BAB IV
ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT
4.1. Penerapan Sistem
Penerapan sistem membahas hasil dari penerpan teori yang telah berhasil dikembangkan sehingga menjadi sebuah sistem yang cukup stabil. Untuk mengetahui apakah tujuan-tujuan dari pembuatan alat ini telah terlaksana dengan baik atau tidak, maka perlu dilakukan pengujian dan analisa terhadap alat yang sudah di buat.
Gambar 4.1 Sistem Monitoring Gas Sulfur Dioksida 4.2. Pengujian Masing-Masing Part
Pada bagian ini dilakukan terdapat tujuan serta susunan sistem pengujian yang akan dilakukan.
4.2.1.Pengujian Rangkaian LCD
Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian LCD 20x4 dapat bekerja dengan baik, pengujian dilakukan dengan memberikan input tegangan
5VDC dan menghubungkan pin LCD yang sudah di solder dengan I2C ke pin wemos SDA dan SCL. Berikut adalah gambar pengujian LCD 20x4:
Gambar 4.2 Pengujian LCD Conect Wifi
Berdasarkan pengujian Gambar 4.1, disimpulkan bahwa LCD dapat bekerja dengan baik. Berikut tabel percobaan pengujian LCD.
Tabel 4.1 Pengujian LCD
Pengujian Ke- Pengujian Text Delay (detik)
1 Runing Text 1,20 2 Runing Text 1,78 3 Runing Text 1,35 4 Runing Text 1,97 5 Runing Text 1,25 1,51
Pengujian Wemos D1/R2 terhadap LCD dengan pengujian pertama bekerja dengan baik dan terdapat delay 1,20 detik, pengujian kedua dengan delay 1,78 detik, pengujian ke tiga dengan delay 1,35 detik, pengujian ke empat dengan delay 1,97 dan pengujian ke terakhir dengan delay 1,25 detik, dari ke lima pengujian LCD tersebut didapat nilai rata – rata 1,51 detik dan LCD berfungsi dengan baik.
4.2.2.Pengujian Sensor Gas MQ-136
Pengujian sensor gas mq-136 dimaksudkan untuk mengetes apakah sensor gas mq-136 dapat memproses perintah yang telah diberikan melalui Wemos. Jika sensor tmenerima koneksi dari Wemos dapat kita lihat maka lampu indikator pada sensor akan menyala seperti gambar dibawah. Input dari Relay berupa VCC yang dihubungkan dengan tegangan 5Volt dari Wemos, In 1 yang dihubungkan dengan Pin A0 Wemos dimana pin tersebut adalah blink di microcontroller Wemos dan yang terakhir ground dihubungkan dengan pin ground Wemos.
Gambar 4.3 Tampilan Sensor Gas MQ-136
Dari gambar 4.2 bahwa lampu sensor gas mq-135 hidup artinya sensor gas mq-136 berfungsi dengan baik.
Sebelum melakukan pengujian membandingkan sensor dengan alat pengukur yang sudah ada di PLTU. Dilakukan kalibrasi untuk menentukan nilai float pada sensor sebagai patokan pengukuran Sulfur Dioksida. Dengan langkah:
a. Menghubungkan sensor MQ-136 dengan board Wemos D1/R2. b. Menghubungkan board Wemos D1/R2 ke laptop.
c. Memberikan perintah kepada Wemos D1/R2 melalui software Arduino IDE.
d. Mengamati respon pembacaan gas melalui serial monitor.
Hasil pembacaan akan dibandingkan dengan tetapan nilai ambang batas gas sulfur dioksida di udara bersih dalam kondisi normal. Tidak lebih dari 1.
Gambar 4.4 Tampilan Serial Monitor Pembacaan Gas Sulfur 4.2.3.Pengujian Sensor Kelembapan Suhu DHT-22
Berikut pengujian sensor kelembapan suhu DHT-22 dimana ada sensor yang dipakai harus di uji hasil output sensor. Pengukuran dimulai dari sensor DHT-22 yang dipasang pada alat yang dibuat. Masuknya suhu yang diterima oleh sensor DHT-22, akan dilanjutkan ke Wemos D1/R2, kemudian data di olah pada wemos D1 oleh program library software Arduino. Pengujian sensor ini juga dilakukan dengan mengamati tampilan hasil nilai pada LCD dan Telegram Messenger.
Tabel 4.2 Pengujian Sensor Kelembapan Suhu DHT-22 Pada Pagi Hari
Pengujian Ke-Sensor DHT-22 Hygrometer Eror (%) Sensor DHT-22 Hygrometer Error (%) Suhu Humidity 1. 28ᴼC 29,2ᴼC 4% 95% 82% 80% 2. 28ᴼC 29,2ᴼC 4% 80% 82% 16% 3. 28ᴼC 28ᴼC 0% 91% 82% 3% 4. 28ᴼC 29ᴼC 4% 83% 82% 1% 5. 28ᴼC 29ᴼC 4% 90% 82% 1% Rata-rata 28ᴼC 28,88ᴼC 3% 88,2% 82% 9%
Pengujian dilakukan pada pagi hari di luar ruangan pada pukul 08.00 WIB, Pengujian dilakukan dengan dengan menempatkan alat di ruangan maintenance building berjarak 100 meter dari PLTU Indramayu, kemudian mulai dilakukan pengukuran dan pengamatan suhu sekitar selama 30 menit. Hasil pengujian pertama sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 28ᴼC kelembapan udara 98%RH sedangkan pada Hygrometer terdapat nilai 29,2ᴼC kelembapan udara 95%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 4% dan kelembapan 16%. Pengujian ke dua sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, sensor DHT-22 temperatur suhu udara 28ᴼC kelembapan udara 80%RH sedangkan pada Hygrometer terdapat nilai 29,2ᴼC kelembapan udara 80%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 4% dan kelembapan 3%. Pengujian ke tiga sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 28ᴼC kelembapan udara 91%RH sedangkan pada Hygrometer terdapat nilai 28ᴼC kelembapan udara 82%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 0% dan kelembapan 1%. Pengujian ke empat sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 28ᴼC kelembapan udara 83%RH sedangkan pada Hygrometer terdapat nilai 29ᴼC kelembapan udara 82%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 4% dan kelembapan 1%. Pengujian ke lima sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 28ᴼC kelembapan udara 90%RH sedangkan pada Hygrometer terdapat nilai 29ᴼC kelembapan udara 82%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 4% dan kelembapan 9%. Dari kelima pengujian dengan kondisi normal tersebut terdapat rata - rata adalah pada DHT-22 temperatur suhu udara 28ᴼC kelembapan udara 88,2%RH sedangkan pada Hygrometer terdapat nilai 28,88ᴼC kelembapan udara 82%RH maka error rata – rata untuk temperature udara adalah 3% dan kelembapan udara 7%.
Tabel 4.3 Pengujian Sensor Kelembapan Suhu DHT-22 Menggunakan Hair Dryer Pengujian Ke-Sensor DHT-22 Hygrometer Eror (%) Sensor DHT-22 Hygrometer Error (%) Suhu Humidity 1. 54ᴼC 44ᴼC 23% 22% 39% 44% 2. 51ᴼC 47ᴼC 9% 28% 37% 24% 3. 51ᴼC 47ᴼC 9% 28% 37% 24% 4. 49ᴼC 45ᴼC 9% 32% 39% 18% 5. 52ᴼC 44ᴼC 18% 32% 39% 44% Rata-rata 51.4ᴼC 45.4ᴼC 13.6% 26.4% 38.2% 30.8% Untuk menaikkan dan mensimulasikan nilai suhu udara dan kelembapan, digunakan hair dryer sebagai pemanas suhu udara dan pengering kelembaban sekitar sensor. Pengujian dilakukan dengan menggunakan nilai awal kelembapan suhu sekitar 28ºC dan kelembapan 72% RH, kemudian mulai dilakukan pengukuran dan suhu sekitar sensor dinaikkan perlahan dengan hair dryer selama 1menit, kemudian mulai dilakukan pengukuran dan pengamatan. Hasil pengujian pertama sensor 22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 54ᴼC kelembapan udara DHT-22%RH sedangkan pada pengukur suhu terdapat nilai 44ᴼC kelembapan udara 39%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 22% dan kelembapan 44%. Pengujian ke dua sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 51ᴼC kelembapan udara 28%RH sedangkan pada pengukur suhu terdapat nilai 47ᴼC kelembapan udara 37%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 9% dan kelembapan 24%. Pengujian ke tiga sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 51ᴼC kelembapan udara 28%RH sedangkan pada pengukur suhu terdapat nilai 47ᴼC kelembapan udara 37%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 9%
dan kelembapan 24%. Pengujian ke empat sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 49ᴼC kelembapan udara 32%RH sedangkan pada pengukur suhu terdapat nilai 44ᴼC kelembapan udara 39%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 9% dan kelembapan 18%. Pengujian ke lima sensor DHT-22 dibandingkan dengan Hygrometer, dengan sensor DHT-22 temperatur suhu udara 52ᴼC kelembapan udara 22%RH sedangkan pada pengukur suhu terdapat nilai 44ᴼC kelembapan udara 39%RH maka error untuk temperature udara pada pada pengukur suhu 18% dan kelembapan 44%. Dari kelima pengujian dengan kondisi dipanaskan menggukana hair dryer tersebut terdapat rata - rata adalah pada DHT-22 temperatur suhu udara 51,4ᴼC kelembapan udara 26,4%RH sedangkan pada Hygrometer terdapat nilai 45,4ᴼC kelembapan udara 38,2%RH maka error rata – rata untuk temperature udara 13,6% dan kelembapan udara 30,8%.
4.2.4.Pengujian ESP8266
Pengujian perangkat ESP8266 dilakukan dengan menghubungakan wemos D1 include ESP8266 dengan wifi yang sudah di daftar di dalam program. Pengujian koneksi dilakukan dengan test ping dari PC ke IP yang sudah terpasang di ESP8266 dapat dilihat pada tabel 4.6 :
Tabel 4.4 Pengetesan koneksi ESP Pinging 192.168.0.1 with 32 bytes of data :
No. Balasan IP IP Adress Pengiriman Data Waktu repply Waktu Maksimum Repply 1. Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 8ms TTL = 128 2. Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 3ms TTL = 128 3. Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 2ms TTL = 128 4 Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 2ms TTL = 128 5. Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 2ms TTL = 128 6 Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 3ms TTL = 128 7. Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 2ms TTL = 128
8. Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 4ms TTL = 128 9. Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 2ms TTL = 128 10. Repply From 192.168.0.1: bytes = 32 time = 2ms TTL = 128
Rata-Rata 4 ms
Hasil pengujian koneksi antar ESP8266 yang disambungkan dengan wifi yang sudah didaftarkan ke dalam program Arduino IDE. Penulis juga melakukan pengetesan yang dapat di lihat dari serial monitor yang tersedia pada program Arduino IDE, hal ini dilakukan untuk mengetahui IP yang di dapat oleh ESP8266.
4.2.5.Pengujian Jaringan Telegram
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa cepat waktu yang dibutuhkan untuk merespon telegram yang digunakan untuk mengirim pesan, dengan langkah:
a. Menghubungkan board Wemos D1/R2 ke laptop.
b. Memberikan perintah kepada Wemos D1/R2 melalui software Arduino IDE dengan inisialisasi bot telegram yang sudah dibuat untuk media tanggapan respon.
c. Mengamati respon melalui serial monitor.
Gambar 4.5 Serial Monitor
Pengujian dipantau melalu serial monitor software Arduino IDE. Untuk melihat seberapa cepat telegram menanggapi respon lalu mengirimkan pesan kembali melalui bot nya, berikut adalah hasil pengujiannya.
Tabel 4.5 Hasil pengujian respon TelegramBot Pengujian Ke- Respon (detik) 1 2.7 2 3.1 3 2.9 4 4.1 5 1.9 Rata-Rata 2.94
Berdasarkan data hasil pengujian pada tabel 4.4 di atas didapatkan hasil rata-rata waktu respon pengiriman pesan telegramBot dengan menggunakan accest internet wifi yang sudah dihubungkan pada ESP8266, dengan menggunakan rumus aritmetic adalah sebagai berikut :
t = Rata-rata waktu respon
Σti = Jumlah waktu respon dari semua data N = Jumlah data pengamatan
4.3. Pengujian Full Sistem
Setelah pengujian setiap part pendukung system maka selanjutnya dilakukan dengan mnguji system secara penuh pengujian dilakukan dengan mengaktifkan alat monitoring gas sulfur dioksida dan meletakkan alat dekat dengan cerobong asap PLTU Indramayu. Pada bagian ini akan dilakukan uji apakah system berfungsi normal.
Gambar 4.6 Full Sistem Monitoring Gas Sulfur Dioksida
4.4. Perbandingan Hasil Deteksi Sistem Monitoring dengan Sulfur Dioksida Detektor Milik PLTU Indramayu.
Pada pengujian sensor gas MQ-136 dilakukan dengan membandingkan hasil masukan kadar SO2 yang diterima oleh sensor MQ-136 dengan Gas Sulfur Dioksida Detector PLTU Indramayu. Pengambilan sample dilakukan sebanyak 10 kali dengan rentang waktu selama 5 menit untuk setiap percobannya percobaannya, kemudian data pengujian sensor gas MQ-136 dihitung rata-ratanya dan nilai standart errornya untuk membandingkan dengan hasil pengukuran menggunakan carbon monoxide detector.
%error = [(nlai terbaca)-(nilai sebenarnya)] / (nilai terbaca) x 100% .
Tabel 4.6 Data Pendeteksi Kadar Gas SO2 Dibandingkan Sulfur Dioksida
Detektor Pada PLTU Indramayu
Pengujia n Ke-Sensor MQ-136 Satuan PPM Sulfur Dioxide Detector Satuan PPM Error (%) 1 0,38 0,38 0 % 2 0,39 0,38 2,6 %
3 0,40 0,39 2,5 % 4 0,39 0,38 2,6 % 5 0,39 0,39 0 % 6 0,40 0,38 5 % 7 0.39 0,38 2,6 % 8 0.41 0,39 4,9 % 9 0,40 0,39 2,5 % 10 0,41 0,39 4,9 % Rata-Rata 0,396 0,385 2,76 %
a. Pengujian pertama gas MQ-136 dibandingkan dengan sulfur dioxide detector kondisi berada didekat cerobong PLTU Indramayu terdapat pengujian pertama dengan sensor gas MQ-136 terbaca 0,38 ppm sedangkan pada gas sulfur dioksida detector terdapat nilai 0,38 ppm maka error pada pendeteksi gas sulfur dioksida SO2 0 %..
b. Pengujian kedua sensor gas MQ-136 terbaca 0,39 ppm gas sulfur dioksida detector 0,38 ppm maka error 2,6%.
c. Pengujian ke tiga sensor gas MQ-136 terbaca 0.40 ppm carbon monoxide detector 0.39 ppm maka error 2.5%.
d. Pengujian ke empat sensor gas MQ-136 terbaca 0.39 ppm gas sulfur dioksida detector 0.38 ppm maka error 2.6%.
e. Pengujian ke lima sensor gas MQ-136 terbaca 0.39ppm carbon monoxide detector 0.39ppm maka error 0%.
f. Pengujian ke enam sensor gas MQ-136 terbaca 0.40ppm carbon monoxide detector 0.38ppm maka error 5%.
g. Pengujian ke tujuh sensor gas MQ-136 terbaca 0.39ppm carbon monoxide detector 0.38ppm maka error 2.6%.
h. Pengujian ke delapan sensor gas MQ-136 terbaca 0.41ppm carbon monoxide detector 0.39ppm maka error 4,9%.
i. Pengujian ke sembilan sensor gas MQ-136 terbaca 0.40ppm carbon monoxide detector 0.39ppm maka error 2.5%.
j. Pengujian ke sepuluh sensor gas MQ-136 terbaca 0.41ppm carbon monoxide detector 0,39ppm maka error 4,9%.
Dari sepuluh kali pengujian dengan kondisi tercemar gas sulfur emisi PLTU rata - rata adalah pada sensor gas MQ-136 sebesar 0,396 ppm dan di carbon monoxide detector 0,385 ppm maka error rata rata sebesar 2,76 %.
