Available via license: CC BY-SA 4.0
Content may be subject to copyright.
Globe: Publikasi Ilmu Teknik, Teknologi Kebumian, Ilmu Perkapalan
Vol. 2, No. 4 November 2024
e-ISSN: 3031-3503, p-ISSN: 3031-5018, Hal 125-138
DOI: https://doi.org/10.61132/globe.v2i4.571
Available Online at: https://journal.aritekin.or.id/index.php/Globe
Received Agustus 01, 2024; Revised Agustus 16, 2024; Accepted September 20, 2024; Online
Available September 23, 2024
Prototipe Sistem Monitoring, Proteksi, dan Kontrol Putaran pada Mesin
Emergency Generator Menggunakan Lora untuk Mencegah Kerusakan
pada Sistem di Kapal
Andika Yogi Pratama1, Edi Kurniawan2, M. Dahri3
1,2,3Politeknik Pelayaran Surabaya, Indonesia
Abstract. In ship operations, the existence of a reliable emergency generator system is a critical factor to ensure
continuity of electricity supply in emergency situations. Damage to the generator engine can cause significant
disruption and even safety risks. To overcome this problem, a prototype monitoring, protection and rotation
control system for emergency generator machines was developed using LoRa (Long Range) technology. This
system is designed to monitor critical engine parameters, including speed, temperature and other operational
conditions in real-time. Data collected from sensors is sent over a LoRa network that has wide coverage and low
power consumption, enabling remote and continuous monitoring of Blynk's Internet of Think (IoT). This system is
equipped with a protection algorithm that can detect anomalies and automatically activate corrective action or
provide early warning to engineers and electricians. By implementing this prototype, it is hoped that it can reduce
the risk of damage to the emergency generator engine and increase the reliability of the ship's electrical system,
thereby supporting safer and more efficient operations.
Keywords: LoRa (Long Range), Internet of Think (IoT), Blynk.
Abstrak. Dalam operasional kapal, keberadaan sistem emergency generator yang handal merupakan faktor kritis
untuk memastikan kontinuitas pasokan listrik dalam situasi darurat. Kerusakan pada mesin generator dapat
menyebabkan gangguan signifikan, bahkan risiko keselamatan. Untuk mengatasi masalah ini, dikembangkan
sebuah prototipe sistem monitoring, proteksi, dan kontrol putaran pada mesin emergency generator
menggunakan teknologi LoRa (Long Range). Sistem ini dirancang untuk memantau parameter penting mesin,
termasuk putaran, suhu, dan kondisi operasional lainnya secara real-time. Data yang dikumpulkan dari sensor
dikirim melalui jaringan LoRa yang memiliki jangkauan luas dan konsumsi daya rendah, memungkinkan
pemantauan secara remote dan terus-menerus pada Internet of Think (IoT) Blynk. Sistem ini dilengkapi dengan
algoritma proteksi yang dapat mendeteksi anomali dan secara otomatis mengaktifkan tindakan korektif atau
memberikan peringatan dini kepada engineer dan electrician. Dengan implementasi prototipe ini, diharapkan
dapat mengurangi risiko kerusakan pada mesin emergency generator dan meningkatkan keandalan sistem
kelistrikan kapal, sehingga mendukung operasional yang lebih aman dan efisien.
Kata kunci: LoRa (Long Range), Internet of Think (IoT), Blyn.
1. PENDAHULUAN
Sumber arus listrik merupakan salah satu kebutuhan primer di atas kapal yang dapat
diperoleh dari pembangkit listrik yang disebut diesel generator. Pengoperasian diesel
generator di atas kapal akan terus berjalan dan tidak dapat berhenti begitu saja dikarenakan
sumber arus listrik di atas kapal sangat penting dan menjadi kebutuhan pokok dalam kondisi
kapal berlayar maupun kapal sedang anchorage atau bersandar guna mengoperasikan
permesinan-permesinan dan alat-alat elekrtonik yang akan terus beroperasi. Hal tersebut
menyatakan bahwa mesin diesel generator sebagai pembangkit listrik di atas kapal memiliki
peran yang sangat penting yang mana jika diesel generator tidak berfungsi dengan baik atau
trouble dan tidak dapat dioperasikan akan menimbulkan efek yang sangat serius terhadap
Prototipe Sistem Monitoring, Proteksi, dan Kontrol Putaran pada Mesin Emergency Generator Menggunakan
Lora untuk Mencegah Kerusakan pada Sistem di Kapal
126 GLOBE - VOL. 2, NO. 4 NOVEMBER 2024
kegiatan yang dilakukan di atas kapal sehingga menghambat operasional kerja awak kapal
tersebut. Kelancaran operasional dari mesin bantu diesel generator juga sangat dipengaruhi
oleh perawatan dan perbaikan serta lengkapnya suku cadang (spare part) yang tersedia di atas
kapal, sehingga tercipta kondisi mesin diesel generator yang memiliki nilai operasional lebih
baik yang terhindar dari gangguan seperti keterlambatan atau delay dalam pelayaran yang
diakibatkan dari tidak bekerjanya mesin diesel generator yang mengakibatkan kapal
mengalami blackout.
Permasalahan terkait maintenance and spare part terjadi pada generator yang terdapat
pada kapal MV. Golden Destiny pada saat kapal sedang melakukan kegiatan bongkar muat
dipelabuhan Ciwandan, Kota Cilegon, Banten. Menurut (Ashari, 2024) kapal MV. Golden
Destiny mengalami blackout dikarenakan umur dari diesel generator sudah tua, sering
mengalami trouble dan dikarenakan aspek suplai sparepart yang sangat sulit. Kapal yang
diproduksi pada tahun 2000 tersebut mengalami blackout karena emergency generator
mempunyai permasalahan yang sama yaitu sering terjadinya trouble connecting dan tidak
mampu menyala secara standar waktu 45 detik pada saat kapal kehilangan pasok daya listrik
dari diesel generator yang mati.
Pemanfaatan alat yang bertujuan untuk memonitoring nilai putaran emergency
generator dari pembacaan sensor pada rangkaian alat, memproteksi emergency generator dari
oeheat, over speed atau overcurrent dan mengontrol nilai putaran emergency generator agar
tetap stabil serta meminimalisir terjadinya permasalahan maupun kerusakan pada sistem yang
dioperasikan baik secara manual maupun otomatis di atas kapal sesuai dengan SOLAS
Regulations for Emergency Generator CH-2-1 Part D, REG 43/44, SOLAS 78 dan
Amandemen 1981, yang berisikan regulasi terhadap kapal-kapal barang dan penumpang harus
juga dilengkapi sumber daya listrik darurat (emergency lighting) yang dapat di starter secara
manual dan secara otomatis.
2. TINJAUAN PUSTAKA
Rancang Bangun Sistem
Menurut Adiguna (Nur Azis, 2020) perancangan adalah sebuah proses untuk
mendefinisikan sesuatu yang ingin dikerjakan dengan teknik yang bervariasi serta melibatkan
deskripsi mengenai arsitektur dan detail komponen serta keterbatasan yang akan dialami
dalam prosesnya. Dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa pengertian perancangan
adalah proses terstruktur dalam pengembangan objek, sistem, atau gagasan. Ini melibatkan
perencanaan, pemikiran, dan pembuatan rencana atau rancangan yang mempertimbangkan
e-ISSN: 3031-3503 p-ISSN: 3031-5018, Hal 125-138
berbagai aspek. Perancangan bertujuan menciptakan solusi optimal dan efisien untuk
mencapai tujuan yang telah ditetapkan, proses ini mencakup pemilihan elemen, komponen,
dan deskripsi detail tentang desain sistem. Kesalahan dalam perancangan dapat berdampak
serius dalam implementasi, oleh karena itu perancangan adalah langkah kunci dalam
pengembangan berbagai jenis sistem.
Optimalisasi
Optimalisasi, menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), dapat dijelaskan
sebagai penyempurnaan atau perbaikan yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi,
keuntungan, atau hasil yang maksimal. Dalam konteks ini, optimalisasi melibatkan upaya
yang difokuskan pada peningkatan kualitas dan efisiensi suatu sistem atau proses.
Optimalisasi menurut Hysocc, 2014 (Wiko Trya & Andika, 2023) adalah suatu prosedur yang
digunakan guna mendapatkan hasil atau optimalisasi terbaik (effective achievable value).
Istilah optimalisasi dapat digunakan untuk menggambarkan, merancang, dan menciptakan
sesuatu secara optimal, serta mengoptimalkan sesuatu yang sudah ada. Secara keseluruhan,
optimalisasi adalah konsep yang relevan dan penting dalam berbagai aspek, diharapkan hasil
yang diinginkan mencapai tingkat yang optimal, memungkinkan pencapaian yang paling
efisien dan maksimal dalam berbagai bidang dan situasi.
Arduino Nano
Mikrokontroler merupakan sebuah komputer sederhana dalam bentuk chip (S.
Samsugi & Doni Elvis Silaban, 2018). Di dalamnya terdapat inti prosesor, RAM dan memori
program, serta perangkat input-output. Mikrokontroler adalah bentuk sederhana sistem
komputer meskipun ukurannya lebih kecil dibandingkan komputer pribadi, dan dibuat dari
komponen dasar yang sama. Sederhananya, mikrokontroler menghasilkan keluaran
berdasarkan masukan yang diterima dan sesuai program yang dijalankan. Pada penelitian ini
penulis menggunakan mikrokontroler Arduino Nano.
DS18B20 Temperature Sensor
DS18B20 temperature sensor merupakan jenis sensor digital yang menggunakan data
komunikasi data tunggal. Setiap sensor DS18B20 memiliki identitas unik berupa motor seri
64-bit, memungkinkan penggunaan beberapa sensor pada satu jalur data yang sama. Fitur yang
dimiliki ini sangat bermanfaat dalam proyek-proyek yang membutuhkan pemantauan suhu dan
Prototipe Sistem Monitoring, Proteksi, dan Kontrol Putaran pada Mesin Emergency Generator Menggunakan
Lora untuk Mencegah Kerusakan pada Sistem di Kapal
128 GLOBE - VOL. 2, NO. 4 NOVEMBER 2024
pencatatan data. Dalam sensor suhu DS18B20 ini memiliki tingkat akurasi yang cukup tinggi
yaitu 0,5 yang mampu membaca tentang suhu antara -
ABDUL MUZIB, 2019)
INA-219 Current Sensor
Sensor INA219 merupakan sensor yang memiliki fungsi yaitu dapat membaca arus,
tegangan dan daya listrik DC. Sensor ini didukung dengan kemampuan mengukur sumber
beban sampai dengan 26 VDC dan arus 3,2 ampere. Selain itu, sensor ini tidak hanya dapat
mengukur arus, tapi juga dapat mengukur tegangan lewat komunikasi 12C dengan tingkat
presisi 1%. Sensor ini juga dapat menghitung daya pada beban dengan memanfaatkan
perkalian hukum ohm. Besaran daya yang dapat diukur menggunkan sensor INA-219 ini
mencapai lebih dari 75 watt daya. Pada penelitian ini penulis menggunakan komponen sensor
INA-219 digunakan untuk membaca arus pada keluaran DC motor (CHAIRUDIN
PEBRIANSYAH, 2019).
Modul Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang memiliki fungsi merubah getaran
listrik menjadi getaran suara. Prinsip kerja buzzer pada dasarnya hampir sama dengan loud
speaker, dikarenakan buzzer juga terdiri dari kumparan pada diafragma dan kumparan tersebut
dialiri arus listrik sehingga menjadi medan elektromagnetik, kumparan tersebut akan tertarik
ke dalam atau ke luar, tergantung arah dari arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan
pada diafragma maka setiap getaran pada kumparan akan menggerakkan diafragma secara
bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa
digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadinya kesalahan pada sebuah
alat (alarm) (Muhammad, 2019).
Liquid Cristal Display (LCD)
Liquid Cristal Display (LCD) adalah alat yang berfungsi sebagai media dengan media
cairan kristal untuk menampilkan karakter tertentu (Budihartono, 2023). Berdasarkan
(Wiratama dkk, 2022), tampilan kristal cair (LCD) 20X4 merupakan sebuah teknologi layar
digital yang menghasilkan citra pada sebuah permukaan yang rata dengan memberi sinyal pada
kristal cair dan saring berwarna, yang memiliki struktur molekul polar, diapit oleh dua
elektroda yang transparan. Bila medan listrik diberikan, molekul menyesuaikan posisinya pada
medan yang akan membentuk susunan krsitalin yang mempolarisasikan cahaya yang
melaluinya.
e-ISSN: 3031-3503 p-ISSN: 3031-5018, Hal 125-138
DC Motor
Motor DC adalah suatu motor yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik arus
searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik. Motor DC digunakan pada penerapan
tertentu yang membutuhkan penyalaan torsi yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk
kisaran kecepatan yang luas. Torsi adalah putaran dari suatu gaya terhadap suatu poros. Suatu
motor listrik di sebut sebagai motor DC jika membutuhkan pasokan tegangan searah pada
kumparan jangkar dan kumparan medannya untuk dikonversi menjadi energi mekanik (Sri
Hartanto, 2022).
Power Supply
Pada dasarnya catu daya atau power supply ini memerlukan sumber energi listrik yang
kemudian mengubahnya menjadi energi listrik yang dibutuhkan oleh perangkat elektronika
yang lainnya. Oleh karenanya power supply sering dikenal sebagai istilah Electric Power
Converte (Firmansyah dkk, 2020). Power Supply atau dalam Bahasa Indonesia dikenal dengan
catu daya yaitu sebuah alat kelistrikan yang memiliki fungsi meneyediakan sebuah daya atau
energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.
Blynk
Blynk dirancang untuk Internet of Things dengan tujuan dapat mengontrol hardware
dari jarak jauh secara wireless, dapat menampilkan data dari pengukuran sensor, dapat
menyimpan data, visual dan melakukan banyak hal canggih lainnya (Sulistyorini, Sofi, &
Sova, 2022). Blynk memungkinkan penghubungannya dengan berbagai perangkat keras
seperti mikrokontroler lainnya (seperti Arduino, Raspberry Pi, ESP8266, dan ESP32) dan
sensor-sensor untuk kemudian diintegrasikan dengan aplikasi seluler atau menggunakan
gadget menggunakan jaringan internet.
3. METODOLOGI PENELITIAN
Perancangan Sistem
Perancangan sistem menurut Adiguna (Nur Azis, 2020) perancangan merupakan
proses untuk mendefinisikan suatu hal yang ingin dilakukan dengan cara yang bervariasi serta
melibatkan rancangan, dan detail komponen, serta kendala yang mungkin dialami dalam
prosesnya. perancangan sistem merupakan sebuah proses yang digunakan untuk
mendefinisikan suatu hal atau merancang sesuatu dengan proses yang saling terkait untuk
mencapai tujuan yang sama.
Prototipe Sistem Monitoring, Proteksi, dan Kontrol Putaran pada Mesin Emergency Generator Menggunakan
Lora untuk Mencegah Kerusakan pada Sistem di Kapal
130 GLOBE - VOL. 2, NO. 4 NOVEMBER 2024
Pada penulisan karya ilmiah terapan ini penulis mengggunakan metode eksperimen.
Metode ini digunakan untuk menciptakan produk baru atau meningkatkan produk yang sudah
ada, serta diujikan sejauh mana keefektifan produk tersebut.
Perancangan Alat
Pada perancangan alat ini adapun rancangan sistem perangkat kerasnya akan
ditampilkan menggunakan wiring diagram, hal ini penting untuk dilakukan sebelum memulai
proses pembuatan alat dikarenakan perlunya perancangan yang baik sehingga ketika proses
pembuatan dimulai menjadi lebih efisien dan tertata.
Dalam hal ini akan memudahkan dalam proses pembuatan alat ini dikarenakan penulis
sudah memiliki gambaran bagaimana rangkaian alat ini akan diposisikan, dalam rangkaian ini
sensor-sensor akan terhubung kepada mikrokontroler adapun sensor-sensor yang disebut
meliputi sensor INA-219 sebagai pendeteksi arus motor DC, sensor Speed Opto Interrupter
mengukur kecepatan atau disebut juga dengan RPM pada motor DC, DS18B20 Temperature
Sensor untuk mengukur suhu motor DC dan 1 push button reset yang dipergunakan untuk
mereset alarm ketika sistem mendeteksi adanya ketidaksesuaian setting point yang telah
ditetapkan dalam program.
Rencana Pengujian
Rencana pengujian merupakan konsep pengujian terhadap alat yang dibuat untuk
mengetahui bagaimana cara kerja dan kemungkinan permasalahan yang terjadi pada alat.
Rencana penelitian yang akan dilakukan pada alat ini yaitu menggunakan dua buah metode
yaitu rencana pengujian statis dan pengujian dinamis.
4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengujian
Penyajian data dilakukan untuk mengambil data dari sensor Speed Opto Interrupter dan
DS18B20 Temperature Sensor. Pada pengambilan data motor DC dinyalakan untuk bisa
mengetahui berapa nilai dari rpm atau kecepatan motor dan nilai dari suhu yang ada. Pengujian
dilakukan dengan cara menjalankan motor DC tanpa beban dan memberikan beban pada
motor DC sehingga RPM dan suhu pada motor DC bisa naik seiring dengan berjalannya waktu
serta besarnya beban yang diaplikasikan.
Pengujian pada prototipe ini dilakukan dengan membandingkan sensor arus antara
sensor Speed Opto Interrupter dengan Avometer / Tang Ampere. Pada pengujian arus setting
e-ISSN: 3031-3503 p-ISSN: 3031-5018, Hal 125-138
point pada motor DC telah ditentukan jika motor DC tanpa beban 2 A, dan jika dengan beban
4 A. Berikut merupakan hasil dari perbandingan sensor INA-219 dan Clammeter dapat dilihat
pada gambar 1 dan tabel 1.
Sumber: Dokumentasi Pribadi (20024).
Gambar 1. Perbandingan Uji Coba INA-219 dan Clammeter
Tabel 1, 2, 3 Perbandingan arus pada sensor INA-219 dengan Avometer atau Tang
Ampere dalam 30 kali percobaan.
Tabel 1. Percobaan 10 kali pertama
No.
Sensor Arus INA- 219
Clammeter
Selisih
Error
1.
2.05 A
2.07 A
0.02 A
0.96 %
2.
0.78 A
0.81 A
0.04 A
3.70 %
3.
1.15 A
1.18 A
0.03 A
2.54 %
4.
1.26 A
1.28 A
0.02 A
1.56 %
5.
2.32 A
2. 35 A
0.03 A
1.27 %
6.
2.03 A
2.11 A
0.08 A
3.79 %
7.
0.75 A
0.78 A
0.03 A
3.84 %
8.
2.05 A
2.07 A
0.02 A
0.96 %
9.
1.19 A
1.22 A
0.04 A
2.45 %
10.
1.15 A
1.18 A
0.03 A
2.54 %
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024)
Prototipe Sistem Monitoring, Proteksi, dan Kontrol Putaran pada Mesin Emergency Generator Menggunakan
Lora untuk Mencegah Kerusakan pada Sistem di Kapal
132 GLOBE - VOL. 2, NO. 4 NOVEMBER 2024
Tabel 2. Percobaan 10 kali kedua
No.
Sensor Arus INA- 219
Clammeter
Selisih
Error
1.
1.26 A
1.28 A
0.02 A
1.56 %
2.
0.89 A
0.92 A
0.03 A
3.20 %
3.
2.01 A
2.04 A
0.03 A
1.47 %
4.
0.78 A
0.81 A
0.04 A
3.70 %
5.
1.14 A
1.16 A
0.02 A
1.70 %
6.
2.01 A
2.04 A
0.03 A
1.47 %
7.
2.13 A
2.17 A
0.04 A
1.84 %
8.
0.79 A
0.81 A
0.02 A
2.46 %
9.
1.34 A
1.37 A
0.03 A
2.18 %
10.
2.01 A
2.04 A
0.03 A
1.47 %
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024)
Tabel 3. Percobaan 10 kali ketiga
No.
Sensor Arus INA- 219
Clmmeter
Selisih
Error
1.
0.73 A
0.75 A
0.02 A
2.66 %
2.
1.06 A
1.10 A
0.04 A
3.63 %
3.
1.12 A
1.15 A
0.03 A
2.60 %
4.
1.26 A
1.28 A
0.02 A
1.56 %
5.
0.75 A
0.78 A
0.03 A
3.84 %
6.
2.05 A
2.07 A
0.02 A
0.96 %
7.
2.32 A
2. 35 A
0.03 A
1.27 %
8.
0.73 A
0.75 A
0.02 A
2.66 %
9.
1.22 A
1.25 A
0.03 A
2.40 %
10.
1.19 A
1.22 A
0.04 A
2.45 %
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024)
Pengambilan data suhu pada motor DC yaitu dengan mejalankan motor DC tanpa beban
dan memberi beban pada motor sampai motor mengalami overheat atau kenaikan pada nilai
yang diinginkan.
Hal ini dapat memudahkan untuk memonitoring beberapa data pada suhu motor DC.
Pengujian akan dilakukan dengan membandingkan antara DS18B20 Temperature Sensor
dengan Thermometer. Pada pengujan suhu setting point pada motor DC telah ditentukan pada
Temperature Sensor
dengan Thermometer dapat dilihat pada gambar 2 dan tabel 4.
e-ISSN: 3031-3503 p-ISSN: 3031-5018, Hal 125-138
Sumber: Dokumentasi Pribadi (20024).
Gambar 2. Perbandingan Uji Coba Sensor DS18B20 dan Thermometer
Tabel 4 Perbandingan suhu pada sensor DS18B20 dan Thermometer dalam 30 kali
percobaan.
Tabel 4. Percobaan 10 kali pertama
No.
DS18B20
Temperature Sensor
Thermometer
Selisih
Error
1.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
2.
43.00
44.08
1.08
2.45 %
3.
26.13
0.85
3.15 %
4.
46.38
47.41
1.03
2.17 %
5.
58.25
58.96
0.71
1.20 %
6.
58.25
58.96
0.71
1.20 %
7.
29.00
30.07
1.07
3.55 %
8.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
9.
69.94
72.23
2.71
3.17 %
10.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024).
Tabel 5. Percobaan 10 kali kedua
No.
DS18B20
Temperature Sensor
Thermometer
Selisih
Error
1.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
2.
43.00
44.08
1.08
2.45 %
3.
26.13
0.85
3.15 %
4.
46.38
47.41
1.03
2.17 %
5.
43.00
44.08
1.08
2.45 %
6.
58.25
58.96
0.71
1.20 %
7.
29.00
30.07
1.07
3.55 %
8.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
9.
69.94
72.23
2.71
3.17 %
10.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024).
Prototipe Sistem Monitoring, Proteksi, dan Kontrol Putaran pada Mesin Emergency Generator Menggunakan
Lora untuk Mencegah Kerusakan pada Sistem di Kapal
134 GLOBE - VOL. 2, NO. 4 NOVEMBER 2024
Tabel 6. Percobaan 10 kali ketiga
No.
DS18B20
Temperature Sensor
Thermometer
Selisih
Error
1.
69.94
72.23
2.71
3.17 %
2.
43.00
44.08
1.08
2.45 %
3.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
4.
46.38
47.41
1.03
2.17 %
5.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
6.
58.25
58.96
0.71
1.20 %
7.
29.00
30.07
1.07
3.55 %
8.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
9.
69.94
72.23
2.71
3.17 %
10.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024).
Ketika motor DC mengalami suhu yang melebihi nilai 35
mengalami overheat. Berdasarkan data-data tersebut diperoleh data keakuratan sensor dengan
membandingkan antara sensor dan alat ukur digital.
Pengambilan data pada motor DC yaitu dengan mejalankan motor DC tanpa beban dan
memberi beban pada motor sampai motor mengalami overheat atau kenaikan pada nilai yang
diinginkan.
Analisis Data
Pengujian prototipe untuk menguji tingkat keakurasian sensor arus, sensor suhu dan
kecepatan motor DC untuk analisa data. Pengujian dilakukan dengan alat ukur digital dengan
menyalakan dan memberi beban pada motor. Selanjutnya diamati dan dibandingkan apakah
data pada pengambilan arus dan suhu memiliki perbedaan berlebih atau selisih, sehingga dapat
dihitung error yang ada pada pengukuran tersebut. Untuk mengetahui error relatif, dapat
menggunakan rumus berikut.
Keterangan :
Nilai sebenarnya : Hasil pembacaan alat ukur terstandardisasi
Nilai terbaca : Hasil pembacaan sensor
Berikut ini merupakan hasil pengujian error relatif yang dipeoleh dari hasil
membandingkan sensor dengan alat ukur digital dapat dilihat pada tabel 7.
e-ISSN: 3031-3503 p-ISSN: 3031-5018, Hal 125-138
Tabel 7. Hasil Perhitungan Error Relatif Pada Arus
No.
Sensor Arus INA-219
Avometer
Selisih
Error
1.
0.73 A
0.75 A
0.02 A
2.66 %
2.
1.06 A
1.10 A
0.04 A
3.63 %
3.
1.12 A
1.15 A
0.03 A
2.60 %
4.
1.26 A
1.28 A
0.02 A
1.56 %
5.
0.75 A
0.78 A
0.03 A
3.84 %
6.
2.05 A
2.07 A
0.02 A
0.96 %
7.
2.32 A
2. 35 A
0.03 A
1.27 %
8.
0.73 A
0.75 A
0.02 A
2.66 %
9.
1.22 A
1.25 A
0.03 A
2.40 %
10
1.19 A
1.22 A
0.04 A
2.45 %
Rata-Rata
2,18%
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024)
Tabel 7 menunjukkan hasil pengujin pada arus. Nilai sensor arus INA-219 dan
clampmeter dapat selisih perbedaan dalam beberapa hal, dengan error rata-rata 2,18 %.
Selanjutnya, melakukan pengujian error relatif pada suhu motor DC. Dapat dilihat pada tabel
8.
Tabel 8. Hasil Pengujian Error Relatif Pada Suhu
No.
DS18B20 Temperature Sensor
Thermometer
Selisih
Error
1.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
2.
43.00
44.08
1.08
2.45 %
3.
26.13
0.85
3.15 %
4.
46.38
47.41
1.03
2.17 %
5.
43.00
44.08
1.08
2.45 %
6.
58.25
58.96
0.71
1.20 %
7.
29.00
30.07
1.07
3.55 %
8.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
9.
69.94
72.23
2.71
3.17 %
10.
26.12
26.54
0.42
1.58 %
Rata-Rata
2,08%
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024)
Tabel 8 menunjukkan hasil pengujian suhu. Nilai DS18B20 Temperature Sensor dan
Thermometer dapat selisih perbedaan dengan error rata-rata 2,08 %. Dalam melakukan
pengujian error relatif dibutuhkan pengambilan data yang akurat dengan membandingkannya
menggunakan alat ukur.
Prototipe Sistem Monitoring, Proteksi, dan Kontrol Putaran pada Mesin Emergency Generator Menggunakan
Lora untuk Mencegah Kerusakan pada Sistem di Kapal
136 GLOBE - VOL. 2, NO. 4 NOVEMBER 2024
Hasil Pengujian Keamanan Motor DC
Tabel 9. Hasil Pengujian Keamanan Motor DC
RPM
Current
Temperature
Status
Relay
Motor DC
ON/OFF
Keterangan
1680
0.30 A
28.81
OFF
ON
SESUAI
2200
0.23 A
28.89
OFF
ON
SESUAI
3000
0.33 A
28.94
OFF
ON
SESUAI
4200
0.35 A
29.15
OFF
ON
SESUAI
6320
0.36 A
29.16
OFF
ON
SESUAI
8500
0.39 A
29.18
OFF
ON
SESUAI
9125
0.39 A
29.16
OFF
ON
SESUAI
10158
0.41 A
29.25
ON
OFF
SESUAI
10220
0.42 A
29.24
ON
OFF
SESUAI
10300
0.44 A
29.27
ON
OFF
SESUAI
Sumber: Dokumentasi Pribadi (2024).
Dari hasil Tabel 9 dapat dilihat sistem pengaman motor DC dari arus, temperatur dan
rpm berjalan dengan baik. Dari batas rpm yang ditentukan untuk mematikan motor DC yakni
dengan setpoint rpm
normal, dengan rpm 9125 dengan
off , dengan rpm
relay on. Dari keseluruhan percobaan diatas relay akan on bekerja mematikan motor selama 5
5. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan dari perancangan prototype sistem proteksi pada motor DC dari gangguan
arus dan suhu berbasis Internet of Things serta melakukan analisis data pengujian alat tersebut
maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1) Perancangan alat sistem proteksi pada motor DC dari gangguan arus dan suhu berlebih
berbasis Internet of Things dirancang menggunakan sensor INA-219 sebagai input
arus, DS18B20 Temperature Sensorsebagai input suhu, sensor Speed Opto Interruter
/ IR sensor sebagai input kecepatan, LCD untuk menampilkan data yang ada dan
Arduino Nano sebagai mikrokontroler utama. Aplikasi Blynk yang sudah terintegrasi
dengan IoT digunakan sebagai real-time monitoring arus dan suhu yang ada pada
motor DC sesuai dengan tampilan pada LCD. Untuk mengakses aplikasi Blynk hanya
membutuhkan koneksi Wi-Fi yang sudah terhubung ke prototype dan koneksi internet
e-ISSN: 3031-3503 p-ISSN: 3031-5018, Hal 125-138
sehingga mudah diakses. Pada aplikasi Blynk menampilkan tegangan, arus, suhu, dan
notifikasi keamanan “WARNING” dari motor DC secara real-time. Jika motor DC
mengalami gangguan pada arus dan suhunya, otomatis sensor akan mengirimkan sinyal
menuju guna menghentikan arus yang akan mematikan motor DC. Penyajian data hasil
pengukuran juga ditampilkan berupa tabel sehingga mudah dibaca.
2) Kehandalan penggunaan alat sistem proteksi pada motor DC dari gangguan arus dan
suhu berlebih berbasis Internet Of Things dapat dikatakan berhasil dengan tingkat
akurasi data monitoring arus dan suhu dari pembacaan secara manual dengan error
relatif di bawah 5%, 2,18 % dan 2,08 %.
Saran
Perancangan sistem proteksi motor DC terhadap gangguan arus dan suhu berlebih
berbasis Internet of Things telah berjalan dengan baik, namun prinsip kerjanya perlu
dioptimalkan sehingga perlu dikembangkan lebih lanjut agar alat dapat bekerja secara
maksimal dalam mengembangkan sistem proteksi pada motor listrik dalam jangka waktu yang
lebih lama maka harus diperlukan pengembangan sebagai berikut:
1) Pengembangan dari alat ini masih sangat memungkinkan dan dapat disempurnakan
dengan adanya penambahan-penambahan display pada LCD dan aplikasi blynk
sehingga data yang dilihat lebih akurat misalnya daya dan frekuensi.
2) Bagi peneliti selanjutnya sistem proteksi pada motor DC dapat diujikan pada motor 3
phase yang memiliki spesifikasi lebih besar agar beban arus yang didapatkan lebih
optimal baik tanpa beban ataupun dengan penambahan beban dalam pengambilan
datanya.
REFERENSI
Hossain, M. S., & Muhammad, G. (2020). Wireless sensor networks and energy efficiency:
An overview of LoRa technology and applications. Springer.
Liu, J., & Yao, J. (2019). LoRa technology for the Internet of Things: An overview. Journal
of Communications and Networks, 21(6), 555-569.
Sundararajan, V., & Prakash, S. (2018). Monitoring and control of industrial equipment using
IoT-based sensor networks. IEEE Access, 6, 54898-54910.
Kim, Y., & Choi, S. (2021). Design and implementation of a real-time monitoring system for
marine engines using IoT technology. Marine Technology Society Journal, 55(3), 68-
80.
Prototipe Sistem Monitoring, Proteksi, dan Kontrol Putaran pada Mesin Emergency Generator Menggunakan
Lora untuk Mencegah Kerusakan pada Sistem di Kapal
138 GLOBE - VOL. 2, NO. 4 NOVEMBER 2024
Khan, M. A., & Shah, S. M. (2022). Preventive maintenance strategies for marine generators:
A review. Journal of Marine Engineering & Technology, 21(4), 210-223.
Cheng, L., & Li, X. (2020). Development of an integrated protection system for diesel
generators using IoT and cloud-based technologies. Energy Reports, 6, 112-125.
Meyer, S., & Ordonez, D. (2019). Advanced control systems for emergency generators in
maritime applications. Control Engineering Practice, 87, 138-147.
Brown, R., & Zhang, T. (2021). Energy management systems in marine vessels: Integrating
real-time data with predictive analytics. Journal of Marine Science and Engineering,
9(5), 556-570.
Vasquez, A., & Seale, B. (2022). Implementing LoRa technology in industrial monitoring
systems: Case studies and performance analysis. Sensors and Actuators A: Physical,
326, 112-122.
Gonzalez, A., & Huang, Y. (2023). Design considerations for robust emergency power
systems in maritime environments. Journal of Electrical Engineering & Technology,
18(2), 304-316.