OPTIMALISASI KONTROL SERVO MENGGUNAKAN MODUL RADIO FREQUENCY (RF) PADA FLAME THROWER UNTUK PEMBERSIHAN BENDA ASING PADA KABEL LISTRIK BERTEGANGAN TINGGI

(1)

DANIEL TRI UTAMA SIMORANGKIR (14S20005) PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS INFORMATIKA DAN TEKNIK ELEKTRO INSTITUT TEKNOLOGI DEL

OPTIMALISASI KONTROL SERVO MENGGUNAKAN MODUL RADIO FREQUENCY (RF) PADA FLAME THROWER UNTUK PEMBERSIHAN BENDA ASING PADA KABEL LISTRIK BERTEGANGAN TINGGI PT PLN (Persero) ULTG GANDUL DEPOK PRABOWO ASIDO SARAGIH, S.Pd, M.Sc.

2023

(2)

ii

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK

(3)

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan Kerja Praktek yang dilaksanakan di PT PLN (Persero) ULTG Gandul. Laporan ini menjelaskan sebuah proyek Flame thrower yang berfokus pada pengendalian servo menggunakan modul Radio Frequency (RF) dengan judul, “Optimalisasi Kontrol Servo Menggunakan Modul Radio Frequency (RF) Pada Flame thrower Untuk Pembersihan Benda Asing Pada Kabel Listrik Bertegangan Tinggi” dimana laporan ini disusun untuk memenuhi syarat kelulusan Kerja Praktek di Program Studi Teknik Elektro Institut Teknologi Del.

Banyak pengalaman yang penulis dapatkan selama menjalani Kerja Praktek di PT PLN (Persero) ULTG Gandul, dari mulai pengalaman kerja di bidang proteksi, budaya kerja yang baik, hingga cara berkomunikasi yang baik kepada rekan kerja ataupun kepada atasan di sebuah perusahaan. Selain itu penulis beserta dengan tim banyak menerima bantuan materi, bimbingan, dan arahan yang didapatkan dari rekan kerja, supervisor, dan seluruh pihak yang bersangkutan dalam menyelesaikan beberapa proyek yang penulis kerjakan. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan ini, khususnya kepada:

1. Tuhan YME, yang selalu senantiasa melimpahkan karunia-Nya.

2. Kedua Orang tua, kakak, abang, dan seluruh keluarga yang selalu memberikan dukungan penuh kepada penulis.

3. PT PLN(Persero) ULTG Gandul yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan kegiatan kerja praktek selama kurang lebih tiga bulan sejak tanggal 12 juni 2023 hingga tanggal 18 agustus 2023.

4. Bapak Prabowo selaku supervisor yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis beserta dengan tim selama mengerjakan proyek.

5. Teman sekelompok kerja praktek teknik elektro yang selalu bersama dalam pengerjaan proyek.

(4)

iv

6. Rekan kerja di PT PLN (Persero) ULTG Gandul yang selalu memberikan bantuan dan dukungan selama pengerjaan proyek.

7. Bapak Philippians Manurung, S.T., M.T. selaku koordinator kerja praktek yang selalu memberikan bimbingan dan arahan mulai dari pemberangkatan kerja praktek hingga selesai.

8. Bapak Asido Saragih, S.Pd, M.Sc. dosen pembimbing penulis yang selalu memberikan bimbingan dan arahan mulai dari pemberangkatan kerja praktek hingga selesai.

9. Bapak Guntur Petrus Boy Knight, S.T.,M.T selaku ketua program studi Teknik Elektro Institut Teknologi Del yang telah mengadakan pertemuan dengan seluruh mahasiswa Teknik Elektro yang akan melaksanakan kerja praktek di tahun 2023 untuk pembekalan dan persiapan di kerja praktek.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis meminta maaf dan mengharapkan kritik serta saran dari berbagai pihak demi kabaikan laporan ini. Semoga laporan kerja praktek yang telah disusun ini dapat memberikan manfaat bagi yang membaca. Akhir kata penulis Mengucapkan Terima kasih

Depok, 24 Agustus 2023 Penulis,

Daniel Tri Utama Simorangkir NIM : 14S20005

(5)

v

ABSTRAK

Laporan ini dilakukan penulis di PT PLN (Persero) ULTG Gandul selama periode kerja praktek di bidang proteksi. Permasalahan umum yang dihadapi adalah benda asing yang menempel pada kabel listrik. Hal tersebut dapat mengancam pekerja yang harus memanjat untuk membersihkannya. Dalam mengatasi tantangan ini, sebuah alat inovatif yang disebut "Flame Thrower" dikembangkan oleh tim penulis. Alat ini dirancang untuk membersihkan benda asing pada kabel listrik dengan menggunakan semburan api secara efektif dan aman.

Dalam laporan ini, penulis menjelaskan konsep, perancangan, dan implementasi "Flame Thrower" serta tahapan pengujian yang dilakukan pada kontrol servo. Alat ini dikendalikan menggunakan teknologi modul Radio Frequency (RF) 433 MHz, yang memungkinkan komunikasi nirkabel antara perangkat pengirim dan penerima. Perangkat pengirim dilengkapi dengan dua tombol yang mengaktifkan relay dan servo pada perangkat penerima.

Hasil pengujian yang disajikan dalam laporan menunjukkan bahwa "Flame Thrower" berhasil memberikan kinerja yang memuaskan dengan respons cepat dari servo dan menjaga komunikasi RF yang stabil pada jarak tertentu. Namun, sebagai langkah lanjutan, penulis juga memberikan saran terkait potensi peningkatan dan penambahan fitur untuk penelitian lebih lanjut.

Kata kunci: Flame Thrower, Kabel Listrik, Komunikasi Nirkabel, Modul RF 433MHz, Pembersihan.

(6)

vi

ABSTRACT

This report was carried out by the author at PT PLN (Persero) ULTG Gandul during a period of practical work in the field of protection. A common problem faced is foreign objects attached to electrical cables. This can threaten workers who have to climb to clean it. In order to overcome this challenge, an innovative tool called “Flame Thrower” was developed by the author team. This tool is designed to clean foreign objects on electrical cables using flame jets effectively and safely.

In this report, the author explains the concept, design and implementation of the "Flame Thrower" as well as the testing stages carried out on the servo control. This tool is controlled using 433 MHz Radio Frequency (RF) module technology, which allows wireless communication between sending and receiving devices. The sending device is equipped with two buttons that activate relays and servos on the receiving device.

The test results presented in the report show that the “Flame Thrower”

successfully provides satisfactory performance with fast response of the servo and maintains stable RF communication over a certain distance. However, as a further step, the author also provides suggestions regarding potential improvements and additional features for further research.

Keywords: Flame Thrower, Power Cable, Wireless Communication, 433MHz RF Module, Cleaning.

(7)

vii

DAFTAR ISI

COVER ... i

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Kerja Praktik ... 3

1.4.1 Umum ... 3

1.4.2 Khusus ... 3

1.5 Manfaat Kerja Praktik ... 4

1.5.1 Bagi perusahaan ... 4

1.5.2 Bagi penulis ... 4

1.5.3 Bagi kampus ... 4

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... 6

2.1 Profil Perusahaan ... 6

2.1.1 Tentang dan Lokasi Perusahaan ... 6

2.1.2 Sejarah Umum PT PLN (Persero) ... 6

2.1.3 Struktur Organisai ... 8

2.1.4 Jadwal kerja ... 8

2.2 Visi Misi Perusahaan ... 9

2.2.1 Visi PLN UIT JBB ... 9

2.2.2 Misi PLN UIT JBB ... 10

BAB III. LANDASAN TEORITIS ... 11

3.1 Metode Pembersihan ... 11

3.2 Flame Thrower ... 12

(8)

viii

3.3 Gangguan Listrik Akibat Benda Asing ... 13

3.4 Arduino IDE ... 14

3.5 Arduino Uno ... 14

3.6 Motor Servo ... 15

3.7 Modul Radio Frequency (RF) 433 MHz ... 16

3.7.1 Transmitter... 17

3.7.2 Receiver ... 17

3.8 Power Consumption ... 18

3.9 Dampak Panas Api Terhadap Ketahanan Kabel ... 19

BAB IV. METODOLOGI ... 20

4.1 Tahapan Pelaksanaan ... 20

4.2 Perancangan Sistem Flame thrower Pada Servo ... 21

4.2.1 Perangkat Transmiter ... 21

4.2.2 Perangkat Receiver ... 24

4.3 Desain Flame Thrower ... 27

4.3.1 Implementasi Servo dalam keadaan 0 derajat... 28

4.3.2 Implementasi Servo dalam Keadaan 90 derajat ... 29

BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 30

5.1 Perhitungan Konsumsi Daya ... 30

5.1.1 Konsumsi Daya Pada Bagian Transmitter ... 30

5.1.2 Konsumsi Daya Pada Bagian Receiver ... 31

5.2 Hasil Pengujian Komunikasi Servo ... 33

5.3 Pengujian Semburan Api ... 35

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN... 37

6.1 Kesimpulan ... 37

6.2 Saran ... 37

DAFTAR PUSTAKA ... 39

LAMPIRAN ... 40

(9)

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Perbandingan Ketiga Metode ... 11

Tabel 3. 2 Spesifikasi Arduino UNO ... 15

Tabel 4. 1 Koneksi Arduino Uno ke Modul RF 433 MHz ... 22

Tabel 4. 2 Koneksi Arduino Uno ke Button ... 22

Tabel 4. 3 Koneksi Arduino Uno ke Modul RF 433 MHz ... 24

Tabel 4. 4 Koneksi Arduino Uno ke Servo ... 25

Tabel 5. 1 Percobaan Radio Frequency (RF) jarak 5 meter ... 33

Tabel 5. 2 Percobaan Radio Frequency (RF) jarak 30 meter ... 34

Tabel 5. 3 Hasil Pengujian Semburan Api ... 35

(10)

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Lokasi PT PLN (Persero) ULTG Gandul ... 6

Gambar 2. 2 Struktur Organisasi ... 8

Gambar 3. 1 Flame Thrower ... 12

Gambar 3. 2 Layang-layang yang tersangkut di kabel listrik ... 13

Gambar 3. 3 Arduino IDE ... 14

Gambar 3. 4 Arduino UNO ... 14

Gambar 3. 5 Motor Servo... 16

Gambar 3. 6 Modul Radio Frequency 433 MHz Bagian Transmitter... 17

Gambar 3. 7 Modul Radio Frequency 433 MHz Bagian Receiver ... 17

Gambar 4. 1 Skematik Rangkaian Transmitter ... 21

Gambar 4. 2 Diagram Blok Sistem Transmitter... 22

Gambar 4. 3 Flowchart Cara Kerja Sistem Bagian Transmiter ... 23

Gambar 4. 4 Rangkaian Skematik Receiver ... 24

Gambar 4. 5 Diagram Blok Sistem Receiver ... 25

Gambar 4. 6 Flowchart Cara Kerja Sistem Bagian Receiver ... 26

Gambar 4. 7 Remote Control (Transmitter) ... 27

Gambar 4. 8 Flame Thrower (Receiver) ... 27

Gambar 4. 9(a) Bagian Transmiter sebagai remote control yang belum di tekan. (b) Bagian Receiver yang dikendalikan oleh remote kontrol... 28

Gambar 4. 10 (a) Bagian Transmiter sebagai remote control yang sudah di tekan. (b) Bagian Receiver yang dikendalikan oleh remote control ... 29

Gambar 5. 1 Hasil Serial Monitor percobaan Jarak 5 Meter... 33

Gambar 5. 2 Hasil Serial Monitor percobaan Jarak 30 Meter... 35

Gambar 5. 3 Grafik Pengujian Semburan Api ... 36

(11)

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Kode Program ... 40

Lampiran 2. Surat Diterimanya Kerja Praktik ... 42

Lampiran 3 Surat Keterangan Selesainya Kerja Praktik ... 44

Lampiran 4 Penilaian dari Supervisor ... 45

Lampiran 5 Absensi Kerja Praktik ... 46

Lampiran 6 Log Activity ... 48

Lampiran 7 Dokumentasi Selama Kerja Praktik ... 58

(12)

1

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

PT. PLN (Persero) ULTG Gandul, sebuah entitas yang berperan penting dalam penyediaan listrik di wilayah Depok dan sekitarnya, terus beradaptasi dengan perkembangan teknologi dalam menjalankan tugas dan tanggung jawabnya. Saat ini, salah satu tantangan utama yang dihadapi adalah akumulasi benda asing pada kabel listrik bertegangan tinggi, seperti layangan, burung, dan partikel-partikel mikro. Akumulasi ini dapat mengganggu pasokan listrik dan bahkan menimbulkan potensi bahaya seperti korsleting atau kebakaran.

Sebagai respons terhadap tantangan ini, PT. PLN (Persero) ULTG Gandul telah mencari solusi inovatif. Salah satu solusi yang menarik adalah pengembangan sistem flame thrower yang dapat dikendalikan dari jarak jauh. Dalam sistem ini, flame thrower digunakan untuk membersihkan kabel listrik dengan memanfaatkan aliran udara yang kuat kontrol, menghilangkan akumulasi benda asing tanpa perlu mendekati area berbahaya. Dengan biaya yang minim, penulis beserta teman sekelompok melakukan pembuatan proyek flame thrower dengan memanfaatkan modul Radio Frequency (RF) 433 MHz.

Penggunaan teknologi pengendalian Relay sebagai menghidupkan dan mematikan pemantik serta servo sebagai pengendalian tekanan untuk mendorong kaleng gas dan komunikasi RF dalam sistem flame thrower membawa beberapa manfaat signifikan. Pertama-tama, sistem ini memastikan tingkat keselamatan yang lebih tinggi bagi teknisi, karena mereka dapat mengoperasikan alat ini dari jarak jauh tanpa perlu berada di dekat kabel bertegangan tinggi. Selain itu, teknologi ini meningkatkan efisiensi, akurasi, dan keamanan dalam membersihkan kabel listrik dari benda asing.

Penerapan sistem ini berpotensi mengurangi waktu dan biaya perawatan, serta meningkatkan ketersediaan dan keandalan pasokan 1ontro listrik. Dengan demikian, PT. PLN (Persero) ULTG Gandul dapat lebih efektif dalam menjalankan tugasnya untuk mengelola, memelihara, dan mengoperasikan sistem kelistrikan di wilayahnya.

(13)

2

Perkembangan teknologi dalam bidang infrastruktur listrik seperti ini menggambarkan komitmen PT. PLN (Persero) ULTG Gandul dalam menjaga kualitas layanan listrik yang stabil dan andal bagi masyarakat di wilayah Jakarta Timur dan sekitarnya. Dengan terus mencari solusi inovatif seperti sistem flame thrower dengan kontrol servo dan komunikasi RF, mereka berperan aktif dalam mengatasi tantangan yang muncul seiring dengan perkembangan teknologi.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan rumusan masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana mengimplementasikan komunikasi jarak jauh menggunakan modul Radio Frequency (RF) sebagai komunikasi antara Transmitter dan Receiver?

2. Apa saja komponen-komponen utama yang diperlukan untuk sistem kontrol jarak jauh ini dan bagaimana cara kerjanya?

3. Bagaimana mendesain sistem transmitter dan receiver khusus pada pengendalian servo?

4. Bagaimana cara mengembangkan alat yang dapat membersihkan benda asing pada kabel listrik dengan efisien?

5. Bagaimana memanfaatkan teknologi modul RF 433MHz untuk kontrol jarak jauh dalam pembersihan kabel listrik?

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan yang penulis lakukan, adapun beberapa batasan masalah pada sistem yang akan dirancang adalah sebagai berikut:

1. Kerja Praktek (KP) dilaksanakan di PT PLN (Persero) ULTG Gandul di Depok.

2. Penulis ditempatkan pada divisi proteksi di PT PLN ULTG Gandul 3. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno.

4. Sistem komunikasi menggunakan 2 buah modul Radio Frequency (RF) 433MHz yang terdapat pada bagian transmitter dan receiver.

5. Pengendalian semprotan gas dengan menggunakan dorongan dari servo.

(14)

3

6. Pengujian dilakukan pada lahan terbuka untuk melihat seberapa optimal pengendalian servo dengan jarak tertentu.

7. Dalam pengaplikasian flame thrower memakan waktu sekitar 10 menit sampat 15 menit meninjau ketahanan kabel terhadap panas.

1.4 Tujuan Kerja Praktik

Adapun tujuan dari kerja praktik ini di PT. PLN (Persero) ULTG Gandul antara lain sebagai berikut:

1.4.1 Umum

1. Mahasiswa memperoleh pengalaman langsung di dunia kerja dalam sebuah perusahaan dan memberikan kontribusinya kepada perusahaan dalam mencapai visi dan misi perusahaan.

2. Mahasiswa mendapatkan ilmu secara langsung dari interaksi yang dilakukan selama pelaksanaan kerja praktik.

3. Meningkatkan rasa kepedulian untuk berpartisipasi dalam setiap kegiatan yang akan dilakukan perusahaan.

4. Menciptakan hubungan yang baik antara perusahaan dengan IT Del.

1.4.2 Khusus

1. Memenuhi salah satu mata kuliah Prodi Teknik Elektro Institut Teknologi Del yang merupakan prasyarat kelulusan bagi setiap mahasiswa.

2. Belajar untuk menerapkan ilmu yang telah didapat selama menjalani perkuliahan.

3. Mendapatkan pelajaran tentang hal apa saja yang perlu dipertimbangkan sebelum mulai menciptakan inovasi baru.

4. Mengembangkan alat "Flame Thrower" untuk membersihkan kabel listrik dari benda asing.

5. Mengintegrasikan teknologi modul RF 433MHz untuk kontrol jarak jauh.

(15)

4 1.5 Manfaat Kerja Praktik

1.5.1 Bagi perusahaan

a. Mendapat bantuan dari mahasiswa yang sedang kerja praktek dalam melaksanakan pekerjaan operasional rutin yang dilaksanakan.

b. Mendapatkan inovasi pembuatan alat dengan komunikasi jarak jauh.

c. Meningkatkan efisiensi dalam proses pembersihan kabel listrik.

d. Mengurangi risiko kerusakan pada kabel dan risiko kecelakaan saat proses pembersihan.

1.5.2 Bagi penulis

a. Mendapat pengalaman di dunia kerja dan ikut serta memberikan kontribusi.

b. Membuka mindset tentang hal apa saja yang perlu dipertimbangkan ketika sedang mengembangkan sebuah produk inovasi.

c. Menjadi wadah bagi mahasiswa untuk mengembangkan diri dalam ilmu pengetahuan, sikap, serta keterampilan melalui kerja praktik di lapangan.

d. Mendapat ilmu baru khususnya di bidang proteksi pada PLN

1.5.3 Bagi kampus

Adapun manfaat yang didapatkan oleh kampus adalah agar dapat menghasilkan sumber daya manusia yang berkompeten dan siap kerja serta sebagai sarana bagi kampus untuk menjalin kerja sama dengan perusahaan PT PLN (Persero) ULTG Gandul dalam rangka pengembangan sistem pendidikan serta berbagi ilmu pengetahuan dan pengalaman bagi seluruh civitas kampus.

1.6 Sistematika Penulisan

Laporan kerja praktek ini disusun dengan struktur sebagai berikut:

1. Bab 1. Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang masalah, tujuan kerja praktik, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

2. Bab 2. Gambaran Umum Perusahaan

(16)

5

Bab ini menjelaskan deskripsi singkat perusahaan, visi dan misi perusahaan, tempat dan lokasi perusahaan, dan struktur organisasi

3. Bab 3. Landasan Teoritis

Memberikan teori-teori dasar yang relevan dengan proyek, termasuk penjelasan tentang Flame Thrower, prinsip kerja modul RF, dan penggunaan servo motor.

4. Bab 4. Metodologi Kerja Praktik

Pada bab ini berisi tentang tujuan dari operasional dan yang dibutuhkan, tahapan kerja praktik, serta metode pengambilan data

5. Bab 5. Hasil dan Pembahasan

Menampilkan hasil dari implementasi dan pengujian yang dilakukan, serta mendiskusikan temuan-temuan dan implikasinya

6. Bab 6. Kesimpulan dan Saran

Menyajikan kesimpulan berdasarkan hasil dan pembahasan, serta memberikan saran untuk pengembangan lebih lanjut atau penelitian selanjutnya.

(17)

6

BAB II. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

2.1 Profil Perusahaan

2.1.1 Tentang dan Lokasi Perusahaan

Gambar 2. 1 Lokasi PT PLN (Persero) ULTG Gandul

(Sumber: https://www.google.co.id/maps/)

PT PLN (Persero) Unit Layanan Pelanggan Transmisi dan Gardu Induk (ULTG) Gandul adalah bagian dari perusahaan BUMN PT PLN (Persero) yang bergerak dalam 6ector kelistrikan di Indonesia. PT PLN (Persero) ULTG Gandul memiliki tanggung jawab dalam menyediakan pelayanan transmisi listrik dan mengelola gardu induk di wilayah Depok, tepatnya di Jl. Cinere Raya, Gandul Jakarta Selatan, Indonesia (16514).

2.1.2 Sejarah Umum PT PLN (Persero)

PT PLN (Persero) Unit Pelaksana Transmisi Cawang di ULTG Gandul adalah bagian dari perusahaan BUMN PT PLN (Persero) yang bergerak dalam sektor kelistrikan di Indonesia. Sebagai salah satu unit pelaksana transmisi di PT PLN (Persero), perusahaan ini memiliki sejarah panjang yang mencerminkan komitmen kuat dalam menyediakan layanan transmisi listrik yang andal dan berkualitas tinggi kepada masyarakat.

(18)

7

Perusahaan ini merupakan bagian dari PT PLN (Persero) yang didirikan pada 27 Oktober 1945 dengan misi untuk menyediakan pasokan listrik bagi seluruh lapisan masyarakat di Indonesia. Sejak berdiri, PT PLN (Persero) terus berkembang dan mengembangkan diri untuk memenuhi kebutuhan energi yang semakin meningkat dari masyarakat dan industri.

Sebagai unit pelaksana transmisi, PT PLN (Persero) UPT Cawang di ULTG Gandul memiliki peran penting dalam sistem kelistrikan nasional. Perusahaan ini bertanggung jawab dalam memindahkan listrik dari pembangkitan menuju gardu distribusi atau gardu induk. Dengan memiliki sistem transmisi yang handal dan efisien, PT PLN (Persero) UPT Cawang di ULTG Gandul mampu mengalirkan listrik dari pembangkit listrik ke berbagai wilayah yang membutuhkan energi, termasuk daerah-daerah terpencil dan perkotaan.

Selama sejarahnya, PT PLN (Persero) UPT Cawang di ULTG Gandul telah mengalami berbagai perubahan dan perkembangan. Perusahaan ini aktif berpartisipasi dalam proyek-proyek pembangunan infrastruktur kelistrikan, termasuk peningkatan dan pengembangan jaringan transmisi listrik. Adopsi teknologi terkini menjadi bagian dari upaya perusahaan dalam meningkatkan efisiensi operasional dan memastikan ketersediaan pasokan listrik yang handal.

Tidak hanya berfokus pada operasionalnya, PT PLN (Persero) UPT Cawang di ULTG Gandul juga turut berkomitmen dalam meningkatkan kualitas layanan bagi pelanggan. Pemeliharaan rutin dan perbaikan jaringan transmisi menjadi prioritas dalam mengurangi risiko gangguan dan pemadaman listrik. Perusahaan ini juga aktif melibatkan diri dalam berbagai program tanggung jawab social perusahaan, yang bertujuan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat setempat dan berkontribusi dalam pembangunan wilayah kerjanya.

Dalam perkembangannya, PT PLN (Persero) UPT Cawang di ULTG Gandul terus bertransformasi untuk menghadapi tantangan dan perubahan zaman. Dalam era yang semakin digital dan berbasis teknologi, perusahaan ini senantiasa mengadopsi inovasi dan teknologi terbaru guna meningkatkan efisiensi dan memberikan pelayanan yang lebih baik kepada pelanggan.

(19)

8

Secara keseluruhan, PT PLN (Persero) Unit Pelaksana Transmisi Cawang di ULTG Gandul telah menorehkan sejarah panjang sebagai penyedia layanan transmisi listrik yang handal. Dengan komitmen untuk menyediakan listrik yang berkualitas tinggi bagi seluruh masyarakat, perusahaan ini terus berupaya menjadi bagian yang penting dalam memajukan sektor kelistrikan di Indonesia.

2.1.3 Struktur Organisai

(Sumber: Dokumentasi ULTG Gandul)

2.1.4 Jadwal kerja

Kerja Praktek di PT PLN (Persero) ULTG Gandul dilakukan secara onsite kurang lebih selama 3 bulan sejak 12 juni 2023 hingga 31 Agustus 2023. Untuk rincian jadwal kerja praktek di PT PLN (Persero) ULTG Gandul adalah sebagai berikut:

Hari : Senin – Jumat Jam Kerja : 07.30 – 16.00 Jam Istirahat : 12.00 – 13.00

Lokasi : Kantor ULTG Gandul Jl. Cinere Raya, Gandul Jakarta Selatan, 16514.

Gambar 2. 2 Struktur Organisasi

(20)

9 2.2 Visi Misi Perusahaan

2.2.1 Visi PLN UIT JBB

Visi utama PT PLN (Persero) ialah “Menjadi Pengelola Transmisi terkemuka se-Asia Tenggara dan mendukung upaya menjadi pilihan untuk solusi energi listrik yang bertumbuh kembang dengan mengedepankan budaya Safety, andal, ekonomis, ramah lingkungan dan bertumpu pada potensi insani”. PT PLN (Persero) Unit Induk Transmisi Jawa Bagian Barat dalam upaya mencapai visinya, berkomitmen secara berkelanjutan untuk:

1. Memastikan aset transmisi yang andal, tersedia dan terpelihara dengan melakukan pengendalian investasi, operasi, pemeliharaan, dan logistik transmisi berbasis risiko.

2. Meningkatkan kompetensi, kepedulian dan produktivitas sumber daya manusia.

3. Mematuhi peraturan perundangan dan persyaratan lainnya terkait pengelolaan aset, keselamatan kesehatan kerja dan lingkungan serta kepatuhan.

4. Menyediakan tempat kerja yang aman, sehat dan peduli lingkungan hidup dengan menghilangkan potensi bahaya, pencegahan penyakit akibat kerja, memberikan jaminan keamanan bagi pekerja yang melaporkan kecelakaan kerja dari aksi balas dendam, perlindungan lingkungan, serta mengurangi risiko dan dampak lingkungan.

5. Meningkatkan peran serta semua pegawai dalam pengelolaan aset, Kepatuhan, K3 dan Lingkungan melalui partisipasi dan konsultasi.

6. Melakukan continual improvement dalam pengelolaan aset, Kepatuhan, K3 dan lingkungan.

7. Penerapan Core Values Akhlak yang terdiri dari Amanah, Kompeten, Harmonis, Loyal, Adaptif dan Kolaboratif, yang merupakan kristalisasi nilai-nilai Perusahaan.

8. Berkomitmen menjalankan bisnis perusahaan berdasarkan pada prinsip- prinsip Good Corporate Governance (GCG), Governance Risk &

Compliance (GRC), penerapan 4 No's dan mematuhi peraturan perundangan serta persyaratan lainnya yang berlaku.

(21)

10

9. Memelihara dan mengkomunikasikan kebijakan Sistem Manajemen Terintegrasi ini kepada seluruh Pegawai dan pihak Eksternal.

Seluruh Jajaran Manajemen dan Pegawai, memahami dan mendukung penuh keberhasilan setiap kegiatan yang berkaitan dengan penerapan Sistem Manajemen Terintegrasi PT PLN (Persero) Unit Induk Transmisi Jawa Bagian Barat.

2.2.2 Misi PLN UIT JBB

(Sesuai Peraturan Direksi No. 0050.P/DIR/2021 Pasal 4)

1. Melakukan pengembangan dan Pengelolaan Aset Transmisi 2. Melakukan Pengendalian Investasi dan Logistik Transmisi 3. Melaksananakan Operasi dan Pemeliharaan Aset Transmisi

4. Mengelola sumber daya dan asset perusahaan secara efisein, efektif dan sinergis untuk menjamin pengelolaan usaha secara optimal dan memenuhi Keselamatan, Kesehatan Kerja, Lingkungan dan Keamanan serta prinsip tata Kelola perusahaan yang baik (good corporate governance).

(22)

11

BAB III. LANDASAN TEORITIS

3.1 Metode Pembersihan

Pembersihan benda asing pada kabel listrik bertegangan tinggi adalah suatu tantangan teknis yang memerlukan pemilihan metode yang tepat. Tiga metode umum yang digunakan dalam konteks ini adalah metode manual, palang heater, dan flame thrower[1]. Berikut tabel perbandingan dari penggunaan ketiga metode tersebut:

Tabel 3. 1 Perbandingan Ketiga Metode

Kriteria Metode Manual Palang Heater Flame Thrower Kecepatan

Pembersihan

Rendah Sedang Tinggi

Efisiensi Rendah Tinggi Tinggi

Keamanan Operator

Risiko Kecelakaan tinggi

Tinggi Tinggi

Kemudahan Implementasi

Mudah Memerlukan

peralatan khusus

Memerlukan peralatan khusus Dampak

Lingkungan

Tidak ada Sedang Tinggi

Ketepatan Pembersihan

Bergantung pada operator

Tinggi Tinggi

Jangkauan Kecil Sedang Luas

Dari tabel di atas bisa kita lihat bahwasanya dalam pembersihaan benda asing pada kabel listrik bertegangan tinggi yang memungkinkan adalah flame thrower dengan kecepatan, efisiensi, dan keamanan yang cukup tinggi menjadi patokan dalam pemilihan metode yang tepat meskipun memiliki dampak lingkungan yang cukup tinggi. Namun dengan mempertimbangkan waktu pemakaian maka dapat meminimalisir dampak yang diberikan.

(23)

12 3.2 Flame Thrower

Flame thrower adalah alat yang memanfaatkan semburan api untuk membersihkan benda asing yang mungkin menempel pada kabel listrik bertegangan tinggi. Keberadaan benda asing seperti layangan, burung, atau partikel mikro pada permukaan kabel dapat mengganggu kinerja dan keamanan pasokan listrik. Flame thrower adalah solusi inovatif yang digunakan untuk membersihkan kabel listrik bertegangan tinggi dari benda asing tanpa perlu menyentuh fisik kabel tersebut.

Alat ini didesain dengan cermat untuk mengatasi tantangan pembersihan di lingkungan yang sensitif secara elektris. Sistem Flame thrower terdiri dari beberapa komponen utama, termasuk sebuah servo yang mengendalikan pergerakan aliran udara dan api.[2]

Gambar 3. 1 Flame Thrower

(Sumber: Dokumentasi Pribadi)

Ketika tombol di remote kontrol ditekan, sistem Flame thrower mengaktifkan servo untuk mendorong gas ke selang yang sudah diarahkan serta yang perlu dibersihkan pada kabel listrik. Solusi ini menarik dikarenakan penggunaan teknologi drone dalam mengaplikasikannya. Flame thrower dapat dipasang pada drone yang dilengkapi dengan sistem navigasi yang canggih. Hal ini memungkinkan alat ini untuk diangkat dan dibawa ke area yang memerlukan pembersihan pada kabel listrik dengan sangat efisien.

Penggunaan Flame thrower pada drone menggabungkan keunggulan teknologi drone, yaitu mobilitas dan kemampuan untuk mencapai area yang sulit dijangkau, dengan kemampuan pembersihan presisi yang dimiliki oleh Flame

(24)

13

Thrower. Hal ini menjadikan metode ini sangat efektif dalam memelihara dan membersihkan infrastruktur kelistrikan yang penting.

Penggunaan Flame thrower pada drone adalah contoh inovasi yang memanfaatkan teknologi terkini dalam bidang perawatan infrastruktur listrik, yang tidak hanya meningkatkan efisiensi operasional tetapi juga menjaga keselamatan pekerja dalam menjalankan tugas mereka.

3.3 Gangguan Listrik Akibat Benda Asing

Gambar 3. 2 Layang-layang yang tersangkut di kabel listrik

(Sumber: https://padasuatuketika.blogspot.com/2012/09/listrik-dan-layang- layang.html)

Gangguan pada sistem listrik akibat benda asing adalah permasalahan serius yang dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada infrastruktur listrik seperti korsleting. Obejek benda asing yang fokus untuk dibersihkan alat flame thrower ini adalah layangan. Layangan yang terbang di dekat kabel listrik bertegangan tinggi dapat menjadi penyebab gangguan serius. Saat layangan mengenai kabel listrik, mereka dapat menyebabkan kerusakan fisik pada kabel tersebut. Akibatnya, terjadi gangguan pasokan listrik, yang dapat menyebabkan pemadaman listrik pada wilayah tertentu. Selain itu, jika layangan terbuat dari bahan konduktif seperti logam, mereka dapat menyebabkan hubung singkat yang berpotensi membahayakan sistem listrik.[3]

(25)

14 3.4 Arduino IDE

Arduino IDE (Integrated Development Environment) merupakan sebuah software yang digunakan untuk memprogram arduino. Pada aplikasi pengguna akan membuat sebuah program untuk menjalankan mikrokontroler seperti arduino, nodemcu, dll untuk menjalankan berbagai tugas sesuai dengan keinginan pengguna.

Arduino menggunakan bahasa pemrograman C yang dimodifikasi. Bahasa pemrograman Arduino telah dimodifikasi untuk memudahkan pemula memprogram dari bahasa aslinya. Didalam arduino sendiri terdapat IC mikrokontroler yang sudah ditanam program yang bernama Bootloader. Peran bootloader adalah bertindak sebagai perantara antara compiler Arduino dan mikrokontroler. Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA yang dilengkapi dengan library C/C++ (wiring), yang membuat operasi input/output menjadi lebih mudah.

Gambar 3. 3 Arduino IDE

(Sumber: Dokumentasi Pribadi) 3.5 Arduino Uno

Gambar 3. 4 Arduino UNO

(Sumber: https://arduino.ir/ArduinoBoardUno)

(26)

15

Arduino merupakan salah satu teknologi mikrokontroler dengan platfrom open source[4]. Pada pengerjaan proyek ini mikrokontroler Arduino Uno digunakan pada bagian transmitter dan receiver untuk membaca dan mengolah data dari sensor-sensor yang digunakan. Spesifikasi Arduino Uno dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 3. 2 Spesifikasi Arduino UNO

Mikrokontroler Arduino Uno ATMega 328

Tegangan 5 V

Tegangan Input 7 – 12 V

Digital I/O 14 pin (6 dijadikan output PWM)

Analog input 6 Pin

Arus DC 3,3 V 50 mA

Arus DC per I/O 40 mA

Flash Memory 32 kB 0,5 digunakan untuk bootloader

EEPROM 1 kB

SRAM 2kB (ATMega 328)

Clock Speed 16 MHz

3.6 Motor Servo

Servo motor adalah jenis motor yang dapat bergerak ke posisi tertentu berdasarkan sinyal kontrol yang diterima. Ini memiliki feedback loop yang memungkinkan motor untuk mempertahankan posisi yang diinginkan[5]. Pada pengerjaan proyek ini, penulis menggunakan servo motor jenis MG90S. Motor servo ini tergolong posisi rotasi dengan spesifikasi rotasi 0°-180°, bahan gear dari logam, voltase beroperasi + 4.8V sampai 6V , torsi 2.2kg/cm, kecepatan beroperasi 0.1s/60°, dan berat motor 13.4gm.

(27)

16

Gambar 3. 5 Motor Servo

(Sumber: https://ktechnics.com/)

Dalam proyek ini, servo motor memainkan peran penting dalam mengendalikan dorongan gas pada flame thrower. Servo motor yang digunakan dalam sistem ini memiliki kemampuan untuk bergerak dalam kisaran posisi antara 0 hingga 90 derajat. Ketika flame thrower diaktifkan, servo ini berperan dalam mengatur sudut dorongan gas dengan presisi yang tinggi, sehingga memungkinkan kontrol yang tepat terhadap jarak dan arah aliran api.

3.7 Modul Radio Frequency (RF) 433 MHz

Radio Frequency (RF) adalah sejenis gelombang elektromagnetik yang digunakan dalam komunikasi nirkabel. Modul RF, khususnya yang beroperasi pada frekuensi 433MHz, adalah perangkat yang memungkinkan komunikasi nirkabel pada perangkat elektronik[6]. Modul RF bekerja dengan mengirimkan dan menerima sinyal melalui gelombang radio dengan Jangkauan komunikasi hingga 250 feet LOS (Line of Sight). Oleh karena itu, modul RF terdapat dua bagian yaitu Transmitter dan Receiver. Transmitter mengubah informasi menjadi sinyal RF, sedangkan receiver mengubah sinyal RF kembali menjadi informasi.

(28)

17 3.7.1 Transmitter

Gambar 3. 6 Modul Radio Frequency 433 MHz Bagian Transmitter (Sumber: https://lastminuteengineers.com)

Pada bagian ini berfungsi sebagai pemancar. Inti dari modul ini adalah resonator SAW (Surface Acoustic Wave) dalam bahasa Indonesia bisa diartikan sebagai "Resonator Gelombang Akustik Permukaan” yang disetel untuk beroperasi pada frekuensi resonansi 433 MHz. Selain itu, bagian ini memiliki transistor switching dan beberapa komponen pasif.

Ketika masukan DATA tinggi, osilator menghasilkan gelombang pembawa keluaran RF konstan pada 433 MHz, dan ketika masukan DATA rendah, osilator berhenti beroperasi; menghasilkan gelombang termodulasi amplitudo. Teknik ini dikenal sebagai Amplitude Shift Keying (ASK). Dalam penguncian pergeseran amplitudo, amplitudo gelombang pembawa (sinyal 433 MHz) dimodifikasi sebagai respons terhadap sinyal data yang masuk[6].

3.7.2 Receiver

Gambar 3. 7 Modul Radio Frequency 433 MHz Bagian Receiver (Sumber: https://lastminuteengineers.com)

Data In

(29)

18

Modul khusus ini adalah bagian penerima dalam sistem. Meskipun tampak sederhana dari luar, sebenarnya memiliki fungsi yang sangat penting. Di dalamnya, terdapat berbagai komponen yang bekerja sama untuk menghasilkan kualitas penerimaan yang optimal. Pertama, ada rangkaian RF yang sudah disetel sedemikian rupa untuk dapat menerima sinyal radiofrekuensi. Selain itu, ada beberapa penguat operasional (OP Amps) yang berperan dalam memperkuat gelombang pembawa yang diterima, sehingga sinyal tersebut dapat diolah dengan lebih baik.

Namun, yang membuat modul ini benar-benar istimewa adalah penggunaan PLL (Phase Lock Loop). Dengan bantuan PLL, modul ini dapat "mengunci" aliran bit digital dengan sangat presisi. Ini artinya, ketika sinyal yang diterima diubah menjadi data digital, PLL membantu memastikan bahwa data tersebut diambil dengan benar dan terbebas dari gangguan atau kebisingan yang mungkin terjadi selama proses penerimaan. Hasilnya adalah keluaran dekode yang lebih baik dan keandalan yang tinggi dalam menginterpretasi informasi yang dikirimkan melalui sinyal tersebut. Jadi, meskipun terlihat sederhana, modul penerima ini memiliki peran yang sangat penting dalam menjaga kualitas komunikasi nirkabel yang efisien. Namun pembacaan data sinyal yang dikirim sering kali terdapat gangguan atau hambatan yang menyebabkan bagian receiver tidak dapat membaca data yang dikirim. Faktor hambatan tersebut dapat berupa pohon, bangunan, dan cuaca yang menghambat jalur komunikasi RF[7].

3.8 Power Consumption

Power Consumption atau Konsumsi daya mengacu pada jumlah energi yang digunakan oleh perangkat atau sistem dalam satu satuan waktu. Dalam konteks elektronika dan perangkat listrik, konsumsi daya biasanya diukur dalam satuan Watt (W) dan menggambarkan seberapa cepat energi dikonsumsi oleh perangkat tersebut[8]. Konsumsi daya (P) dari suatu perangkat dapat dihitung dengan rumus:

P = V x I …(1)

Dimana P adalah daya dengan satuan Watt (W), V adalah tegangan dengan satuan Volt (V), dan I adalah arus dengan satuan Ampere (A).

(30)

19

Untuk mengetahui berapa lama baterai dapat menyediakan daya bagi perangkat berdasarkan konsumsi dayanya, kita dapat menggunakan rumus:

Estimasi Waktu = 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐷𝑎𝑦𝑎 …(2)

Dengan menggunakan rumus diatas kita akan dapat mengetahui berapa banyak daya yang digunakan oleh perangkat yang telah dibuat pada proyek flame thrower serta seberapa lama baterai akan bertahan jika digunakan sebagai sumber daya untuk menjalankan sistem pada perangkat.

3.9 Dampak Panas Api Terhadap Ketahanan Kabel

Pada saat flame thrower beroperasi pastinya akan mempengaruhi kabel listrik yang terkena semburan api. Berikut dampak panas api terhadap kabel listrik bertegangan tinggi setelah proses pembersihan:

1. Kerusakan Isolasi pada Kabel.

Ketika flame thrower menyemburkan api pada kabel, hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada isolasi jika terlalu lama terkena panas api, hal ini dikarenakan panas api yang dihasilkan oleh flame thrower dapat menyebabkan peningkatan suhu pada isolasi kabel. Jika suhu terlalu tinggi, isolasi dapat mengalami deformasi (Penurunan kualitas), pelelehan, atau bahkan terbakar[9].

2. Kerusakan Konduktivitas Termal.

Suhu yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan konduktivitas atau menyebabkan berkurangnya kualitas dalam menghantarkan panas Peningkatan Suhu pada konduktor kabel dapat mempengaruhi kinerja dan efisiensi transfer energi listrik.

Menurut Deni dan Anwar pada penelitiannya yang berjudul “Analisis Karakteristik Kenaikan Temperatur pada Inti Kabel Terhadap Tahanan Isolasi Bahan” menyatakan bahwa ketahanan kabel terhadap panas api selama 10 menit[9].

Maka pada pengaplikasian flame thrower ini disarankan pada rentang 10 menit sampai 15 menit.

(31)

20

BAB IV. METODOLOGI

4.1 Tahapan Pelaksanaan 1. Studi Permasalahan

Melakukan kajian mendalam mengenai permasalahan yang ada, yaitu akumulasi benda asing pada kabel listrik bertegangan tinggi. Mempelajari dampak akumulasi tersebut terhadap pasokan listrik dan potensi bahaya yang dapat timbul seperti korsleting atau kebakaran.

2. Pemilihan Solusi

Setelah memahami masalah, tim memutuskan untuk mengembangkan solusi menggunakan "Flame Thrower" yang dikontrol dengan teknologi modul RF 433MHz sebagai metode membersihkan benda asing pada kabel listrik.

Menganalisis alasan pemilihan flame thrower sebagai solusi, termasuk efektivitas dan keamanan penggunaannya.

3. Desain Flame Thrower

Merancang dan merencanakan sistem flame thrower, termasuk pemilihan komponen utama seperti pemantik, kaleng gas, kontrol servo, dan modul RF 433MHz. Menentukan konfigurasi dan interaksi antara komponen-komponen ini dalam sistem flame thrower.

4. Pembuatan Prototype

Membuat prototype dari flame thrower yang dikendalikan dengan modul RF 433MHz sesuai dengan desain yang telah dibuat. Mengkonfigurasi modul RF 433MHz untuk mengontrol flame thrower dari jarak jauh.

5. Pengujian Prototipe

Melakukan pengujian terhadap prototipe flame thrower untuk memastikan keefektifan dan keamanannya dalam membersihkan benda asing pada kabel listrik bertegangan tinggi. Memeriksa respons kontrol servo dan performa modul RF 433MHz dalam pengoperasian flame thrower.

6. Perbaikan dan Pengembangan Lanjutan

Berdasarkan hasil pengujian, melakukan perbaikan dan pengembangan lanjutan terhadap desain dan kinerja flame thrower jika diperlukan.

Memastikan bahwa flame thrower dapat beroperasi secara efektif dan aman.

(32)

21 7. Implementasi Sistem

Mengimplementasikan sistem flame thrower yang telah dikembangkan ke dalam lingkungan operasional yang sesungguhnya di wilayah PT. PLN (Persero) ULTG Gandul.

8. Pengujian dan Validasi Lapangan

Melakukan pengujian lapangan untuk memastikan bahwa flame thrower dapat beroperasi dengan baik di lokasi sebenarnya dan mengatasi akumulasi benda asing pada kabel listrik.

4.2 Perancangan Sistem Flame thrower Pada Servo

Perancangan sistem Flame thrower yang dilakukan terbagi menjadi dua bagian yaitu transmitter dan receiver. Bagian transmitter berfungsi untuk mengirimkan sinyal ke bagian receiver sehingga dapat dikendalikan dari jarak jauh.

Sementara itu, pada bagian receiver akan menerima sinyal dan menjalankan servo untuk mendorong kaleng gas.

4.2.1 Perangkat Transmiter

Gambar 4. 1 Skematik Rangkaian Transmitter

Dari rangkaian skematik di atas, bisa kita lihat bahwasanya sumber power yang digunakan untuk menghidupkan sistem bagian transmitter yaitu

(33)

22

dengan menggunakan baterai alkaline 9 volt. Dimana terdapat button sebagai inputan sinyal yang dikirimkan oleh transmitter berdasarkan perintah dari user. Serta terdapat modul bagian transmitter yang dihubungkan ke Arduino untuk pengiriman sinyal.

Untuk merangkai skematik seperti pada gambar di atas dapat membuat koneksi pin yang digunakan untuk menghubungkan komponen komponen ke Arduino UNO seperti:

1. Arduino Uno ke Modul RF 433 MHz

Tabel 4. 1 Koneksi Arduino Uno ke Modul RF 433 MHz

Arduino UNO Modul RF 433 MHz

GND GND

5 V VCC

Pin 10 DATA

2. Arduino Uno ke Button

Tabel 4. 2 Koneksi Arduino Uno ke Button

Arduino UNO Button

GND GND

Pin 2 DATA

Setelah selesai melakukan perangkaian perangkat transmitter sesuai dengan pin yang diatas, kita dapat melihat pada gambar dibawah ini untuk memperlihatkan hubungan dan interaksi antara komponen-komponen sistem secara jelas dan terstruktur.

Gambar 4. 2 Diagram Blok Sistem Transmitter

Diagram blok sistem yang ditunjukkan pada gambar diatas memiliki bagian dari diagram blok yang terdiri dari:

 Button berfungsi sebagai interaksi user dengan menekan buttonnya.

(34)

23

 Arduino Uno berfungsi sebagai mikrokontroler untuk menjalankan program serta membaca inputan dari user dan mengelolanya.

 Modul RF 433 MHz digunakan untuk mengirim sinyal dari ke receiver. Modul tersebut dihubungkan ke mikrokontroler Arduino Uno.

Cara kerja bagian transmitter dapat dilihat pada gambar di bawah ini yang merupakan diagram alir (flowchat).

Gambar 4. 3 Flowchart Cara Kerja Sistem Bagian Transmiter

Dari gambar di atas bisa dilihat proses kerja dari sistem bagian pengirim. Sistem akan menunggu perintah dari user untuk pengiriman sinyal. Jika user belum menekan button pada remote control, sistem tidak akan mengirim sinyal ke penerima sehingga sistem akan melakukan loop dan kembali untuk menunggu user menekan button. Kemudian jika user menekan button maka sistem akan mengirim sinyal.

(35)

24 4.2.2 Perangkat Receiver

Gambar 4. 4 Rangkaian Skematik Receiver

Dari rangkaian skematik di atas, bisa kita lihat bahwasanya sumber power yang digunakan untuk menghidupkan sistem bagian transmitter yaitu dengan menggunakan baterai alkaline 9 volt. Dimana terdapat terdapat modul bagian receiver yang dihubungkan ke Arduino untuk menerima sinyal. Ketika sinyal telah diterima maka Arduino akan memproses sinyal dan menjalankan servo yang terhubung ke Arduino uno.

Untuk merangkai skematik seperti pada gambar di atas dapat membuat koneksi pin yang digunakan untuk menghubungkan komponen komponen ke Arduino UNO seperti:

1. Arduino Uno ke Modul RF 433 MHz

Tabel 4. 3 Koneksi Arduino Uno ke Modul RF 433 MHz

Arduino UNO Modul RF 433 MHz

GND GND

5 V VCC

Pin 10 DATA

(36)

25 2. Arduino Uno ke Servo

Tabel 4. 4 Koneksi Arduino Uno ke Servo

Arduino UNO Servo

GND GND

5 V VCC

Pin 9 DATA

Setelah selesai melakukan perangkaian perangkat receiver sesuai dengan pin yang diatas, kita dapat melihat pada gambar dibawah ini untuk memperlihatkan hubungan dan interaksi antara komponen-komponen sistem secara jelas dan terstruktur.

Gambar 4. 5 Diagram Blok Sistem Receiver

Diagram blok sistem yang ditunjukkan pada gambar diatas memiliki bagian dari diagram blok yang terdiri dari:

 Modul RF 433 MHz digunakan untuk menerima sinyal dari transmitter (bagian pengirim). Modul tersebut dihubungkan ke mikrokontroler Arduino Uno.

 Arduino Uno berfungsi sebagai mikrokontroler untuk menjalankan program serta membaca sinyal yang diterima dan mengelola sinyal tersebut menjadi sebuah perintah untuk menjalankan servo.

 Motor Servo dihubungkan ke mikrokontroler untuk menjalankan perintah yang sesuai dengan program yang telah di proses oleh mikrokontroler.

Cara kerja bagian receiver dapat dilihat pada gambar di bawah ini yang merupakan diagram alir (flowchart)

(37)

26

Gambar 4. 6 Flowchart Cara Kerja Sistem Bagian Receiver

Dari gambar di atas bisa dilihat proses kerja dari sistem bagian penerima. Sistem akan menunggu sinyal yang dikirimkan oleh transmitter.

Jika sinyal belum diterima maka sistem akan tetap berada dalam keaadaan menunggu sinyal. Kemudian jika sistem telah menerima sinyal maka program akan dijalankan yaitu menjalankan servo dari 0 derajak ke 90 derajat. Lalu sistem akan berada dalam keadaan menunggu sinyal lagi, jika sistem menerima sinyal lagi, maka servo akan kembali ke keadaan awal yaitu 0 derajat.

(38)

27 4.3 Desain Flame Thrower

Terdapat 2 desain untuk integrasi flame thrower yaitu bagian remote control (transmitter) dan flame thrower (receiver). Sehingga pada alat bisa dikendalikan dari jarak jauh.

Gambar 4. 7 Remote Control (Transmitter)

Pada perangkat transmitter merupakan remote control yang di desain berbentuk box seperti gambar di atas. Dimana terdapat komponen Arduino uno, RF transmitter, dan Button.

Gambar 4. 8 Flame Thrower (Receiver)

Pada perangkat receiver merupakan bagian dari flame thrower yang berperan menyemprotkan api saat dibawa oleh drone yang dapat dikontrol dengan remot pada bagian receiver. Pada bagian box komponen terdapat Arduino uno dan RF Receiver.

(39)

28 (a)

4.3.1 Implementasi Servo dalam keadaan 0 derajat

Gambar 4. 9(a) Bagian Transmiter sebagai remote control yang belum di tekan. (b) Bagian Receiver yang dikendalikan oleh remote kontrol

Sistem Flame thrower adalah sebuah inovasi yang memainkan peran penting dalam pemeliharaan dan keamanan infrastruktur listrik bertegangan tinggi. Saat penyembur api dalam keadaan awalnya, servonya berada pada 0 derajat. Ini adalah posisi netral, tidak ada gas yang disalurkan.

Penempatan servo ini merupakan langkah awal yang sangat penting untuk menghindari penggunaan yang tidak disengaja atau potensi bahaya yang terkait dengan alat ini.

Flame thrower didesain dengan pengendalian yang ketat serta seefisien mungkin agar tidak terlalu berat untuk diangkat oleh drone.

Kondisi awal servo yaitu 0 derajat ini berarti bahwa jika tombol di remote kontrolnya tidak ditekan maka servo tetap dalam keadaan tidak aktif.

Dengan kata lain, tidak ada dorongan gas yang diberikan selama servo masih berada pada posisi 0 derajat. Selanjutnya, remote kontrol menjadi faktor penting dalam mengaktifkan Servo pada Flame Thrower. Setelah remote kontrol diaktifkan, servo akan bergerak dari posisi 0 derajat ke posisi 90 derajat. Dengan pengendalian servo yang tepat, penulis dapat memastikan bahwa alat ini beroperasi secara efisien dan aman.

(40)

29

4.3.2 Implementasi Servo dalam Keadaan 90 derajat

Gambar 4. 10 (a) Bagian Transmiter sebagai remote control yang sudah di tekan. (b) Bagian Receiver yang dikendalikan oleh remote control

Ketika tombol di remote kontrol ditekan, proses pengiriman sinyal dimulai. Remote kontrol mengirimkan sinyal radio ke unit Flame thrower yang dilengkapi dengan modul Radio Frequency (RF) 433MHz. Sinyal ini mengandung instruksi untuk mengaktifkan Flame thrower dan menggerakkan servo dari posisi 0 derajat ke posisi 90 derajat.

Pada bagian receiver, modul RF menerima sinyal yang dikirim oleh remote kontrol. Sinyal ini kemudian diterjemahkan dan diproses oleh unit kontrol di Flame Thrower. Unit kontrol ini memiliki program yang telah diatur sebelumnya yang menginstruksikan servo untuk bergerak sesuai dengan sinyal yang diterima. Pergerakan servo adalah langkah penting dalam pengoperasian flame thrower. Dengan presisi yang tinggi, servo akan bergerak dari posisi 0 derajat ke posisi 90 derajat. Posisi 90 derajat adalah posisi di mana servo dapat mendorong gas keluar.

Saat servo bergerak, aliran gas yang kuat dan sudah terarah melalui lubang pipa kecil beserta paduan dari pemantik akan membersihkan akumulasi benda asing seperti layangan, burung, atau partikel mikro dari permukaan kabel listrik. Setelah proses pembersihan selesai, servo dapat kembali ke posisi awalnya (0 derajat) atau pada posisi lain yang sesuai dengan kebutuhan operasional.

(41)

30

BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Setelah dilakukan perancangan sistem dan alat yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, maka pada bab ini akan diuraikan tentang implementasi sistem, perhitungan konsumsi daya, dan hasil pengujian yang di dapatkan.

5.1 Perhitungan Konsumsi Daya

5.1.1 Konsumsi Daya Pada Bagian Transmitter

Pada bagian transmitter terdapat 3 komponen yaitu Arduino Uno, Modul RF 433 MHz, dan button dengan konsumsi dayanya sebagai berikut;

 Arduino Uno

Arus yang di konsumsi = 100 mA = 0,1 A Tegangan yang dikonsumsi = 5 V

Maka daya (P) yang dikonsumsi adalah P = V x I

P = 5 V x 0,1 A P = 0,5 Watt

 Modul RF 433 MHz

P = 5 V x 0,002 A P = 0,01 Watt

 Button

Tidak mengkonsumsi daya.

Jadi total daya yang dikonsumsi pada perangkat transmitter yaitu;

Pkonsumsi_total = Daya Arduino Uno + Daya Modul RF 433 MHz + Daya button Pkonsumsi_total = 0,5 Watt + 0,01 Watt + 0

Pkonsumsi_total = 0,51 Watt

(42)

31

Pada perangkat transmitter menggunakan baterai alkaline 9 volt sebagai sumber daya. Dimana baterai alkaline 9 volt memiliki daya sekitar:

Pbaterai = 9 V x 500 mA Pbaterai = 4,5 Watt

Maka dapat kita hitung seberapa lama kita akan mengganti baterai jika kita melakukan pemakaian secara terus menerus pada perangkat:

Waktu = 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖

𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑑𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ^{4,5 𝑊𝑎𝑡𝑡}

0,51 𝑊𝑎𝑡𝑡 ≈ 8,82 jam

Sehingga jika perangkat digunakan secara terus menerus, maka akan hidup sampai 8,82 jam.

Dalam pemakaian flame thrower hanya memakan waktu sekitar 10 menit sampai 15 menit dalam sekali pembersihan layang-layangan yang menyangkut pada kabel listrik dikarenakan dapat membuat peningkatan suhu pada isolasi kabel dan menurunkan ketahanan kabel. Oleh karena itu, pemakaian pada bagian transmitter dapat digunakan sebanyak 35 kali hingga daya habis.

5.1.2 Konsumsi Daya Pada Bagian Receiver

Pada bagian receiver terdapat 3 komponen yaitu Arduino Uno, Modul RF 433 MHz, dan servo motor dengan konsumsi dayanya sebagai berikut;

 Arduino Uno

P = 5 V x 0,1 A P = 0,5 Watt

 Modul RF 433 MHz

Maka daya (P) yang dikonsumsi adalah

(43)

32 P = V x I

P = 5 V x 0,002 A P = 0,01 Watt

 Servo Motor

P = 5 V x 0,5 A P = 2,5 Watt

Jadi total daya yang dikonsumsi pada perangkat receiver yaitu;

Pkonsumsi_total = Daya Arduino Uno + Daya Modul RF 433 MHz + Daya servo Pkonsumsi_total = 0,5 Watt + 0,01 Watt + 2,5 Watt

Pkonsumsi_total = 3,01 Watt

Pada perangkat receiver menggunakan baterai alkaline 9 volt sebagai sumber daya. Dimana baterai alkaline 9 volt memiliki daya sekitar:

Pbaterai = 9 V x 500 mA Pbaterai = 4,5 Watt

Maka dapat kita hitung seberapa lama kita akan mengganti baterai jika kita melakukan pemakaian secara terus menerus pada perangkat:

Waktu = 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖

𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑑𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ^{4,5 𝑊𝑎𝑡𝑡}

3,01 𝑊𝑎𝑡𝑡 ≈ 1,5 jam

Sehingga jika perangkat digunakan secara terus menerus, maka akan hidup sampai 1,5 jam. Dalam penggunaannya memakan waktu sekitar 10 menit sampai 15 menit. Oleh karena itu, bagian receiver dapat digunakan sebanyak 6 kali hingga daya baterai habis dan menggantinya dengan baterai yang baru.

(44)

33 5.2 Hasil Pengujian Komunikasi Servo

Pengujian dilakukan pada area terbuka tetapi terdapat bangunan dan pohon. Berikut hasil dari pengujian yang telah dilakukan .

 Tanpa Menggunakan Antena

Perangkat transmitter dan perangkat receiver pada awal percobaan tidak menggunakan antena dan hanya dapat berkomunikasi dengan jarak 5 meter. Pada saat melebihi jarak 5 meter receiver tidak dapat membaca data sehingga servo tidak bergerak. Hal ini dapat kita lihat pada tabel dan gambar dibawah ini:

Tabel 5. 1 Percobaan Radio Frequency (RF) jarak 5 meter

Transmitter Receiver Jarak

Keadaan tombol Send Read Posisi servo (derajat)

Status awal - - 0 0 meter

Ditekan 1 1 90 2 meter

Ditekan 1 - - 7 meter

Gambar 5. 1 Hasil Serial Monitor percobaan Jarak 5 Meter

(Sumber: Dokumentasi Pribadi) Transmitter

Receiver

(45)

34

Dari gambar dan tabel di atas, bisa kita lihat bahwasanya pada saat dalam keadaan jarak 5 meter komunikasi antara transmitter dan receiver dapat berjalan dengan baik. Namun pada saat lebih dari 5 meter jaraknya, bagian receiver tidak dapat membaca sinyal yang dikirimkan. Hal ini dikarenakan tidak adanya antena untuk memperluas komunikasi antara transmitter dan receiver[10].

 Menggunakan Antena

Setelah menambahkan antena pada perangkat bagian transmitter dan receiver dengan posisi antena saling hadap-hadapan membuat komunikasi semakin meningkat sampai ke 60 meter tetapi komunikasinya tidak efisien dan memiliki delay yang cukup lama. Tetapi dalam keadaan jarak 30 meter komunikasi antara transmitter dan receiver dapat berjalan dengan baik. Sehingga data yang direkap dan ditampilkan adalah komunikasi dalam jarak 30 meter. Hal ini dapat kita lihat pada tabel dan gambar dibawah ini:

Tabel 5. 2 Percobaan Radio Frequency (RF) jarak 30 meter

Transmitter Receiver Jarak

Keadaan tombol Send Read Posisi servo (derajat)

Status awal - - 0 0 meter

(46)

35

Gambar 5. 2 Hasil Serial Monitor percobaan Jarak 30 Meter

Dari gambar dan tabel di atas, bisa dilihat bahwasanya dalam jarak 30 meter antara transmitter dan receiver dapat berjalan dengan baik. Dalam datasheet RF menyatakan jangkauan komunikasi modul RF hingga 250 feet LOS (Line of Sight) atau sekitar 76 meter tanpa adanya halangan. Namun, dalam percobaan tidak sampai dengan jarak pada datasheet yang disebabkan pada saat pengujian terdapat halangan yang dapat menghambat komunikasi antar transmitter dan receiver. hambatan tersebut dapat berupa pohon, bangunan, dan cuaca yang menghambat jalur komunikasi RF[7].

5.3 Pengujian Semburan Api

Pada pengujian ini, kami mengukur seberapa jauh semburan api yang dapat ditempuh oleh flame thrower yang telah dibuat. Sehingga diperolehlah data-data berikut;

Tabel 5. 3 Hasil Pengujian Semburan Api

Pengujian ke- Jarak Semburan Api (cm)

1 45

2 40

3 38

4 49

5 43

6 47

(47)

36

Gambar 5. 3 Grafik Pengujian Semburan Api

Selama pengujian, kami memperhatikan bahwa hasil yang diperoleh dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti kondisi angin dan bahan bakar yang digunakan. Dari data diatas dapat disimpulkan bahwasanya jarak semburan api sekitar ½ meter. Angin kencang dapat mempengaruhi arah dan jarak nyala api.

Misalnya, angin yang bertiup dari arah yang sama dengan tembakan dapat menambah jarak, sedangkan angin sebaliknya dapat memperkecil jarak dan beresiko mengenai drone. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan kondisi angin saat menggunakan penyembur api ini di situasi dunia nyata.

0 20 40 60

1 2 3 4

Jarak Semburan Api

Pengujian Ke-

Grafik Pengujian Semburan Api

(48)

37

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Setelah melakukan pengerjaan dan pengujian pada alat yang dibuat, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Flame thrower adalah alat yang memanfaatkan semburan api untuk membersihkan benda asing yang mungkin menempel pada kabel listrik bertegangan tinggi dengan menerbangkannya bersama drone. Dengan adanya flame thrower ini, pekerja tidak perlu lagi membahayakan diri untuk memanjat tiang listrik.

2. Proyek "Flame Thrower" berhasil dikembangkan dengan menggunakan biaya yang minim serta bertujuan untuk membersihkan benda asing pada kabel listrik dengan efektif dan aman.

3. Integrasi teknologi modul RF 433MHz memungkinkan komunikasi nirkabel yang handal antara bagian pengirim dan penerima, memfasilitasi kontrol jarak jauh dari "Flame Thrower". Namun jarak yang diperoleh juga tidak terlalu jauh sekitar 30 meter.

4. Dari tahap pengujian, ditemukan bahwa sistem mampu berfungsi dengan baik dalam berbagai kondisi, dengan respons cepat dari servo dan komunikasi RF yang stabil dengan pemasangan antena.

5. Jarak sembur api yang dihasilkan oleh flame thrower sekitar ½ meter.

6.2 Saran

Untuk mengembangkan proyek flame thrower ini lebih lanjut, perlu diperhatikan beberapa hal berikut:

1. Untuk memastikan keandalan dan jangkauan komunikasi yang lebih jauh antara pengirim dan penerima, disarankan menggunakan alat komunikasi yang lebih bagus dan memiliki frekuensi yang lebih stabil, sehingga jangkauannya lebih luas dan transmisi data lebih handal. Misalnya menggunakan LoRA yang jangkauannya yang sangat luas dan konsumsi energi yang rendah.

2. Penggunaan bahan bakar berbentuk cairan seperti minyak dapat dipertimbangkan. Dibandingkan dengan gas, minyak cenderung kurang

(49)

38

terpengaruh oleh angin dan dapat memberikan semburan api yang lebih konsisten dan stabil. Karena pada saat percobaan menggunakan gas, semburan aliran gas sangat rentan terganggu oleh angin. Hal tersebut menyebabkan jarak semburan api tidak terlalu jauh.

3. Dikarenakan waktu dan peralatan yang kurang memadai, pembuatan flame thrower tersebut menggunakan alat dan bahan yang seadanya. Oleh karena itu, saya menyarankan pencetakan 3D dalam mendesain dan memproduksi komponen dapat meningkatkan fleksibilitas dalam fabrikasi dan memungkinkan pembuatan komponen yang lebih ringan dan sesuai desain.

Ini sangat berguna terutama jika "Flame Thrower" diintegrasikan dengan drone, memastikan mobilitas yang lebih baik.

(50)

39

DAFTAR PUSTAKA

[1] P. PLN, “PERALATAN PEMBERSIH BENDA ASING PADA INSTALASI.” 2022.

[2] “Flame Thrower Technology in High Voltage Cable Maintenance,” Electr.

Eng., vol. 45, p. 2, 2013.

[3] A. Brown, “Effects of Dust and Pollution on Electrical Insulation,” IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 10, p. 6, 2011.

[4] Z. Lubis et al., “Kontrol mesin air otomatis berbasis arduino dengan smartphone,” Bul. Utama Tek., vol. 14, no. 3, pp. 155–159, 2019, [Online].

Available: https://jurnal.uisu.ac.id/index.php/but/article/view/1265

[5] P. Rodriguez, “Servo Motors and Their Applications,” Mech. Syst. Rev., 2019.

[6] J. White, RF Communication Systems. 2017.

[7] V. J. Hodge, S. O’Keefe, M. Weeks, and A. Moulds, “Wireless sensor networks for condition monitoring in the railway industry: A survey,” IEEE Trans. Intell. Transp. Syst., vol. 16, no. 3, pp. 1088–1106, 2015, doi:

10.1109/TITS.2014.2366512.

[8] M. Shofwany, A. Suhendi, and I. W. Fathonah, “Studi Konsumsi Daya Pada Sistem Minimum Mikrokontroler Sebagai Inti Perangkat Iot Microcontroller Minimum System Power Consumption Study As a Core of Iot Device,”

eProceeding Eng., vol. 8, no. 1, pp. 1–8, 2021.

[9] D. Almanda and A. I. Ramadhan, “ANALISIS KARAKTERISTIK KENAIKAN TEMPERATUR PADA INTI KABEL NYM 3 x 1,5mm² TERHADAP TAHANAN ISOLASI BAHAN,” pp. 1–9, 2014.

[10] J. Buckley, D. Gaetano, K. G. McCarthy, L. Loizou, B. O’Flynn, and C.

O’Mathuna, “Compact 433 MHz antenna for wireless smart system applications,” Electron. Lett., vol. 50, no. 8, pp. 572–574, 2014, doi:

10.1049/el.2013.4312.