BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang dan Permasalahan Salah satu masalah besar dalam kehidupan manusia adalah kerusakan
akibat api. Salah satu kerusakan akibat api yang sering terjadi adalah kebakaran rumah. Kebakaran rumah merupakan fenomena bencana yang telah membunuh ratusan orang per tahun di seluruh dunia. Pada tahun 2003, di Amerika Serikat terdapat 388.500 laporan kebakaran rumah, dengan jumlah korban meninggal 3.145 jiwa, 13.650 jiwa luka-luka, dan kerugian mencapai $ 5,9 milayar (NFPA, 2010). Sementara di Indonesia, khusunya di Provinsi DKI Jakarta, berdasarkan data Dinas Damkar-PB DKI Jakarta, pada tahun 2013 jumlah kebakaran sejak Januari sampai September mencapai 739 kasus. Kejadian tersebut memakan 36 korban jiwa, 54 korban luka-luka dan kerugian mencapai Rp 124 miliyar (Aziza, 2013). Sistem detektor kebakaran dibuat untuk mencegah munculnya kebakaran atau mencegah agar kebakaran tidak semakin besar. Sistem detektor kebakaran adalah alat yang berfungsi untuk memberikan tanda bahaya (alert) bila terjadi potensi kebakaran. Alat ini akan mendeteksi potensi-potensi kebakaran seperti gumpalan asap, temperatur tinggi, adanya gas yang berbahaya dan sebagainya, dan ketika mendeteksi potensi kebakaran tersebut maka akan secara otomatis memberikan tanda bahaya (alert) seperti membunyikan alarm. Sistem detektor kebakaran yang dijelaskan di atas saat ini sudah banyak diperjualbelikan, namun sistem tersebut masih memiliki keterbatasan di dalam melakukan deteksi tahap awal kebakaran. Sistem detektor kebakaran ini memiliki jumlah sensor yang terbatas dan melakukan sensing pada elemen tertentu dari asap kebakaran, sehingga kemungkinan terjadi kesalahan di dalam mendeteksi yang menyebabkan alarm palsu masih cukup tinggi. Demikian pula jika sistem detektor kebakaran tersebut dipasang pada ruangan yang memiliki banyak faktor pengganggu yang serupa dengan asap kebakaran, besar kemungkinan sistem
1
2
detektor kebakaran tersebut akan melakukan kesalahan dengan menganggap bahwa asap tersebut sama dengan asap kebakaran (Andrew et al., 2013). Berdasarkan hal tersebut, maka diperlukan penelitian tentang sistem deteksi dini kebakaran yang dapat mengklasifikasi asap berdasarkan sumbernya. Diharapkan dengan adanya pengembangan sistem deteksi dini kebakaran tersebut potensi adanya kesaahan deteksi atau munculnya alarm palsu menjadi lebih sedikit. Diperlukan teknologi sensing yang dapat mendeteksi beberapa jenis asap dan model pengenalan pola yang dapat mengenali pola-pola asap yang dideteksi untuk membangun sistem deteksi dini kebakaran yang dapat mengklasifikasi asap berdasarkan sumbernya ini. Electronic nose (e-nose) adalah sebuah contoh instrumen yang kerjanya meniru prinsip kerja organ-organ biologis (Pearce et al., 2003). Electronic nose telah banyak diterapkan di berbagai bidang antara lain di bidang industri makanan, parfum, bioteknologi, pengobatan, dan perlindungan lingkungan (Sadeghifard et al., 2011). Electronic nose meniru cara kerja dari sistem olfaktori atau penciuman manusia, mulai dari proses membau hingga proses mengenali bau. Electronic nose terdiri dari larik sensor (array sensor) gas sebagai pengganti reseptor penciuman berfungsi untuk mendeteksi bau atau aroma. Aroma yang dideteksi oleh beberapa sensor gas ini kemudian akan membentuk suatu pola tertentu yang akan dikenali dengan sistem pengenalan pola. Output yang dihasilkan oleh sistem pengenalan pola digunakan untuk menentukan respon apa yang harus diberikan terhadap aroma yang terdeteksi. Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dalam penelitian ini dirancang sebuah purwarupa sistem deteksi dini kebakaran yang memanfaatkan teknologi electronic nose untuk mengklasifikasi beberapa jenis asap berdasarkan sumbernya.
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang dan permasalahan yang ada, dapat dirumuskan
masalah penelitian yaitu bagaimana membedakan beberapa jenis asap berdasarkan
3
sumbernya
dengan
menggunakan
electronic
nose
untuk
meningkatkan
kemampuan sistem deteksi dini kebakaran.
1.3
Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini antara lain :
1. Sistem deteksi dini kebakaran ini akan mengklasifikasi asap yang ditimbulkan dari sampel-sampel yang telah ditentukan. 2. Sampel yang digunakan adalah asap rokok, asap obat nyamuk bakar, asap pembakaran kayu, asap pembakaran kertas, asap pembakaran plastik, dan udara (non asap), di mana untuk masing-masing sampel hanya digunakan satu produk atau satu jenis. 3. Sampel asap pembakaran kayu, kertas dan plastik dikategorikan sebagai asap kebakaran, sampel asap rokok dan obat nyamuk bakar dikategorikan sebagai asap non kebakaran. 4. Pengambilan data sampel dan pengujian sistem dilakukan pada sebuah chamber berukuran 30cm × 30cm × 30cm. 5. Array sensor yang digunakan sebagai electronic nose terdiri dari 5 buah sensor TGS dari Figaro , yaitu TGS-813, TGS-822, TGS-2600, TGS-2602 dan TGS-2620. 6. Pengenalan pola dalam penelitian ini menggunakan jaringan syaraf tiruan dengan metode pelatihan back propagation. 7. Pengenalan pola digunakan untuk mengenali pola masing-masing sampel, bukan kombinasi dari dua atau lebih dari sampel. 8. Sistem electronic nose ini tidak digunakan untuk menentukan spesifikasi dan konsentrasi gas dalam pengujian.
1.4
Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah mengimplementasikan electronic nose
untuk membedakan beberapa jenis asap berdasarkan sumbernya untuk meningkatkan kemampuan sistem deteksi dini kebakaran. Adapun manfaat dari
4
penelitian ini diharapkan dapat mengurangi potensi munculnya alarm kebakaran palsu.
1.5
Metodologi Penelitian Langkah-langkah yang ditempuh dalam penelitian ini adalah :
1. Menentukan topik yang dipilih dengan cara mengidentifikasi masalahmasalah yang terjadi untuk dicari solusinya. Penentuan topik ini disertai konsultasi dengan dosen pembimbing. 2. Setelah dilakukan identifikasi terhadap permasalah yang ada, diperoleh solusi dari permasalahan tersebut. Ini menjadi tujuan dari dibuatnya electronic nose yang diaplikasi pada sistem deteksi dini kebakaran. 3. Pengkajian dan pembelajaran lebih lanjut terhadap sistem yang akan dibuat dengan cara : a. Studi literatur, yaitu mempelajari artikel, jurnal, karya tulis, situs web, serta buku-buku yang terkait dengan electronic nose, jaringan syaraf tiruan, dan berbagai hal lainnya yang mendukung. b. Konsultasi dengan dosen pembimbing terkait rancangan sistem dan inovasi-inovasi yang diterapkan. 4. Membuat rancangan sistem yang terdiri dari dua bagian : a. Perancangan perangkat keras yang terdiri dari susunan sensor gas, rangkaian regulator, rangkaian kontroler serta desain susunan perangkat keras dari sistem. b. Pembuatan perangkat lunak yang diintegrasikan ke perangkat keras sebagai user interface, baik perangkat lunak untuk akuisisi data dan perangkat lunak untuk aplikasi realtime. 5. Penerapan sistem yang telah dirancang dengan melakukan percobaan pengujian pada setiap bagian sistem dan melakukan analisis hasil pengujian terhadap keseluruhan sistem yang telah dibuat.
5
1.6
Sistematika Penulisan Laporan Garis besar penulisan laporan penelitian ini terdiri dari tujuh bab, isi dari
setiap bab adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Berisi uraian tentang latar belakang masalah yang dikaji, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah pada penelitian, metodologi penelitian yang dilakukan serta sistematika penulisan laporan penelitian. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitan-penelitian terdahulu yang berkaiatan dengan latar belakang masalah yang dikaji dan disajikan dalam pustaka. BAB III LANDASAN TEORI Berisi teori penjelasan umum perangkat keras, perankat lunak, serta metode pemrosesan data di dalam sistem. BAB IV ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Berisi penjelasan mengenai rancangan sistem secara keseluruhan, mulai dari penjelasan sistem secara umum hingga penjelasan secara detail pada komponen-komponen penyusun perangkat keras maupun perangkat lunak. BAB V IMPLEMENTASI Berisi penjelasan tentang penerapan dari rancangan sistem yang telah dibuat sebelumnya, baik pada perangkat keras ataupun perangkat lunak. BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN Berisi hasil pengujian fungsionalitas sistem, baik perbagian maupun secara keseluruhan. Hasil yang diperoleh kemudian dianalisis dan dibahas. BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN Berisi kesimpulan dari penelitian yang sudah dilakukan serta saran terkait penelitian yang dilakukan.
