SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176
MODIFIKASI SURVEYMETER DENGAN PENAMBAHAN FASILITAS PESAN SINGKAT (SMS) Adi Abimanyu1, Djiwo Harsono2, Ridho FA2, Jumari1, Wagirin1, Dwi Yuliansari1, Nurhidayat S1 1
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan 2 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN Jalan Babarsari PO BOX 6101, Yogyakarta 55281 Email untuk korespondensi:
[email protected]
ABSTRAK MODIFIKASI SURVEYMETER DENGAN PENAMBAHAN FASILITAS PESAN SINGKAT (SMS). Pemantauan laju paparan radiasi umumnya dilakukan menggunakan surveymeter. Pada daerah radiasi dengan paparan tinggi perlu yang memerlukan pemantauan secara terus-menerus maka pengukuran laju paparan radiasi dilakukan menggunakan sistem pemantau radiasi jarak jauh dengan kabel melalui fasilitas komunikasi serial. Tetapi akan timbul suatu masalah seandainya jarak sistem monitor radiasi dengan pusat data terlalu jauh sehingga komunikasi serial menggunakan kabel tidak mungkin dilakukan. Layanan sms dikenal mudah dalam hal penggunaan dan tidak terbatas pada jarak sehingga layanan sms dapat digunakan sebagai pengganti jalur komunikasi serial yang menggunakan kabel sehingga jarak tidak menjadi masalah. Penelitian ini bertujuan mengkombinasikan surveymeter yang memiliki sinyal output audio dengan modem gsm (global system for mobile communication) dan mikrokontroler atmega8 menjadi suatu sistem monitor radiasi dengan fasilitas pesan singkat, untuk melakukan pemantauan radiasi secara otomatis sekaligus pengiriman data ke komputer untuk diolah lebih lanjut. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian rangkaian pembentuk pulsa, pengujian jangkauan pengukuran, pengujian kalibrasi dan pengujian seluruh sistem. Dari hasil pengujian didapatkan sebuah surveymeter dengan penambahan fasilitas pesan singkat (sms) untuk melakukan pemantauan radiasi secara otomatis sekaligus pengiriman data ke komputer untuk diolah lebih lanjut, dengan jangkauan frekuensi pencacahan 1 – 65.536 hz, faktor konversi caunt per second ke mr/jam sebesar 0,06227, data keluaran berupa logbook dan grafik yang ditampilkan pada komputer. Kata kunci: Surveymeter, SMS, mikrokontroler
ABSTRACT MODIFICATION OF SURVEYMETER WITH ADDITIONAL FACILITY OF SHORT MESSSAGE SERVICE (SMS). Generally monitoring radiation exposure rate uses surveymeter. In the area with high radiation exposure rate that requires continuous monitoring, its required radiation monitoring system remotely through a serial communication cable. But there will be a problem if the distance from the radiation monitoring system to data center far enough, so its not possible to use a serial communication cable. SMS service is known for its ease in use and is not limited to the distance that the SMS service can be used instead of the serial communication line using a cable so the distance is not a problem. This research aims is to combine Surveymeter that has audio output signal with GSM modem (Global System for Mobile Communication) and ATmega8 microcontroller into a radiation monitor system with short message facility, to perform automatic radiation monitoring as well as sending data to a computer for further processing. Testing was conducted on the pulse-shaping circuit testing, testing the reach of measurement, calibration testing and testing the entire system. From the test results obtained a Surveymeter with the addition of facility short messages service (SMS) to perform automatic radiation monitoring as well as sending data to a computer for further processing, with a counting frequency range of 1-65536 Hz, caunt per second conversion factor to mR /hr at 0,06227, output data in the form of logbook and charts are displayed on the computer. Keywords:Surveymeter, SMS, microcontroller.
STTN-BATAN
281
Adi Abimanyu, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 memberikan data hasil pengukuran dalam laju dosis (dosis radiasi per satuan waktu), misal dalam mrem/jam atau μSv/jam. Surveymeter terdiri dari detektor dan peralatan penunjang elektronik lainnya, seperti pada Gambar 1 sehingga dapat memberikan informasi laju dosis (mrem/jam atau μSv/jam) pada suatu tempat[6].
PENDAHULUAN Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang terpancar dalam bentuk partikel atau gelombang[4]. Radiasi tidak dapat dirasakan secara langsung oleh indera manusia. Oleh karena itu perlu dilakukan pemantauan radiasi. Salah satu cara memonitor radiasi adalah menggunakan Surveymeter. Pemantauan radiasi dimaksudkan untuk mengetahui secara langsung laju paparan radiasi pada suatu daerah kerja. Untuk menjamin keselamatan dan kesehatan pekerja yang hendak melaksanakan pekerjaan dilakukan pemantauan rutin terhadap dosis radiasi sebagai informasi bagi pekerja yang akan bekerja di daerah radiasi tersebut, sesuai dengan prinsip ALARA (As Low As Reasonably Achievable)[5]. Pada daerah radiasi dengan paparan tinggi perlu yang memerlukan pemantauan secara terus-menerus maka pengukuran laju paparan radiasi dapat dilakukan dengan menggunakan sistem monitor radiasi dengan pengiriman data dapat dilakukan secara komunikasi serial yang disebut sistem pemantau radiasi jarak jauh.Tetapi akan timbul suatu masalah seandainya jarak sistem monitor radiasi dengan pusat data terlalu jauh. Layanan SMS dikenal mudah dalam hal penggunaan dan tidak terbatas pada jarak sehingga layanan SMS dapat digunakan sebagai pengganti jalur komunikasi serial yang menggunakan kabel sehingga jarak tidak menjadi masalah. Adanya kebutuhan sistem pemantau jarak jauh memunculkan ide untuk mengkombinasikan Surveymeter yang memiliki sinyal output audio dengan modem GSM (Global System for Mobile Communication) dan mikrokontroler ATmega8 menjadi suatu sistem monitor radiasi dengan fasilitas pesan singkat, untuk melakukan pemantauan radiasi secara otomatis sekaligus pengiriman data ke komputer untuk diolah lebih lanjut. Sehingga kegiatan pemantauan lebih mudah dan lebih aman untuk dilakukan.
Display
Detektor GM
Inverter
Pulse Shaping
Signal Processing
High Voltage DC
Gambar 1. Blok Diagram Surveymeter
Modem Wavecom Modem Wavecom Fastrack cukup dikenal di Indonesia pada industri rumahan sampai sekala besar, mulai dari fungsi untuk SMS (Short Message Service) massal hingga penggerak perangkat elektronik[2]. Keuntungan menggunakan modem Wavecom Fastrack daripada Modem lain atau HP: 1. Support AT-Command, bisa cek sisa pulsa, cek point, cek pemakaian terakhir dll 2. Tidak semua Modem GSM atau HP support ATCommand 3. Tidak memakai baterai sehingga lebih praktis digunakan Modem Wavecom M1306B serial ditunjukkan pada Gambar 2, memiliki fasilitas komunikasi serial RS-232 dengan kabel konverter DB15 ke DB9 dan power supply 8 V dari adaptor yang tersedia. Sehingga modem dapat dikomunikasikan dengan komputer maupun mikrokontroler.
TEORI Surveymeter Salah satu instrumen yang dibutuhkan dalam sistem proteksi radiasi adalah Surveymeter yang berfungsi untuk memonitor laju paparan radiasi dari suatu lokasi yang diperkirakan ada benda atau zat yang mengandung radioaktif. Zat radioaktif didefinisikan sebagai zat yang mengandung inti atom tidak stabil, atau setiap zat yang memancarkan radiasi pengion dengan aktivitas jenis lebih besar dari 70kBq/kg[3]. Surveymeter radiasi digunakan untuk mengukur tingkat radiasi dan biasanya
Adi Abimanyu, dkk
Gambar 2. Modem wavecom, adaptor, kabel konverter Konfigurasi pin untuk menghubungkan modem Wavecom dengan mikrokontroler ATmega8 dapat dilihat pada Tabel 1.
282
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 Tabel 1. Tabel Konfigurasi Pin Modem Wavecom ke Mikrokontroler ATmega8 Modem (DB15)
IC Max 232 dari Modem
IC Max 232 ke mikrokontroler
Mikrokontroler ATMega8
Pin 2 (Tx)
Pin 8 (R2IN)
Pin 9 (ROUT)
Pin 3 (Rx)
Pin 6 (Rx)
Pin 7 (T2OUT)
Pin 10 (T2IN)
Pin 2 (Tx)
Pin 9 (GND)
Pin 15 (GND)
Pin 15 (GND)
Pin 8(GND)
3. AT+CMGD : untuk menghapus SMS. Dengan format AT+CMGD=X dimana X adalah indeks pesan atau AT+CMGD=1,4 untuk menghapus semua pesan
AT Command AT Command merupakan perintah standar yang dapat diterima oleh modem. AT Command dapat dipakai untuk memerintahkan modem mengirim dan menerima pesan SMS. Selain itu AT Command juga dapat dipakai untuk mengetahui model modem yang dipakai, nomor IMEI (International Mobile Station Equipment Identity), kekuatan sinyal, nama operator, lokasi dan informasi-informasi lainnya yang berhubungan dengan modem tersebut. Perintah-perintah AT Command dikirimkan ke modem dalam bentuk string (teks). Untuk mengirimkan perintah AT Command ke modem dari mikrokontroler, teks perintah AT Command dapat dikirimkan melalui komunikasi serial RS-232. Beberapa AT Command yang penting untuk SMS yaitu : 1. AT+CMGS : untuk mengirim SMS. Dengan format AT+CMGS=”No Tujuan” <enter> Isi Pesan
2. AT+CMGR : untuk membaca SMS. Dengan format AT+CMGR=X dimana X adalah indeks pesan.
Pemantauan di lapangan
Survey Meter
METODE PENELITIAN Blok diagram komputerisasi monitoring radiasi melalui SMS ditunjukkan oleh Gambar 3.
LCD Sinyal kotak
Pembentuk Pulsa
Labview adalah sebuah software pemograman yang diproduksi oleh National Instruments dengan bahasa pemrograman berbasis grafis atau blok diagram. Virtual Instrument mempunyai user interface yang keduanya saling mempengaruhi dan mempunyai source code yang sama, serta dapat dimasukkan data pada keduanya. Suatu Virtual Instruments (VI’s) terdiri dari tiga bagian utama, yaitu front panel, block diagram, dan icon atau connector[1].
Pusat Data
1. Bagian ini dirancang bangun
Sinyal audio
Labview
Sistem Minimum ATMega8
SMS
Modem Transmitter
Catu Daya
SMS
2. Bagian ini dirancang bangun menggunakan Labview
Modem Transmitter
Komputer
Catu Daya
Gambar 3. Blok diagram komputerisasi monitoring radiasi melalui SMS Prinsip kerja dari sistem ini adalah hasil pembacaan paparan radiasi oleh Surveymeter (mR/jam) berupa sinyal analog yang diambil dari
STTN-BATAN
jackphone masuk ke dalam rangkaian pembentuk pulsa agar dihasilkan pulsa kotak. Pulsa kotak keluaran dari pembentuk pulsa masuk ke dalam pin
283
Adi Abimanyu, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 timer1 pada ATMega8 yang kemudian dihitung (cacah). Hasil pencacahan tersebut kemudian diolah oleh ATMega8 sehingga menghasilkan data berupa laju paparan radiasi (mR/jam) yang ditampilkan pada LCD kemudian dikirimkan melalui SMS menggunakan modem transmitter. Data tersebut
diterima oleh modem receiver kemudian dibaca, diolah, ditampilkan, dan didokumentasikan oleh komputer menggunakan software LabView. Hasil perancangan perangkat keras sistem ditunjukkan pada Gambar 4 dan Gambar 5
Gambar 4. Hasil perancangan pembentuk pulsa
Gambar 5. Hasil perancangan pengolah sinyal Pengujian yang dilakukan dalam penelitian terdiri dari empat tahap yaitu 1. Pengujian rangkaian pembentuk pulsa untuk mengetahui karakteristik pulsa input dan output dari pembentuk pulsa. 2. Pengujian jangkauan pengukuran rangkaian pengolah sinyal menggunakan function generator, untuk mengatahui jangkauan pengukuran dari rangkaian pengolah sinyal yang dibuat. 3. Pengujian kalibrasi menggunakan Surveymeter digital Ludlum 2241-31 sebagai alat standar untuk mengetahui faktor konversi alat yang dirancangbangun dengan alat standar terkalibrasi. 4. Pengujian seluruh sistem mulai dari pengukuran radiasi sampai dengan GUI untuk mengetahui unjuk kerja alat secara keseluruhan. Sumber yang digunakan pada pengujian adalah Co-60.
Adi Abimanyu, dkk
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengujian rangkaian pembentuk pulsa Pada Gambar 6 terlihat bahwa pulsa output dari pembentuk pulsa (Vo) memiliki amplitudo lebih besar yaitu sekitar 5 V sementara pulsa input (Vi) hanya sekitar 3,8 V. Amplitudo pulsa output tersebut telah dapat dibaca oleh timer1 mikrokontroler.
284
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 Tabel 2 terlihat bahwa jangkauan pengukuran rangkaian pengolah sinyal adalah 1 – 65.536 Hz, dengan persen kesalahan 0 -0,06%, sedangkan untuk frekuensi di atas 65.536 Hz dihasilkan pembacaan frekuensi yang salah.
Gambar 6. Perbandingan pulsa input dan output pembentuk pulsa
Hasil pengujian jangkauan pengukuran rangkaian pengolah sinyal menggunakan function generator Hasil pengujian jangkauan pengukuran menggunakan function generator disajikan pada
Tabel 2. Pengujian Menggunakan Function Generator No
Function Generator (Hz)
Osiloskop (Hz)
Pembacaan Alat (Hz)
Persen Kesalahan (%)
1
1
1
1
0,00
2
10
10
10
0,00
3
100
100
100
0,00
4
1000
1000
1000
0,00
5
10000
10000
10005
0,05
6
20000
20000
20011
0,06
7
30000
30000
30016
0,05
8
40000
40000
40022
0,06
9
50000
50000
50027
0,05
10
60000
60000
60033
0,06
11
65000
65000
65036
0,06
12
66000
66000
500
99,24
Hasil hasil pengujian kalibrasi menggunakan Surveymeter digital.
Ratarata
alat
Tabel 4. Hasil pengujian kalibrasi Surveymeter (mR/Jam)
Pembacaan alat (cps)
1
3,48
64
2
3,47
63
3
3,8
65
4
3,87
64
5
4,45
62
6
4,03
61
7
3,81
61
8
4
62
9
3,95
61
10
3,88
61
STTN-BATAN
62,4
Dari hasil yang disajikan pada Tabel 4 dapat dihasilkan faktor konversi dengan cara membagi rata-rata pembacaan Surveymeter dengan rata-rata pembacaan alat yaitu sebesar 0,062227. Sehingga agar pembacaan alat menghasilkan nilai mR/jam sesuai dengan pembacaan alat standar harus dikalikan dengan faktor konversi sebesar 0,062227. Jika faktor konversi dikalikan dengan hasil pengujian pertama maka alat yang dibuat memiliki jangkauan pengukuran dari (0,06 – 4078,11) mR/jam. Setelah dilakukan proses konversi, alat yang dibuat tidak perlu dikalibrasi lagi karena pada saat dilakukan proses konversi alat telah otomatis dikalibrasi. Sehingga setelah pembacaan alat dikonversi menjadi mR/jam, maka alat yang dibuat telah menampilkan hasil pembacaan yang sesuai dengan alat standar. Oleh karena itu faktor kalibrasi alat yang telah melalui proses konversi adalah 1. Pengujian kalibrasi yang telah dilakukan menghasilkan faktor konversi sebesar 0,062227 dan faktor kalibrasi sebesar 1. Alat yang dibuat telah
Surveymeter digital yang digunakan adalah Ludlum 2241-31 dengan faktor kalibrasi 0,99 serta tanggal kalibrasi 18 Juli 2012. Hasil pengujian disajikan pada Tabel 4.
No
3,874
285
Adi Abimanyu, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 memenuhi batas jangkauan faktor kalibrasi yaitu dari 0,8 sampai 1,2.
Hasil Pengujian Komputeriasi Monitoring Radiasi Melalui SMS Perangkat keras komputerisasi monitoring radiasi melalui SMS dapat dilihat pada Gambar 7, dimana sebelah gambar kiri merupakan Transmitter dan sebelah kanan merupakan Receiver.
N o 1
Perangkat keras (mR/Jam) 8,91
Hasil GUI (mR/jam) 8,91
2
8,94
8,94
3
7,68
7,68
4
8,7
8,7
5
9,69
9,69
6
12,94
12,94
7
9,29
9,29
8
9,87
9,87
9
9,34
9,34
10
9,05
9,05
Dari hasil yang disajikan pada Tabel 5 dapat dilihat bahwa hasil yang ditampilkan oleh GUI telah sesuai dengan data pembacaan perangkat keras. Dari hasil yang didapatkan pada pengujian komputerisasi monitoring radiasi melalui SMS dapat diketahui bahwa seluruh sistem dapat berfungsi dengan baik.
Gambar 7. Perangkat Keras Komputerisasi Monitoring Radiasi Melalui SMS
KESIMPULAN
Tampilan awal dan data pengamatan pada GUI ditampilkan pada Gambar 8 dan Gambar 9.
Telah berhasil dimodifikasi Surveymeter dengan penambahan fasilitas pesan singkat (SMS) untuk melakukan pemantauan radiasi secara otomatis sekaligus pengiriman data ke komputer untuk diolah lebih lanjut, dengan jangkauan frekuensi pencacahan 1 – 65.536 Hz, faktor konversi caunt per second ke mR/jam sebesar 0,06227, data keluaran berupa logbook dan grafik yang ditampilkan pada komputer.
DAFTAR PUSTAKA Gambar 8. Tampilan Awal GUI
1. FAUZI, M. I., 2006, Pengukuran Temperatur Kontinyu Berbasis Labview V.8 dan NI-DAQ SCXI 1600 [Online]. Depok Jakarta: Politeknik Negeri Jakarta. Available: http://www.docstoc.com/docs/80912882/TA-Temperaturemeasurement-LabVIEW-By-Irwan-and-EndangW [Accessed 12 September 2013]. 2. ILINA & KHISAN, 2011, Konsep Rancangan Pendeteksi Banjir Jarak Jauh Memanfaatkan Fasilitas Pesan Singkat (SMS). Semarang: Teknik Elektro Universitas Diponegoro. 3. INDONESIA P. R., 1997, Undang Undang Ketenaganukliran No 10/1997 Tentang Ketenaganukliran Pasal 1 Ayat 9. Jakarta. 4. PUSDIKLAT, Proteksi Radiasi [Online]. Jakarta: Pusdiklat Batan. Available: http://www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/prot eksiradiasi/pengenalan_radiasi/1-1.htm [Accessed 12 September 2013]. 5. RIFAI A., BUKIT B., ROMADHON, 2011, Rancang Bangun Sistem Monitoring Radiasi Lingkungan PLTN. Pertemuan Ilmiah Rakyasa
Gambar 9. Tampilan Data Pengamatan GUI Pengujian dilakukan dengan menggunakan sumber Co-60 sebagai sumber radiasi. Data yang diambil pada pengujian ini sebanyak 10 buah data pembacaan perangkat keras dan data yang ditampilkan GUI. Pengiriman data dilakukan setiap 30 detik. Dan setelah dilakukan pengujian didapatkan hasil yang disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil pengujian seluruh sistem
Adi Abimanyu, dkk
286
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 Perangkat Nuklir, 2011 Serpong, Tangerang. Serpong, Tangerang: PRPN-BATAN, 307-316. 6. SANYOTO N. T., ROMLI M., TRIKASJONO T., 2009, Rancang Bangun Surveymeter Digital Menggunakan Pancake Detector. SDM Teknologi Nuklir V, Yogyakarta. Yogyakarta: STTN BATAN, 151-159.
TANYA JAWAB Pertanyaan 1.
2. 3.
Apa yang dimaksud dengan Modifikasi Surveymeter Dengan Penambahan SMS? Bagaimana sinyal audio dikonversi menjadi pengukuran radiasi? Apa fungsi max232 pada WSN? (Refa Martatiana.) Data apa yang ditampilkan pada komputer (dalam bentuk apa)? (Nugroho S.) Apakah ada kemungkinan sending fail atau pending seperti yang kita alami dengan HP bila komputer tidak nyala. Apakah komputer dapat request? (Dewita)
Jawaban 1.
2. 3.
Modifikasi Surveymeter analog melalui output audio untuk dikonversi kedalam satuan laju paparan radiasi yang kemudian dikirimkan melalui SMS. Melalui rangkaian switching transistor, output dibaca oleh mikrokontroler. Mengubah level tegangan TTL output mikrokontroler ke level RS-232. Data lju paparan radiasi ditampilkan dalam bentuk grafik dan tabel. Sending Fail terjadi dari waktu notifikasi pada SMSC, karena SMS memiliki kemampuan store dan forward. Komputer pada sistem ini hanya sebagai receiver tetapi dapat di tambahkan fitur request.
STTN-BATAN
287
Adi Abimanyu, dkk
