Fire Alarm

ALARM

Pendahuluan

Alarm secara umum dapat didefinisikan sebagai bunyi peringatan atau pemberitahuan. Dalam

istilah jaringan, alarm dapat juga didefinisikan sebagai pesan berisi pemberitahuan ketika terjadi

penurunan atau kegagalan dalam penyampaian sinyal komunikasi data ataupun ada peralatan yang

mengalami kerusakan (penurunan kinerja). Pesan ini digunakan untuk memperingatkan operator atau

administrator mengenai adanya masalah (bahaya) pada jaringan. Alarm memberikan tanda bahaya

berupa sinyal, bunyi, ataupun sinar. Alarm memberitahukan apabila terjadi bahaya dan kerusakan

ataupun kejadian yang tidak diharapkan pada jaringan melalui sinyal sehingga memberikan peringatan

secara jelas agar dapat diantisipasi.

JENIS-JENIS FIRE ALARM

Fire Alarm dikenal memiliki 2 (dua) sistem, yaitu:

1. Sistem Konvensional.

2. Sistem Addressable. 

1. Sistem Konvensional.

Gambar . Sistem Alarm Konvensional

Sistem Konvensional: yaitu yang menggunakan kabel isi dua untuk hubungan antar detector

ke detector dan ke Panel. Kabel yang dipakai umumnya kabel listrik NYM 2x1.5

mm atau NYMHY 2x1.5 mm yang ditarik di dalam pipa conduit semisal EGA atau Clipsal.

Pada instalasi yang cukup kritis kerap dipakai kabel tahan api (FRC=Fire Resistance

Cable) dengan ukuran 2x1.5 mm, terutama untuk kabel-kabel yang menuju ke Panel dan

sumber listrik 220V. Oleh karena memakai kabel isi dua, maka instalasi ini disebut dengan 2-

Wire Type. Selain itu dikenal pula tipe 3-Wire dan 4-Wire.

 Pada 2-Wire Type nama terminal pada detectornya adalah L(+) dan Lc(-). Kabel ini

dihubungkan dengan Panel Fire Alarm pada terminal yang berlabel L dan C juga.Hubungan

antar detector satu dengan lainnya dilakukan secara parallel dengan syarat tidak boleh

bercabang yang berarti harus ada titik AWAL dan ada titik AKHIR.

Titik akhir tarikan kabel disebut dengan istilah End-of-Line (EOL). Di titik inilah detector

fire terakhir dipasang dan di sini pulalah satu loop dinyatakan berakhir (stop). Pada detector

terakhir ini dipasang satu buah EOL Resistor atau EOL Capacitor. Jadi yang benar adalah

EOL Resistor ini dipasang di ujung loop, bukan di dalam Control Panel dan jumlahnyapun

hanya satu EOL Resistor pada setiap loop. Oleh sebab itu bisa dikatakan 1 Loop = 1 Zone

yang ditutup dengan Resistor End of Line (EOL Resistor).

Adapun tentang istilah konvensional, maka istilah ini untuk membedakannya dengan

system Addressable. Pada sistem konvensional, setiap detector hanya berupa kontak listrik

biasa, tidak mengirimkan ID Alamat yang khusus.

3-Wire Type digunakan apabila dikehendaki agar setiap detector memiliki output masing-

masing yang berupa lampu. Contoh aplikasinya, misalkan untuk kamar-kamar hotel dan

rumah sakit. Sebuah lampu indicator -yang disebut Remote Indicating Lamp- dipasang di atas

pintu bagian luar setiap kamar dan akan menyala pada saat detector mendeteksi. Dengan

begitu, maka lokasi kebakaran dapat diketahui orang luar melalui nyala lampu.

4-Wire Type umumnya digunakan pada kebanyakan Smoke Detector 12V agar bisa

dihubungkan dengan Panel Alarm Rumah. Seperti diketahui Panel Alarm Rumah

menggunakan sumber 12VDC untuk menyuplai tegangan ke sensor yang salah satunya bisa

berupa Smoke Detector tipe 4-Wire ini. Di sini, ada 2 kabel yang dipakai sebagai supply

+12V dan -12V, sedangkan dua sisanya adalah relay NO - C yang dihubungkan dengan

terminal bertanda ZONE dan COM pada panel alarm. Selain itu tipe 4-wire ini bisa juga

dipakai apabila ada satu atau beberapa Detector "ditugaskan" untuk men-trigger peralatan

lain saat terjadi kebakaran, seperti: mematikan saklar mesin pabrik, menghidupkan mesin

pompa air, mengaktifkan sistem penyemprot air (sprinkler system atau releasing agent)

dan sebagainya. Biasanya detector 4-wire memiliki rentang tegangan antara 12VDC sampai

dengan 24VDC.

 2. Sistem Addressable. 

Gambar .Sistem Alarm Addressable

Sistem Addressable kebanyakan digunakan untuk instalasi Fire Alarm di gedung

bertingkat, semisal hotel, perkantoran, mall dan sejenisnya. Perbedaan paling mendasar

dengan sistem konvensional adalah dalam hal Address (Alamat). Pada sistem ini setiap

detector memiliki alamat sendiri-sendiri untuk menyatakan identitas ID dirinya. Jadi titik

kebakaran sudah diketahui dengan pasti, karena panel bisa menginformasikan deteksi berasal

dari detector yang mana. Sedangkan sistem konvensional hanya menginformasikan deteksi

berasal dari Zone atau Loop, tanpa bisa memastikan detector mana yang mendeteksi, sebab 1

Loop atau Zone bisa terdiri dari 5 bahkan 10 detector, bahkan terkadang lebih.

Agar bisa menginformasikan alamat ID, maka di sini diperlukan sebuah module yang

disebut dengan Monitor Module. Ketentuannya adalah satu module untuk satu,sehingga

diperoleh sistem yang benar-benar addressable (istilahnya fully addressable).

Sedangkan addressable detector adalah detector konvensional yang memiliki module

yang built-in. Apabila detector konvensional akan dijadikanaddressable, maka dia harus

dihubungkan dulu ke monitor module yang terpisah.

Dengan teknik rotary switch ataupun DIP switch, alamat module detector dapat

ditentukan secara berurutan, misalnya dari 001 sampai dengan 127.

Satu hal yang menyebabkan sistem addressable ini “kalah pemasangannya” dibandingkan

dengan sistem konvensional adalah masalah harga. Lebih-lebih jika menerapkan fully

addressable dimana jumlah module adalah sama dengan jumlah keseluruhan detector, maka

cost-nya lumayan mahal. Sebagai "jalan tengah" ditempuh cara “semi-addressable”, yaitu

panel dan jaringannya menggunakan Addressable, hanya saja satu

module melayani beberapa detector konvensional. Dalam panel addressable tidak terdapat

terminal Zone L-C, melainkan yang ada adalah terminal Loop. Dalam satu tarikan loop bisa

dipasang sampai dengan 125 - 127 module. Apa artinya? Artinya jumlah detector-nya bisa

sampai 127 titik alias 127 zone fully addressable hanya dalam satu tarikan saja. Jadi untuk

model panel addressable berkapasitas 1-Loop sudah bisa menampung 127 titik detector (127

zone). Jenis panel addressable 2-Loop artinya bisa menampung 2 x 127 module atau sama

dengan 254 zone dan seterusnya.

Smoke Detector

Cara Kerja Smoke Detector Dan Penempatanya

Cara kerja smoke detector dipicu oleh asap yang masuk kedalam smoke detector, partikel asap yang memenuhi ruang smoke chamber saat kebakaran terjadi. Saat kepadatan asap ( smoke density ) sudah memenuhi ambang batas ( threshold ), rangkaian elektronik yang terdapat didalam smoke detector akan aktif. Karena berisi rangkaian elektronik smoke detector membutuhkan tegangan. Detektor asap ada dua type yaitu 2 wire dan 4 wire,  type 2 wire catu daya listrik di suplai dari master control fire alarm berbarengan dengan sinyal fire alarm sehingga hanya membutuhkan 2 kabel, sedang untuk type 4 wire tegangan di dapatkan dari dua kabel plus minus dari master control fire alarm dan dua kabel sisanya untuk sinyal. Smoke detector memiliki area proteksi 150 m2 untuk ketingian plafon 4m.

Smoke Detector terdiri dari 2 jenis :

a. Ionisation Smoke Detector Ionisation Smoke Detector yang bekerjanya berdasarkan tumbukan partikel asap dengan unsur radioaktif di dalam ruang detector (smoke chamber).

b. Photoelectric Type Smoke Detector (Optical) Photoelectric Type Smoke Detector (Optical) yang bekerjanya berdasarkan pembiasan cahaya lampu LED di dalam ruang detector karena adanya asap yang masuk dengan kepadatan tertentu.

Smoke Ionisasi cocok untuk mendeteksi asap dari kobaran api yang cepat (fast flaming fires), tetapi jenis ini lebih mudah terkena false alarm, karena sensitivitasnya yang tinggi. Oleh karena itu perangkat ini lebih cocok untuk ruang keluarga dan ruangan tidur.Smoke Optical (Photoelectric) lebih baik untuk mendeteksi asap dari kobaran api kecil, sehingga cocok untuk hallway (lorong) dan tempat-tempat yang rata. Jenis ini lebih tahan terhadap false alarm sehingga dapat diletakkan di dekat dapur.

SISTEM KONTROL ALARM KEBAKARAN DENGAN SMOKE DETECTOR

Semakin berkembangnya zaman, kemajuan teknologi semakin berkembang pesat pula.

Berkembangnya kemajuan teknologi sekarang semakin memberikan kemudahan bagi kita untuk

melakukan sesuatu aktifitas tertentu. Salah satu kemajuan teknologi yang berkembang sangat pesat

pada zaman sekarang ini adalah pada bidang eletronika, yaitu berupa rancang bangun sistem kontrol.

Pada paper ini akan dibahas mengenai sistem kendali pada alat pendeteksi kebakaran tipe

smoke detector. Bekerja pada lingkungan kelistrikan sangat rawan terhadap bahaya kebakaran, baik

karena listrik statis maupun karena listrik dinamis. Kebakaran listrik sebenarnya tidak perlu terjadi

jika syarat-syarat pemasangan dan keamanannya terpenuhi. Pada sistem jaringan lama, untuk sampai

pada pemakai dipergunakan sistem pengaman bertingkat, sehingga kemungkinan kebakaran sebagai

akibat timbulnya panas yang berlebih sangat kecil. Kebakaran terjadi karena tindakan dari para

pemakai daya listrik sendiri yang tidak paham tentang bahaya listrik. Sebagai contoh, saat terjadi

hubungan singkat yang mengakibatkan sekering putus, kemudian kita menyambung kawat sekering

dengan kawat berdiameter lebih besar (tanpa memperhitungkan arus yang lewat), sehingga arus yang

lewat kawat menjadi lebih besar (tidak sesuai dengan ketentuan keamanan). Hal ini menyebabkan

panas yang berlebih pada penghantar meleleh dan timbullah hubung singkat yang disertai dengan

bunga api, bunga api inilah yang sering menyebabkan terjadinya kebakaran. Kebakaran yang terjadi

pada sistem jaringan terjadi akibat dari bersinggungannya dua hantaran, kadang-kadang terjadi

ledakan ringan yang mengakibatkan putusnya ikatan penghantar. Disinilah banyak terjadi kecelakaan

karena sistem proteksi putus hantaran tidak berfungsi. Apabila terjadi ledakan pada reaktornya,

semata-mata karena sistem proteksi yang berada dalam tabung reaktor bekerja. Hal ini terjadi bila

batas beban lebih dilampaui atau terjadi hubung singkat pada sistem (Widodo, 2005).

Asap adalah keseluruhan partikel yang melayang-layang baik kelihatan maupun tidak

kelihatan hasil dari suatu pembakaran. Dikarenakan asap bersifat naik ke atas, umumnya pendeteksi

asap (Gambar 3) dipasang di langit-langit, atau di dinding dekat langit- langit. Untuk mempertinggi

tingkat kemungkinan membangunkan penghuni yang sedang tidur, biasanya pendeteksi asap dipasang

di dekat kamar tidur. Idealnya di ruang terbuka, atau paling baik di dalam kamar tidur itu sendiri (SNI

03-6571-2001).

Gambar 3. Alat Pendeteksi Asap

Pendeteksi asap secara umum jauh lebih cepat mendeteksi kebakaran dari pada pendeteksi

panas. Umumnya pendeteksi asap bekerja menggunakan prinsip Optical Detection atau Ionization.

Tetapi dapat juga digunakan secara bersamaan untuk mempertinggi sensitifitasnya sebagai pendeteksi

asap. Pendeteksi ini dapat beroperasi sendiri, dihubungkan satu sama lainnya untuk membuat

pendeteksi-pendeteksi di satu area menyalakan alarm jika salah satu pendeteksi terpicu, atau

diintegrasikan ke Sistem Alarm Kebakaran atau sistem pengamanan.

Kematian dari kebanyakan orang disebabkan oleh gumpalan padat asap tebal dimana biasanya

menjadi masalah yang lebih besar dari pada terbakar. Untuk alasan ini pendeteksi asap fotoelektrik

biasa digunakan pada jalan keluar seperti koridor dan tangga. Dan pendeteksi asap ionisasi biasa

digunakan dalam ruangan kantor dan tempat-tempat umum lainnya.

Secara umum jenis detector ini dibagi menjadi 3 macam yaitu ionization smoke detector,

photoelectric smoke detector, dan air sampling smoke detector. Perbedaan dari ketiga jenis smoke

detector tersebut hanya pada metode deteksinya.

Smoke Detector adalah detektor yang berkerjanya berdasarkan batas konsistensi asap tertentu,

detektor asap dapat berupa :

  Detektor Asap optik (Photo Electric Smoke Detector) adalah alat yang mendeteksi adanya asap

yang berkerja dengan prinsip berkurangnya cahaya oleh asap oleh kosentrasi tertentu.

Pendeteksi jenis ini bekerja berdasarkan prinsip pembuyaran dan pemantulan cahaya.

Pendeteksi jenis ini sensitif terhadap asap dengan partikel besar dan tidak sensitif terhadap asap

dengan partikel kecil.

Gambar 4. Prinsip Pembuyaran Cahaya

Prinsip pembuyaran (Gambar 4) menggunakan sumber cahaya langsung dari sumber ke

penerimanya. Ketika asap melintasi di depan sumber cahaya, sejumlah cahaya dibuyarkan yang

menyebabkan sedikit cahaya terdeteksi oleh penerima cahaya. Penurunan jumlah cahaya ini memicu

alarm.

Sedangkan prinsip pemantulan cahaya menggunakan LED dan sebuah fotodioda atau sensor

fotoelektrik lainnya terletak di sebelah pembatas sebagai pendeteksi cahaya. Jika tidak ada asap,

cahaya melewati secara garis lurus di depan pendeteksi. Ketika asap memasuki ruang deteksi,

sejumlah cahaya dipantulkan oleh partikel asap ke foto dioda. Penambahan cahaya yang masuk ke

fotodioda memicu alarm. Gambar 5 memperlihatkan prinsip kerja pemantulan cahaya dari pendeteksi

optik.

Gambar 5.  Prinsip kerja pemantulan cahaya pendeteksi optik

  Detektor Asap Ionisasi (Ionization Smoke Detector) adalah alat yang berkerja dengan prinsip

berkurangnya arus ionisasi oleh asap pada kosentrasi tertentu.

Pendeteksi jenis ini lebih murah dibandingkan dengan pendeteksi jenis optik, tetapi terkadang

pendeteksi ini ditolak karena alasan lingkungan. Pendeteksi ini menggunakan ruang ionisasi dan

sumber radiasi ionisasi untuk mendeteksi asap. Di dalam pendeteksi ionisasi ini terdapat sejumlah

kecil (sekitar 1/5000 gram) zat radioaktif americium-241. Unsur dari radioaktif ini merupakan sumber

partikel alpha yang baik. Ruang ionisasi terdiri dari dua lempengan logam yang terpisah sekitar satu

sentimeter. Sumber tegangan arus searah diberikan ke lempengan yang membuat lempengan

bermuatan.

Prinsip keja dari detektor asap ionisasi adalah partikel alpha yang dihasilkan oleh americium

mengionisasi atom oksigen dan nitrogen dari udara yang terdapat di dalam ruang ionisasi. Ketika

elektron terlepas dari sebuah atom, maka akan menghasilkan sebuah elektron bebas (bermuatan

negatif) dan sebuah atom yang kehilangan satu elektron (bermuatan positif). Elektron negatif ditarik

oleh lempengan yang bertegangan positif dan atom positif ditarik oleh lempengan yang bertegangan

negatif (persis seperti magnet) dan menghasilkan sejumlah kecil arus listrik akibat pergerakan

elektron dari atom ini melalui lempengan-lempengan bertegangan tadi.

Ketika asap memasuki ruangan ionisasi, asap mengganggu aliran arus dimana partikel asap

menyatu terhadap ion dan menetralkannya, sehingga terjadi penurunan jumlah arus yang mengalir di

antara lempengan dan mengaktifkan alarm. Pendeteksi jenis ini sangat sensitif terhadap asap dengan

partikel kecil yang diproduksi oleh kebanyakan nyala api. Tetapi menjadi tidak sensitif terhadap asap

dengan partikel besar, seperti asap yang dihasilkan dari pembakaran plastik.

FIRE ALARM

Fire alarm protection (alarm kebakaran) merupakan salah satu alat pemadam kebakaran

yang akan berbunyi ketika terjadi kebakaran. Semua komponen dari alarm kebakaran harus diperiksa

secara teratu untuk memastikan bahwa peralatan tersebut bekerja dengan baik. Bagian-bagian yang

terdapat pada alarm kebakaran, antara lain :

1) Pendeteksi (detector)

2) Bel dan suara/sirine

3) Lampu tanda (healthy indicator and fire indicator)

4) Sinyal pengendali (remote signalling)

5) Tombol reset

6) Name plate berisi spesifikasi dari alarm kebakaran tersebut

Pada sistem kontrol alarm kebakaran ini yang menjadi variabel inputnya adalah asap dan suhu

tinggi. Sedangkan yang menjadi variabel outunya adalah bunyi alarm dan nyala lampu LED. Suatu

detektor asap akan mendeteksi kebakaran jauh lebih cepat dibanding detektor panas. Detektor asap

dikenali dari prinsip operasinya, yakni: sensor ionisasi dan fotoelektrik. Pada paper ini tipe smoke

detector yang dibahas adalah tipe ionisasi. Di dalam detektor asap sensor fotoelektrik, suatu sumber

cahaya dan sensor cahaya diatur sedemikian sehingga sinar dari sumber cahaya tidak menumbuk

sensor cahaya. Ketika partikel asap masuk alur cahaya, sebagian dari cahaya menyebar dan mengarah

ke sensor, menyebabkan detektor untuk mengaktifkan suatu bunyi alarm. Detektor asap sensor

ionisasi berisi sejumlah kecil bahan radioaktif americium yang dilekatkan pada suatu lembaran

matriks emas di dalam suatu kamar ionisasi. Americium pada detektor asap akan mengionisasikan

udara di dalam kamar (chamber) pengindera, memberikan daya konduksi dan suatu aliran arus

melalui udara antara dua muatan elektroda. Hal ini memberi kamar pengindera suatu efek aliran

listrik. Apabila partikel asap masuk daerah ionisasi, maka asap tesebut akan mengurangi aliran listrik

udara dengan menempelkan diri pada ion, yang menyebabkan pengurangan gerak ion. Ketika arus

listrik kurang dari tingkat yang ditetapkan, maka detektor akan merespon (Anonim, 1989).

Detektor/sensor mendeteksi indikasi adanya kebakaran seperti asap dan suhu yang tinggi dan

mengirimkan sinyal kebakaran/api ke fire control panel (FCP) untuk diolah. Selain melalui detektor,

FCP juga menerima sinyal dari manual call point (break glass) yang berupa penekanan tombol

darurat oleh manusia yang melihat adanya kebakaran. Sinyal tersebut diolah oleh FCP dan kemudian

dilakukan aksi berupa pemberian peringatan.

Sistem alarm kebakaran disini terdiri dari 2 FCP. Tiap Panel terdiri dari 2 controller. FCP 1

terdiri dari controller 1 dan controller 2, sedangkan FCP 2 terdiri dari controller 3 dan controller 4.

Masing-masing controller menerima input dari detektor atau manual call point dengan zona yang

berbeda. Controller 1 menerima input dari zona 1-30, controller 2 dari zona 31-60, controller 3 dari

zona 61-90 dan controller 4 dari zona 91-120. Output controller 1 terhubung dengan ketiga

annunciator yang merepresentasikan aktivasi zona 1-30, output controller 2 untuk zona 31-60,

output controller 3 untuk zona 61-90, output controller 4 untuk zona 90-120. Annunciator

mempunyai lampu-lampu LED indikator yang masing-masing merepresentasikan tiap zona dan

buzzer yang akan selalu berbunyi dimana zona terjadi kebakaran. Jika detektor mendeteksi adanya

kebakaran, maka detektor akan mengirimkan sinyal ke controller sesuai dengan dimana detektor

tersebut terhubung. Selain itu bell/horn juga berbunyi sesuai dengan controller aktif yang terhubung.

Misalkan terjadi kebakaran di zona 20, detektor akan mengirimkan sinyal ke controller 1 dan output

controller 1 akan menyalakan lampu LED indikator yang merepresentasikan zona 20 di ketiga

annunciator dan bell/horn akan berbunyi. Controller adalah bagian terpenting sistem yang merupakan

pusat segala pengolahan sinyal dan aksi atau perilaku dari sistem alarm (Anonim, 1992).

Gambar6. Koneksi pin pada controller

Controller mendapatkan tegangan dari power supply circuit yang sekaligus berfungsi untuk

mengisi power supply cadangan (battery) dan melakukan pemindahan power supply dari main power

ke power supply cadangan atau sebaliknya. Koneksi pin dapat dilihat di gambar 3. Pada gambar 3, BC

dan BF menunjukkan local alarm, PU dan PV menunjukkan pilot lamp, T menunjukkan telepon, A

menunjukkan manual alarm, I-, B+ dan I1-I menunjukkan annunciator, dan C dan L1-L30

menujukkan ke tiap zona 1 – 30 (Anonim, 1985).

Gambar7. Skema sistem alarm kebakaran di IRM

Hasil pengolahan sinyal indikasi adanya kebakaran oleh controller, kemudian dikirim ke

annunciator yang berfungsi sebagai alat berupa display panel yang memberikan informasi zona

dimana terjadinya kebakaran. Informasi terjadinya kebakaran berupa bunyi (buzzer), serta lampu LED

indikator yang menunjukan zona terjadinya kebakaran. Sinyal kebakaran tersebut juga dikoneksikan

ke horn pada combination panel untuk membunyikan alarm. Pada combination panel terdapat juga

tombol (manual call point) yang dapat ditekan (push) bila seseorang melihat adanya kebakaran,

selain itu terdapat juga socket telepon untuk berkomunikasi dengan telepon yang ada pada fire control

panel. Disamping itu juga pada combination panel terdapat lampu yang menyala untuk menandakan

fire control panel dalam keadaan beroperasi (Anonim, 1985)

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim]. 1985. Fire Protection Handbook, fifteenth edition. National fire protection association Quincy,

Massachusetts.

[Anonim]. 1992. Fire Protection in Nuclear Plants. International Atomic Energy Agency, Vienna.

[Anonim]. 1989. An Introduction to Fire Detection, Alarm, and Automatic Fire Sprinklers . Fire Safety

Network, Middlebury, Vermont.

Setiawan, Iwan. 2006. Programmable Logic Controller dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol. ANDI,

Yogyakarta.

Standar Nasional Indonesia. Sistem Pengendali Asap Kebakaran pada Bangunan Gedung. SNI 03-6571-2001.

Widodo, Budiharto. 2005. Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Elex Media Komputindo,

Jakarta.