SKRIPSI SISTEM PENDETEKSI KEBOCORAN GAS DAN KUALITAS UDARA DI LABORATORIUM PENDIDIKAN KIMIA UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
OLEH Amrico Zulni 111009100032
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2015 M / 1436 H
SISTEM PENDETEKSI KEBOCORAN GAS DAN KUALITAS UDARA DI LABORATORIUM PENDIDIKAN KIMIA UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer (S.Kom) Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh : AMRICO ZULNI 1110091000032
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2015 M/1436 H
i
ii
iii
HALAMAN PERNYATAAN DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENARBENAR HASIL KARYA SAYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN
SEBAGAI
SKRIPSI
ATAU
KARYA
ILMIAH
PADA
PERGURUAN TINGGI ATAUPUN LEMBAGA MANAPUN.
Jakarta, Maret 2015
Amrico Zulni 11100091000032
iv
ABSTRAK AMRICO ZULNI (1110091000032). Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dibimbing oleh Nenny Anggraini, M.T. dan Feri Fahrianto M.Sc.
Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta merupakan salah satu laboratorium di Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan yang berfungsi sebagai sarana kegiatan praktikum mahasiswa jurusan kimia. Dalam kegiatan praktikum kimia terdapat zat-zat kimia yang apabila menguap dan terhirup melampaui batas akan bersifat berbahaya bagi kesehatan dan dapat menimbulkan kebakaran . Zat yang berbahaya bagi kesehatan adalah zat amoniak dan yang dapat menimbulkan kebakaran adalah LPG (Liquefied Petroleum Gas).Untuk mendeteksi gas melalui ambang batas dapat digunakan sensor kualitas udara yaitu MQ-135 dan MQ-2. Penggunaan arduino sebagai mikrokontroler untuk pemrosesan data sensor yang diubah menjadi infromasi PPM (Part Per Millon), data di upload ke server melalui GPRS Shiled setiap 30 detik sekali sehingga pengguna laboratorium dapat mengetahui kualitas udara di laboratorium secara real-time sebelum mereka memasuki ruangan laboratorium. Pada saat sistem mendeteksi kebocoran melebihi ambang batas maka sistem akan memberikan peringatan berupa alarm, melakukan panggilan telephone ke penanggung jawab laboratorium dan mengaktifkan blower (penghisap udara) konsep komputasi ini dikenal dengan Internet Of Things.
Kata Kunci : Amoniak , LPG (Liquefied Petroleum Gas), PPM (Part Per Million), Mq-135 , Mq-2 , Realtime , Arduino, GPRS Shield, Internet Of Things.
v
KATA PENGANTAR Syukur tiada henti penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan nikmat, rahmat dan hidayah-Nya kepad penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul “Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta”. Skripsi ini penulis ajukan sebagai syarat kelulusan dalam menempuh pendidikan Strata-1 (S1) di Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
Penulis menyadari, penelitian dan penulisan skripsi ini tidak akan berjalan baik dan lancer tanpa bantuan dari segenap pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis ucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. DR. Dede Rosyada, MA selaku Rektor UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. Dr. Agus Salim, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. Arini, M.T. selaku Ketua Prodi Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 4. Feri Fahrianto, M.Sc. selaku Sekretaris Prodi Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 5. Nenny Anggraini, M.T, selaku pembimbing I penulisan skripsi. 6. Feri Fahrianto, M.Sc.,selaku pembimbing II penulisan skripsi. 7. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Informatika yang tidak mungkin penulis sebutkan satu persatu. 8. Iwan Setiawan S.Pd selaku penanggung jawab Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta 9. Seluruh Civitas Akademik Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta, Ricky Gunawan dan teman-teman selama penelitian. 10. Keluarga terkasih, Ayah, Mamak dan 1 Orang adik yang senantiasa memberikan doa, inspirasi dan semangat.
vi
11. Keluarga besar rokusoft yang memberikan support dan bantuan selama pembuatan skripsi. 12. Seluruh teman-teman Teknik Informatika angkatan 2010.
Penulis menyadari bahwa penelitian dalam skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penuli berharap skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi semua pihak yang terkait. Jakarta, Maret 2015
Amrico Zulni 1110091000032
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii HALAMAN PERNYATAAN............................................................................. iv ABSTRAK .......................................................................................................... v KATA PENGANTAR ........................................................................................ vi DAFTAR ISI .................................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiv DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvii BAB I .................................................................................................................. 1 PENDAHULUAN ............................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang Masalah ............................................................................. 1 1.2 Perumusan Masalah .................................................................................... 5 1.3 Batasan Masalah ......................................................................................... 5 1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 6 1.5 Manfaat Penulisan ...................................................................................... 7 1.6 Metodologi Penelitian ................................................................................. 8 1.7 Sistematika Penulisan ................................................................................. 9
viii
BAB II ............................................................................................................... 10 LANDASAN TEORI ......................................................................................... 10 2.1 Sistem ...................................................................................................... 10 2.2 Mikrokontroler Arduino ........................................................................... 10 2.3 Modul General Packet Radio Service (GPRS) Quadband Shield............... 12 2.4 Amoniak ................................................................................................... 15 2.5 LPG (Liquefied Petroleum Gas) ............................................................... 16 2.7 Sensor Gas Amoniak ................................................................................ 18 2.8 Sensor Gas LPG ....................................................................................... 21 2.9 Konsep Pengembangan Sistem ................................................................. 23 2.10 Konsep RAD (Rapid Application Development) ..................................... 24 2.10.1 Requirement Planning Phase............................................................ 26 2.10.2 Design Phase ................................................................................... 27 2.11 Unified Modelling Language (UML) ...................................................... 27 2.11.1 Pengertian UML ............................................................................... 27 2.11.2 Diagram UML .................................................................................. 28 2.12 Konsep Database .................................................................................... 29 2.12.1 Defenisi Basis Data (Database) ........................................................ 29 2.13 Bahasa Pemrograman ............................................................................. 32 2.13.1 PHP.................................................................................................. 32
ix
2.13.2 MySQL ............................................................................................ 34 2.13.3 Java Programming Languange ......................................................... 34 2.14 Studi Literatur Sejenis ............................................................................ 35 BAB III.............................................................................................................. 36 METODOLOGI PENELITIAN ......................................................................... 36 3.1 Pengumpulan Data.................................................................................... 36 3.1.1 Observasi / Studi Lapangan ................................................................ 36 3.1.2 Wawancara ........................................................................................ 37 3.1.3 Kuesioner ........................................................................................... 37 3.1.4 Studi Pustaka dan Literatur................................................................. 37 3.3 Metode Pengembangan Sistem ................................................................. 38 3.4 Rapid Application Development (RAD) ................................................... 39 3.4.1 Requirement Planning Phase ............................................................. 39 3.4.2 User Design Phase ............................................................................. 40 3.4.4 Construction Phase ............................................................................ 42 3.4.5 Cutover .............................................................................................. 43 3.5 Kerangkan Pemikiran (Logical Frame Work) Penelitian ........................... 44 BAB IV ............................................................................................................. 46 HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 46 4.1 Requirement Planning Phase .................................................................... 46
x
4.1.1 Analisis Permasalahan ........................................................................... 46 4.1.2 Project Scope (Lingkup Proyek) ......................................................... 53 4.2 Design Phase ............................................................................................ 54 4.2.1 Identifikasi Actor dan Use Case ......................................................... 54 4.2.2 Use Case Diagram ............................................................................. 56 4.2.3 Deskripsi Use Case Tingkat Perancangan........................................... 58 4.2.4 Activity Diagram ................................................................................ 62 4.2.5 Sequence Diagram ............................................................................. 67 4.2.6 Class Diagram .................................................................................... 70 4.2.7 Rancangan Sistem Basis Data ............................................................ 71 4.2.8 Blok Diagram dari Perangkat Keras yang digunakan .......................... 73 4.2.9 Rancangan Interface........................................................................... 74 4.3 Construction (konstruksi) ........................................................................ 76 4.3.1 Persiapan Hardware dan Software Sistem .......................................... 76 4.3.2 Persiapan Hardware dan Software User ............................................. 82 4.3.3 Penyiapan Rencana Implementasi Jaringan ........................................ 83 4.3.4 Pengujian Mandiri (Testing) ............................................................... 84 4.4 Cutover ................................................................................................. 85 4.6 Hasil Laporan ........................................................................................... 87 BAB V............................................................................................................... 94
xi
PENUTUP ......................................................................................................... 94 5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 94 5.2 Saran ........................................................................................................ 95 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 96 LAMPIRAN ..................................................................................................... xvi
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 – Data Kelembaban ............................................................. xvii Lampiran 2 – Wawancara ..................................................................... xviii Lampiran 3 – Kode Program Arduino ..................................................... xix Lampiran 4 – Surat Sk Bimbingan Skripsi............................................ xxxii Lampiran 5 - Surat Pengantar Penelitian ............................................. xxxiii
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 - Mikrokontroler Arduino Uno ................................................. 11 Gambar 2.2 - Modul GPRS Quadband Shield ............................................. 14 Gambar 2.3 - Susuan Dasar Sensor Gas ...................................................... 17 Gambar 2.4 - Cara Kerja Sensor Gas ........................................................... 18 Gambar 2.5 - Rangkaian Penyusun Sensor Mq-135 ..................................... 19 Gambar 2.6 - Rangkaian Penyusun Sensor Mq-2......................................... 22 Gambar 2.7 - Tabel Spesifikasi Sensor Mq-135 .......................................... 22 Gambar 2.8 - Strategi Rapid Application Development .............................. 25 Gambar 2.9 - Jenjang Data ......................................................................... 30 Gambar 3.1 - Kerangka Pemikiran Penelitian ............................................. 46 Gambar 4.1 - Rich Picture Analisis Sistem Yang Berjalan Skema 1 ............ 48 Gambar 4.2 - Rich Picture Analisis Sistem Yang Berjalan Skema 2 ............ 49 Gambar 4.3 - Sistem Yang Diusulkan ......................................................... 50 Gambar 4.4 - Use Case Sistem ................................................................... 58 Gambar 4.5 - Activity Diagram Input Kode Program .................................. 64 Gambar 4.6 - Activity Diagram Request Kualitas Udara ............................. 65
xiv
Gambar 4.7 - Activity Diagram Notifikasi Panggilan Telephone ................. 66 Gambar 4.8 - Activity Diagram Dari Use Case Dengar Alarm ..................... 67 Gambar 4.9 - Sequence Diagram Untuk Input Kode Program ..................... 68 Gambar 4.10 - Sequence Diagram Request Laporan Kualitas Udara............ 69 Gambar 4.11 - Sequence Diagram Terima Notifikasi Telephone ................. 70 Gambar 4.12 - Sequence Diagram Dengar Alarm ....................................... 70 Gambar 4.13 - Class Diagram Sistem Yang Diusulkan ................................ 71 Gambar 4.14 - Blok Diagram Dari Perangkat Keras Yang Digunakan ......... 74 Gambar 4.15 - Rancangan Halaman Depan Web ......................................... 75 Gambar 4.16 - Rancangan Halaman Laporan .............................................. 76 Gambar 4.17 - Pengaruh Kelembaban Terhadap Rs/Ro Sensor Mq-135 ...... 78 Gambar 4.18 - Rangkaian Resistor (Rl) Didalam Rangkaian Mq-135 .......... 79 Gambar 4.19 - Pengaruh Kelembaban Pada Nilai Rs/Ro Sensor Mq-2 ........ 80 Gambar 4.20 - Rangkaian Resistor (Rl) Didalam Rangkaian Mq2 ............... 81 Gambar 4.21 - Insert Sim Card Di Gprs Shield............................................ 82 Gambar 4.22 - Spesifikasi Server Dan Database .......................................... 83 Gambar 4.23 - Jaringan Komunikasi Mikrokontroler Dengan Server........... 84
xv
Gambar 4.24 - Jaringan Komunikasi Mikrokontroler Dengan Handphone .. 84 Gambar 4.25 - Tampilan Halaman Utama Website ..................................... 88 Gambar 4.26 - Tampilan Grafik Dan Tabel Dari Gas Amonia ..................... 89 Gambar 4.27 - Tampilan Grafik Dan Tabel Dari Gas LPG ......................... 90 Gambar 4.28 - Tampilan Menu Laporan ..................................................... 91 Gambar 4.29 - Tabel Kualitas Udara ........................................................... 92 Gambar 4.30 - Penjelasan Ambang Batas .................................................... 93 Gambar 4.31 - Rangkaian Alat .................................................................... 94
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 AT Commands .............................................................................. 12 Tabel 2.2 Ambang Batas Amoniak Menurut NIOSH ..................................... 15 Tabel 2.3 Ambang Batas LPG Menurut NJSHealth ....................................... 16 Tabel 2.4 Spesifikasi Sensor Mq-135 ............................................................ 20 Tabel 4.1 Cause and Effect (Analisis Sebab dan Akibat) ............................... 51 Tabel 4.2 Opportunities (Kesempatan) .......................................................... 52 Tabel 4.3 System Improvement Objectives ..................................................... 51 Tabel 4.4 Identifikasi Actor ........................................................................... 55 Tabel 4.5 Identifikasi Use Case ..................................................................... 56 Tabel 4.6 Spesifikasi Naratif untuk Use Case Input Kode Program ............... 59 Tabel 4.7 Spesifikasi Naratif untuk Use Case Request Laporan ..................... 60 Tabel 4.8 Spesifikasi Naratif untuk Use Case Terima Panggilan Telephone .. 61 Tabel 4.9 Spesifikasi Naratif untuk Use Case Dengar Alarm ......................... 62 Tabel 4.10 Tabel Sensor Value ...................................................................... 71
xvii
Tabel 4.11 tabel sensor_detail ....................................................................... 72 Tabel 4.12 Pengujian Mandiri ....................................................................... 84 Tabel 4.13 Pengujian Penerimaan Sistem ...................................................... 86
xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Keamanan, Keselamatan dan Keamanan Kerja (K3) merupakan hal yang penting dan harus diperhatikan dalam lingkungan laboratorium seperti laboratorium pendidikan kimia FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Laboratorium pendidikan kimia FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta merupakan laboratorium yang digunakan oleh mahasiswa FITK
untuk
melakukan serangkaian praktikum yang ditugaskan kampus, mahasiswa sering bersinggungan dengan bahan-bahan kimia yang tidak semua aman jika terjadi kontak langsung dengan manusia. Menurut keterangan bapak Muhammad Iskandar Fauzi selaku Asisten Laboratorium Pendidikan Kimia FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, bahwa sistem pencegahan kecelakaan K3 di laboratorium masih standar berupa persiapan perlengkapan keamanan standar laboratorium terdiri dari : alat pelindung mata, alat pelindung pernafasan , alat pelindung badan , alat pelindung kaki , alat pelindung tangan. Belum terdapat alat atau sistem pendeteksi bahaya yang mungkin terjadi, seperti sistem pendeteksi kebocoran gas berbahaya (beracun). Kebocoran gas beracun di Laboratorium Pendididikan Kimia FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta terjadi sekitar Oktober 2013 yang disebabkan oleh kesalahan manusia (human error) akibat dari kebocoran gas tersebut gas beracun menyebar di gedung FITK UIN Syarif Hidayatullah sehingga membahayakan orang yang ada di
1
gedung tersebut, hal yang menyebabkan gas dapat menyebar sampai keseluruh ruangan di gedung FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta tersebut dikarenakan belum adanya sistem pendeteksi kebocoran gas secara dini sehingga gas menyebar keseluruh ruangan. Agar para pekerja laboratorium aman dalam melakukan pekerjaannya, maka mereka perlu menaati peraturan K3 (Keamanan Kesehatan dan Keselamat Kerja) laboratorium. Peraturan K3 laboratorium yaitu mencakup keamanan fasilitas laboratorium yaitu (Tresnaningsih, 2003) : 1. Desain laboratorium harus mempunyai sistem ventilasi yang memadai dengan sirkulasi udara yang adekuat (memenuhi standar). 2. Desain laboratorium harus mempunyai pemadam api yang tepat terhadap bahan kimia yang berbahaya yang dipakai. 3. Kesiapan menghindari panas sejauh mungkin dengan memakai alat pembakar gas yang terbuka untuk menghindari bahaya kebakaran. 4. Untuk menahan tumpahan larutan yang mudah terbakar dan melindungi tempat yang aman dari bahaya kebakaran dapat disediakan bendungbendung talam. 5. Dua buah jalan keluar harus disediakan untuk keluar dari kebakaran dan terpisah sejauh mungkin. 6. Tempat penyimpanan di desain untuk mengurangi sekecil mungkin risiko oleh bahan-bahan berbahaya dalam jumlah besar. 7. Harus tersedia alat Pertolongan Pertama Pada Kecelakaam (P3K)
2
Selain keamanan fasilitas laboratorium diatas, K3 laboratorium juga mengatur bagaimana pencegahan terhadap bahaya dari bahan-bahan kimia berbahaya, yaitu (Tresnaningsih, 2003): 1. ”Material safety data sheet” (MSDS) dari seluruh bahan kimia yang ada untuk diketahui oleh seluruh petugas laboratorium. 2. Menggunakan karet isap (rubber bulb) atau alat vakum untuk mencegah tertelannya bahan kimia dan terhirupnya aerosol. 3. Menggunakan alat pelindung diri (pelindung mata, sarung tangan, celemek, jas laboratorium) dengan benar. 4. Hindari penggunaan lensa kontak, karena dapat melekat antara mata dan lensa. 5. Menggunakan alat pelindung pernafasan dengan benar.
Setelah dijabarkan diatas mengenai faktor pendukung kesehatan dan keselamatan kerja di laboratorium, penulis melihat bahwa Laboratorium Pendidikan Kimia FITK UIN Syarif Hidayatullah sudah memenuhi standar K3, namun setelah dilakukan wawancara dengan kepala laboratorium, Bpk Iwan Setiawan S.pd bahwa di Laboratorium pendidikan kimia FITK UIN Syarif Hidayatullah belum terdapat sistem pendeteksi kebocoran gas beracun dan sistem monitoring kualitas udara. Sistem ini diperlukan untuk menghindari akibat yang lebih besar yang ditimbulkan dari kebocoran gas tersebut seperti yang dijelaskan penulis diatas.
3
Untuk memperkuat latar belakang, penulis menyebarkan kuesioner kepada 30 responden mahasiswa semester 3A jurusan pendidikan kimia. Berikut hasil kuesionernya : Apakah Anda pernah mendengar atau mengalami kebocoran gas di Laboratorium kimia FITK ini ?
Pernah (5 Orang) Tidak Pernah (25 Orang)
Apakah diperlukan suatu sistem pendeteksi dan sistem pencegahan dini kebocoran gas di laboratorium kimia FITK ? Sangat Diperlukan ( 29 Orang) Diperlukan (1 Orang) Kurang diperlukan (0 Orang) Tidak diperlukan (0 orang)
Berdasarkan hasil dari kuesioner, 17% dari 30 orang mahasiswa menyatakan pernah mendengar kebocoran gas di laboratorium kimia, kemudian 97% dari 30 orang mahasiswa menyatakan sangat memerlukan sistem pendeteksi dan pencegahan dini kebocoran gas tersebut. Oleh karena
4
itu penulis mengajukan judul penulisan skripsi tentang “Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta”
1.2 Perumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana merancang dan membangun sistem pendeteksi dan pencegahan pertama kebocoran gas beracun pada laboratorium kimia dengan menggunakan sensor Amoniak MQ-135 dan sensor LPG MQ-2 berbasis mikrokontroler Arduino? 2. Bagaimana
membangun sistem monitoring
kualitas
udara di
laboratorium berbasis web?
1.3 Batasan Masalah Agar pembahasan tidak menyimpang dan penelitian yang dihasilkan optimal, maka ditentukan batasan masalah sebagai berikut: 1. Sistem ini akan mendeteksi keberadaan gas beracun amoniak dan gas mudah terbakar LPG di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta. 2. Sistem ini menggunakan sensor MQ-135 dan sensor MQ-2 serta menggunakan interface Arduino
5
3. Sistem akan menampilkan kadar gas yang terdeteksi dalam ppm (part per
million)
serta
menampilkan
tingkat
bahaya
yang
akan
ditumbulkan. 4. Sistem akan memberikan peringatan 2 tahap yaitu alarm dan panggilan telephone bila kadar gas amoniak dan gas LPG yang terdeteksi telah berbahaya bagi kesehatan atau nyawa para pekerja laboratorium. 5. Jika gas sudah terdeteksi dengan ambang batas tertentu, sistem akan menyalakan kipas sebagai alat penghisap gas dan dibuang melalui cerobong asap yang sudah tersedia di laboratorium. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan yang hendak dicapai dari tugas akhir ini adalah untuk membuat suatu sistem pendeteksi, sistem pencegahan pertama dan sistem monitoring kualitas udara dari bahaya gas beracun amoniak dan gas mudah terbakar LPG di laboratorium kimia. Ini dilakukan karena gas beracun amoniak dan gas mudah terbakar LPG tersebut jangan sampai terhirup oleh manusia melebihi kadar yang ditetapkan oleh NIOSH (The National Institute for Occupational Safety and Health, 2010 ), apabila sudah melebihi ambang batas maka para pekerja yang ada di laboratorium akan segera diperingatkan oleh sistem ini sehingga keselamatan dan kesehatan kerja lebih terjamin.
6
1.5 Manfaat Penulisan Adapun manfaat dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: a. Bagi User (pekerja di laboratorium pendidikan kimia) 1. Memberikan rasa aman ketika sedang bekerja di laboratorium kimia 2. Tingkat jaminan keselamatan bekerja di laboratorium lebih terjamin 3. Pekerja laboratorium bisa memantau kondisi kualitas udara di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta b. Bagi Penulis 1. Lebih mengerti dan memahami pengimplementasian teknologi Embedded System. 2. Memberikan pemahaman yang menyeluruh mengenai sistem kerja Arduino serta sensor amonia MQ 135 dan sensor LPG MQ 2. c. Bagi Universitas 1. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menguasai materi pelajaran yang diperoleh selama masa perkuliahan. 2. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menerapkan imunya dan sebagai bahan evaluasi. 3. Memberikan
gambaran
tentang
kesiapan
menerapkan ilmu yang telah diterimanya.
7
mahasiswa
dalam
1.6 Metodologi Penelitian Dalam rangka penyusunan Tugas Akhir yang berjudul “Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta Penulisan melakukan pengumpulan data dengan menggunakan metode: a. Metode Pengumpulan Data 1. Interview 2. Kuesioner 3. Studi Pustaka dan Literatur b. Metode Pengembangan Sistem Untuk metode pengembangan sistem ini penulis menggunakan metode Rapid Application Development (RAD) dari James Martin, yang memiliki tahapan-tahapan sebagai berikut (Shelly, 2011). : 1. Requirement Planning Phase 2. User Design Phase 3. Construction Phase 4. Cutover Phase
8
1.7 Sistematika Penulisan Dalam penelitian ini pembahasan terbagi dalam lima bab yang secara singkat akan diuraikan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN Dalam bab ini akan dibahas mengenai latar belakang penulisan skripsi, batasan masalah, tujuan dan manfaat serta sistematika penulisan yang merupakan gambaran menyeluruh dari penulisan skripsi ini. BAB II LANDASAN TEORI Dalam bab ini akan dibahas mengenai berbagai teori yang mendasari analisis permasalahan dan berhubungan dengan topik yang dibahas. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini membahas mengenai metode penelitian yang akan digunakan dalam merancang dan membangun sistem. BAB IV ANALISIS, PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI Pada bab ini membahas mengenai hasil dari analisis, perancangan, implementasi sesuai dengan metode yang dilakukan pada aplikasi yang dibuat. BAB V PENUTUP Pada bab terakhir ini akan menguraikan tentang kesimpulan dari hasil penelitian yang didapat dan juga saran yang dapat digunakan untuk pengembangan sistem ini kearah yang lebih baik lagi dimasa yang akan datang.
9
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem
Sistem adalah suatu kesatuan utuh yang terdiri dari beberapa bagian yang saling berhubungan dan berinteraksi untuk mencapai tujuan tertentu (Wahyono, 2003). Sistem dilihat dari sudut pandang sistem informasi yang berorientasi objek adalah sekumpulan komponen yang mengimplementasikan model dan fungsionalitas yang dibutuhkan, komponen tersebut saling berinteraksi di dalam sistem guna mentransformasi input yang diberikan kepada sistem tersebut menjadi output yang berguna dan bernilai bagi actornya (Irwanto, 2006). Salah satu konsep sistem adalah internet of things yang muncul ditahun 2005. internet of things suatu konsep koneksi benda-benda fisik ke internet dan saling terkoneksi satu sama lain seperti sensor yang tertanan (embedded sesor) via kabel atau wireless teknologi, menciptakan sebuah ekosistem komputasi disegala tempat (Federal Trade Commission, 2015) 2.2 Mikrokontroler Arduino Arduino adalah alat atau tool yang dapat membuat komputer dapat merasakan (sense) dan dapat mengontrol dunia fisik. arduino merupakan sebuah
platform
physical
computing
yang
open-source
berbasis
microcontroler board dan sebuah IDE (Integrated Development Environment)
10
untuk menulis code program yang ditanamkan di board tersebut. (Arduino,2015). Arduino
memiliki banyak sekali
versi. Salah satu
yang paling
sederhana adalah Arduino Uno yang mudah untuk dipakai. (Arduino, 2015). Berikut adalah contoh gambar mikrokontroler Arduino Uno:
Gambar 2.1 Mikrokontroler Arduino Uno Penjelasan dari gambar 2.1 adalah sebagai berikut : a) 14 Pin Digital Input/Output (pin 0-13) 14 pin tersebut dapat difungsikan sebagai input atau output yang dapat dispesifikasikan di dalam program. b) 6 Pin Analog Input (pin 0-5) 6 pin tersebut diperuntukkan guna mendapat data analog dari suatu sensor dan mengubah data tersebut menjadi angka antara 0 dan 1023. c) 6 Pin Analog Output (pin 3,5,6,9,10 dan 11)
11
6 pin ini sebenarnya adalah pin digital yang dapat diprogram ulang sehingga dapat mengubah mode pin yang dapat mengeluarkan data analog. (Banzi : 2011) Untuk sumber listrik yang digunakan Arduino dapat menggunakan adapator 9 volt atau menggunakan kabel USB (Universal Serial Bus) yang di hubungkan ke komputer. Untuk meminimalisasi biaya, dalam penelitian ini peneliti menggunakan Arduino Uno Rev.3. 2.3 Modul General Packet Radio Service (GPRS) Quadband Shield
GPRS Shield Menghubungkan arduino ke jaringan telephone
seluler
GSM / GPRS menggunakan kartu sim yang biasa digunakan di handphone. Alat ini dapat digunakan untuk melakukan panggilan telefon dan mengirim pesan teks ke nomer telefon dengan menggunakan perintah AT Command (Attention Command). ada 2 pilihan untuk berkomunikasi antara Arduino dengan UART atau Software Serial (Seedstudio, 2015). Berikut adalah AT Command yang digunakan penulis untuk melakukan perintah dial phone dan komunikasi GPRS : (Sparkfun, 2015) Tabel 2.1 AT Commands AT Command
Proses
AT+CGAT
Check for network
Output GPRS ‘0’ = not available, ‘1’ = available
AT+CSTT
Setting APN (Access OK or Error Point Name), username and password. 12
AT+CIICR
Bring GPRS to call OK or Error depending configuration
before
(AT+CSTT) AT+CIFSR
Returns the local IP IP,example : 100.43.22.99
address. AT+CIPSPRT=0
To set wheater echo OK promt “>”
AT+CIPSTART=” ”
Start a TCP or UDP Conection connection
AT+CIPSEND
Error
Send the data over OK or Error TCP or UDP
ATD
Dial
the
phone OK or Error
SMS
(Short OK or Error
number AT+CMGS
Send
Message Service)
13
OK
or
Berikut adalah gambar 2.2.yang menunjukkan Modul GPRS Quadband Shield :
Gambar 2.2 Modul GPRS Quadband Shield Spesifikasi dari modul ini adalah : 1. Quad-Band 850/900/1800/1900 MHz 2. GPRS multi-slot class 10/8 3. GPRS mobile station class B 4. Complian to GSM phase 2/2+ 5. Class 4 (2 W @850/900 MHz) 6. Class 1 (1 W @1800/1900MHz) 7. Control via AT commands (GSM 07.07 ,07.05 and SIMCOM enhanced AT Commands) 8. Low power consumption: 1.5mA (sleep mode) 9. Operation temperature: -40ºC to +85 ºC
14
Dalam penelitian ini peneliti menggunakan modul ini untuk mengirimkan data dari sensor gas ke server menggunakan provider jaringan seluler 3 (Three). 2.4 Amoniak
Amoniak adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amoniak). Walaupun amoniak memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amoniak sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan amoniak dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas amoniak berkonsentrasi tinggi diatas 9.900 ppm selama 1 jam dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian (NIOSH, 1992). Tabel 2.2 Ambang Batas Amoniak Menurut NIOSH Kadar
Maksimal Paparan
Akibat
0-5 PPM
-
Iritasi ringan
5-25 PPM
8 Jam
Iritasi Mata, Hidung dan Tenggorokan
>25 PPM
15 Menit
Iritasi Mata, Hidung dan Tenggorokan Berat
>9.000 PPM
1 Jam
Kerusakan
15
Paru-Paru,
Kematian (dicobakan ke
2.5 LPG (Liquefied Petroleum Gas)
LPG merupakan bahan bakar berupa gas yang dicairkan (Liquefied Petroleum Gas) merupakan produk minyak bumi yang diperoleh dari proses distilasi bertekanan tinggi. Fraksi yang digunakan sebagai umpan dapat berasal dari beberapa sumber yaitu dari gas alam maupun gas hasil dari pengolahan minyak bumi (Light End). Komponen utama LPG terdiri dari Hidrokarbon ringan berupa Propana (C3H8) dan Butana (C4H10), serta sejumlah kecil Etana (C2H6,) dan Pentana (C5H12). Gas Elpiji termasuk yang dapat cair pada tekanan dan suhu rendah. Namun jenis gas ini mempunyai sifat dan kelakuan yang sangat berbahaya karena mudah terbakar dan mudah meledak, tidak beracun tapi jika terhirup lebih dari 1.000 ppm atau 0.1% (100%=1.000.000 ppm) akan menyebabkan mengantuk, mimpi kemudian meninggal. (NJSHealth, 2010). Tabel 2.3 Ambang Batas LPG Menurut NJSHealth Kadar
Maksimal Paparan
Akibat
0-500 PPM
-
Iritasi ringan
500-1000 PPM
8 Jam
Mudah Terbakar
>1000 PPM
15 Menit
Ledakan Hebat, Terhirup : Sakit
16
Kepala, Lemas, Euphoria dan Kematian
2.6 Sensor gas Sensor gas terdiri dari elemen sensor, dasar sensor dan tudung sensor. Elemen sensor terdiri dari bahan sensor dan bahan pemanas untuk memanaskan elemen. Elemen sensor menggunakan bahan-bahan seperti timah oksida SnO2, wolfram oksida WO3, dan lain-lain, tergantung pada gas yang hendak dideteksi. Gambar berikut menunjukkan susunan (struktur) dasar sensor gas.
Gambar 2.3 Susuan Dasar Sensor Gas Bila suatu kristal oksida logam seperti SnO2 dipanaskan pada suhu tinggi tertentu di udara, oksigen akan teradsorpsi pada permukaan kristal dengan muatan negative. Elektron-elektron donor pada permukaan kristal ditransfer ke oksigen teradsorpsi, sehingga menghasilkan suatu lapisan ruang bermuatan positip. Akibatnya potensial permukaan terbentuk,
17
yang akan menghambat
aliran elektron. Di dalam sensor, arus listrik mengalir melalui bagian-bagian penghubung (batas butir) kristal-kristal mikro SnO 2. Pada batas-batas antar butir, oksigen
yang teradsorpsi membentuk penghalang potensial yang
menghambat muatan bebas bergerak. Tahanan listrik sensor disebabkan oleh penghalang potensial ini. Gambar 2.4 berikut menunjukkan model penghalang potensial antar butir kristal mikro SnO2 pada keadaan tanpa adanya gas yang dideteksi.
Keterangan : eVs = nilai energi penghalang permukaan
Gambar 2.4 Cara Kerja Sensor Gas 2.7 Sensor Gas Amoniak
MQ-135 adalah sebuah sensor yang diciptakan untuk mendeteksi kualitas dari udara yang bersifat semikonduktor. Bahan sensitif dari sensor gas ini adalah SnO2 (Timah Oksida) dimana memiliki konduktifitas yang rendah jika berada di udara bersih, ketika target gas dideteksi konduktifitas akan menjadi tinggi seiring dengan meningkatnya konsentrasi gas yang dideteksi. Sensor gas ini sangat sensitive terhadap gas Amoniak, Sulfide, Benzen, Asap dan
18
beberapa gas yang berbahaya lainnya (www.futurlec.com/Datasheet/Sensor/MQ135.pdf).
Gambar 2.5 Rangkaian penyusun sensor Mq-135
19
Tabel 2.4 Spesifikasi Sensor Mq-135
Hasil keluaran sensor mq-135 masih berupa value sensor belum menunjukkan nial PPM (Part Per Million) dari suatu gas, maka data diolah untuk diubah menjadi informasi PPM dengan rumus sebagai berikut : PPM = a x (Rs/Ro)^b
20
Keterangan :
a = Scaling Factor
Rs = Resistance of sensor
Ro = Resistance Default of sensor
b = Exponent
dari rumus diatas nilai variable yang menentukan nilai ppm adalah nilai Rs, dimana : Rs = RL x (1023-VRL)/VRL
RL = Adjusmten Resistor
VRL = Value analog input from sensor
2.8 Sensor Gas LPG Sensor Mq-2 adalah sebuah sensor yang diciptakan untuk mendeteksi kebocoran gas dalam dunia industri cocok untuk mendeteksi LPG, i-butane, propane, methane, alcohol, hydrogen, smoke. Bahan sensitif dari sensor gas ini adalah SnO2 (Timah Oksida) dimana memiliki konduktifitas yang rendah jika berada di udara bersih, ketika target gas dideteksi konduktifitas akan menjadi tinggi seiring dengan meningkatnya konsentrasi gas yang dideteksi (http://www.seeedstudio.com/depot/datasheet/MQ-2.pdf).
21
Gambar 2.6 Rangkaian penyusun sensor Mq-2
Gambar 2.7 Tabel Spesifikasi Sensor Mq-135 Hasil keluaran sensor mq-2 masih berupa value sensor belum menunjukkan nial PPM (Part Per Million) dari suatu gas, maka data diolah untuk diubah menjadi informasi PPM dengan rumus sebagai berikut : PPM = a x (Rs/Ro)^b Keterangan :
a = Scaling Factor
Rs = Resistance of sensor
Ro = Resistance Default of sensor
b = Exponent
22
dari rumus diatas nilai variable yang menentukan nilai ppm adalah nilai Rs, dimana : Rs = RL x (1023-VRL)/VRL
RL = Adjusmten Resistor
VRL = Value analog input from sensor
2.9 Konsep Pengembangan Sistem
Pengembangan sistem (system development) dapat berarti menyusun suatusistem baru untuk menggantikan sistem yang lama secara keseluruhan ataumemperbaiki sistem yang telah ada. Sistem yang lama perlu diperbaiki atau diganti disebabkan karena beberapa hal (Jogiyanto, 2005). Pada umumnya proses pengembangan sistem sederhana di organisasi mengikuti pendekatan pemecahan masalah. Pendekatan tersebut biasanya terdiri dari beberapa langkah problem-solving yang umum yaitu (Whitten, 2007) : 1. Mengidentifikasi masalah. 2. Menganalisis dan memahami masalah. 3. Mengidentifikasi solusi yang diharapkan. 4. Mengidentifikasi solusi alternatif dan memilih tindakan yang terbaik. 5. Mendesain solusi yang dipilih. 6. Mengimplementasikan solusi yang dipilih.
23
7. Mengevaluasi hasilnya (jika masalah tidak terpecahkan, kembali ke langkah 1 atau 2 seperlunya). 2.10 Konsep RAD (Rapid Application Development)
RAD (Rapid Application Development) adalah suatu pendekatan desain sistem yang menggunakan teknik terstruktur, prototiping, dan JAD (Joint Application Development) untuk mengembangkan sistem secara cepat (Whitten, 2007:451). RAD adalah sebuah strategi pengembangan sistem yang menekankan kecepatan pengembangan melalui keterlibatan pengguna yang ekstensif dalam konstruksi, cepat, berulang dan bertambah serangkaian prototype bekerja sebuah sistem yang pada akhirnya berkembang ke dalam sistem final (Whitten, 2007:451). Adapun strategi dari RAD dapat divisualisasikan melalui Gambar 2.8 dibawah ini.
24
Gambar 2.8 Strategi Rapid Application Development (Shelly,2011)
Pada saat RAD diimplementasikan, maka para pemakai dapat menjadi bagian dari keseluruhan proses pengembangan sistem dengan bertindak sebagai pengambil keputusan pada setiap tahapan pengembangan. RAD bisa menghasilkan suatu sistem dengan cepat karena sistem yang dikembangkan dapat memenuhi keinginan dari para pemakai sehingga dapat mengurangi waktu
untuk
pengembangan
ulang
setelah
tahapan
implementasi
(Whitten,2007) Pada
pengembangan
aplikasi
Pendeteksi
dan
Penanggulangan
Kebocoran Gas dalam alur proses RAD digunakan 4 tahapan menurut james martin yaitu, Requirement Planning Phase, Design Phase, Construction
25
Phase dan Cutover. (Shelly,2011) Adapun penjelasan alur dalam RAD yang akan digunakan dalam penelitian ini sebagai berkut. 2.10.1 Requirement Planning Phase
Fase pertama dalam pengembangan sistem ini adalah analisis permasalahan dan project scope (Shelly, 2011). a. Analisis Permasalahan
Analisis permasalahan adalah mempelajari sistem yang ada atau sistem berjalan
dengan
pemahaman
mendalam
akan
masalah-masalah pengembangan sistem.
b. Project Scope (Lingkup Proyek)
lingkup proyek yang artinya menentukan tingkat atau ukuran dan batas-batas pengembangan sistem. Tahap ini juga menggambarkan dengan jelas dan singkat tentang masalah, kesempatan dan perintah yang aplikasi.
26
memicu pengembangan
2.10.2 Design Phase
Fase desain merupakan fase dimana pengembang berinteraksi dengan user, membuat model dan prototype dari sistem (Shelly, 2011). 2.10.3 Construction Phase Fase construction ini fokus terhadap pengembangan program dan aplikasi, user ikut juga terlibat didalam fase ini dan dapat memberikan masukan untuk mengubah atau menambah sesuai dengan
hasil
aplikasi
yang
ditampilkan
atau
dilaporkan
(Shelly,2011). 2.10.4 Cutover
Cutover mirip dengan Implementation pada model SDLC. yaitu konversi data, pengujian final megubah ke sistem baru, dan melakukan pelatihan sistem kepada user (Shelly, 2011).
2.11 Unified Modelling Language (UML) 2.11.1 Pengertian UML UML (Unified Modelling Languange) adalah salah satu alat bantu yang sangat handal di dunia pengembangan sistem yang berorientasi objek. Hal ini disebabkan karena UML menyediakan bahasa
27
pemodelan visual yang memungkinkan bagi pengembang sistem untuk membuat cetak biru atas visi mereka dalam bentuk yang baku, mudah dimengerti serta dilengkapi dengan mekanisme yang efektif untuk berbagi dan mengkonsumsikan rancangan mereka dengan yang lain (Munawar, 2005 2.11.2 Diagram UML UML
menyediakan
beberapa
diagram
visual
yang
menunjukkan berbagai aspek dalam sistem. Ada beberapa diagram yang disediakan dalam UML, antara lain : a. Use Case Diagram Menyajikan interaksi antara use case dan aktor. Dimana, aktor dapat berupa orang, peralatan, atau sistem lain yang berinteraksi dengan sistem lain yang berinteraksi dengan sistem yang sedang dibangun. Use case menggambarkan fungsionalitas sistem atau persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi sistem dari pandangan pemakai. (Sholiq, 2006) b. Activity Diagram Menggambarkan aliran fungsionalitas sistem. Pada tahap pemodelan bisnis, activity diagram dapat digunakan untuk menunjukkan aliran kerja bisnis (business work flow). Dapat juga
28
digunakan untuk menggambarkan aliran kejadian (flow of events) dalam use case. (Sholiq,2006). c. Sequence Diagram Sequence diagram menjelaskan interaksi objek yang disusun dalam suatu urutan waktu. Diagram ini secara khusus berasosiasi dengan usecase. Sequence diagram memperlihatkan tahap demi tahap apa yang seharusnya terjadi untuk menghasilkan sesuaru di dalam use case. Tipe diagram ini sebaiknya digunakan diawal tahap desain atau analisis karena kesederhanannya dan mudah dimengerti. (Sholiq,2006) d. Class Diagram Class Diagram menunjukkan interaksi antar kelas dalam sistem, kelas mengandung informasi dan tingkah laku (behavior) yang berkaitan dengan informasi tersebut (Sholiq, 2006) 2.12 Konsep Database
2.12.1 Defenisi Basis Data (Database) James F. Courtney Jr. dan David B. Paradice dalam buku “Database System for Management” menjelaskan sistem database adalah sekumpulan database yang dapat dipakai
29
secara bersama-
sama, personal-personal yang merancang dan mengelola database, teknik-teknik untuk merancang dan mengelola database, serta komputer untuk mendukungnya (Sutabri, 2005 : 161). Berdasar
definisi,
peneliti
menyimpulkan bahwa
sistem
database mempunyai beberapa elemen penting, yaitu database sebagai inti sistem database, perangkat lunak untuk mengelola database, perangkat keras sebagai pendukung operasi pengolahan data serta yang terakhir, manusia mempunyai peran penting dalam sistem tersebut. Sebelum mencapai database, sebuah data mempunyai jenjang yang dapat dilihat dalam gambar 2.9. berikut ini:
Data Item (field)
character
record
file
database
Gambar 2.9 Jenjang Data (Jogianto, 2005) a. Characters Characters adalah bagian data yang terkecil yang dapat berupa karakter numeric, huruf ataupun karakter-karakter khusus yang membentuk suatu item data atau field. b. Field
30
Field menggambarkan suatu atribut dari record yang menunjukkan suatu item dari data, seperti nama, jenis kelamin, dan lain-lain. Kumpulan dari field membentuk suatu record. 1. Nama field (field name) Field harus diberi nama untuk membedakan field yang satu dengan field yang lain. 2. Representasi dari field (field representation) Representasi dari field menunjukkan tipe dari field (field type) dapat berupa tipe numeric, karakter, tanggal, dan lain-lain. Sementara lebar field menunjukkan ruang maksimum dari field yang dapat diisi dengan karakter-karakter data. 3. Nilai dari field (field value) Nilai dari field menunjukkan isi dari field untuk masing-masing record. c. Record Record adalah kumpulan dari field yang membentuk suatu record. Kumpulan dari record membentuk file. Misalnya pada file pegawai, tiap-tiap record mewakili data tiap-tiap pegawai. d. File File terdiri dari record-record yang menggambarkan satu kesatuan data yang sejenis. Misalnya file pangkat berisi tentang semua pangkat yang ada.
31
2.13 Bahasa Pemrograman
2.13.1 PHP
PHP merupakan hasil kerja seorang bernama Rasmus Lerdorf pada 1995.Namun pada perkembangannya, PHP tidak hanya merupakan proyek pribadi Rasmus. PHP ditulis ulang dengan banyak menambahkan fungsi-fungsi baru yang dilakukan oleh Zeev
Suraski dan
Andi
Gutmants
(disingkat
Zend)
hingga
kemudian lahir PHP 3 pada 1998 (Astamal, 2006). PHP adalah bahasa server-side scripting yang didesain khusus untuk web. Pada halaman HTML dapat ditempelkan (embed) kode PHP. Kode PHP dieksekusi di sisi server bukan di komputer klien dan hasil yang ditampilkan adalah kode HTML (Astamal, 2006). Maksud dari server-side scripting adalah sintaks dan perintahperintah yang diberikan akan sepenuhnya dijalankan di server tetapi disertakan pada dokumen HTML biasa. Pembuatan web ini merupakan kombinasi antara PHP sebagai bahasa pemrograman dan
HTML sebagai pembangun
sebagai
bahasa scripting
halaman
yang menyatu
web.
PHP
dikenal
dengan
tag
HTML,
dieksekusi di server dan digunakan untuk membuat halaman web yang dinamis. PHP merupakan software yang Open Source dan mampu dijalankan lintas platform.
32
PHP mampu berjalan di Windows NT dan beberapa versi UNIX, dan PHP dapat dibangun sebagai modul pada web server Apache. PHP dapat mengirim HTTP header, dapat mengeset cookies, mengatur authentication dan redirect users. PHP menawarkan konektivitas yang baik dengan beberapa basis data antara lain Oracle,Sybase, MySQL, PostgreSQL dan tak terkecuali semua database ber-interface ODBC. Selain itu, PHP juga terintegrasi dengan beberapa library
eksternal
hingga
dapat
membuat
programmer melakukan segalanya dari dokumen PDF hingga mem-parse XML.
PHP
juga mendukung komunikasi
dengan
layanan lain melalui protokol SNMP, POP3 atau bahkan HTTP. Konsep kerja PHP sebenarnya amat sederhana. Programmer hanya perlu melakukan penterjemahan khusus untuk kode-kode PHP yang nantinya akan diterjemahkan oleh mesin PHP ke kode HTML sebelum diterjemahkan browser untuk ditampilkan di layar klien. Aturan penulisan script PHP adalah : 1. Semua script PHP harus diapit oleh tanda: , atau <script language='php'>dan , atau , atau <% dan %> 2. Tanda yang resmi dan paling banyak digunakan adalah yang pertama, yaitu 3. Pada setiap akhir perintah, diakhiri dengan tanda titik koma ( ; )
33
2.13.2 MySQL
Pengertian MySQL menurut MySQL manual adalah sebuah open source software database SQL (Search
Query
Language)
yang
menangani sistem manajemen database dan sistem manajemen database relational. MySQL didistribusikan secara gratis dibawah lisensi GPL (General Public License). (http://www.mysql.com/about/, 2015) MySQL mempunyai fitur-fitur yang sangat mudah dipelajari bagi para penggunanya dan dikembangkan untuk menangani database yang
besar
dengan
waktu
yang
lebih
singkat.
Kecepatan,
konektivitas dan keamanannya yang lebih baik membuat MySQL sangat dibutuhkan untuk mengakses database di internet. Sebuah perangkat lunak gratis untuk administrasi basis data MySQL berbasis web yang sangat populer yaitu PHPMyAdmin. Dalam penelitian ini penulis menggunakan database MySQL yang akan digunakan untuk menyimpan data dari mikrokontroler. 2.13.3 Java Programming Languange
Java adalah bahasa pemrograman berorientasi objek yang dikembangkan oleh Sun Microsystems sejak tahun 1991. Bahasa ini dikembangkan dengan model yang mirip dengan bahasa C++ dan Smalltalk, namun dirancang agar lebih mudah dipakai dan -platform independent, yaitu dapat dijalankan di berbagai jenis sistem operasi
34
dan arsitektur komputer--. Bahasa ini juga dirancang untuk pemrograman di Internet sehingga dirancang agar aman dan portabel. (Hermawan,2002) 2.14 Studi Literatur Sejenis
Sebagai suatu perbandingan dan sumber referensi dalam pengembangan sistem pendeteksi kebocoran gas dan kualitas udara, diperlukan suatu acuan terhadap penelitian yang dibuat sebelumnya. Adapun hasil penelitian sejenis yang dijadikan referensi adalah sebagai berikut: 1. Huda Ilal Kirom, 2013, Universitas Diponegoro, Sistem Monitoring Kebocoran Gas Lpg (Liquefied Petroleum Gas) Pada Smart Building Berbasis TCP/IP pada Laboratorium Teknik Kontrol Otomatik Universitas Diponegoro 2. Ahmad Tamimi F, 2012, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, Prototype Sistem
Waktu
Nyata
Peringatan
Dini
Banjir
Mikrokontroler Arduino Uno Pada Pintu Air Depok
35
Menggunakan
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pengumpulan Data
Pengumpulan data dimaksudkan untuk mencari dan mengumpulkan data yang terkait dengan penelitian seperti dasar teori, metodologi penulisan, metodologi proses, dan acuan penelitian sejenis. Dalam penelitian ini, metode
pengumpulan data yang dilakukan adalah observasi, wawancara,
kuesioner, studi pustaka, studi literatur. 3.1.1 Observasi / Studi Lapangan
Pada observasi ini penulis langsung mengamati proses penggunaan laboratorium pendidikan kimia, titik fokusnya di lemari asam sebagai tempat penyimpanan asam pekat yang dapat menghasilkan gas beracun, mengamati bagaimana alur kerja sistem pengamanan yang sudah ada. Hal ini sangat dibutuhkan agar penulis melakukan analisis untuk membuat suatu solusi terhadap sistem pendeteksi dan pencegahan kebocoran gas di laboraratorium pendidikan kimia UIN Jakarta serta menentukan rancangan pengembangan sistem yang akan dibangun agar sesuai dengan harapan pihak laboratorium pendidikan kimia UIN Jakarta. Adapun pelaksanaan observasi dilakukan pada tanggal 17 November 2014 di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta.
36
3.1.2 Wawancara
Penulis melakukan wawancara secara langsung dengan pihak terkait yang ada di Laboratorim Pendidikan Kimia UIN Jakarta yaitu Bapak Muhammad Iskandar Fauzi selaku Laboran. Wawancara yang dilakukan mengenai kebutuhan pihak laboratorium yang nanti akan dituangkan dalam sistem ini. Secara detail, hasil wawancara dapat dilihat pada lampiran 2 halaman 100. 3.1.3 Kuesioner
Kuesioner merupakan teknik pengumpulan data yang dilakukan dengan cara memberi seperangkat pertanyaan atau pertanyaan tertulis kepada responden untuk dijawabnya (Sugiyono, 2007 : 162). Metode ini diyakini mampu mendapatkan data yang lebih akurat dan objektif terhadap permasalahan yang
didapat
langsung dari responden.
Penelitian ini menggunakan kuesioner daftar pertanyaan dibuat secara berstruktur dengan bentuk pertanyaan dibuat secara berstruktur dalam bentuk pertanyaan pilihan berganda (multiple choice). Metode ini digunakan untuk memperoleh data tentang pentingnya sistem pendeteksi dan pencegahan kebocoran gas di laboratorium kimia. 3.1.4 Studi Pustaka dan Literatur
Pada tahapan pengumpulan data dengan cara studi pustaka dan literatur, penulis mencari referensi-referensi yang relevan dengan objek
37
yang akan diteliti. Pencarian referensi dilakukan di perpustakaan, toko buku, maupun secara online melalui internet. Setelah mendapatkan referensi-referensi yang relevan tersebut, penulis lalu mencari berbagai informasi yang dibutuhkan dalam penelititan ini. Adapun informasi yang didapat digunakan dalam penyususan landasan teori, metodologi penelitian serta pengembangan sistem secara langsung. Referensi yang dijadikan acuan dapat dilihat di daftar pustaka yang terdiri dari 20 referensi. 3.3 Metode Pengembangan Sistem
Berikut akan dibahas dengan lebih jelas alasan peneliti menggunakan strategi pengembangan sistem RAD dalam pengembangan Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara di Laboratorium Pendidikan Kimia dan tahapan dari alur RAD tersebut. Penelitian ini menggunakan RAD dengan dasar sebagai berikut : 1. Kebutuhan dan lingkungan pengembangan sistem jelas dan sudah dipahami dengan baik 2. Dengan metode RAD fungsional sistem akan tercapai dan utuh dalam periode waktu yang pendek. 3. RAD sangat cocok untuk pengembangan aplikasi yang tidak memiliki kompleksitas komputasi yang tinggi. 4. Pengguna sistem bersedia meluangkan waktu yang cukup pada saat pengembangan sistem dilakukan
38
3.4 Rapid Application Development (RAD)
Pada pengembangan aplikasi Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara di Laboratorium Pendidikan Kimia digunakan 4 tahapan RAD (Shelly,2011) yaitu : 1. Requirement Planning Phase 2. Design Phase 3. Construction Phase 4. Cutover Phase 3.4.1 Requirement Planning Phase
Pada tahap ini penulis melakukan 2 tahapan yaitu : a. Analisis permasalahan Penulis melakukan analisis permasalah dengan mempelajari sistem yang berjalan yang ada di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta. b. Project scope Project scope atau batasan proyek yang dibuat adalah : 1. Pengembangan aplikasi ini hanya sebuah prototype yaitu kerangka dasar yang kedepannya dapat dikembangkan lebih lanjut lagi sehingga aplikasi ini dapat diimplementasikan dengan baik
39
2. Pengguna dalam aplikasi ini adalah Laboran dan Praktikan Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta 3.4.2 User Design Phase
Pada perancangan sistem, metode yang digunakan adalah Desain Berorientasi Objek atau Object Oject Oriented Design (OOD) dengan menggunakan UML (Unified Modelling Language) sebagai tools untuk perancangan dan pengembangan aplikasinya Namun tidak semua diagram yang disediakan oleh UML akan digunakan dalam perancangan sistem ini. Hanya 4 diagram UML saja yang digunakan. Adapaun diagram tersebut adalah : a. Use Case Diagram : merupakan diagram yang menjelaskan aktifitas apa saja yang dilakukan oleh sistem yang akan dibangun dan siapa yang berinteraksi dengan sistem tersebut. Adapun use case yang dirancang adalah sebanyak 4 use case yang dapat dilihat pada gambar 4.4 Halaman 58, rinciannya yaitu : 1. Use Case input kode program 2. Use Case request laporan kuaitas udara 3. Use Case dengar alarm 4. Use Case terima notifikasi telephone b. Activity Diagram : merupakan diagram yang menggambarkan berbagai alir aktifitas dalam sistem yang sedang dirancang, bagaimana
40
masing-masing alir berawal. Adapun activity diagram yang dirancang adalah 4, yaitu : 1. Activity Diagram input kode program secara rinci dapat dilihat pada gambar 4.5 halaman 64 2. Activity Diagram request kualitas udara secara rinci dapat dilihat pada gambar 4.6 halaman 65 3. Activity Diagram terima notifikasi telephone secara rinci dapat dilihat pada gambar 4.7 halaman 66 4. Activity Diagram dengar alarm secara rinci dapat dilihat pada gambar 4.8 halaman 67 c. Sequence Diagram : merupakan diagram yang menjelaskan secara detail urutan proses yang dilakukan oleh sistem yang mencapai tujuan dari use case, interaksi yang terjadi antar class, operasi apa saja yang terlibat serta tautan antar operasi dan informasi yang diperlukan oleh masing-masing operasi. Adapaun sequence diagram yang dirancang adalah 4, yaitu : 1. Sequence Diagram input kode program secara rinci dapat dilihat pada gambar 4.9 halaman 68 2. Sequence Diagram request laporan kualitas udara secara rinci dapat dilihat pada gambar 4.10 halaman 69 3. Sequence Diagram terima notifikasi telephone dapat dilihat pada gambar 4.11 halaman 70
41
4. Sequnce Diagram mengaktifkan alarm peringatan dapat dilihat pada gambar 4.12 halaman 70 d. Class Diagram : merupakan diagram yang selalu ada pada pemodelan sistem yang berorientasi objek. Class diagram menunjukkan hubungan antar class. Dalam sistem yang sedang dibangun dan bagaimana mereka saling berkolaborasi untuk mencapai suatu tujuan. Class diagram untuk sistem informasi yang diusukan secara rinci dapat diihat pada gambar 4.13 halaman 71. 3.4.4 Construction Phase
Tahap perancangan diikuti oleh tahap implementasi. Pada tahap ini dilakukan beberapa proses. Berikut adalah penjabarannya : 3.4.4.1 Pemrograman
Menerjemahkan perancangan ke kode program adalah proses yang relative sederhana dan bersifat mekanis sebab perancangan yang baik sudah dapat menggambarkan dengan baik apa yang harus dilakukan dengan bahasa pemrograman. Pada tahapan pemrograman aplikasi ini akan digunakan pemrograman PHP 5 yang digunakan untuk membuat web dan pemrograman
C
yang
digunaan
untuk
memprogram
microcontroller Arduino Uno. Sebagai software yang menunjang database pada aplikasi ini, akan digunakan MySQL. sementara
42
software editor dan software fungsionalitas yang digunakan ini adalah Notepad ++ serta Arduino IDE 3.4.4.2 Pengujian (Testing)
Pada tahap ini dlakukan pengujian masing-masing modul atau unit program guna mengetahui apakah modul-modul tersebut bekerja sesuai dengan tugasnya. Setelah itu dilakukan uji coba terhadap integrasi keseluruhan unit program untuk mengetahui apakah sistem yang telah dibuat sudah memenuhi kriteria yang digunakan. Pengujian ini dilakukan oleh peneliti dan laboran Laboratorium Pendidikan Kimian UIN Jakarta dengan metode pengujian black box. Pengujian secara black box yang dilakukan dalam sistem ini diantaranya adalah fungsi-fungsi yang tidak benar, baik input maupun output, kesalahan interface
serta kesalahan dalam
struktur data atau akses database. Adapun pengujian dilakukan sebanyak satu kali dengan hasil uji yang dapat dilihat pada tabel 4.11 halaman 90. 3.4.5 Cutover Pada tahap ini dilakukan testing secara keseluruhan oleh pihak laboratorium dan memberikan training kepada user bagaimana cara mengoperasikan sistem pendeteksi kebocoran gas dan kualitas udara.
43
3.5 Kerangkan Pemikiran (Logical Frame Work) Penelitian
Pengembangan “ Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara” disusun melalui beberapa tahapan yang harus dilakukan dengan tujuan memudahkan dalam penelititan. Adapun alur penelitian yang dilakukan dengan tujuan memudahkan dalam penelitian. Alur penelitian yang dilakukan oleh peneliti adalah dimulai dengan observasi atau pengamatan lapangan dan wawancara yang dilakukan di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta pada bulan November 2014. Wawancara dilakukan untuk mengetahui bagaimana sistem pendeteksi dan penanganan kebocoran gas yang sudah ada. Setelah dilakukan observasi dan wawacara, tahap selanjutnya adalah studi pustaka dan studi literature. Studi pustaka dilakukan untuk mencari solusi permasalahan serta landasan teori yang berhubungan dengan penelitian sedangkan studi literature dilakukan pada penelitian sejenis guna mendukung penelitian tugas akhir. Tahap selanjutnya adalah dengan melakukan tahap pengembangan sistem. Tahap pengembangan system dilakukan melakui pendekatan Rapid Application Development. Pendekatan ini dilakukan melalui empat tahapan yaitu tahap Requirement
Planning, Design,
Construction dan Cutover. Secara lebih jelas, alur tersebut digambarkan seperti yang terlihat di gambar 3.1 berikut :
44
Gambar 3.1 Kerangka Pemikiran Penelitian
45
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini akan membahas secara detail dan terperinci mengenai aplikasi sistem yang akan diimplementasikan dengan menerapkan metode penelitian yang telah diuraikan pada bab sebelumnya. Pada bab sebelumnya telah dibahas bahwa metode pengembangan sistem yang digunakan dalam pengembangan aplikasi ini adalah metode pemodelan berorientasi objek dengan alur pendekatan Rapid Application Development (RAD) . Dalam bab empat ini diuraikan tentang tahap pengembangan sistem RAD diantaranya adalah requirement planning phase, user design phase, construction phase, dan cutover 4.1 Requirement Planning Phase 4.1.1 Analisis Permasalahan 4.1.1.1 Analisis Sistem yang Sedang Berjalan Sistem
Pendeteksi
menggunakan
cara
Kebocoran pendeteksian
yang
ada
saat
menggunakan
ini
indera
manusia, berupa indra penciuman untuk merasakan bau gas yang bocor dan menggunakan indra penglihatan untuk melihat gas yang bocor. Sistem ini merupakan sistem yang sebenarnya berbahaya bagi manusia, dikarenakan gas yang bocor di lemari
46
asam merupakan gas yang berbahaya bagi manusia karena dapat merusak kesehatan manusia, berikut rich picture dari sistem yang berjalan
Gambar 4.1 Rich Picture Analisis Sistem yang Berjalan skema 1
47
Gambar 4.2 Rich Picture Analisis Sistem yang Berjalan Skema 2
48
4.1.1.2 Analisis Sistem yang Diusulkan Sistem pendeteksi kebocoran dan kualitas udara yang diusulkan adalah sistem yang dapat mendeteksi kebocoran gas secara dini sebelum dideteksi oleh manusia dan dapat memberikan informasi kualitas udara laboratorium pendidikan kimia secara real-time.
Gambar 4.3 Sistem yang Diusulkan
49
4.1.1.3 Problems, Opportunities, Objectives and Constraints Matrix Hasil
analisis
permasalahan
dan
peluang
disebutkan secara lengkap pada Matriks Masalah, Kesempatan
,
Tujuan
dan
Batasan
(Problems,
Opportunities, Objectives, and Constraints Matrix). Matriks ini dijabarkan dalam dua tabel yaitu Analis sebab dan Akibat (Cause and Effect Analysis) serta tabel Tujuan-Tujuan Perbaikan Sistem (Sistem Improvement Objectives). Cause and Effect Analysis
merupakan
sebuah teknik tempat masalah-masalah dipelajari untuk menentukan penyebab-penyebab dan akibat-akibatnya, sampai penyebab dan akibat tersebut tidak kembali menghasilkan gejala-gejala masalah yang lainnya. System Improvement Objectives memiliki tujuan yaitu untuk menentukan kriteria dimana semua perbaikan pada sistem akan diukur dan untuk mengidentifikasikan semua batasan yang membatasi fleksibilitas semua perbaikan tersebut. Berikut adalah tabel Cause dan Effect Analysis dan System Improvement Objectives pada sistem berjalan.
50
Tabel 4.1 Cause and Effect (Analisis Sebab dan Akibat) Problem (Masalah)
Cause and Effects (Sebab dan Akibat)
Penggunaan
sistem
manual
pendeteksi Cause : Pendeteksi kebocoran gas
yang
membahayakan
dapat menggunakan indra penciuman dan kesehatan penglihatan
manusia
Effect : gas yang dihirup dapat menyebabkan kerusakan paru-paru, bersifat karsinogen bagi tubuh bahkan kematian
Petugas laboratorium tidak dapat Cause : Tidak ada orang atau sistem mengingat
kapan, siapa yang yang mencatat kebocoran gas
melakukan dan kondisi apa yang Effect : Penyebab sering terjadi menyebabkan
kebocoran
gas kebocoran tidak dapat diketahui dan
terjadi di laboratorium
dicatat.
51
Tabel 4.2 Opportunities (Kesempatan) Opportunities
Cause and Effects
(Kesempatan)
(Sebab dan Akibat)
Sistem Pendeteksi dan
Cause : Sistem Informasi Peringatan
Pencegahan Kebocoran Gas
Kebocoran Gas berjalan secara online dan real-time Effect : Menjaga keamanan dan mengurangi risiko laboratorium dari kecelakaan kerja
Tabel 4.3 System Improvement Objectives (Tujuan-Tujuan Perbaikan Sistem) System Objective
System Constraint
(Tujuan Sistem)
(Batasan Sistem)
Mendeteksi kebocoran gas
1.1 Keterbatasan alat
tanpa
pendeteksi kebocoran gas
dideteksi
oleh
manusia Menghubungkan
secara
online
2.1 Keterbatasan Infrastruktur baik dari segi PC yang ada sekarang
Mengetahui
kapan saja
terjadi kebocoran gas
3.1 Mengolah data yang banyak
52
Kebutuhan sistem yang dijelaskan pada tabel System Improvement Objectivites sebagian besar merupakan hasil permintaan para pengguna sehingga diharapkan tidak ada lagi error dan kelalaian dalam pengembangan Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara ini. 4.1.2 Project Scope (Lingkup Proyek) Perangkat lunak atau suatu aplikasi merupakan bagian dari suatu sistem yang lebih besar, maka hal pertama yang harus dilakukan adalah menentukan kebutuhan untuk semua elemen sistem yang kemudian dilanjutkan dengan menentukan kebutuhan perangkat lunak. Penentuan kebutuhan sistem ini sangat diperlukan sebab nantinya perangkat lunak harus berinteraksi dengan elemen-elemen sistem yang lain seperti perangkat keras, manusia dan basis data. Hal ini akan dijelaskan dalam pendefinisian lingkup dan batasan sistem yang dikembangkan. Penelitian pengembangan sistem yang dilakukan difokuskan pada batasan masalah dan ruang lingkup kegiatan di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Pengembangan sistem ini mengatur pengolahan data kualitas udara dari mikrokontroler yang secara otomatis mengirim data setiap 30 detik ke server secara realtime, menanggulangi kebocoran dengan memberikan peringatan berupa notifikasi panggilan telephone kepada admin laboran, menghidupkan
53
alarm dan kipas penghisap udara jika melampaui ambang batas, dan mengolah data dari mikrokontroler menjadi suatu laporan kualitas udara di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Penerepan aplikasi yang berada dalam lingkup internet dilakukan guna memudahkan admin laboran melihat kualitas udara di dalam laboratorium sehingga aman digunakan untuk praktek oleh praktikan.
4.2 Design Phase
Alur proses sistem pendeteksi kebocoran gas dan kualitas udara digambarkan dengan menggunakan UML yang terdiri dari usecase diagram, activity diagram, sequence diagram dan class diagram 4.2.1 Identifikasi Actor dan Use Case
Identifikasi actor dan use case ini didasarkan pada kebutuhan fungsi-fungsi sistem. Kebutuhan akan fungsi ini diakomodir di use case. Selanjutnya use case menyediakan hasil kepada actor. 4.2.1.1 Identifikasi Actor Adapun actor yang terlibat
dalam aplikasi sistem
pendeteksi kebocoran gas dan kualitas udara ini dapat diklasifikasikan menjadi 2 actor yaitu Admin dan Pengguna
54
Laboratorium. Untuk lebih jelasnya peran-peran actor yang ada dalam sistem dapat dilihat pada tabel 4.4 identifikasi actor Tabel 4.4 Identifikasi Actor Actor
Deskripsi
Admin
Bertugas pembuatan sistem diawal dan mengelola sistem
Pengguna Laboratorium
Terdiri
dari
petugas
laboratorium dan praktikan
4.2.1.2 Identifikasi Use Case Berdasarkan
penjelasan
bab
sebelumnya
use
case
mencakup aliran-aliran kerja (workflow) dalam sistem (bersifat internal) sedangkan actor mencakup segala sesuatu yang ada di luar sistem (bersifat eksternal). Pemodelan sistem dilakukan untuk mendeskripsikan use case apa saja dan actor yang akan terlibat dalam analisis sistem usulan. Secara lebih rinci hal ini dapa dilihat dalam tabel 4.4
55
Tabel 4.5 Identifikasi Use Case Description
Actor
Use Case
Melakukan input kode program di
Admin
Input Kode Program
mikrokontroler sebagai sistem tertanam Mengakses website laporan
Praktikan, Request Laporan
kebocoran gas dan kualitas udara
Laboran
Mendengarkan alarm, jika sistem
Praktikan, Dengar Alarm
mendeteksi kebocoran gas
Laboran
Nomor handphone laboran telah di
Laboran
sisipkan di sistem tertanam/
Kualitas Udara
Terima notifikasi telephone
embedded system untuk menerima notifikasi kebocoran gas secara realtime
4.2.2 Use Case Diagram
Use Case Diagram menjelaskan apa yang akan dilakukan oleh sistem yang akan dibangun dan siapa yang berinteraksi dengan sistem. Use Case Diagram dapat dibuat sesuai dengan Tabel 4.4 Identifikasi Use Case. Berikut ini merupakan use case diagram dari sistem usulan Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara : 56
Gambar 4.4 Use Case Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara
57
4.2.3 Deskripsi Use Case Tingkat Perancangan Setiap use case pada Gambar diatas harus dideskripsikan dalam dokumen yang disebut dokumen flow of event. mendefenisikan apa yang
Dokumen ini
harus dilakukan oleh sistem ketika actor
mengaktifkan use case. Struktur dari dokumen use case ini biasa bermacam-macam tetapi umunya deskripsi ini paling tidak harus mengandung : 1. Brief Description 2. Actor yang terlibat 3. Prediction yang penting bagi use case untuk memulai 4. Deskripsi rinci dari aliran kejadian yang mencakup : a. Main flow dari kejadian yang bisa dirinci lagi menjadi sub flow dari kejadian, sub flow bisa dibagi lagi lebih jauh menjadi sub flow yang lebih kecil agar dokumen lebih mudah dibaca dan dimengerti. b.Alternatif flow untuk mendefenisikan situasi perkecualian. 5. Poscondition yang mejelaskan state dari sistem setelah use case berakhir Selain beberapa hal yang disebutkan sebelumnya, dapat juga memakai beberapa deskripsi tambahan lainnya untuk melengkapi pendeskripsian yang dibuat. Setelah menjelaskan use case pada bahasan sebelumya, maka berikut ini dijelaskan sepsifikasi use case yang telah ditentukan.
58
Tabel 4.6 Spesifikasi Naratif untuk Use Case Input Kode Program Nama Use Case:
Input Kode Program
Actors (s)
Admin
Deskripsi :
Use case ini mendeskripsikan kegiatan menginput kode program ke mikrokontroler yang bertindak sebagai sistem tertanam.
Prakondisi
Melakukan koneksi dengan mikrokontroler
Alur :
Kegiatan Pelaku
Respon Sistem
Langkah 1 : melakukan
Langkah 4 :
koneksi PC atau laptop
Mikrokontroler
dengan mikrokontroler
merespon “upload
Langkah 2 : membuat
telah berhasil” yang
kode program di aplikasi
ditampilkan di IDE
IDE mikrokontroler Langkah 3 : tekan tombol upload Bidang alternatif
Alt-Langkah 1 : Jika kode program masih terdapat kesalahan penulisan, maka IDE tidak akan mengupload kode program
Postkondisi
Mikrokontroler sudah bisa beroperasi
59
Tabel 4.7 Spesifikasi Naratif untuk Use Case Request Laporan Kualitas Udara Nama Use Case: Request Laporan Kualitas Udara Actors (s)
Praktikan, Laboran
Deskripsi :
Use case ini mendeskripsikan kegiatan mengakses data kualitas udara di laboratorium
Prakondisi
Mengakses halam utama website
Alur
Kegiatan Pelaku
Respon Sistem
Langkah 1 : Mengunjungi
Langkah 4 : Validasi
alamat website sistem
username, password
Langkah 2 : Mengisikan
Langkah 5 : Sistem
username dan password
akan menampilkan
Langkah 3 : Klik tombol
data kualitas udara
login
di halaman web utama.
Bidang alternatif
Alt-Langkah 1 : Jika username dan password tidak cocok maka gagal masuk ke sistem
Post Kondisi
User bisa mengakses sistem
60
Tabel 4.8 Spesifikasi Naratif untuk Use Case Terima Notifikasi Panggilan Telephone Nama Use Case: Terima Notifikasi Panggilan Telephone Actors (s)
Laboran
Deskripsi :
Use case ini mendeskripsikan Laboran mendapatkan notifikasi dengan sistem telephone bahwa sistem mendeteksi kebocoran gas di laboratorium
Prakondisi
Nomor telfon laboran telah di sisipkan di dalam sistem
Alur
Kegiatan Pelaku Langkah 1 : Laboran mengaktifkan handphone dan mendapatkan jaringan telephone Langkah 2 : Laboran membaca panggilan yang masuk
Post Kondisi
Laboran sudah mengetahui adanya kebocoran gas di laboratorium
61
Tabel 4.9 Spesifikasi Naratif untuk Use Case Dengar Alarm Nama Use Case: Dengar Alarm Actors (s)
Laboran, Praktikan
Deskripsi :
Use case ini mendeskripsikan kegiatan alarm berbunyi.
Prakondisi
Sistem mendeteksi kebocoran gas
Alur
Kegiatan Pelaku Langkah 1 : Berada di dalam dan sekitar laboratorium. Langkah 2: Alarm terdengar
Bidang
-
Alternatif Post Kondisi
Alarm di dengar, dan actor akan melakukan tindakan prosedur keamanan
4.2.4 Activity Diagram
Activity diagram memodelkan alur kerja (work flow) sebuah urutan aktivitas pada suatu proses. Diagram ini sangat mirip dengan flowchart karena kita dapat memodelkan proses logika, proses bisnis dan alur kerja.
Perbedaan
utamanya
62
adalah
flowchart
dibuat
untuk
menggambarkan alur kerja dari sebuah sistem sedangkan activity diagram dibuat untuk menggambarkan aktivitas actor. Berikut adalah gambar 4.5 sampai dengan gambar 4.8
yang
menjelaskan activity diagram untuk masing-masing use case.
Gambar 4.5 Activity Diagram dari Use Case Input Kode Program Aktifitas pada gambar 4.5 dilakukan oleh Admin, melakukan input kode program ke mikrokontroler yang bertindak sebagai sistem tertanam/ embedded system Jika barisan kode yang dimasukkan salah maka kode tidak akan bisa dikirimkan ke mikrokontroler. Jika kode program benar, maka mikrokontroler akan memberikan respon “Upload telah berhasil”
63
Gambar 4.6 Activity Diagram dari Use Case Request Kualitas Udara Aktifitas pada gambar 4.6 dilakukan oleh Praktikan dan Laboran, mengakses data kualitas udara di laboratorium dengan mengakses website Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara, kemudian mengisikan username dan password untuk mendapatkan hak akses data. Jika username dan password valid, maka akan sistem akan menampilkan data kualitas udara.
64
Gambar 4.7 Activity Diagram dari Use Case Terima Notifikasi Panggilan Telephone Aktifitas pada gambar 4.7 dilakukan oleh Laboran, jika sistem mendeteksi kebocoran gas melampaui ambang batas, maka sistem akan mengirim notifikasi panggilan telephone kepada handphone laboran dimana nomor telephone laboran tersebut sudah didaftarkan terlebih dahulu di sistem dan laboran telah menyimpan nomer telephone sistem sebagai Notifikasi Kebocoran Gas, setelah laboran mengetahui bahwa ada kebocoran gas maka laboran akan melakukan prosedur keamanan laboratorium.
65
Gambar 4.8 Activity Diagram dari Use Case Dengar Alarm Aktifitas pada gambar 4.8 dilakukan oleh laboran dan praktikan, laboran dan praktikan berada di sekitar laboratorium, apabila sistem mendeteksi kebocoran gas maka sistem akan mengaktifkan alarm sehingga orang yang berada di sekitar menyelamatkan diri.
66
laboratorium akan
4.2.5 Sequence Diagram
Sequence diagram menggambarkan interaksi antar objek di dalam dan sekitar objek (termasuk pengguna, display dan sebagainya) berupa message yang digambarkan terhadap waktu. Gambar 4.9 sampai Gambar 12 merupakan sequence diagram yang dikelompokkan berdasarkan fungsinya: 1. Sequence Diagram Input Kode Program
Gambar 4.9 Sequence Diagram untuk Input Kode Program Pada sequence diagram gambar 4.9 menjelaskan interaksi Admin dengan sistem dalam melakukan inisialisasi sistem yaitu input kode program.
Di
mulai
dari
admin
melakukan
koneksi
dengan
mikrokontroler, kemudian membuka aplikasi IDE mikrokontroler,
67
membuat kode di IDE tersebut dan melakukan upload kode program ke mikrokontroler. 2. Sequence Diagram Request Laporan Kualitas Udara
Gambar 4.10 : Sequence Diagram Request Laporan Kualitas Udara Pada sequence diagram gambar 4.10 menjelaskan interaksi antara user (praktikan dan laboran) dengan sitem. Dimana user melakukan request untuk menampilkan data kualitas udara di laboratorium dengan melakukan login dengan memasukkan username dan password akses, kemudian sistem mengecek data login. Jika data benar maka sistem akan menampilkan data kualitas udara.
68
4. Sequence Diagram Terima Notifikasi Telephone
Gambar 4.11 Sequence Diagram Terima Notifikasi Telephone Pada sequence diagram gambar 4.11 menjelaskan interaksi antara laboran dengan sistem yang diwakilkan oleh objek mikrokontroler, apabila
sistem
mendeteksi
kebocoran
maka
sistem
mengirimkan notifikasi panggilan telephone kepada laboran. 5. Sequence Diagram Dengar Alarm
Gambar 4.12 Sequence Diagram Dengar Alarm
69
akan
Pada sequence diagram gambar 4.12 menjelaskan interaksi antara user labor (laboran dan praktikan) dengan sistem pendeteksi kebocoran gas. Apabila sistem mendeteksi kebocoran gas, maka sistem akan menyalakan alarm 4.2.6 Class Diagram
Class diagram ini digunakan untuk menggambarkan kumpulan dari class dan hubungannya. Diagram ini merupakan diagram yang paling umum ditemukan dalam pemodelan sistem berorientasi objek. Class menggambarkan keadaan suatu sistem, sekaligus layanan untuk memanipulasi
keadaan
suatu
sistem,
sekaligus
layanan
untuk
memanipulasi keadaan metode atau fungsi sehingga class memiliki tiga area poko, yaitu : nama,atribut, dan metode. Selain itu setiap class yang ada dapat menjadi sebuah form saat pembuatan program. Class diagram sistem yang diusulkan dapat dilihat pada gambar 4.13
Gambar 4.13 Class Diagram untuk Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas yang Diusulkan
70
4.2.7 Rancangan Sistem Basis Data
Rancangan sistem basis data (database) ini merupakan rancangan sistem informasi berbasis web yang mengintegrasikan kumpulan data yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya. Database ini didapat dari pemetaan (mapping) class entitiy yang telah digambarkan dalam class diagram sebeumnya. Pemetaan data-data yang berhubungan dalam sistem dijabarkan dalam bentuk tabel 4.10 sampai tabel 4.11 1. Tabel Deteksi Gas
Nama tabel : sensor_value
Primary key : id_Log
Foreign key : id_sensor Tabel 4.10 tabel sensor_value
71
2. Tabel Deskripsi Tabel
Nama tabel : sensor_detail
Primary key : id_sensor
Foreign key : Tabel 4.11 tabel sensor_detail
72
4.2.8 Blok Diagram dari Perangkat Keras yang digunakan
Gambar 4.14 Blok Diagram dari Perangkat Keras yang Digunakan
73
4.2.9 Rancangan Interface Pada tahap ini dilakukan perancangan tampilan (antarmuka) halamanhalaman
web.
Perancangan
antarmuka
ini
diharapkan
dapat
memudahkan admin laboran dalam menjalankan Sistem Pendeteksi dan Pencegahan Kebocoran Gas. Berikut gambar 4.15 sampai dengan gambar 4.16 merupakan gambaran rancangan antarmukanya. a. Halaman Tampilan Depan
Gambar 4.15 Rancangan Halaman Depan Web
74
b. Halaman Tampilan Laporan
Gambar 4.16 Rancangan Halaman Laporan
75
4.3 Construction (konstruksi) 4.3.1 Persiapan Hardware dan Software Sistem 4.3.1.1 Instalasi IDE Arduino IDE (Integrated
Development
Environment)
yang
digunakan dalam pembangunan aplikasi ini adalah IDE arduino versi 1.5.5 dapat di download di website resmi arduino yaitu : http://arduino.cc/en/Main/Software 4.3.1.2 Kalibrasi Sensor Gas Amoniak Kalibrasi adalah suatu kegiatan menjaga kondisi sensor agar sesuai dengan spesifikasi datasheet. kalibrasi instrumen adalah hal yang sangat penting dalam sistem pengukuran, semua instrumen memilki karakteristik dan tingkat dimana hal ini tergantung pada banyak faktor seperti kondisi lingkungan dimana instumen yang digunakan dan frekuensi penggunanaya kesalahan karena instrumen berada di luar kalibrasi biasanya dapat diperbaiki dengan melakukan frekuensi kalibrasi ulang. (Morris, 2001:41). Hasil akhir dari sensor gas amoniak adalah berupa PPM atau Part Per Million berikut rumus pencarian ppm dari sensor gas amoniak : PPM = a x (Rs/Ro)^b
76
a. Kelembaban
X : Suhu Y : Rs/Ro
Gambar 4.17 Pengaruh kelembaban terhadap nilai Rs/Ro Sensor MQ-135 Gambar 4.17 merupakan pengaruh kelembaban terhadap sensor mq-135, di Indonesia khususnya Jakarta memiliki kelembaban rata-rata 80% di bulan maret dari data BMKG di website resmi : http://bmkg.go.id/hp/cuacan1.html diakses tanggal 13 Maret 2015 detail data dapat dilihat di lampiran hal : xvii, sehingga penulis mengambil nilai Rs/Ro sekitar 1.3 - 0.6, artinya sensor mq-135 dapat mendeteksi gas amoniak pada keadaan rs/ro berada di nilai antara 1.3 sampai 1.6. b. Sensitivity Adjustment ( Penyesuasian Sensitifitas) Resistance value dari sensor mq-135 memiliki nilai yang berbeda terhadap jenis dan konsentrasi dari gas yang dideteksi,
77
ketika menggunakan sensor maka penyesuaian sensitifitas harus dilakukan, didalam rangkaian sensitifitas diwakilan oleh resistor (RL) yang terhubung langsung dengan sensor, berikut rangkaian resistor yang ditanam di dalam rangkaian.
Gambar 4.18 rangkaian resistor (RL) didalam rangkaian MQ-135 Produsen sensor mq-135 merekomendasikan nilai RL untuk mendeteksi amoniak diantara 10KΩ sampai 47 KΩ, penulis menggunaka 10 KΩ.
78
4.3.1.3 Kalibrasi Sensor Gas LPG a. Kelembaban
X : Suhu Y :Rs/Ro
Gambar 4.19 Pengaruh Kelembaban Terhadap Nilai Rs/Ro Sensor MQ-2 Gambar 4.19 merupakan pengaruh kelembaban terhadap sensor
mq-2,
di
Indonesia
khususnya
Jakarta
memiliki
kelembaban rata-rata 80% di bulan maret dari data BMKG di website resmi : http://bmkg.go.id/hp/cuacan1.html diakses tanggal 13 Maret 2015 detail data dapat dilihat di lampiran hal : xvii, sehingga penulis mengambil nilai Rs/Ro sekitar 1.55 - 0.8, artinya sensor mq-2 dapat mendeteksi gas LPG pada keadaan rs/ro berada di nilai antara 0.8 sampai 1.55.
79
b. Sensitivity Adjustment ( Penyesuasian Sensitifitas) Resistance value dari sensor mq-2 memiliki nilai yang berbeda terhadap jenis dan konsentrasi dari gas yang dideteksi, ketika menggunakan sensor maka penyesuaian sensitifitas harus dilakukan, didalam rangkaian sensitifitas diwakilan oleh resistor (RL) yang terhubung langsung dengan sensor, berikut rangkaian resistor yang ditanam di dalam rangkaian.
Gambar 4.20 Rangkaian Resistor (RL) didalam rangkaian MQ2 Produsen sensor mq-2 merekomendasikan nilai RL untuk mendeteksi amoniak diantara 5KΩ sampai 47 KΩ, penulis menggunaka 10 KΩ. 4.3.1.4 Setting GPRS Shield GPRS shield menggunakan kartu SIM provider three di sisipkan dibawah seperti gambar dibawah ini :
80
Gambar 4.21 Insert Sim Card di GPRS Shield Penggunaan APN three wap.three.co.id yang dimasukkan ke kode program arduino dapat dilihat pada lampiran 3- kode program. 4.3.1.4 Pembelian Domain dan Paket Server Domain dan paket server menggunakan jasa pihak ke tiga, penulis membeli domain dengan nama rokusoft.com dan sistem pendeteksi
kebocoran
dapat
diakses
di
alamat
www.rokusoft.com/riset, penulis menggunakan server berbasis linux dan database berbasis MySQL
81
Gambar 4.22 Spesifikasi Server dan Database 4.3.2 Persiapan Hardware dan Software User Perangkat keras yang dibutuhkan aplikasi ini agar dapat dijalankan adalah sebagai berikut : 1. Sebuah komputer yang digunakan administrator sebagai server aplikasi sistem pendeteksi dan pencegahan kebocoran gas. Spesifikasi minimum komputer yang disarankan adalah: a)
Processor dengan kecepatan 1 GHz
b)
RAM 512 MB
c)
Monitor minimum 15”
d)
Harddisk 20GB
e)
Keyboard dan Mouse
f)
Modem / Jaringan Internet
82
2. Sebuah Handphone minimum dapat menerima telephone dan mendapat jaringan seluler. 4.3.3 Penyiapan Rencana Implementasi Jaringan Sistem Pendeteksi dan Penanggulangan Kebocoran Gas yang dibuat akan
diimplementasikan
melalui
jaringan
internet.
Gambaran
impelementasi jaringan ditetapkan menggunakan jaringan internet dapat dilihat pada Gambar 4.23 berikut :
Gambar 4.23 Jaringan Komunikasi Mikrokontroler dengan Server Gambar 4.23 menjelaskan bahwa implementasi jaringan akan menggunakan media internet yang terhubung melalui jasa provider telekomonukasi seluler
Gambar 4.24 Jaringan Komunikasi Mikrokontroler dengan Handphone
83
Gambar
4.24
komunikasi
menjelaskan
telephone
dari
bahwa
implementasi
mikrokontroler
ke
jaringan handphone
menggunakan jaringan provider telepon seluler. 4.3.4 Pengujian Mandiri (Testing) Tabel 4.12 Pengujian Mandiri
N
Modul
Prasyarat
o 1
Hasil yang
Hasil Uji
diharapkan
coba OK
Mengirim data dari
Membutuhkan
Data server ter-
mikrokontroler ke server
koneksi
update
internet 2
Mengirim peringatan
Membutuhkan
Panggilan
notifikasi panggilan
koneksi
telephone masuk ke
telephone dari
jaringan seluler handphone admin
mikrokontroler ke
OK
laboran
handphone admin laboran 3
Mikrokontroler
Sensor
Kipas penghisap
mengaktifkan kipas
mendeteksi
udara menyala
penghisap udara
kebocoran gas diatas ambang
84
OK
batas 4
Mikrokontroler
Sensor
Alarm peringatan
mengaktifkan alarm
mendeteksi
menyala
peringatan
kebocoran gas
OK
diatas ambang batas 5
Melihat data kualitas
Membutuhkan
Data yang dilihat
udara secara realtime di
koneksi
merupakan data
website, link :
internet
yang realtime
Melihat laporan kualitas
Membutuhkan
Data yang dilihat
udara per tanggal di
koneksi
merupakan data
website: link :
internet
rata-rata kualitas
OK
http://riset.rokusoft.com 6
http://riset.rokusoft.com/l
Ok
udara perhari
aporan.php
4.4 Cutover Pengujian sistem dilakukan oleh Laboran Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta yaitu Bapak Riki Gunawan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan metode blackbox testing. Bukti terlampir uji coba yang dilakukan dapat dilihat pada bagian lampiran. Secara ringkas, hasil pengujian yang dapat penulis simpulkan adalah sebagai berikut:
85
Tabel 4.13 Pengujian Penerimaan Sistem No
Pengujian
Penilaian
1
Fitur aplikasi secara
Baik
keseluruhan 2
Tampilan aplikasi
Baik
3
Kestabilan aplikasi
Baik
4
Kesesuaian data
Baik
5
Kesesuaian dengan
Baik
kebutuhan 6
Kemudahan
Baik
penggunaan aplikasi
86
4.6 Hasil Laporan
Gambar 4.25 Tampilan halaman utama website Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta Gambar 4.25 merupakan tampilan awal dari website sistem pendeteksi kebocoran gas dan kualitas udara laboratorium pendidikan kimia UIN Jakarta yang dapat diakses pada link : http://www.riset.rokusoft.com, pada halaman depan terdapat data grafik dan tabel dari gas amoniak dan gas LPG yang ditampilkan secara real-time.
87
Gambar 4.26 Tampilan grafik dan tabel dari gas ammonia yang terdeteksi di dalam laboratorium Gambar 4.26 merupakan tampilan dari data gas amoniak yang ditampilkan dalam bentuk grafik dan tabel berisi kadar PPM dari gas amoniak yang terdeteksi setiap 30 detik.
88
Gambar 4.27 Tampilan grafik dan tabel dari gas LPG yang terdeteksi di dalam laboratorium Gambar 4.27 merupakan tampilan dari data gas LPG yang ditampilkan dalam bentuk grafik dan tabel berisi kadar PPM dari gas LPG yang terdeteksi setiap 30 detik.
89
Gambar 4.28 Tampilan Menu Laporan Gambar 4.28 merupakan tampilan dari menu laporan pada website sistem pendeteksi kebocoran gas dan kualitas udara dapat diakses di alamat : http://www.riset.rokusoft.com/laporan.php,
pengguna
dapat
mengakses
laporan kualitas udara berdasarkan tanggal, data yang ditampilkan berupa data real-time setiap 30 detik dan data rata-rata PPM gas
90
Gambar 4.29 Tabel Kualitas Udara Gambar 4.29 merupakan gambar detail dari laporan kualitas udara yang yang dapat diakses berdasarkan tanggal.
91
Gambar 4.30 Penjelasan Ambang Batas Gambar 4.30 merupakan penjelasan dari ambang batas kadar gas amoniak dan LPG dan dampak dari kadar gas berdasarkan ambang batas, terdapat 3 level yaitu : Baik, Buruk dan Buruk Sekali.
92
Gambar 4.31 Rangkaian dari Arduino yang dilengkapi dengan sensor, kipas, GPRS Shield dan Alarm. Gambar 4.31 merupakan rangkaian alat pendeteksi gas yang terdiri dari sensor, mikrokontroler arduino dan GPRS shield.
93
BAB V PENUTUP
Aplikasi “ Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara” ini diharap dapat mengurangi permasalahan-permasalahan yang berhubungan mengenai kemanan kebocoran gas. Setelah melakukan serangkaian penelititan, maka pada bab ini penulis akan menguraikan kesimpulan dan saran yang dapat diambil dari rangkaian penelititan tersebut. Saran yang diberikan diharapkan dapat bermanfaat bagi pihak-pihak yang akan melajutkan pengembangan penelitian ini. 5.1 Kesimpulan Dari penelitian yang telah peneliti uraikan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Pendeteksi terhadap kualitas udara dilakukan oleh sensor gas mq-135 dan sensor gas mq-2 yang dihubungkan kepada mikrokontroler Arduino Uno yang memerlukan waktu setiap 30 detik untuk mengirim data ke server menggunakan protocol HTTP. Data yang didapat dari mikrokontroler akan dimasukkan kedalam database dan akan ditampilkan pada halaman website. Sehingga pengguna website dapat mengetahui informasi dari kualitas udara di laboratorium pendidikan
94
kimia UIN Jakarta secara real time. Sistem memiliki 3 kondisi status deteksi kualitas udara yaitu : Baik, Kurang Baik, Buruk. 2. Membangun website monitoring menggunakan bahasa pemgroraman PHP dan database MySQL, data dikirim dari Arduino melalui jaringan GPRS seluler provider 3 (three) menggunakan method POST, data ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. 5.2 Saran Sistem ini tentu saja masih belum sempurna. Masih banyak hal yang dapat dilakukan untuk mengembangkan sistem ini agar menjadi lebih baik diantaranya adalah gas beracun yang dapat membahayakan manusia didalam laboratorium memliki jumlah lebih dari 2. Oleh sebab itu sensor dapat ditambah agar lebih banyak lagi gas yang bisa dideteksi
95
DAFTAR PUSTAKA
Arduino,2015.
Arduino
Introduction.
[Online]
Tersedia
:
http://www.arduino.cc/en/guide/introduction [1 Maret 2015]. Astamal, Rio. 2006. Menjadi Web Master dalam 30 hari. [Online] Tersedia: http://infokampusonline.com/ [2 November 2014]. Banzi, Massimo. 2011. Getting Started with Arduino. California : O'Reilly Media,inc Federal Trade Commission, 2015. Internet Of Thigs [Online] Tersedia : https://www.ftc.gov/system/files/documents/reports/federal-trade commission-staff-report-november-2013-workshop-entitled-internetthings-privacy/150127iotrpt.pdf [10 Maret 2015]. Hermawan, Ari. 2002. Pemrograman dengan Java. [Online] Tersedia : http://www.master.web.id/mwmag/issue/04/content/tutorial-java1/tutorial-java-1.html [10 Maret 2015]. Irwanto, Djon. 2006. Perancangan Object Oriented Software dengan UML. Yogyakarta: Andi. Jogianto, HM. 2005. Analisis dan Desain Sistem Informasi : Pendekatan Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis. Yogyakarta: Andi. Munawar, 2005. Pemodelan Visual dengan UML. Jakarta. Graha Ilmu
96
Morris, Alan S., 2001 Measurement and Instrumentation Principles, Oxford : Butterworth-Heinemann. NIOSH, 1992. Occupational Safety and Health Guideline for Ammonia. U.S : Department Of Health and Human Services NJSHealth, 2010. Hazardous Substance Fact Sheet Liquefied Petroleum Gas. New Jersey : New Jersey Department of Health Seedstudio,
2015.
GPRS
Shield
V2.0
[Online]
Tersedia
:
http://www.seeedstudio.com/wiki/GPRS_Shield_V2.0 [ 5 Maret 2015] Shelly, Rosenblatt, 2012. System Analysis and Design 9th Edition. Boston : Course Technology. Sholiq, 2006. Pemodelan Sistem Informasi Berorientasi Objek dengan UML. Yogyakarta: GRAHA ILMU Sparkfun,2015.
AT_Commands
Reference
Guide.[Online]
Tersedia
:
https://www.sparkfun.com/datasheets/Cellular%20Modules/AT_Comman ds_Reference_Guide_r0.pdf [05 Maret 2015] Sutabri, Tata. 2005. Sistem Infromasi Manajemen. Yogyakarta : Andi Sridadi, Bambang. 2010. Sistem waktu nyata (Real-time System): teori dan implementasinya dalam bahasa C dan ada. Bandung: Informatika. Tresnaningsih,2003.Standar Pelayanan Kesehatan Kerja Dasar. KEPMENKES NOMOR 1758/MENKES/SK/XII/2003.
97
Wahyono, Teguh. 2003. Sistem Informasi. Yogyakarta :Graha Ilmu Whitten, Jeffrey L. System Analysis and Design Methods 7th ed. New York : McGraw-Hill
98
LAMPIRAN
xvi
Lampiran 1 –Data Kelembaban
xvii
Lampiran 2 – Wawancara Waktu : 17 November 2014 , 13.00 WIB Interviewee : Muhammad Iskandar Fauzi (Laboran Kimia FITK) 1. Apakah sudah ada sistem untuk pencegahan kecelakaan K3 di laboratorium kimia FITK Uin Jakarta? a. Jawab : Persiapan perlengakapan standar labor 2. Dimana saja bagian-bagian di ruangan laboratorium kimia yang rentan terjadi kecelakaan kerja ? Jawab : disetiap tempat yang terdapat zat kimia, terutama di lemari asam 3. Apakah sudah pernah terjadi kebocoran gas di lemari asam ? Jawab : Pernah 4. Dalam 10 tahun terakhir, sudah berapa kali terjadi kebocoran di lemari asam? Kapan itu? Jawab : Sekitar 1 tahun yang lalu (Oktober 2013) disebabkan oleh faktor manusia (human error) 5. Apakah penanganan yang dilakukan oleh pihak labor jika terjadi kebocoran gas? Jawab : Evakuasi praktikan, tembak kipas kearah sumber gas, tumpahan dibersihkan. 6. Apa saja tugas laboran dalam hal keamanan labor? Jawab : mengingatkan penggunaan masker, sarung tangan, pencegahan pertama
xviii
7. Apakah laboran selalu berada di tempat atau berpindah-pindah ketika sehari-hari? Jawab : Berpindah-pindah, karena mengajar .
xix
Lampiran 3 – Kode Program Arduino Arduino #include <SoftwareSerial.h> #include <String.h> SoftwareSerial mySerial(7, 8);
/************************Define LPG******************/ #define MQ_2_PIN (A3) going to use #define kilo ohms
//define which analog input channel you are
RL_VALUE (1000)
//define the load resistance on the board, in
#define RO_CLEAN_AIR_FACTOR (9.83) //RO_CLEAR_AIR_FACTOR = (Sensor resistance in clean air)/RO, which is derived from the chart in datashee #define CALIBARAION_SAMPLE_TIMES (50) samples you are going to ke in the calibration phase
//define how many
#define CALIBRATION_SAMPLE_INTERVAL (500) //define the time interal(in milisecond) between each samples in the float LPGCurve[3] = {2.3,0.21,-0.47}; //two points are taken from the curve. //with these two points, a line is formed which is "approximately equivalent” //to the original curve. //data format:{ x, y, slope}; point1: (lg200, 0.21), point2: (lg10000, -0.59) float Ro = 10; //Ro is initialized to 10 kilo ohms /************************Define LPG Penutup******************/ /************************Define Amoniak Pembuka******************/ #define MQ_135_PIN you are going to use #define NH3
(A1) //define which analog input channel
MQ135_DEFAULTPPM 100 //default ppm of CO2 for calibration
#define MQ135_DEFAULTRO 108251 //default Ro for MQ135_DEFAULTPPM ppm of NH3 #define MQ135_SCALINGFACTOR 37.58805473
xx
//NH3 gas value
#define MQ135_EXPONENT -3.235365807
//NH3 gas value
#define MQ135_MAXRSRO 1.3
//for NH3
#define MQ135_MINRSRO 0.56
//for NH3
float
mq135_ro = 10000.0; // this has to be tuned 10K Ohm
int val = 0;
// variable to store the value coming from the sensor
/************************Define Amoniak Penutup******************/ const int ledPin_135 = 2; // LED tersambung dengan pin 2 di arduino const int ledPin_2 = 3; // LED tersambung dengan pin 3 di arduino const int blowerPin = 4; // kipas blower tersambung dengan pin 4 const int alarmPin = 5; // alarm tersambung dengan pin 5 int sensorValue_135 = 0; // inisialisasi nilai sensor mq135 int sensorValue_2 = 0; // inisialisasi nilai sensor mq2 float ppm_lpg = 0.00; float ppm_ammonia = 0.00 ; int num; String le; String var; String kualitas_udara; String smd = "="; String dan = "&"; int vcc_fan = 6; int check_ammonia_time = 0; int check_lpg_time = 0;
void setup() {
xxi
mySerial.begin(9600); //the GPRS baud rate Serial.begin(9600); Ro = MQCalibration(MQ_2_PIN); //Calibrating the sensor. Please make sure the sensor is in clean air delay(10000); pinMode(vcc_fan,OUTPUT); //digitalWrite(vcc_fan, HIGH); } void loop() { getSensorValue(); //memanggil fungsi getSensorValue() Check_Ammonia(); // fungsi check ammonia Check_LPG ();
// fungsi check lpg
initGPRS(); //memanggil fungsi initGPRS() upload_data(); delay (3000); if (mySerial.available()) Serial.write(mySerial.read()); } void initGPRS() { mySerial.println("AT+CGATT?"); ShowSerialData(); mySerial.println("AT+CSTT=\"wap.three.co.id\""); //APN dari provider three delay(1000); ShowSerialData(); mySerial.println("AT+CIICR"); //bring up wireless connection
xxii
delay(3000); ShowSerialData(); mySerial.println("AT+CIFSR"); //get local IP adress delay(2000); ShowSerialData(); mySerial.println("AT+CIPSPRT=0"); delay(3000); ShowSerialData(); mySerial.println("AT+CIPSTART=\"tcp\",\"rokusoft.com\",\"80\""); //start up the connection delay(3000); ShowSerialData(); mySerial.println("AT+CIPSEND"); //begin send data to remote server delay(3000); } void getSensorValue(){ sensorValue_135 = analogRead(MQ_135_PIN); sensorValue_2 = analogRead(MQ_2_PIN); ppm_ammonia = MQ_135_GetPPM_Ammonia(); // get ppm ammonia ppm_lpg = MQ_2_GetPPM_LPG(); // get ppm ammonia Serial.println("---Terdeteksi --- "); Serial.print("Value Mq135 "); Serial.println (sensorValue_135); Serial.print("Value Mq2 -- "); Serial.print(sensorValue_2); Serial.println(" "); Serial.print("ppm amoniak (NH3) = " ); Serial.println(ppm_ammonia); Serial.print("ppm LPG = " ); Serial.println(ppm_lpg); Serial.println("---Terdeteksi --- ");
xxiii
delay(10); String sendValue_mq135 = "getValue_mq135"; String sendValue_mq2 = "getValue_mq2"; kualitas_udara = sendValue_mq135 + smd + ppm_ammonia + dan + sendValue_mq2 + smd + ppm_lpg; Serial.print(kualitas_udara); Serial.println(" "); } void upload_data() { var = kualitas_udara; num
= var.length();
le
= String(num);
mySerial.print("POST /riset/insert.php?"); mySerial.print(kualitas_udara); delay(100); ShowSerialData(); mySerial.println("/values HTTP/1.1"); delay(100); ShowSerialData(); mySerial.println("Content-Type:application/x-www-form-urlencoded"); //media type in request or sending data method post for encoding (penyandian) key-value delay(100); ShowSerialData(); mySerial.println("Content-Length: "+le); delay(100); ShowSerialData(); xxiv
mySerial.println("Host: rokusoft.com"); delay(100); ShowSerialData(); mySerial.println(); delay(100); ShowSerialData(); mySerial.println(var); delay(100); ShowSerialData(); mySerial.println(); delay(100); ShowSerialData(); mySerial.println((char)26); delay(7000); mySerial.println(); ShowSerialData(); // mySerial.println("AT+CIPCLOSE"); //close the communication // delay(1000); //ShowSerialData(); } void DialVoiceCall() { mySerial.println("ATD + ++6285278704211;");//dial the number delay(100); mySerial.println(); }
xxv
void ShowSerialData() { while(mySerial.available()!=0) Serial.write(mySerial.read()); } /************************Check Kadar Amoniak******************/
void Check_Ammonia () {
if ( ppm_ammonia > 2.0 && 5.0 > ppm_ammonia ) { digitalWrite(ledPin_135, HIGH); digitalWrite(vcc_fan, HIGH); }
else if (ppm_ammonia >= 7.0 && check_ammonia_time <=5 ) { digitalWrite(vcc_fan, HIGH); Serial.println(ppm_ammonia); Serial.print("check_ammonia_time = "); Serial.print(check_ammonia_time); Serial.println(" "); digitalWrite(ledPin_135, HIGH); digitalWrite(alarmPin, HIGH); check_ammonia_time = check_ammonia_time + 1 ;
if (check_ammonia_time == 5)
xxvi
{ DialVoiceCall(); delay(5000); } delay(5000); loop(); } else { check_ammonia_time = 0; digitalWrite(vcc_fan, LOW); digitalWrite(ledPin_135, LOW); digitalWrite(alarmPin, LOW); } }
/********************Tutup: Check Kadar Amoniak*****************/
/********************Buka: Check Kadar LPG*****************/
void Check_LPG () { if ( ppm_lpg > 1.0 && 5.0 > ppm_lpg ) { digitalWrite(ledPin_2, HIGH); digitalWrite(vcc_fan, HIGH); } else if (ppm_lpg >= 10.0 && check_lpg_time <=5 )
xxvii
{ digitalWrite(vcc_fan, HIGH); Serial.println(ppm_lpg); Serial.print("check_lpg_time = "); Serial.print(check_lpg_time); digitalWrite(ledPin_135, HIGH); digitalWrite(alarmPin, HIGH); check_lpg_time = check_lpg_time + 1;
if (check_lpg_time == 5) { DialVoiceCall(); delay(5000); } delay(5000); loop(); } else { check_lpg_time = 0; digitalWrite(vcc_fan, LOW); digitalWrite(ledPin_2, LOW); digitalWrite(alarmPin, LOW); } } /********************Tutup: Check Kadar LPG*****************/
xxviii
/********************Buka: Dapatkan PPM LPG*****************/ float MQ_2_GetPPM_LPG() { return MQGetGasPercentage(MQRead(MQ_2_PIN)/Ro); } int MQGetGasPercentage(float rs_ro_ratio) { return MQGetPercentage(rs_ro_ratio,LPGCurve); } float MQRead(int mq_pin) { float rs = 0; rs = MQResistanceCalculation(analogRead(mq_pin)); return rs; } int MQGetPercentage(float rs_ro_ratio, float *pcurve) { return (pow(10,( ((log(rs_ro_ratio)-pcurve[1])/pcurve[2]) + pcurve[0]))); } float MQResistanceCalculation(int raw_adc) { return ( ((float)RL_VALUE*(1023-raw_adc)/raw_adc)); } float MQCalibration(int mq_pin) { float val=0; val = MQResistanceCalculation(analogRead(mq_pin));
xxix
val = val/RO_CLEAN_AIR_FACTOR; //divided by RO_CLEAN_AIR_FACTOR yields the Ro //according to the chart in the datasheet return val; } /********************Tutup: Dapatkan PPM LPG*****************/ /********************Buka: Dapatkan PPM Amoniak *****************/ int MQ_135_GetPPM_Ammonia() { long valr = analogRead(MQ_135_PIN); long val = ((float)22000*(1023-valr)/valr); //mq135_ro = mq135_getro(val, MQ135_DEFAULTPPM);
return mq135_getppm(val, MQ135_DEFAULTRO);
} double mq135_getppm(long resvalue, long ro) { double ret = 0; double validinterval = 0; validinterval = resvalue/(double)ro; if(validinterval<MQ135_MAXRSRO && validinterval>MQ135_MINRSRO) { ret = (double)MQ135_SCALINGFACTOR * pow( ((double)resvalue/ro), MQ135_EXPONENT); return ret; } } int MQGetPercentage(float rs_ro_ratio, float ro, float *pcurve) {
xxx
return (double)(pcurve[0] * pow(((double)rs_ro_ratio/ro), pcurve[1])); } /********************Tutup: Dapatkan PPM Amoniak*****************/
xxxi
Lampiran 4 – Surat SK bimbingan Skripsi
xxxii
Lampiran 5 – Surat Pengantar Penelitian
xxxiii
