebab kebakaran di sebabkan oleh arus listrik yang berasal dari sebuah toko yang kosong pada malam hari dan cepat melebar karena terlambatnya informasi yang sampai ke dinas penanggulangan kebakaran kota padang ( posmetro padang tanggal 19 April 2015 ). Fakta yang ditemui penanganan masalah kebakaran yang sering terjadi baik pada daerah pemukiman penduduk, perkantoran maupun pabrik dirasakan cukup lamban, apalagi pada daerah pemukiman padat penduduk.
Kasus penanganan kebakaran yang cukup lambat selaian mengakibatkan kerugian materi juga nyawa. Apalagi peristiwa kebakaran terjadi pada pemukiman penduduk dengan kondisi rumah kosong atau perkantoran diluar jam kerja atau hari libur serta pabrik diluar jam operasional. Berdasarkan fakta inilah timbul pemikiran untuk membuat suatu inovasi alat yang cerdas sehingga kasus-kasus penanganan kebakaran bisa lebih cepat. Sistem peringatan dini pendeteksi kebakaran dapat memberikan informasi kepada pemilik rumah serta Badan Penanggulangan Bencana Daerah khususnya Dinas Penanggulangan dan Penyelamatan Kebakaran jika
2. Tinjauan Pustaka
Hadi Wibowo (2007) telah melakukan pembuatan otomatisasi sistem penanggulangan kebakaran
menggunakan sensor temperatur dan pendeteksi asap berbasis Mikrokontroller AT89S51. Sensor akan mendeteksi panas dan asap kemudian dikirim ke sistem komputer. Program akan membaca masukan dari sensor panas dan asap. Saat terdapat asap dan panas ≥40°C secara bersamaan, maka alarm berbunyi dan pompa akan bekerja menyemprotkan air [4].
Dani Eko Kristianto (2008) telah melaksanakan penelitian tentang keamanan rumah dengan judul rancang
bangun sistem keamanan rumah menggunakan sensor Passive Infra Red KC7783R dan LM35 berbasis Mikrokontroler AT89S51. Penelitian ini menggunakan dua sensor, yakni sensor PIR (Passive Infra Red) dan LM35 serta pengendali mikro AT89S51. Sistem ini juga didukung perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri atas sensor deteksi gerak manusia, sensor suhu, rangkaian komparator, rangkaian driver relay, rangkaian penguat jam, mikrokontroler dan sevent segment sebagai penampil waktu. Sistem ini dapat mendeteksi adanya pencurian dan kebakaran serta menyalakan dan mematikan lampu rumah secara otomatis. Apabila rumah dalam keadaan bahaya maka sistem akan menyalakan buzzer atau pompa air jika terjadi kebakaran [1].
Wahyu Nurdila Riantiningsih ( 2009 ) melakukan penelitian yang berjudul pengamanan rumah berbasis
mikrokontroler ATMega8535 dengan sistem informasi dengan menggunakan PC. Perangkat ini mampu mendeteksi kebakaran sedini mungkin dengan memanfaatkan pengendalian menggunakan mikrokontroler ATMega8535, sensor inframerah dan sensor suhu [8].
Penelitian selanjutnya dilakukan Subhan Apryandi ( 2013 ). Penelitian ini berjudul rancang bangun sistem detektor kebakaran via Handphone berbasis mikrokontroler. Sistem ini dapat mendeteksi kebakaran sedini mungkin dengan memanfaatkan pengendalian menggunakan mikrokontroler ATMega32. Perangkat Handphone difungsikan sebagai pengirim dan penerima SMS (Short Message Service) jika sensor mendeteksi adanya indikasi kebakaran dalam suatu ruangan. Apabila suatu ruangan terdapat percikan api dan asap, akan dideteksi oleh sensor Api dan Asap. Sensor memberikan sinyal kepada mikrokontroler untuk mengaktifkan buzzer dan handphone [7].
Penelitian yang dilakukan ini merupakan pengembangan dari penelitan terdahulu dengan memunculkan kelebihan dalam pendeteksian kebakaran yaitu menggunakan multi sensor dan layanan informasi berupa SMS dan GPS. Sensor yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya :
A. UV Tron Flame Sensor
Sensor basis cahaya ultraviolet yang dapat mendeteksi keberadaan nyala api adalah sensor UVtron buatan Hamamatsu. Uvtron merupakan sensor berbasis tabung kedap udara yang berisi elemen tertentu yang sangat sensitif dengan cahaya UV yang dipancarkan oleh api. Sensor ini juga dapat mendeteksi keberadaan nyala api berdasarkan cahaya Ultraviolet dan tidak terpengaruh oleh cahaya lain selain cahaya ultraviolet yang di pancarkan oleh api. Sensor ini mendeteksi pancaran sinar ultraviolet dengan rentang spektrum panjang gelombang antara 185nm hingga 260nm yang merupakan panjang gelombang ultraviolet emisi nyala api. Sensor ini juga mampu mendeteksi keberadaan nyala api dalam ruang 3 dimensi hampir dari semua arah dengan jarak sampai 5 meter dan output sensor berupa lebar pulsa analog dengan range output antara 2mV-600mV.
B. MQ-135 Smoke and Air Quality Sensor
MQ-135 sebuah sensor dengan spesifikasi mampu membaca gas NH3, NOx, alcohol, Benzene, asap, dan CO2. Penggunaan sensor ini cukup powerfull karena gas hasil pembakaran bukan fosil dapat menghasilkan gas CO2 serta pada pembakaran yang tidak sempurna akan menghasilkan asap sehingga MQ-135 dapat membaca kondisi gas pada ruangan hasil keluaran pembakaran baik itu tidak sempurna maupun pembakaran sempurna yang menghasilkan gas CO2.
Pada sistem ini penggunaan MQ-135 diharapkan mampu untuk membaca kadar CO2 hasil pembakaran skala bangunan/rumah karena mampu mendeteksi gas CO2 hasil pembakaran material secara umum yang memiliki kandungan karbon. Disamping itu MQ-135 juga mampu mendeteksi asap hasil pembakaran yang tidak sempurna serta dapat menghasilkan output yang cukup stabil.
C. Sensor Suhu LM35
IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC) dimana output tegangan keluaran sangat linier berpadanan dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
3. Metode Penelitian
a. Perencanaan teknis peletakan sensor yakni pemilihan lokasi strategis sensor yang dapat meliputi seluruh ruangan.
b. Perencanaan hardware, terdiri dari antarmuka MQ-135 sebagai sensor asap, UV Tron sebagai sensor cahaya, serta LM35 sebagai sensor suhu dengan mikrokontroller dan komunikasi serial untuk mengkontrol modem wavecom.
c. Perencanaan software berupa algoritma pembacaan sensor serta penentuan kondisi ruangan untuk didapatkan suatu level kondisi identifikasi adanya sumber api.
d. Perancangan software pada smartphone untuk secara otomatis mengakses GPS ketika menerima Alamat GPS.
e. Perancangan sistem multi node yang dapat mengcover informasi terjadinya kebakaran pada multi area. f. Memberikan informasi dan masukan kepada pemberi layanan pemadam kebakaran baik yang bergerak di instansi swasta ataupun negeri.
4. Hasil dan Pembahasan
Pengujian yang telah dilakukan menghasilkan beberapa hal yang dapat dijabarkan sebagai berikut :
A. Pengujian Sensor Suhu LM35
TABEL I
PERBANDINGAN SUHU LM35 DAN TERMOMETER
No Termometer 1 (o celcius) Suhu LM35 (1) (o celcius) % Error Termometer 2 (o celcius) Suhu LM35 (2) (o celcius) % Error 1 33.5 33.4 0.3 29.7 30.1 1 2 40.3 40.4 0.2 40 39.5 1.25 3 50.1 50.9 1.6 50 50.2 0.4 4 59.2 59.6 0.7 60.3 60.2 0.1 5 71 70.2 0.3 70 69.5 0.7
Rata Eror 0.6 Rata Eror 0.9
B. Pengujian Sensor MQ135
TABEL II PENGUJIAN SENSOR MQ135 No Material Konsentrasi Gas CO / asap minimum s.d. maksimumWaktu dihitung dari 0 dtk sampai dengan sumber api kehabisan O2
(ppm) (detik)
1 Obat nyamuk 293 s.d. 828 129
2 Kertas 295 s.d. 772 36
3 plastik 294 s.d. 830 82
Gambar 1 Grafik Pengujian Sensor MQ135
C. Pengujian Sensor UVTron R9454
Gambar 2 Grafik Pengujian Sensor UVTronR9454
5. Kesimpulan dan Saran
Pengujian yang telah dilakukan untuk mendapatkan hasil berupa parameter – parameter yang diperlukan pada kondisi terjadi kebakaran adalah Sensor LM35 memiliki eror sebesar 0.6 – 0.9 % jika dibandingkan dengan termometer. Sensor Asap MQ135 dapat mendeteksi CO sebesar 293 ppm – 830 ppm untuk material tertentu. Unjuk kerja sensor api UVtron dapat mendeteksi api sampai jarak 3 meter.
Daftar Pustaka
[1] Dani Eko Kristianto, “Rancang Bangun Sistem Keamana Rumah Menggunakan Sensor Pasive Infra Red KC7783R dan LM35 Berbasis Mikrokontroller AT89S51”, 2008.
[2] Hafidz,dan Miftah Nur, “Sistem Multilevel Peringatan Dini Deteksi Kebakaran Berbasis SMS Gateway”, 2013. [3] Hamamatsu, Flame Sensor vtron Datasheet, October. 2013.
[4] Hadi Wibowo, “Pembuatan otomatisasi sistem penanggulangan kebakaran menggunakan sensor temperatur dan pendeteksi asap berbasis Mikrokontroller AT89S51”, 2007.
[5] Innovative Electronics, manual DT-sense gas sensor, july, 2013. [6] National Semiconductor, Datasheet LM35, October, 2012.
[8] Wahyu Nurdila Riantiningsih, “Pengamanan Rumah Berbasis Mikrokontroller ATMega8535 dengan Sistem Informasi menggunakan PC”, 2009.
[9] Wavecom Modem, Data Sheet Wavecom Fastrack M1306, 2014.
Biodata Penulis
Lince Markis , memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST), Program Studi Teknik Elektro [Universitas Brawijaya Malang], lulus tahun 2002. Tahun 2005 memperoleh gelar Magister Teknik (MT) dari Program Teknik Telekomunikasi Multimedia [Institut Teknologi Sepuluh Nopember ].
