1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kereta Api (KA) merupakan salah satu moda transpotasi masal yang digunakan di banyak negara. termasuk di Indonesia. Variasi pelayanan yang terdiri dari kelas ekonomi hingga executive, menjadikan kereta api sebagai alat transportrasi darat yang sangat di butuhkan oleh masyarakat berbagai kalangan. Pada Gambar 1.1 menunjukan kereta api merupakan moda transportrasi yang paling banyak digunakan dibanding dengan moda transportrasi lain seperti moda transportrasi udara dan laut. Namun pada Gambar 1.1 pula menunjukan penurunan jumlah penumpang dalam rentang waktu juli 2012 hingga juli 2013
Gambar 1. 1 Grafik perkembangan jumlah penumpang menurut moda transportrasi Juli 2012 Juli2013
Dalam perjalananya moda transportrasi kereta api mengalami penurunan angka kecelakaan yang signifikan, dalam rentang waktu 2007 hingga 2013 terjadi 47 kecelakaan kereta api dan pada 2013 hanya terjadi 3 kecelakaan kereta api. Adapun faktor penyebab terjadinya kecelakaan kereta api adalah sarana dan prasarana yang masih menggunakan teknologi lama. Berdasarkan Komite Nasional Keselamatan Transportrasi (KNKT) presentase penyebab kecelakaan ,
2
tertinggi dikarenakan faktor sarana dan prasarana. Hal ini ditunjukan pada Gambar 1.2 dimana 35% dikarenakan faktor sarana dan 26% dikarenakan faktor prasarana dan kemudian faktor Human Error dengan 24%
Gambar 1. 2 Faktor penyebab kecelakaan perkeretaapian 2007 -2013 (Komite Nasional Keselamatan Tramsportrasi 2013)
Dalam lingkup sarana dan prasarana yang diselenggarakan oleh perkeretaapian terdapat perangkat penting yang berfungsi sebagai pembatas langsung antara kereta dan pengguna perlintasan. Perangkat tersebut adalah palang pintu perlintasan kereta api yang banyak tersebar di sepanjang jalur kereta api.
Dari berbagai faktor kekurangan yang ada pada palang pintu perlintasan kereta api tersebut perlu adanya palang pintu perlintasan kereta api otomatis dan bisa diandalkan, yang tidak memerlukan adanya tenaga manusia dalam operasinya. Saat ini palang pintu perlintasan otomatis terdapat di sebagian Pulau Jawa, namun tetap membutuhkan bantuan manusia dalam operasionalnya. Sistem yang sudah ada menggunakan kabel sebagai media komunikasi antara sensor dan petugas. Media ini dianggap sangat rawan akan gangguan dari luar, pengawasan yang masih terpisah dan dilakukan secara manual juga menghambat keberhasilan sistem yang ada. hal ini merupakan salah satu faktor terjadinya kecelakaan di perlintasan, yang berakibat pada penurunan kecepatan kereta. Djumena (2010)
Sarana 35% Prasarana 26% Manusia/SDM 24% Operasional 8.50% Eksternal 6.50%
3
menyatakan pada tahun 2010 kecepatan kereta diturunkan rata-rata 5-10% atau maksimal 90km/jam.
Pada Gambar 1.2 selain sarana dan prasarana terdapat faktor manusia/SDM, faktor human error pada sistem perkeretaapian yang sering terjadi dikarenakan kelalaian masinis dan petugas palang pintu perlintasan yang melakukan kesalahan dan mengakibatkan terjadinya kecelakaan. Tidak adanya secondary control yang diterapkan dalam sistem perkeretaapian sangat beresiko pada sistem yang ada. Selain itu tidak adanya pengakuisisian data pada sistem perkeretaapian menyulitkan identifikasi apabila terjadinya masalah selama perjalanan kereta dan semua prasarana yang ada, karena pengakuisisian data sangat dibutuhkan sebagai
trip data recorder antara kereta itu sendiri dan sarana pendukung lainya.
Berdasarkan pentingnya keamanan suatu sistem perkeretaapian yang mencakup adanya pemantauan, kontrol cadangan dan akuisisi data, maka dibutuhkan suatu sistem yang dapat mencakup parameter parameter tersebut. Wicaksono (2012) dalam bukunya mengatakan sistem supervisory, control and data acquisition (SCADA) ialah sistem yang dapat melakukan pengawasan, pengendalian dan akuisisi data terhadap sebuah plant. Sistem SCADA dan yang dapat melakukan pengawasan dll ini nantinya dibutuhkan pada sistem perkeretaapian yang berguna untuk mengurangi terjadinya kecelakaan karena fakor faktor yang telah dipaparkan pada Gambar1.2, serta mengembalikan kecepatan kereta sesuai dengan kebutuhan.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat dirumuskan masalah yang menjadi dasar dalam penelitian ini adalah kurangnya sistem pengawasan terpusat, pengakuisisian data, dan secondary control yang terintegrasi dengan sistem portal kereta api yang ada saat ini sehingga mengakibatkan resiko keterlambatan penutupan portal ketika terjadi kesalahan sistem.
4 1.3Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah membuat sistem purwarupa yang dapat melakukan unsur-unsur yang dapat melakukan pengawasan, kontrol cadangan dan akuisisi data pada sistem portal kereta api. 1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Supervisory (Pengawasan) yang dilakukan pada penelitian ini hanya berupa kecepatan kereta-api & status kondisi palang pintu perlintasan kereta-api.
2. Control (kendali) yang dilakukan pada penelitian ini hanya berupa kendali pada kereta api dan palang pintu perlintasan apabila terjadi kesalahan sistem.
3. Data Acquisition (pengambilan dan perekaman data) yang dilakukan pada penelitian ini hanya berupa kecepatan dan status kondisi palang pintu sebagai RTU.
4. Pada penelitian ini tidak dibahas tentang security system.
5. Sistem dirancang untuk perlintasan kereta api jalur tunggal dengan 1 arah kedatangan.
1.5 Manfaat Penelitian
Penerapan sistem SCADA yang dapat melakukan pengawasan, kontrol dan akuisisi data dalam proses perkeretaapian khususnya pada bagian palang pintu, diharapkan dapat mengetahui perbedaan dengan sistem yang ada saat ini sehingga dapat mengurangi resiko terjadinya kesalahan yang diakibatkan sarana, prasarana dan faktor kesalahan manusia/SDM yang selama ini terjadi. Metode penutupan menggunakan kecepatan kereta sebagai acuan palang pintu perlintasan kereta untuk menentukan level penutupan yang dirancang sebagai salah satu alternatif metode lain pada proses penutupan atau pembukaan palang pintu perlintasan yang selama ini prosesnya bersifat statis dan manual.
5 1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penyelesaian skripsi ini adalah sebagai berikut:
a. Studi literatur
Mencari dan mempelajari referensi tentang SCADA, pemrograman Arduino, komunikasi wireless xbee, penggunaan gps pada perkeretaapian dan mencari referensi lanjutan yang sesuai dengan perancangan, untuk menentukan rancangan yang akan dibuat untuk solusi dari permasalahan serta tinjauan pustaka yang sesuai dengan penelitian tugas akhir yang dilakukan.
b. Konsultasi dan diskusi
Melakukan konsultasi dengan Dosen Pembimbing serta berdiskusi dengan akademisi lain yang mengerti dengan sistem yang dibangun untuk mendapatkan saran serta masukan yang bermanfaat untuk tugas akhir yang dibangun..
c. Rancangan sistem
Membuat rancangan sistem yang akan diaplikasikan, terdiri dari dua bagian: 1. Rancangan perangkat keras :
Meliputi rancangan modul elektronik yang didalamnya terdapat
transceiver, mikrokontroller dan device lain yang ditempatkan pada kereta dan palang pintu perlintasan yang saling terintegrasi satu dengan lainya sehingga mendukung untuk pembuatan sebuah sistem SCADA yang dapat mengawasi, mengkontrol dan mengakuisisi data di lapangan dan mendukung untuk diterapkannya metode penutupan palang pintu kereta api berdasarkan kecepatan kereta-api.
2. Rancangan perangkat lunak:
Didalamnya tedapat antarmuka dengan menggunakan software
WonderwareIntouch yang berfungsi sebagai Human Machine Interface
(HMI)dan terintegrasi dengan OPC Server sebagai standarisasi protokol komunikasi antara hardware dan software dengan parameter parameter
6
standar antarmuka untuk sistem SCADA dan diaplikasikan pada palang pintu perlintasan kereta.
d. Implementasi
Mengimplementasikan sistem SCADA berupa pengawasan, kontrol (sekunder) dan akuisisi data terhadap kereta dan palang pintu perlintasan kereta api dan mengimplementasikan metode penutupan palang pintu perlintasan kereta api berdasarkan kecepatan kereta-api. Implementasi juga menghubungkan antara perangkat lunak dan perangkat keras menjadi saling terintegrasi.
e. Pengujian dan pembahasan
Pengujian sistem SCADA pada palang pintu perlintasan kereta api bertujuan untuk mengetahui keberhasilan dari sistem yang diteliti berdasarkan parameter parameter keberhasilan yang mengacu pada sistem buka/tutup palang pintu perlintasan kereta dan teori SCADA. Pembahasan dilakukan setelah memperoleh data/hasil yang selama penelitian dan pengujian
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyususnan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I: PENDAHULUAN
Berisi pemaparan tentang latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian serta sistematika penulisan.
BAB II: TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan pustaka memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitian yang disajikan dalam pustaka dan menghubungkannya dengan masalah penelitian yang sedang diteliti.
7 BAB III: DASAR TEORI
Pada bagian ini berisi penjelasan secara teori mengenai metode dan algoritma yang digunakan pada sistem.
BAB IV: PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi penjelasan tentang perancangan sistem simulasi yang dibuat, meliputi deskripsi sistem secara keseluruhan, perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak.
BAB V: IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini berisi tentang penjelasan mengenai implementasi sistem SCADA pada palang pintu perlintasan kereta dan metode penutupan portal berdasarkan kecepatan kereta-api yang telah dirancang pada bab sebelumnya.
BAB VI: HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi mengenai hasil pengujian sistem SCADA secara keseluruhan baik
hardware, software dan integrasi antara keduanya derta hasil metode penutupan palang pintu perlintasan kereta-api berdasarkan kecepatan yang dibuat oleh peneliti.
BAB VII: PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dari peneliti dan saran-saran pengembangan penelitian selanjutnya.
