Makalah Seminar Kerja Praktek LOCOMOTIVE RADIO SYSTEM PADA SISTEM TELEKOMUNIKASI PERKERETAAPIAN Rahmat Adi Saputra (L2F 007 065) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro ABSTRAK Seiring dengan berubahnya waktu, manusia memiliki kebutuhan-kebutuhan yang senantiasa akan menuntut untuk terpenuhi. Dahulu kebutuhan dasar bagi manusia adalah berupa sandang, pangan dan papan. Namun saat ini kebutuhan dasar tersebut telah meluas seiring dengan kehidupan manusia yang semakin dinamis. Tidak hanya berupa sandang, pangan dan papan saja tetapi juga kebutuhan akan komunikasi dan transportasi pun saat ini telah menjadi kebutuhan dasar bagi umat manusia. Salah satu kebutuhan yang mendesak bagi umat manusia saat ini adalah adanya sarana transportasi yang aman, nyaman dan bebas dari macet. Sejak didirikan dengan nama Djawatan Kereta Api Republik Indonesia pada tahun 1945 hingga saat ini berganti nama menjadi PT. Kereta Api Indonesia (Persero), PT. Kereta Api Indonesia (Persero) senantiasa berkomitmen untuk selalu memenuhi kebutuhan masyarakat dalam penyediaan sarana transportasi. Untuk mendukung kelancaran perjalanan kereta api dibutuhkan sistem telekomunikasi yang andal antara Pusat Kendali (PK) perkeretaapian dan lokomotif. Untuk untuk menunjang hal tersebut maka PT Kereta Api Indonesia (Persero) menggunakan Locomotive Radio System (LRS) untuk melakukan pemantauan terhadap perjalanan kereta api agar senantiasa aman, lancar dan terkendali. Kata – kata kunci : telekomunikasi, Locomotive Radio System, Locomotive Radio Control Unit, Locomotive Transceiver Unit, kereta api.
1. 1.1
PENDAHULUAN Latar Belakang Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang terjadi di era sekarang ini merupakan bukti nyata bahwa manusia selalu berjuang untuk mencari solusi praktis dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya yang semakin kompleks. Perkembangan dunia yang mampu memenuhi hal tersebut kini telah menjadi sebuah tuntutan bagi kalangan intelektual, khususnya elemen pendidikan tinggi untuk senantiasa berusaha melahirkan sumber daya manusia yang berkualitas, kompetitif, dan profesional. Salah satu kebutuhan yang mendesak bagi umat manusia saat ini adalah adanya sarana transportasi yang aman, nyaman dan bebas dari macet. Sejak didirikan dengan nama Djawatan Kereta Api Republik Indonesia pada tahun 1945 hingga saat ini berganti nama menjadi PT Kereta Api Indonesia (Persero), PT Kereta Api Indonesia (Persero) senantiasa berkomitmen untuk selalu memenuhi kebutuhan masyarakat dalam penyediaan sarana transportasi. Untuk mendukung kelancaran perjalanan kereta api dibutuhkan sistem telekomunikasi yang andal antara Pusat Kendali (PK) perkeretaapian dan lokomotif. Untuk untuk menunjang hal tersebut maka PT Kereta Api Indonesia (Persero) menggunakan Locomotive Radio System (LRS) untuk melakukan pemantauan terhadap perjalanan kereta api agar senantiasa aman, lancar dan terkendali.
1.2
Tujuan Tujuan dari Kerja Praktek di PT Kereta Api Indonesia DAOP VIII Surabaya adalah : a. Mengetahui sistem dan lingkungan kerja di PT Kereta Api Indonesia (Persero) DAOP VIII Surabaya. b. Mengetahui perangkat-perangkat yang digunakan pada sistem telekomunikasi radio PT Kereta Api Indonesia (Persero) DAOP VIII Surabaya. c. Memberikan gambaran yang jelas tentang LRS (Locomotive Radio System) yang digunakan di PT Kereta Api Indonesia (Persero) DAOP VIII Surabaya. 1.3 Pembatasan Masalah 1. Pembahasan hanya dibatasi pada sistem telekomunikasi radio, khususnya Locomotive Radio System. 2. Menjelaskan mengenai spesifikasi alat dan instruksi penggunaan Locomotive Radio System . 3. Hanya dijelaskan bagian hardware dari Locomotive Radio System secara umum. Tidak dibahas secara mendetail tiap blok. 2.
SISTEM TELEKOMUNIKASI DI PT KERETA API INDONESIA 2.1 Sistem Telekomunikasi Sistem Telekomunikasi di PT Kereta Api Indonesia meliputi : • Digital Communication Merupakan backbone telekomunication system untuk mengawasi perjalanan kereta api
yang terdirir dari microwave, line communicaton, carries telephony, dan data traffic. Jaringan microwave terdirir dari dua jalur untuk transmisi 34 Mbit/s dan 75 jalur untuk transmisi 8+8 Mbit/s. Kapasitas bearer-nya adalah : a. 34 Mbps (dua jalur) yang digunakan antara Manggarai – Karawang. b. 8+8 Mbps (76 jalur). • Train Dispatching System Merupakan sistem komunikasi suara dan persinyalan antara Train Dispatch Centre dengan waystation dan locomotive untuk mengontrol lalu lintas kereta api. Dengan komunikasi semi duplex panggilan dan laporan dari setiap waystation akan diterima oleh Train Dispatch Centre (TDC) . Dari Train Dispatch Centre inilah lalu lintas kereta api bisa dikontrol. Setiap kereta api yang datang kepada stasiun tertentu, jam kedatangan dan kondisinya akan dilaporkan oleh stasiun tersebut melalui pesawat waystation kepada Train Dispatch Centre, sehingga adanya kecelakaan maupun keterlambatan kereta api bisa diketahui oleh Train Dispatch Centre. • Utility Radio System • PABX Network 2.2
Train Dispatch Section Jaringan PT Kereta Api Indonesia di Pulau Jawa terbagi menjadi 25 section untuk keperluan train dispatching system. Tiap section memiliki Train Dispatch Control Centre (TDCC) yang mengatur perjalanan kereta api yang berada di section tersebut. Adapun pembagian section tersebut terdapat dalam tabel berikut. Tabel 2.1 Bagian front panel LRCU
S1
Tambun To Cikampek
Train Dispatch Console Location Manggarai
S2
Cikampek To Cirebon
Cirebon
S3
Cirebon To Tegal
Cirebon
S4
Tegal To Semarang
Semarang
S5
Semarang To Bojonegoro
Semarang
S6
Bojonegoro To Surabaya
Surabaya
S7
Cikampek To Bandung
Bandung
S8
Bandung To Banjar
Bandung
S9
Banjar To Kroya
Purwokerto
S10
Kroya To Kutoarjo
Purwokerto
S11
Kutoarjo To Yogyakarta
Yogyakarta
S12
Yogyakarta To Walikukun
Yogyakarta
S13
Cisauk To Merak
Manggarai
S14
Walikukun To Kertosono
Madiun
S15
Mojokerto To Blitar
Madiun
Train Dispatch Section
Location
S16
Mojokerto To Surabaya
Surabaya
S17
Cirebon To Prupuk
Cirebon
S18
Tegal To Kroya
Purwokerto
S19
Surabaya To Malang
Surabaya
S20
Bangil To Jember
Jember
S21
Jember To Meneng
Jember
S22
BPL-ST
BPL-ST
S23
Pasarminggu To Bogor Jakarta - Manggarai Bekasi Tanahabang - Serpong Tangerang
Manggarai
S24 S25
Manggarai Manggarai
2.3
Train Dispatch System Radio Network Sistem TDSRN menyediakan komunikasi suara dan persinyalan antar 25 Train Dispatch Section (TDS) dan lebih dari 402 pesawat Waystation serta 170 lokomotif. Lokasi 25 Train Dispatch Section tersebar di 9 Daerah Operasi PT Kereta Api Indonesia (Persero). Train Dispatch System Radio Network (TDSRN) terdiri atas sejumlah omnibus yang terkoneksi pada VHF radio basestation yang beroperasi pada 170 MHz band pada komunikasi semi duplex antara Train Dispatcher dan lokomotif atau Waystation. Koneksi antar basestation dipengaruhi oleh kanal jaringan microwave. Adapun basestation berfungsi sebagai repeater talk through full duplex dan jangkauannya mencakupi seluruh bagian section melalui koneksi omnibus menuju basestation lain. Adapun komunikasi antar waystation, antar lokomotif maupun antara waystation dengan lokomotif dapat dilakukan dengan sistem simplex. Akan tetapi, komunikasi ini hanya dapat berlangsung setelah mendapat persetujuan dari Train Dispatch Centre.
Gambar 2.1 Network block diagram
3. 3.1
LOCOMOTIVE RADIO SYSYTEM Locomotive Radio System Locomotive Radio System (LRS) menyediakan fasilitas untuk melakukan komunikasi antara lokomotif dengan Train Dispatch Centre. Adapun LRS memiliki tiga buah modul, yakni satu buah Locomotive Transceiver Unit (LTU) dan dua buah Locomotive Radio Control Unit (LRCU). Berikut ini adalah gambar tampilan LTU dan LRCU.
Gambar 3.1 LTU dan dua LRCU
3.1.1 Locomotive Transceiver Unit (LTU) Adapun LTU memiliki bagian – bagian sebagai berikut : • Locomotive Transceiver Control Printed Circuit Board • Motorola SYNTRX • DC / DC Converter Berikut ini adalah gambar bagian dalam dari LTU.
Gambar 3.2 Bagian dalam LTU
Berikut ini adalah gambar diagram blok Locomotive Transceiver Control PCB.
Adapun proses terjadinya panggilan masuk pada LTU adalah sebagai berikut. Sinyal suara yang diterima dari Motorola SYNTRX transceiver kemudian diteruskan ke penguat buffer. Aras keluaran dari penguat buffer diharapkan mendekati 0 dBm. Sinyal suara terbuffer kemudian diumpankan ke modem FFSK dimana sinyal digital yang datang akan dideteksi dan diawasandikan. Sinyal suara ter-buffer juga diumpankan ke PCM codec yang kemudian diubah menjadi sinyal ucapan analog dalam bentuk Pulse Code Modulation (PCM). Sinyal ucapan PCM kemudian dikombinasikan dengan control digital dan data status dalam modem suara PCM dan data untuk tiap LRCU. Komunikasi antara LTU dan LRCU adalah full duplex melalui satu pasang kabel. Sedangkan ketika terjadi panggilan keluar maka proses dalam LTU adalah sebagai berikut. Suara dari mikrofon pada LRCU yang sedang aktif disalurkan dalam bentuk Digital PCM. Suara tersebut diterima oleh modem suara dan data dan diteruskan ke digital switch. Kemudian digital switch mengarahkan PCM voice ke PCM codec yang kemudian sinyal suara dalam bentuk PCM tersebut diubah menjadi sinyal suara analog. Selanjutnya sinyal suara analog tersebut diteruskan melalui voice mute dan penguat buffer menuju bagian pemancar dari Motorola SYNTRX Transceiver. 3.1.2 Locomotive Radio Control Unit (LRCU) Merupakan bagian yang memberikan beberapa fasilitas dalam komunikasi antara lokomotif dengan Train Dispatch Centre dan kontrol operasional, yakni sebagai berikut ; • Pemilihan channel dan tampilan waktu • Locomotive Radio Control Printed Circuit Board • Call dan Reset push button • Status Indicator • Control volume loudspeaker • Handset dengan tombol PTT (Push To Talk)
Gambar 3.4 LRCU pada lokomotif Gambar 3.3 Locomotive Transceiver Control PCB
LRCU berfungsi untuk menampilkan informasi waktu, status channel maupun channel yang sedang dipilih serta melakukan kontrol operasional pada LRS. Dalam penggunaanya, LRCU tersambung dengan handset untuk melakukan pembicaraan baik dengan Tran Dispatch Centre maupun Lokomotif dan pesawat Waystation. Berikut ini adalah gambar diagram blok LRCU.
Gambar 3.5 Diagram blok LRCU
Proses yang terjadi di dalam LRCU ketika ada panggilan masuk adalah sebagai berikut. Suara yang diterima dari modem PCM Voice dan data diubah menjadi sinyal analog oleh PCM codec. Kemudian sinyal tersebut dilewatkan melalui mute circuit ke penguat earpiece dan ke penguat loudspeaker yang dilengkapi dengan kendali volume. Selama penerimaan, earpiece dan loudspeaker muting difungsikan. Hal ini membuat earpiece dan loudspeaker dapat bekerja dengan normal. Alarm panggilan dihasilkan oleh mikrokontroler dan dicampur dengan sinyal loudspeaker. Aras sinyal alarm tidak berpengaruh pada kendali volume. Alarm akan diam dengan menekan tombol Alarm Cancel atau dengan menekan tombol PTT. Adapun ketika terjadi panggilan eluar terjadi proses sebagai berikut. Keluaran dari mikrofon masinis terhubung langsung dengan masukan dari PCM codec. Selanjutnya masukan tersebut diubah dalam bentuk PCM. Cuplikan suara terdigital diteruskan menuju modem suara dan data. Modem tersebut nantinya akan memultiplex data suara dan data kontrol dan memodulasi fasa pembawa dengan paket data komposit. 3.2
Instruksi dan Pengoperasian Satu buah LTU hanya dapat tersambung paling banyak dengan dua buah LRCU. Adapun LRCU hanya dapat digunakan salah satu untuk melakukan komunikasi. Apabila salah satu LRCU sedang digunakan, maka LRCU yang lain akan menjadi nonaktif. Berikut ini disajikan tabel
indikator dan bagian front panel pada LRCU beserta keterangannya. Tabel 3.1 Indikator pada LRCU Indikator Keterangan BUSY Apabila indikator BUSY menyala, artinya channel yang dipilih sedang dipakai. STATUS Apabila indikator STATUS menyala, berarti LRS sedang memanggil PK. pabila panggilan telah diterima oleh PK indikator STATUS akan mati. TX Indikator TX akan menyala saat LRS sedang melakukan transmisi. STOP Indikator STOP akan menyala jika suatu panggilan diakhiri dengan menekan tombol RST STOP. LED Berfungsi untuk menunjukkan DISPLAY informasi waktu dari TDC yang terdiri dari jam dan menit. Serta menunjukkan channel yang sedang dipilih. Tabel 3.2 Bagian front panel LRCU Bagian Front Keterangan Panel LRCU RTS (Request Untuk melakukan panggilan to Speak) normal. PC Untuk melakukan panggilan (Priority Call) prioritas. EMERG Untuk melakukan panggilan (Emergency darurat, akibat adanya Call) bahaya. ALM.CANCEL Untuk mengakhiri panggilan (Alarm Cancel) RST.STOP Untuk mengakhiri panggilan (Reset Stop) stop. Volume Control Untuk mengubah intensitas suara yang keluar dari loud speaker. Channel Untuk memilih channel Selector yang diinginkan. Push to Talk Untuk mengaktifkan button transmisi saat sedang berbicara / menerima panggilan.
3.2.1 Memilih channel dan frekuensi Dalam pemilihan frekuensi akan disesuaikan dengan masing-masing channel yag dipilih. Sehingga masinis cukup memilih channel yang diinginkan kemudian frekuensi kerja akan diatur dengan sendirinya. Untuk menampilkan channel yang sedang dipilih dengan menekan tombol ALM.CANCEL maka akan tampil nomor channel pada display selama 10 detik. Untuk mengganti nomor channel dilakukan dengan
memutar tuas channel selection ke atas untuk menambah nomor atau ke bawah untuk mengurangi nomor. 3.3 Jenis – jenis Panggilan 3.3.1 Panggilan Keluar a. Panggilan Normal Jenis panggilan normal digunakan untuk melakukan panggilan ke Train Dispatcher, pesawat waystation ataupun lokomotif lain maka menggunakan tombol Request to Speak (RTS). Setelah menekan tombol RTS kemudian indikator TX akan berkedip pelan dan indikator STATUS akan berkedip cepat. Jika Train Dispatch System Console telah menerima panggilan maka indicator status akan berkedip pelan. Kemudian menunggu hingga Train Dispatcher mejawab panggilan yang ditandai dengan bunyi ring tone. Masinis dapat menjawab panggilan dengan menekan PTT pada headset LRCU. Untuk mengakhiri panggilan masinis menekan tombol ALM.CANCEL selama lima detik. b.
Panggilan Prioritas Adapun jenis panggilan prioritas digunakan untuk melaporkan posisi dan perubahan kereta api dalam perjalanan. Untuk melakukan panggilan prioritas menggunakan tombol Priority Call (PC). Setelah menekan tombol PC kemudian indikator TX akan berkedip pelan dan indikator STATUS akan berkedip cepat. Jika Train Dispatch System Console telah menerima panggilan maka indikator status akan berkedip pelan. Kemudian menunggu hingga Train Dispatcher mejawab panggilan yang ditandai dengan bunyi ringtone. Masinis dapat menjawab panggilan dengan menekan PTT pada headset LRCU. Untuk mengakhiri panggilan masinis menekan tombol ALM.CANCEL selama lima detik. c.
Panggilan Darurat Panggilan darurat dilakukan ketika terjadi hal-hal yang membutuhkan respon sangat cepat dari Train Dispatcher. Misalkan terjadi bahaya yang mengancam keselamatan perjalanan kereta api. Masing – masing LRCU memiliki dua tombol emergency. Untuk melakukan panggilan darurat maka masinis menekan kedua tombol EMERG secara bersamaan. Kode emergency akan dikirim ke Train Dispatch System Console. Kemudian masinis dapat melakukan pembicaraan langsung dengan Train Dispatcher. Untuk mengakhiri panggilan, masinis dapat menekan tombol ALM.CANCEL selama lima detik.
3.3.2 Panggilan Masuk a. Panggilan Normal
ketika panggilan normal datang maka ringtone akan berbunyi. Untuk mendiamkan masinis dapat menggunakan PTT atau ALM.CANCEL kemudian indikator STATUS akan menyala hingga masinis menjawab panggilan. Untuk mengakhiri panggilan masinis dapat menekan tombol ALM.CANCEL selama lima detik. b.
Panggilan STOP
Panggilan STOP terjadi ketika Train Dispatcher memilih Locomotive Identification Number. Ketika terjadi panggilan STOP maka indicator STATUS berkedip pelan, ringtone berbunyi dan indicator STOP menyala. Indikator STOP dapat dimatikan setiap saat dengan menekan tombol RST.STOP. Bunyi ring tone dapat dimatikan dengan menekan tombol ALM.CANCEL atau PTT. Hal ini dapat dilakukan saat indikator STATUS dalam keadaan menyala. Panggilan dapat diakhiri oleh masinis maupun Train Dispatcher. 3.4
DC/DC Converter Model DC 150
Gambar 3.6 Diagram blok DC/DC Converter
DC/DC Converter DC150 adalah sebuah switchmode power supply yang dirancang secara khusus untuk menyediakan energy listrik untuk standart mobile transceiver saat alat tersebut digunakan dalam lingkungan perkeretaapian. DC150 memiliki jangkauan masukan yang lebar yakni antara +48 Volts DC hingga +100 Volts DC dan mendapatkan masukan dari catu daya lokomotif. Adapun keluarannya memiliki jangkauan antara +10,5 Volts DC hingga +16,0 Volts DC yang menyediakan catu daya untuk transceiver.
4.
KESIMPULAN Dari uraian di atas dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Locomotive Radio System (LRS) terdiri dari dua bagian, yakni Locomotive Transceiver Unit (LTU) dan Locomotive Radio Control Unit (LRCU). 2. Locomotive Transceiver Unit terdiri dari Locomotive Transceiver Control PCB, Motorola SYNTRX dan DC/DC Converter. 3. Locomotive Radio Conrol Unit memberikan informasi indikator dan layar dalam pengoperasian LRS. 4. Pemilihan frekuensi kerja pada LRS dilakukan dengan mengganti nomor channel dimana nomor channel disesuaikan dengan section dan lokasi daerah operasi. Misalkan pada DAOP VIII Surabaya terdapat tiga channel / section yakni channel 6, channel 16, dan channel 19. 5. Terdapat tiga jenis panggilan, yakni panggilan biasa, panggilan prioritas dan panggilan emergency. 6. Apabila pesawat radio loko hendak berkomunikasi dengan pesawat radio loko yang lain atau pesawat waystation maka harus melalui PK. 7. Tiap-tiap radio loko memiliki nomor identitas yang tersimpan dalam chip EPROM pada modem FFSK. Misalkan nomor L138 untuk lokomotif CC2017702. 8. DC/DC Converter DC150 merupakan perangkat yang memberikan catu daya bagi LRS yang berasal dari pembangkit pada lokomotif.
Communications Engineering Department of Engineering, University of Cambridge. [4] Sklar, Bernard, “Digital Communication : Fundamental and Application Second Edition”, Prentice Hall. [5] Xiong, Fuqin, “Digital Modulation Technique Second Edition”, Artech House [6] ---, http://www.kereta-api.co.id Juni 2011. [7] ---,http://en.wikipedia.org/wiki/CTCSS September 2011 [8] ---, http://id.wikipedia.org/wiki/Modulasi September 2011 [9] ---, http://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensi_radi o September 2011 [10] ---, http://en.wikipedia.org/wiki/Professional_m obile_radio September 2011 [11] ---, Train Radio Equipment : Locomotive Radio System, LSE.
BIODATA Rahmat Adi Saputra (L2F00765). Lahir di Pati, 26 Agustus 1989. Menempuh pendidikan di SDN Tegowanu Kulon 02, SMPN 1 Semarang, SMAN 5 Semarang, dan sekarang tercatat sebagai Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP, Angkatan 2007 Konsentrasi Elektronika dan Telekomunikasi.
DAFTAR PUSTAKA [1]
[2]
[3]
Freeman, L. Roger, “Telecommunications Transmission Handbook”, A WileyInterscience Publication, 1998 McDermott, Tom, “Wireless Digital and Communications : Design and Theory”, Tucson Amateur Packet Radio Corporation. Rodrigues, Miguel, “Digital Modulation for Wireless Communications”, Laboratory for
Menyetujui Dosen Pembimbing
Ajub Ajulian Z, ST., MT. NIP. 197107191998022001
