ABSTRAK
i
Universitas Kristen Maranatha
ANALISIS PENGENDALIAN DAN MONITORING REMOTE
TERMINAL UNIT (RTU) PLN MAJALAYA MENGGUNAKAN
JARINGAN FIBER OPTIK
Reza Satria Saputra (1122071)
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri, MPH. No. 65, Bandung, Jawa Barat, Indonesia
E – mail : rezasatriasaputra@yahoo.com
ABSTRAK
Untuk memonitor dan mengontrol RTU (Remote Terminals Unit) jarak jauh secara real time dibutuhkan suatu jaringan komunikasi yang handal. Penggunaan jaringan komunikasi radio masih memiliki banyak kendala yang mengurangi efektifitas dan efisiensi kinerja sistem seperti koneksi terputus, interferensi, rentan terhadap cuaca, dan jangkauan yang terbatas.
Dalam tugas akhir ini dilakukan analisis pengendalian dan monitoring remote terminal unit (RTU) PLN majalaya menggunakan jaringan transmisi fisik yaitu fiber optik dengan teknologi MPLS (Multi Protocol Label Switching) VPN (Virtual Packet Network) serta membandingkan dengan teknologi sebelumnya yaitu GPRS.
Pengendalian dan monitoring RTU menggunakan jaringan fiber optik lebih handal daripada menggunakan jaringan GPRS, karena gangguan saat monitoring dan pengendalian menggunakan jaringan fiber optik jauh lebih sedikit dibandingkan menggunakan jaringan GPRS. Throughput maksimal dari jaringan fiber optik untuk bandwidth 64 kbps yang dilanggan adalah 512 kbps dengan delay rata-rata 0,5 ms dan packet loss 0 %, sedangkan pada jaringan GPRS throughput maksimal yang didapat 0,8 kbps untuk bandwidth 4 kbps dengan delay rata-rata 289 ms dan packet loss 29,72 %.
ii
Universitas Kristen Maranatha
ANALYSIS OF CONTROL AND MONITORING PLN MAJALAYA
REMOTE TERMINAL UNIT (RTU) USING FIBER OPTIC
NETWORK
Reza Satria Saputra (1122071)
Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University, Jl. Prof. Dr. Suria Sumantri, MPH. No. 65, Bandung, West Java,
Indonesia
E - mail: rezasatriasaputra@yahoo.co ABSTRACT
To monitor and control the RTU (Remote Terminals Unit) remotely in real time requires a reliable communication network. The use of radio communication network still has many problems that reduce the effectiveness and efficiency of system performance such as lost of connection, interference, sensitive of the weather, and limited coverage.
In this final project it has been done the analysis of control and monitoring of PLN Majalaya Remote Terminal Unit (RTU) using the physical transmission network i.e fiber optic with MPLS (Multi Protocol Label Switching) VPN (Virtual Packet Network) technology and compare it with previous GPRS technology.
RTU control and monitoring using Fiber Optic Network is more reliable than using a GPRS network, where monitoring and control interferences when using the fiber optic network are much less than using a GPRS network. The maximum throughput of the 64 kbps subscribed bandwidth fiber optic network is 512 kbps with an average delay of 0,5 ms and packet loss of 0 %, while for the GPRS network obtained the maximum network is of 0,8 kbps for bandwitdh 4 kbps with an average delay of 289 ms and packet loss of 29,72 %.
DAFTAR ISI
2.2.1. Karakteristik Mekanis Kabel Optik ... 7
2.2.2. Jenis Serat Optik ... 8
2.3. Jaringan Serat Optik Pada Layanan IP VPN ... 10
2.4. Perangkat Sistem Pembangunan IP VPN ... 11
vi
2.7.2. Bagian Remote Station ... 24
2.7.3. Modul RTU ... 25
2.8. Sistem Komunikasi GPRS ... 27
2.9. Arsitektur Jaringan GPRS Secara Umum ... 28
2.9.1. Modem ... 31
2.10.Sistem Jaringan SCADA ... 32
2.10.1.Modem Front end Server ... 33
2.10.2.Pusat Pengatur ... 34
2.10.3.Master Station ... 34
BAB III SISTEM JARINGAN FIBER OPTIK DAN GPRS 3.1. Sistem Interkoneksi Tenaga Listrik ... 36
3.2. Sistem Pengendalian dan Monitoring RTU Menggunakan Jaringan GPRS ... 37
3.2.1. Modem Jaringan GPRS ... 38
3.3. Sistem Pengendalian dan Monitoring RTU Menggunakan Jaringan Fiber Optik ... 39
3.4.3. Spesifikasi jaringan yang diberikan oleh PT. ICON+ ... 47
BAB IV ANALISIS JARINGAN 4.1. Menghitung Nilai Parameter QoS ... 48
4.1.1. QoS Sistem Jaringan GPRS ... 48
4.1.2. QoS Sistem Jaringan Fiber Optik ... 50
4.2. Kehandalan Jaringan ... 52
4.2.1. Kehandalan Jaringan Menggunakan GPRS ... 52
4.2.2. Kehandalan Jaringan menggunakan Fiber Optik ... 57
4.3. Grafik Performa ... 60
4.3.1. M2M (Machine to Machine) ... 60
vii
Universitas Kristen Maranatha 4.4. Kontrol RTU ... 66
4.4.1. Data esksekusi Menggunakan Jaringan GPRS ... 66 4.4.2. Data hasil eksekusi Fiber Optik ... 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 69 5.2. Saran ... ... 69
viii
2.17 Arsitektur Jaringan GPRS Secara Umum ... 28
2.18 Viola Hardware ... 31
2.19 Konfigurasi sistem Jaringan SCADA secara umum ... 32
2.20 Konfigurasi Master Station ... 35
3.1 Jaringan GPRS Untuk Pengendalian dan Monitoring RTU ... 37
3.2 Jaringan Fiber Optik Untuk Pengendalian dan Monitoring RTU ... 39
3.3 Block Sistem Jaringan Fiber Optik Antara POP dan User ... 41
3.4 Closure Dome ... 44
4.9 Grafik Monitoring M2M untuk RTU Bulan Januari ... 60
4.10 Grafik Monitoring M2M Untuk RTU Bulan Febuari ... 60
ix
Universitas Kristen Maranatha
4.12 Grafik Monitoring M2M Untuk RTU Bulan April ... 61
4.13 Grafik Monitoring M2M Untuk RTU Bulan Mei ... 62
4.14 Grafik Monitoring M2M Untuk RTU Bulan Juni ... 62
4.15 Grafik Monitoring MRTG Untuk RTU Bulan Januari ... 63
4.16 Grafik Monitoring MRTG Untuk RTU Bulan Febuari ... 63
4.17 Grafik Monitoring MRTG Untuk RTU Bulan Maret ... 64
4.18 Grafik Monitoring MRTG Untuk RTU Bulan April ... 64
4.19 Grafik Monitoring MRTG Untuk RTU Bulan Mei ... 65
x
DAFTAR TABEL
2.1 Indikator Link Normal ... 12
2.2 Indikator Alarm “OP” ... 12
2.3 Indikator Alarm TP, SPD, DPX ... 12
2.4 Spesifikasi Modem Moxa ... 33
3.1 Viola spesifikasi ... 38
3.2 System status LED description ... 39
3.3 Spesifikasi fiber optik ... 43
3.4 Bandwidth IP VPN ... 46
3.5 Spesifikasi jaringan fiber optik untuk pelanggan ... 47
4.1 Log Event Januari 2016 ... 52
4.2 Log Event Febuari 2016 ... 54
4.3 Log Event Maret 2016 ... 55
4.4 Data hasil perintah buka/tutup RTU (Remote Terminals Unit) untuk jaringan GPRS ... 66
PENDAHULUAN
1
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang latar belakang masalah, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, serta sistematika penulisan laporan tugas akhir.
1.1 Latar Belakang
Saat ini dunia usaha teknologi komunikasi telah berkembang pesat, baik komunikasi suara maupun komunikasi data. Khusus untuk komunikasi data, banyak bermunculan penyelenggara jasa atau biasa disebut provider, baik itu provider internet maupun provider Wide Area Network (WAN). Banyak dari provider tersebut menghubungkan satu user dengan user lainnya menggunakan Virtual Private Network (VPN). VPN menghubungkan user dengan menggunakan broadband network yang beroperasi pada layer 2 (Data Link).
Universitas Kristen Maranatha PT. PLN (Pesero) merupakan salah satu badan usaha milik Negara yang bergerak dalam bidang distribusi energi listrik. Umumnya sistem tenaga listrik adalah semua instalasi dan peralatan yang disediakan untuk tujuan penyaluran dan pendistribusian tenaga listrik melalui Tegangan Transmisi 500 kV, dan diturunkan hingga sebesar 20 kV, sehingga tegangan yang distribusi yaitu tegangan 20 kV, dan distribusikan ke gardu-gardu di Jawa Barat sebesar 220 volt dan 380 volt selanjutnya diberikan ke konsumen. Untuk proses monitoring dan pengendalian, kondisi peralatan yang berada di lapangan melalui RTU (Remote Terminal Unit), seperti status recloser atau PMT (pemutus tenaga), gangguan, serta besaran tegangan dan besaran arus perlu dikirim ke pusat pengendali, pada dasarnya PT PLN menggunakan jaringan transmisi radio (GPRS) untuk pengendalian serta monitoring RTU akan tetapi masih memiliki banyak kendala sehingga saat ini PT. PLN mencoba menggunakan jaringan transmisi fisik yaitu fiber optik dengan teknologi MPLS (Multi Protocol Label Switching) VPN (Virtual Packet Network).
Pada Tugas akhir ini dibahas mengenai analisis penerapan jaringan fiber optik dengan teknologi MPLS VPN untuk pengendalian dan monitoring RTU serta membandingkan dengan teknologi sebelumnya yaitu GPRS.
1.2 Identifikasi Masalah
PENDAHULUAN 3
Universitas Kristen Maranatha
1.3 Rumusan Masalah
Bagaimana melakukan analisis penerapan jaringan fiber optik dengan teknologi MPLS VPN untuk pengendalian dan monitoring RTU ?
Bagaimana perbandingan kinerja pengendalian dan monitoring RTU menggunakan jaringan fiber optik dengan jaringan GPRS ?
1.4 Tujuan
Melakukan analisis penerapan jaringan fiber optik dengan teknologi MPLS VPN untuk pengendalian dan monitoring RTU.
Membandingkan kinerja pengendalian dan monitoring RTU menggunakan jaringan fiber optik dengan jaringan GPRS.
1.5 Batasan Masalah
Agar pembahasan lebih efektif karena pembahasan tentang sistem komunikasi yang sangat luas, maka yang dibahas adalah :
a. Membahas jalur data dari segi throughput, delay, serta packetloss b. Menganalisis kehandalan jaringan
c. Membandingkan trafik jaringan saat menggunakan MRTG (The Multi Router Traffic Grapher) dan saat menggunakan aplikasi M2M (Machine to Machine)
d. Menghitung nilai throughput, serta packetloss pada GPRS dan fiber optik e. Menghitung teleinformasi dengan memperhitungkan jumlah remote control
yang berhasil dan total eksekusi remote control.
Universitas Kristen Maranatha
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman, maka Laporan Tugas Akhir ini disusun
dalam beberapa bagian sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi uraian tentang latar belakang masalah, identifikasi masalah,
rumusan masalah, tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.
BAB II TEORI PENUNJANG
Bab ini menjelaskan mengenai teori-teori penunjang yang diperlukan dalam pengendalian dan monitoring RTU menggunakan fiber optik dengan teknologi MPLS VPN yaitu berupa teori serat optik, RTU (Remote Terminals Unit), GPRS, dan fungsi teknologi MPLS VPN dalam pengendalian dan monitoring.
BAB III DATA JARINGAN FIBER OPTIK DAN GPRS
Bab ini akan dijelaskan proses pengendalian dan monitoring RTU menggunakan fiber optik dan GPRS.
BAB IV ANALISIS DATA
Bab ini ditampilkan data hasil pengendalian dan monitoring RTU menggunakan fiber optik dan GPRS.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN DAN SARAN
69
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
1. Monitoring dan pengendalian RTU di PLN MAJALAYA, setelah dilakukan analisis data selama periode Januari 2016 sampai dengan Juni 2016 didapatkan data bahwa gangguan saat monitoring dan pengendalian menggunakan jaringan fiber optik jauh lebih sedikit dibandingkan monitoring dan pengendalian dengan menggunakan jaringan GPRS, sehingga dapat disimpulkan bahwa penggunaan fiber optik untuk monitoring dan pengendalian RTU lebih handal dibandingkan menggunakan jaringan GPRS.
2. Berdasarkan hasil analisis, untuk perhitungan QoS pada jaringan fiber optik throughput maksimal yang didapat 512 kbps dengan delay rata-rata 0,5 ms dan packet loss 0 % untuk bandwitdh 64 kbps yang dilanggan oleh PT. PLN, sedangkan pada jaringan GPRS throughput maksimal yang didapat 0,8 kbps untuk bandwitdh 4 kbps dengan delay rata-rata 289 ms dan packet loss 29,72 % .
5.2
Saran
Fiber Optic Network
Diajukan sebagai syarat menempuh ujian sarjana di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Kristen Maranatha Bandung
Disusun Oleh:
REZA SATRIA SAPUTRA
NRP: 1122071
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA
BANDUNG
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena karunia dan hidayah–Nya Tugas Akhir yang berjudul “ANALISIS PENGENDALIAN DAN MONITORING
REMOTE TERMINAL UNIT (RTU) PLN MAJALAYA MENGGUNAKAN FIBER OPTIK” dapat
diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun untuk memperoleh gelar Strata Satu (S1) Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Kristen Maranatha.
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan, dorongan, dan bimbingan secara langsung maupun tidak langsung dari berbagai pihak.Untuk itu, pada kesempatan ini penulis tidak lupa menyampaikan ucapan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung penulis dalam mengerjakan Tugas Akhir ini, yaitu kepada :
1. Orang tua (Yuyun Mimbar Saputra dan Rina Kirana Pangemanan) dan keluarga penulis (Rifqi Perkasa Saputra dan Farizan Aufar Saputra.) yang senantiasa mendoakan dan memberikan dukungan moral maupun materi tanpa henti.
2. Bapak Dr. Ir. Daniel Setiadikarunia, MT. selaku dosen pembimbing yang selalu senantiasa mendoakan, membimbing, memotivasi, dan mengarahkan penulis dalam melaksanaan Tugas Akhir ini. Terima kasih untuk waktu yang sudah disediakan dalam membimbing penulis.
3. Ibu Novie Theresia Br. Pasaribu, ST., MT selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha.
4. Ibu Dini Annisa S.T. selaku pembimbing di PT. ICON+ sebagai pencetus ide topik tugas akhir ini yang telah banyak memberikan bimbingan selama pelaksanaan dan penyelesaian tugas akhir ini.
5. Bapak Ir. Aan Darmawan, M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha.
6. Ibu Ir. Yohana Susanthi, M.Sc. selaku koordinator Tugas Akhir, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Kristen Maranatha.
7. Bapak Ir. Yusak Gunadi, M.M., Bapak Ir. Supartono, M.Sc., Bapak Agus Prijono, S.T, M.T selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan banyak masukan kepada penulis melalui seminar dan sidang Tugas Akhir.
iv
10.Seluruh Staf Tata Usaha dan para karyawan di Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha.
11.Shofia Amaliani Islami yang selalu setia mendoakan dan memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
12.Zenitawati, Elserita joyselyn, Ian Triadmojo, Miftah Farid, Aditya Pamungkas, Deliar, Ryan Siallagan, Andreas Douglas, Agungs Rosdian.P.
Akhir kata, penulis mohon maaf atas segala kesalahan dan kekurangan baik selama pelaksanaan maupun dalam penulisan laporan ini. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun akan penulis terima. Semoga laporan tugas akhir ini bermanfaat bagi mereka yang memerlukannya.
Bandung, Desember 2016
Daftar Pustaka
70
Universitas Kristen Maranatha
Daftar Pustaka
1. Annisa Dini,”Analisa Performansi Mekanisme Bandwith Request-Grant Dalam
Jaringan WIMAX”, Bandung,2009
2. Ali Fauzan,”Layanan IP VPN PT.Indonesia Comnets Plus”,Pekanbaru,2015 3. Dewannanta Didha,”Mendesain Jaringan Dengan Multi Protocl Label Switching
(MPLS)”,POLITEKNIK NEGERI SEMARANG,2009
4. Firmansyah Jeffry,”ANALISA KABEL SERAT OPTIK JENIS SINGLE MODE STEP
INDEX (SMSI) AKIBAT TEKUKAN (BENDING)”,Jakarta, 2009.
5. Isa Mohammad,”Tranning MPLS”, Indonesia Communication Network Plus, Bandung, 2016
6. ITU-T Recommendation G.8110.1/Y.1370.1 (2011), Architecture of the Multi-Protocol Label Switching transport profile layer network.
7. ITU-T Recommendation G.652 (2009), Characteristics of a single-mode optical fibre and cable.
8. Larasaty, Ekin Dewant.,” Pemanfaatan Remote Terminal Unit Pada Peralatan SCADA Untuk Pengoperasian Sistem Tenaga Listrik di PT.PLN(PERSERO) P3B JAWA BALI,APD JATENG”,Universitas Diponegoro,2014.
9. Pratiwi Ekariani,”Sistem Jaringan Transmisi Data SCADA Dengan Menggunakan Frekuensi VHF”,Institut Teknologi Nasional, Bandung, 2008
10. Sitompul, Kristina R , “Analisis Kinerja Jaringan Metropolitan Area Network Dengan Teknologi Metro Ethernet”, Universitas Sumatra Utara, 2009
11. Sazili Muhammad,” GPRS Sebagai Solusi Murah Bagi Telecommuter”, Universitas Sriwijaya, 2008
12. TAMBUNAN IDO GABE HASUDUNGAN,”Pengendalian Recloser Jaringan SUTM menggunakan sistem SCADA Berbasis GPRS DI PT.PLN APB
JABAR-BANTEN”.Bandung, 2010
13. WIBOWO I GUSTI DWIKI ARY,”ANALISIS SOLUSI JARINGAN FTTDP DI LOKASI
