RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING PERANGKAT DASHBOARD KERETA INSPEKSI POLITEKNIK PERKERETAAPIAN INDONESIA BERBASIS MICROSOFT VISUAL STUDIO

(1)

933

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING PERANGKAT DASHBOARD KERETA INSPEKSI POLITEKNIK

PERKERETAAPIAN INDONESIA BERBASIS MICROSOFT VISUAL STUDIO

Bima Sekti Wibawanto Mahasiswa PPI Madiun

Jl. Tirta Raya, Pojok, Nambangan Lor, Kec. Manguharjo, Madiun,

Jawa Timur 63161 [email protected]

Teguh Arifianto Dosen PPI Madiun

Budi Agung W Dosen PPI Madiun

Abstract

The development of railway technology is experiencing very rapid development. The development of the train dashboard monitoring system get a modernization due to the declining quality of the reading of the value of parameters on the inspection train. Making this monitoring system software using Microsoft Visual Studio.

Then this monitoring system has a database that can be seen from time to time with a time limit of -15 days.

This study, carried out three tests to obtain the reliability value of the input test from the Arduino Mega 2560 microcontroller towards visual, logger testing and Ethernet testing. Based on the test results, data sent from the microcontroller to the visual using the USB port has a delay of 2 seconds. For testing Ethernet, it shows real time. Testing logger can save data based on the desired time. The conclusion of this study, based on testing the main page view, obtained a total of 693 total data with 99 trial applications of the dashboard monitoring system application can provide a solution to the development of the modernization of the inspection train facility and facilitate the maintenance of the facility.

Keywords: dashboard, inspection, train, monitoring, devices

Abstrak

Perkembangan teknologi perkeretaapian mengalami perkembangan yang sangat pesat. Pengembangan sistem monitoring dashboard kereta mengalami modernisasi dikarenakan menurunnya kualitas pembacaan nilai parameter-parameter di kereta inspeksi. Pembuatan perangkat lunak sistem monitoring ini menggunakan Microsoft Visual Studio. Kemudian sistem monitoring ini memiliki database yang sewaktu-waktu dapat dilihat rekam jejaknya dengan batas waktu -15 hari. Penelitian ini, melaksanakan tiga pengujian untuk mendapatkan nilai kehandalan yatu pengujian input dari mikrokontroler Arduino Mega 2560 menuju visual, pengujian logger dan pengujian Ethernet. Berdasarkan hasil pengujian, data yang dikirim dari mikrokontroler menuju visual dengan menggunakan port usb mengalami delay 2 sekon. Untuk pengujian ethernet sudah menunjukan waktu realtime. Pengujian logger sudah dapat menyimpan data berdasarkan waktu yang diinginkan. Berdasarkan penelitian ini, pengujian tampilan halaman utama mendapatkan total keseluruhan data dengan semua parameter sensor sebanyak 693 data percobaan 99 berdasarkan tabel 1. Aplikasi sistem monitoring perangkat dashboard dapat memberikan solusi pengembangan modernisasi sarana kereta inspeksi dan mempermudah perawatan sarana.

Kata Kunci: dashboard, inspeksi, kereta, monitoring, perangkat

(2)

934

PENDAHULUAN

Politeknik Perkeretaapian Indonesia merupakan sekolah kedinasan dibawah naungan kementerian perhubungan yang dimana bertujuan untuk mencetak sumber daya manusia ahli perkeretaapian. Perlengkapan tempat praktik di Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun terdapat sarana yang berupa kereta inspeksi yang diberikan oleh Direktorat Jendral Perkeretaapian dimana masih menggunakan teknologi dengan parameter-parameter analog.

Sebagai penunjang pengoperasian kereta inspeksi tersebut akan diberikan fasilitas tambahan pada dashboard berupa layar interaktif sebagai monitoring. Pada dashboard kereta inspeksi sudah terdapat instrumen monitoring berupa kecepatan dan perintah atau kontrol dioperasikan dengan tombol-tombol berupa push-button dan saklar. Dengan berkembangnya teknologi maka sistem monitoring dan kontrol harus lebih mudah dan terpusat dalam pengoperasianya. Oleh karena itu, dalam pembaharuan dashboard yang tepat dalam pembacaan akurasi secara digital dan terpusat dibantu dengan perangkat layar pintar yang sudah terprogram dapat menampilkan hasil suhu mesin, suhu bearing, tekanan angin pada compressor, posisi serta kecepatan sarana secara realtime yang dibutuhkan untuk kemudahan pengoperasian dan perawatan sarana kereta inspeksi.

TINJAUAN PUSTAKA

Monitoring Perangkat Dashboard Kereta Inspeksi Politeknik Perkeretaapian Indonesia Berbasis Microsoft Visual Studio. Diagram blok dijelaskan pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram Blok

Diagram blok pada Gambar 1 menjelaskan semua input ditampilkan pada perangkat keras mini pc pipo x8 berbasis windows. Aplikasi yang digunakan untuk menampilkan dibuat dari Microsoft Visual Studio dengan bahasa pemrograman yaitu c#. Beberapa input akan diproses oleh mikrokontroler (Port USB) dan RFID (ethernet). Kemudian output akan menampilkan hasil pembacaan sensor berupa nilai di aplikasi monitoring. Selain itu, hasil output juga akan kembali menjadi input dan diproses lagi oleh mikrokontroler ATmega 2560 pro guna output yang lainnya.

(3)

935

Perencanaan Tampilan Visual Csharp 1. Halaman Login

Halaman login ini terdapat username, password dan button login. Username dan password terhubung dengan database access. Jika username dan password sesuai maka akan menampilkan halaman utama yaitu halaman tampilan semua hasil pembacaan. Jika tidak sesuai maka akan menampilkan peringatan pada messagebox.

Gambar 2. Halaman Login b. Speedometer dan posisi digital

Rotary encorder digunakan untuk melihat parameter kecepatan kereta dan posisi digital.

Terdapat dua jenis yaitu kecepatan digital yang tertampil berupa angka (seven segmen) dan kecepatan analog yang berupa menggerakan jarum. Selain itu posisi digital input berasal dari rotary encorder. Ketika rotary encorder berputar akan mengubah nilai di tampilan visual km 00+000 (seven segmen).

Interfacing pembacaan parameter ini menggunakan serial komunikasi antara mikrokontroler ATmega 2560 pro dengan visual. Dengan mendeklarasikan serial port di kodingan visual. Selanjutnya data tersebut disimpan pada database yang berupa Microsoft Access. Kemudian data yang tersimpan pada database.

Gambar 3. Speedometer c. Posisi analog

Radio Frequency Identification (RFID) dan tags aktif digunakan untuk menjalankan scroll bar posisi atau letak kereta. RFID diletakan pada kereta yang bekerja secara dinamis dan tags diletakkan pada lintas per 100 meter atau statis. Peran RFID sendiri sebagai receiver dan tag berupa transmitter yang mempunyai kode tag. Dalam perencanaan kode-kode pada tags dimasukan pada database.

(4)

936

Gambar 4. Posisi Analog d. Sensor Suhu

Sensor MAX6675 digunakan untuk melihat parameter suhu bearing tanpa kontak langsung dengan objeknya dan menampilkan pada visual berupa angka (seven segmen). Sensor MLX90614 digunakan untuk melihat parameter suhu mesin yang dimana sensor ditempatkan pada mesin yang akan diukur atau kontak secara langsung.

Untuk keluaran berupa visual pada aplikasi berupa angka (seven segmen). Untuk pengiriman data menggunakan serial. Tampilan suhu ditampilkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Sensor suhu e. Komunikasi

Esp 8266-07 digunakan untuk input parameter komunikasi pada visual. Pada kondisi kereta yang terdapat Esp-07 memasuki cakupan dari acces point, maka kondisi visual akan menampilkan panel komunikasi berwarna hijau. Untuk kondisi esp-07 diluar cakupan access point. Maka panel komunikasi akan berwarna merah sebagai tanda tidak terhubung atau tidak terhubung. Tampilan Icon komunikasi pada visual studio ditampilkan pada Gambar 6.

Gambar 6. Komunikasi f. Mode kontrol kipas

Tampilan mode kipas akan menyala dari input koding arduino dengan metode fuzzy suhu mesin. Terdapat beberapa mode kipas yaitu 3 mode yang masing-masing mempunyai program logika antara lain:

(5)

937

 Suhu mesin mencapai <126oc maka akan mengaktifkan mode kipas 1. Selanjutnya pada tampilan panel kipas 1 akan berwarna hijau.

 Suhu mesin mencapai 126 oc ≤mode kipas 2≤ 163 oc artinya jika suhu mesin terbaca antara batas bawah 126 oc dan batas atas 163 oc maka mode kipas 2 menyala pada tampilan panel kipas 2 akan berwarna hijau.

 Suhu mesin mencapai >163 oc maka akan menyalakan mode kipas 3. Pada tampilan akan merubah panel kipas 3 menjadi warna hijau.

Jika input suhu mesin dari sensor MAX6675 akan menyalakan kipas secara otomatis jika memenuhi persamaan di atas. Jika memenuhi salah satu persamaan atau memenuhi syarat, maka panel mode kipas akan berwarna hijau. Akan tetapi, jika suhu diluar persamaan maka panel berwarna merah.

Gambar 7. Mode kontrol kipas Tampilan HMI Logger

Perencanaan tampilan logger dengan desain modern. Dalam tampilan terdapat beberapa button yang digunakan yang memiliki fungsi masing-masing. Halaman HMI ini menampilkan rekam data yang sebelumnya tersimpan berdasrkan waktu yang terdapat tanggal, jam dan keterangan. Penjelasan tersebut ditampilkan pada Gambar 8 sebagai berikut.

Gambar 8. Tampilan HMI Logger Data Logger

Data yang didapatkan dari pembacaan sensor akan disimpan pada database Microsoft Access. Penyimpanan data tersebut diatur oleh waktu di dalam program visual studio.

Perencanaan penyimpanan data diperoleh dari sensor-sensor sebagai berikut.

1. Sensor RFID

RFID akan membaca kode tag yang terpasang di lintas. Tersimpan data tersebut pada Microsoft acces hanya sekali setiap per 100 meter. Kemudian akan menampilkan pada command dan logger secara realtime.

(6)

938

2. Sensor kecepatan

Rotary encorder merupakan sensor pembacaan kecepatan. Dengan perencanaan penyimpanan pada logger yaitu jika sarana melebihi batas kecepatan yaitu ≥20 km/jam.

Maka logger akan menyimpannya di access dan kemudian menampilkan pada command secara realtime.

3. Sensor Brake Pipe

Perencanaan penyimpanan data dari prototipe Brake Pipe diatur berdasarkan waktu.

Penyimpanan akan masuk ke dalam database setiap 30 sekon dan dapat dilihat rekam data pada halaman Hmi Logger. Selain itu, data tersebut juga ditampilkan pada command secara realtime.

4. Komunikasi ESP 8266-07 dengan Access Point

Penyimpanan data hubungan komunikasi antara ESP-07 dengan access point akan disimpan pada database secara realtime. selain itu, komunikasi ditampilkan pada command secara realtime.

5. Mode Kipas dan suhu mesin

Penyimpanan data suhu mesin secara realtime dan ditampilkan pada command. Untuk perubahan mode kipas berdasarkan suhu mesin terbaca suhu 30°C dan pada suhu 163°C.

Kemudian ditampilkan pada command dan tersimpan pada database.

6. Sensor bearing

Penyimpanan data berupa suhu bearing akan berdasarkan waktu setiap 30 sekon pada database. Data tersebut dapat dilihat pada Halaman Hmi Logger. Kemudian, ditampilkan pada command secara realtime.

PEMBAHASAN

Halaman Login

Halaman login adalah halaman atau tampilan awal pada aplikasi Sistem Monitoring Perangkat Dashboard Kereta Inspeksi Politeknik Perkeretaapian Indonesia Berbasis Microsoft Visual Studio ketika dioperasikan. Halaman login ini berisi textbox username, textbox password yang sudah tersimpan di database dan button bertuliskan login. Untuk fungsi dari halaman login ini yaitu agar tidak semua orang dapat mengakses aplikasi tersebut dan hanya pihak tertentu yang dapat mengaksesnya.

Gambar 9. Halaman Login

(7)

939

Halaman Utama

Gambar 10. Halaman Utama

Halaman utama merupakan halaman yang berisi semua sistem monitoring yang terbaca oleh semua sensor-sensor. Terdapat beberapa parameter yang tertampilkan antara lain; kecepatan, posisi kereta, suhu mesin, suhu bearing, komunikasi, brake pipe, command, serial port dan Rfid communication. Berdasarkan rumus slovin dimana menghitung sampel yang mewakili seluruh populasi sebagai berikut.

𝑛 = ^𝑁

𝑁𝑑²+1 (1)

Keterangan:

𝑛 = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙

𝑁 = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖 (100)

𝑑 = 𝑔𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑔𝑎𝑎𝑛 (1% 𝑎𝑡𝑎𝑢 0,01)

Pada Tabel 1 dijelaskan hasil data pengujian melalui tampilan pada halaman utama.

Tabel 1. data pengujian tampilan halaman utama Pengujian

Pembacaan Ke-

Parameter Pengujian kecepatan Posisi

kereta

suhu mesin

suhu

bearing komunikasi mode kipas

Brake pipe

1 v v v v v v v

2 v v v v v v v

3 v v v v v v v

4 v v v v v v v

5 v v v v v v v

6 v v v v v v v

7 v v v v v v v

8 v v v v v v v

9 v v v v v v v

10 v v v v v v v

... ... ... ... ... ... ... ...

91 v v v v v v v

92 v v v v v v v

93 v v v v v v v

94 v v v v v v v

(8)

940

Pengujian Pembacaan

Ke-

Parameter Pengujian kecepatan Posisi

kereta

suhu mesin

suhu

bearing komunikasi mode kipas

Brake pipe

95 v v v v v v v

96 v v v v v v v

97 v v v v v v v

98 v v v v v v v

99 v v v v v v v

Jumlah 99 99 99 99 99 99 99

Total

Keseluruhan 693

Halaman Logger 1. Logger

Logger adalah halaman yang terdapat hasil semua input atau masukkan dari sensor.

Berikut merupakan tampilan yang terdapat pada logger.

a) Hasil rekaman yang diperoleh dari pembacaan input semua sensor. Berisi nomor, tanggal, jam dan keterangan.

b) Terdapat waktu berupa tanggal dan waktu yang disinkronkan dengan waktu dari komputer.

c) Terdapat button hapus yang berfungsi sebagai hapus semua data logger yang terekam sebelumnya. Ketika mengklik button hapus akan menampilkan messagebox

“peringatan”.

d) Tombol keluar yaitu tombol untuk kembali ke halaman utama.

2. Arsip

Halaman arsip berfungsi sebagai halaman untuk melihat hasil rekam data logger berdasarkan waktu. Dalam tampilan menggunakan item datepicker agar muncul data yang terekam sesuai tanggal. Fungsi button cetak yaitu menampilkan ke halaman crystalreport yang berguna untuk menampilkan hasil untuk dicetak dan mengubah dokumen ke format lainnya.

Tabel 2. Deskripsi Pengujian Logger Tanggal Jam Log

22-Jul-2020 8:46 Air reservoir bertekanan 1.44 bar 22-Jul-2020 8:46 Suhu mesin terbaca normal 0 oC

22-Jul-2020 8:46 "Komunikasi terhubung ke KERETA COMMUNICATION .Reply from 192.168.0.106 time=88"

22-Jul-2020 8:46 "Komunikasi terhubung ke KERETA COMMUNICATION .Reply from 192.168.0.106 time=87"

22-Jul-2020 8:46 Air reservoir bertekanan 0.65 bar 22-Jul-2020 8:46 Suhu mesin terbaca normal 0 oC 22-Jul-2020 9:04 Air reservoir bertekanan 0.00 bar 22-Jul-2020 9:04 Suhu bearing terbaca 0 oC 22-Jul-2020 9:05 Suhu mesin terbaca normal 0 oC

22-Jul-2020 10:48 "Komunikasi terhubung ke KERETA COMMUNICATION. Reply from time=148"

22-Jul-2020 10:48 Kereta menduduki pada Km 00+0

(9)

941

22-Jul-2020 10:51 Kereta menduduki pada Km 00+100 22-Jul-2020 10:51 Kereta menduduki pada Km 00+200 22-Jul-2020 10:54 Mode kipas 1 berjalan

22-Jul-2020 10:54 Kereta menduduki pada Km 00+300 22-Jul-2020 10:56 Mode kipas 2 berjalan

22-Jul-2020 11:04 Kereta menduduki pada Km 00+400 22-Jul-2020 11:05 Mode kipas 3 berjalan

22-Jul-2020 11:05 Air reservoir bertekanan 6.45 bar

22-Jul-2020 11:05 Suhu bearing mencapai 66.55 oC (overheat), harap segera berhenti di stasiun terdekat

22-Jul-2020 11:05 Suhu mesin terbaca 183 oC (overheat), harap segera berhenti di stasiun terdekat

KESIMPULAN

Aplikasi monitoring perangkat dashboard yang diujicoba sudah dapat menampilkan hasil yang akurat dan dapat tersimpan pada database access. Kemudian data yang tersimpan tersebut dapat dilihat pada halaman logger dan dapat dicetak.Dalam pengiriman data sensor terbaca menuju visual menggunakan dua input yaitu dengan menggunakan port usb dan kabel ethernet. Kemudian output berupa visual yang dibuat dengan menggunakan aplikasi Microsoft Visual Studio dengan bahasa c#. Kesimpulan penelitian ini, berdasarkan pengujian tampilan halaman utama mendapatkan total keseluruhan data dengan semua parameter sensor sebanyak 693 data dari pengujian pembacaan sebanyak 99 kali.

DAFTAR PUSTAKA

Adrian, Y. (2011). Perancangaan Dashboard Sebagai Sistem Informasi Monitoring Kinerja Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Elastri, M. (2014). Rancang Bangun Monitoring Sistem Parkir Menggunakan . Politeknik Negeri Medan.

Johnson, B. (2015). Professional Visual Studio 2015. Birmingham: Wrox.

Lesmana, D. H. (2013). Rancang Bangun Sistem Monitoring Kecepatan Kendaraan Berbasis Gps Dengan Sms Sebagai Media Pengiriman Data. Jurnal Dony Hendra Lesmana.

Liu , X. (n.d.). Open-Source Low-Cost Internet of Things Platform for Buildings. Florida State University.

Perkins, B. (2016). C# Programming With Visual Studio 2015. Canada: John Wiley and Sons, Inc.

Menteri Perhubungan RI. (2018). Persyaratan Teknis Perlatan Persinyalan Perkeretaapian . Kementrian Perhubungan.

Ritonga, K. D. (2018). Rancang Bangun Monitoring pada Lori Politeknik Perkeretaapian Indonesia. Politeknik Pekeretaapian Indonesia.