1

Abstract— Proses industrialisasi telah mendorong

tumbuhnya industri di berbagai sektor dengan

menerapkan berbagai teknologi dan menggunakan

bermacam-macam bahan Hal ini mempunyai dampak,

khususnya terhadap tenaga kerja berupa resiko kecelakaan

dan penyakit. Maka dari itu perlu adanya alat yang dapat

mendeteksi kesehatan para pekerja sehingga dipastikan

perkerja salam kondisi yang sehat ketika hendak bekerja.

Alat yang dibuat dinamakan SIAKSEN (Sistem Akses

Kontrol Kesehatan). SIAKSEN akan mengklasifikasikan

kondisi kelayakan kerja berdasarkan suhu tubuh yang

diukur oleh sensor GY906-MLX90614, detak jantung yang

diukur oleh sensor pulse dan kadar alcohol pada hembusan

nafas seseorang yang akan diukur oleh sensor MQ-3.

Kondisi tersebut dibagi menjadi tiga kondisi, yaitu layak

kerja, tidak layak kerja dan layak (Istirahat). Alat yang

dirancang memiliki fitur utama yaitu dapat menentukan

kelayakan kerja. Selain fitur utama, terdapat fitur lainnya,

yaitu alat dapat diakses ketika menggunakan ID Card yang

sudah didaftarkan pada SIAKSEN. Hasil pengukuran yang

dilakukan sensor suhu GY906-MLX90614 memiliki galat

rata-rata 0.36 % kemudian untuk sensor pulse memiliki

galat pengukuran dengan rataan 2.26 %. Pada pengujian

yang dilakukan, alat berhasil menentukan kondisi

kelayakan kerja para pengguna.

Index Terms— Kesehatan, Sensor Suhu, Sensor Detak

Jantung, Sensor Alkohol, Doorlock

I. PENDAHULUAN

Proses industrialisasi telah mendorong tumbuhnya

industri di berbagai sektor dengan menerapkan berbagai

teknologi dan menggunakan bermacam-macam bahan. Hal ini

mempunyai dampak, khususnya terhadap tenaga kerja berupa

resiko kecelakaan dan penyakit. Untuk mengurangi dampak

tersebut perlu dilaksanakan syarat keselamatan dan kesehatan

kerja ditempat kerja.

Dalam setiap bidang kegiatan manusia selalu terdapat

kemungkinan terjadinya kecelakaan, tidak ada satu bidang

kerjapun yang dapat memperoleh pengecualian. Kecelakaan

dalam industri sesungguhnya merupakan hasil akhir dari suatu

aturan dan kondisi kerja yang tidak aman. Kecelakaan tidak

terjadi kebetulan melainkan ada sebabnya, oleh karena itu

kecelakaan dapat dicegah asal kita cukup kemauan untuk

mencegahnya. Kecelakaan juga timbul sebagai hasil gabungan

dari beberapa faktor. Faktor yang paling utama adalah faktor

perlatan teknis, lingkungan kerja, dan pekerja itu sendiri. Dapat

dikatakan pula para pekerja itu sendiri menjadi faktor penyebab

bila mereka tidak mendapat latihan yang memadai atau mereka

belum berpengalaman dalam tugasnya, dan bisa juga

disebabkan oleh kurang sehatnya pekerja dalam bekerja.

Kesehatan sangat mempengaruhi pekerja dalam

menjalankan tugas atau pekerjaannya. Sering kali pekerja

memaksakan diri bekerja dengan kondisi tubuh yang kurang

sehat, ini tentu akan dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan

kerja yang tidak diinginkan.

Maka dari itu perlu adanya alat yang dapat mendeteksi

kesehatan para pekerja sehingga dipastikan perkerja salam

kondisi yang sehat ketika hendak bekerja. Sehingga diharapkan

tidak ada lagi sebab kecelakaan kerja karena kondisi tubuh yang

tidak sehat.

Rancang Bangun Perangkat Pendeteksi

Kesehatan Portable sebagai Penentu Kelayakan

Kerja

M. Ikhwanul Hakim[1], Swadexi Istiqphara[2], Kiki Kananda[2]

[1] Undergraduate Student of Electrical Engineering Study Program, [2] Lecturer of Electrical

Engineering Study Program

Program Studi Teknik Elektro

Institut Teknologi Sumatera

Email : mikhwanul.13115022@student.itera.ac.id, swadexi.istiqphara@el.itera.ac.id

2

II. METODOLOGI PENELITIAN

Gambar 1. Metode Penelitian yang digunakan

III. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

A. Flowchart

Gambar 2. Flowchart Alat bagian satu

B. Blok Diagram Alat

Gambar 3. Diagram Blok Sistem

C. Kebutuhan Hardware

Secara keseluruhan spesifikasi dari sistem ini sebagai berikut:

1. RFID (Radio Frequency Identification) digunakan

sebagai pembaca identitas pekerja yang berfungsi

untuk switching on SIAKSEN agar dapat diakses.

2. Sensor detak jantung pada sistem yang akan mengukur

detak jantung pada jari seseorang dalam satuan BPM

(Beats Per Minutes).

3. Sensor suhu berbasis inframerah yang akan mengukur

suhu tubuh pada dahi seseorang atau biasa disebut

dengan pengukuran suhu tubuh pada Arteri

Temporalis dalam satuan derajat celcius (oC).

4. Sensor alkohol yang akan mendeteksi kadar alkohol

pada nafas seorang pekerja dengan cara seorang

pengguna menghembuskan nafasnya melalui mulut

pada sensor tersebut, sehingga sensor akan mendeteksi

ada atau tidak kadar alkohol pada hembusan nafas

tersebut.

5. SIAKSEN dapat menentukan kondisi kesehatan

seseorang dari hasil pengukuran detak jantung, suhu

tubuh dan kandungan alkohol yang akan dilakukan

dengan menggunakan metode klasifikasi.

6. Pengunci palang pintu (Door Lock) akan membuka

jika kondisi kesehatan pekerja sesuai dengan standar

yang telah ditentukan dan door lock akan tetap

mengunci bila kondisi kesehatan pekerja tidak sesuai

dengan standar yang telah ditentukan.

7. Tegangan input/tegangan kerja untuk menghidupkan

sistem adalah sebesar 12 Volt DC 2 A. dengan

perhitungan sebagai berikut (galat 10%) :

Menentukan

Permasalahan

Menentukan

Spesifikasi

Alat

Perancangan

Implementasi Verifikasi/

Pengujian

3

Tabel 1. Konsumsi Daya

Komponen/Modul Tegangan

(V)

Arus

(mA)

Daya

(mWatt)

Sensor Alkohol 5 68.75 343.75

Sensor Suhu 5 10.42 52.08

Sensor Detak

Jantung

5.5 1.83 10.08

Solenoid Door

Lock

12 650 7,800

RFID 3.3 1.79 5.90

Microcontroller 5.5 0.09 0.50

Modul WiFi 3.6 51.00 183.60

Buzzer 8 20.00 160.00

LCD 3.5 inchi 3.3 120.45 397.49

Sensor Jarak 0.39 0.00 0.00

Total 924.33 8,953.4

Supply Total 12 V 2 A 24 Watt

Jika error ± 10% maka dihasilkan range daya dan arus

yang digunakan adalah sebesar

Itotal = ± (0.83 -- 1.15) A

Ptotal = ± (8.06 -- 9.85) Watt

8. Hasil pengukuran detak jantung, suhu tubuh dan

kandungan alkohol serta keterangan kondisi kesehatan

akan ditampilkan pada Liquid Crystal Display (LCD)

yang berukuran 3.5 Inchi.

9. Estimasi penggunaan produk perorangan dilakukan

dalam waktu ±1 menit dengan rincian sebagai berikut :

Tabel 2. Estimasi Waktu Penggunaan

Pelaksanaan Waktu (detik)

Tag Identitas 2

Cek Suhu Tubuh 3

Cek Alkohol 3

Cek Detak Jantung 20

Penentuan Kelayakan Kerja 2

Respon Doorlock 2

Pengguna Masuk 3

IR Sensor Respon 2

Respon Doorlock 2

Transisi Pengguna 4

Jumlah 43

Didapatkan waktu penggunaan selama 43 detik

kemudian diambil waktu penggunaan 1

menit/pengguna. Kemudian rata-rata pekerja datang ke

area kerja mulai dari ±20 menit sebelum waktu kerja,

maka diperoleh satu produk akan bisa digunakan oleh

20 pengguna.

Tabel 3. Estimasi Banyaknya Pengguna

Jumlah Produk Banyak Pengguna

1 20

2 40

3 60

4 80

5 100

10. Sensor jarak digunakan sebagai pendeteksi pintu yang

sudah berputar sebesar 90o sebagai representasi bahwa

pekerja sudah masuk, kemudian dilanjutkan dengan

terusan respon door lock yang akan mengunci kembali.

D. Kebutuhan Software

1. Software Arduino IDE, digunakan untuk membuat

suatu rancangan atau sketsa program pada papan

Arduino.

2. Proteus, digunakan sebagai simulator rangkaian yang

akan dibuat.

3. Microsoft Office, digunakan untuk membuat dokumen.

4. Sketchup, digunakan untuk mendesain bentuk

hardware secara tiga dimensi.

E. Implementasi Alat

Hasil implementasi alat berdimensi kotak dan berwarna

hitam Biru Hijau serta diberi nama SIAKSEN (Sistem

Akses Kontrol Kesehatan).

Gambar 4. Bentuk Box SIAKSEN

Packaging dibuat berupa box dengan ukuran luar: 160

x 130 x 40 mm3, ukuran dalam: 155 x 120 x 37 mm3,

berbahan plastik dan berwarna hitam dengan berat sekitar

300gram. Isi dari box ini adalah semua komponen

hardware yang terdapat pada subsistem kecuali doorlock,

IR sensor dan pintu putar. Kemudia terdapat pipa pendek

yang diguanakan untuk penempatan sensor suhu.

4

IV. PENGUJIAN

A. RFID PN532 dan Buzzer KY-012

Pada bagian keamanan digunakan RFID PN532 sebagai

pembaca kartu identitas pengguna. Pada tahap bab ini akan

dilakukan beberapa pengujian diantaranya :

- RFID membaca nilai Hexa ID Card

- Buzzer berbunyi ketika RFID membaca ID Card

Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa :

Tabel 4. Jenis dan Code ID Card pada ID Card

Gambar 5. Tampilan Serial Monitor Pembacaan 4 Kartu

Identitas

Gambar 6. ID Card yang Digunakan

Dari pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

pengujian berhasil dilakukan dengan membaca code id card

pada setiap kartu yang digunakan. Kemudian buzzer berhasil

hidup ketika ID Card terbaca. Namun ketika kartu yang tidak

terdaftar maka buzzer akan berbunyi cukup lama dan LCD

menampilakan informasi bahwa “ID Card Anda Belum

Terdaftar”.

B. Sensor GY906-MLX90614

Pada bagian pembacaan suhu tubuh digunakan Sensor

GY906-MLX90614. Pada tahap bab ini akan dilakukan

pengujian berupa banding pengukuran dengan Termometer

yang sudah dipasarkan yaitu dengan merk Microlife

Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa :

Gambar 7. Hasil Pengujian Sensor Suhu MLX90614 vs

Termometer Microlofe

Gambar 8. Termometer Microlife dengan Tampilan Suhu

Ruang

Pengukuran suhu menggunakan SIAKSEN dibandingkan

dengan Termometer yang sudah dipasarkan dengan merk

Microlife tidak jauh beda dan hanya memiliki galat error

sebesar 0.39%

C. Sensor Pulse

Pada bagian pembacaan detak jantung digunakan Sensor Pulse.

Pada tahap bab ini akan dilakukan pengujian berupa banding

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SIAKSEN 35.235.636.235.7 36 36.136.335.435.735.7

Termo. Microlife 35.535.6 36 35.736.236.236.235.635.535.6

0

10

20

30

40

Suh

u (

°C)

Hasil Pengujian Sensor Suhu

MLX90614 vs Termometer

MicrolofeNo Jenis

ID

Card

Code ID Card Keterangan

1 RFID

Card 1

E9 5B B5 98 Belum Terdaftar

2 RFID

Card 2

22 3E 71 34 Belum Terdaftar

3 KTP

Ikhwan

04 76 5A 22 97 2C 80 Sudah Terdaftar

4 RFID

Card 3

27 FC FB 52 Sudah Terdaftar

5

pengukuran dengan Finger Pulse Oximeter yang sudah

dipasarkan yaitu dengan merk Generar Care.

Gambar 9. Hasil pengukuran Detak Jantung dibanding dengan

Finger Pulse Oximeter

Hasil pengujian menunjukkan pengukuran detak jantung

menggunakan :

SIAKSEN = 78 /Menit

Finger Pulse Oximeter = 80 /Menit

Pada gambar diatas dapat dilihat hasil pengukuran detak

jantung seseorang, yang memiliki nilai error, karena hasil

dimenunjukkan nilai yang tidak wajar yaitu pada detik ke 47 –

51, karena nilai sebenarnya terdapat pada detik ke 44 – 46 dan

53 – 59.

Gambar 10. Grafik Hasil Pengujian Pulse Sensor

Pada tabel 1.4 dapat dilihat bahwa perbandingan antara

pengukuran menggunakan SIAKSEN dengan Pulse Oximetry

.memiliki galat yang kecil yaitu sebesar 2.26%

D. Sensor MQ-3

Pada bagian pembacaan kadar alkohol digunakan Sensor MQ-

3. Pada tahap bab ini akan dilakukan pengujian berupa banding

pengukuran dengan kadar alcohol yang sudah tertera pada

minuman tertentu yang sudah perjual belikan yaitu alcohol

70%, Angker, Sempurna dan Mcdonald.

Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa :

Tabel 7. Hasil Pengujian Sensor MQ-3

Jenis Pengujian Rata-

rata

Nilai

Baca

Sensor

Data Pengujian Nonalkohol 47

Data Pengujian Alkohol 70% Jarak 6cm 481.60

Data Pengujian Tapai Jarak ±6cm 119.40

Data Pengujian Makan Tapai (Setelah 5 Menit) 63.20

Data Pengujian Makan Tapai (Setelah 10 Menit) 53.80

Data Pengujian Durian Jarak ±6cm 127.60

Data Pengujian Makan Durian (Setelah 5 Menit) 103.20

Data Pengujian Makan Durian (Setelah 10 Menit) 86.60

Data Pengujian Orang Mulai Mabuk 298.80

Dari hasil pengujian diatas dapat diklasifikasikan berdasarkan

kondisinya yaitu sebagai berikut (Galat 10%) :

Tabel 1.7. Klasifikasi Hasil Pengujian

Klasifikasi Kondisi Range

Rendah Alkohol ≤ 115

Sedang 116 ≤ Alkohol ≤ 270

Tinggi Alkohol ≥ 271

E. Solenoide Doorlock dan Sensor IR

Pada pengujian subsistem pintu puntar yang dilakukan adalah :

1. Pengukuran tegangan dan arus pada solenoid doorlock

2. Cek respon Solenoide Doorlock ketika sistem

menyatakan “Layak Kerja” dan “Layak Kerja

(Istirahat)”.

3. Cek respon Solenoide Doorlock ketika sistem

menyatakan “Tidak Layak Kerja”.

4. Cek jagkauan jarak pembacaan penghalang oleh sensor

IR

5. Cek Integrasi Sensor IR dengan Solenoide Doorlock

dengan tampilan Serial Monitor.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SIAKSEN 71 80 83 76 69 68 70 78 80 76

Oximetry 70 80 81 74 71 66 69 80 83 78

0

20

40

60

80

100

Axi

s Ti

tle

Hasil Pengujian Pulse Sensor

6

Dari pengujian yang dilakukan maka diperoleh

1. Pengukuran tegangan dan arus pada solenoid doorlock

Gambar 11. Grafik Hasil Pengujian Tegangan Solenoide

Doorlock

a) Gambar 12. Grafik Hasil Pengujian Arus Solenoide Doorlock

Gambar 13. Grafik Hasil Pengujian Daya Solenoide Doorlock

Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa tegangan rata-

rata sebesar 9.63V, arus rata-rata sebesar 0.75A, dan rata-

rata daya sebesar 7.22W. hal ini menunjukkan bahwa alat

bekerja dengan baik.

2. Cek respon Solenoide Doorlock ketika sistem

menyatakan “Layak Kerja” dan “Layak Kerja

(Istirahat)”.

Gambar 14. Hasil Pengujian Respon Doorlock ketika

Kondisi “Layak Kerja”

Dari hasil pengujian respon doorlock dapat membuka ketika

kondisi “Layak Kerja” dan kondisi “Layak Kerja

(Istirahat)”.

3. Cek respon Solenoide Doorlock ketika sistem

menyatakan “Tidak Layak Kerja”.

Gambar 15. Hasil Pengujian Respon Doorlock ketika

Kondisi “Tidak Layak Kerja”

Dari hasil pengujian respon doorlock tetap terkunci

ketika kondisi “Tidak Layak Kerja”. Sehingga

pengguna tidak bisa masuk kedalam area kerja.

4. Cek jagkauan jarak pembacaan penghalang oleh

sensor ultrasonic

Gambar 16. Grafik Hasil Pengujian Jarak pada Sensor

Ultrasonik HC-SR04

5. Cek Integrasi Sensor IR dengan Solenoide Doorlock

dengan tampilan Serial Monitor.

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tega

nga

n (

V)

Pengujian ke-

Tegangan

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Aru

s (A

)

Pengujian ke-

Ar…

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Day

a (W

)

Pengujian ke-

Daya

0

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Jara

k (c

m)

Pengujian ke-

Jarak

7

Gambar 17. Tampilan Serial Monitor Hasil Pengujian

Sistem Penguncian Pintu Putar

Dari ke empat macam pengujian yang dilakukan dapat

disimpulkan bahwa semua pengujian berhasil dilakukan

sesuai dengan perancangan awal. Dengan kesimpulan akhir

hasil pengujian dari subsistem penguncian pintu putar

sebagai berikut.

Tabel 8. Hasil Pengujian

Keterangan Hasil Pengujian

Tegangan Rata-rata 9.63 V

Arus Rata-rata 0.75

Daya Rata-rata 7.22

Kondisi “Layak Kerja” Solenoide Open

and Lock Back

Kondisi “Layak Kerja (Istirahat)” Solenoide Open

and Lock Back

Kondisi “Tidak Layak Kerja” Solenoide Stay

Locked

Jarak Pembacaan Sensor

Ultrasonik HC-SR04

4.35cm

V. SIMPULAN

Subsistem identity reader berhasil diimplementasikan dan

pengujian menunjukkan bahwa sistem berjalan dengan baik

yakni sistem dapat membedakan kartu yang sudah didaftarkan

dan yang belum didaftarkan sehingga pengguna harus

menggunakan kartu yang sudah didaftarkan ketika akan

mengakses SIAKSEN.

Subsistem akuisisi data berhasil diimplementasikan dan

pengujian menunjukkan bahwa sistem berjalan dengan baik

mulai dari pengukuran suhu tubuh yang memiliki galat sebesar

0.39%, pengukuran alkohol pada hembusan nafas didapat

klasifikasi yaitu tinggi, sedang dan rendah, dan pengukuran

detak jantung yang memiliki galat sebesar 2.26%.

Subsistem penguncian pintu putar berhasil diimplementasikan

dan pengujian menunjukkan bahwa sistem berjalan dengan

baik, dimana daya rata-rata yang digunakan yaitu sebesar 7.22

Watt. Pada sensor ultrasonik yang digunakan sebagai

pendeteksi jarak, bekerja dengan baik yakni memiliki nilai rata-

rata pembacaan sebesar 4.35 cm pada setpoint 4cm.

Semua subsistem berhasil diintegrasikan sesuai dengan

spesifikasi yang dijanjikan. Namun pada saat listrik padam

maka sistem akan padam, dikarenakan belum ada sistem

pencadangan energi berupa baterai pada alat SIAKSEN.

REFERENSI

[1] Riyadina Woro, 2007, Kecelakaan Kerja Dan Cedera

Yang Dialami Oleh Pekerja Industri Di Kawasan

Industri Pulo Gadung Jakarta, Jurnal Kelompok

Penelitian Penyakit Tidak Menular Lainnya dan

Cedera, Puslitbang Biomedis dan Farmasi,

Balitbangkes, Departemen Kesehatan RI, Jakarta

Pusat, Indonesia

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

Microlife, "NC 150 BT Non Contact Thermometer,"

Widnau.

chinaautech, "Handheld Pulse Oximeter," Chongking.

N. P. Y. N, J. Pebralia, Y. C. Dewi and Hendro, "Studi

Penerapan Sensor MLX90614 Sebagai Pengukur Suhu

Tinggi secara Non-kontak Berbasis Arduino dan

Labview," Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan

Pembelajaran Sains 2015 (SNIPS 2015) , p. 89, 2015.

A. S. Ma’arif, J. D. Susatyono and B. Suhartono,

"Sistem Deteksi Kadar Alkohol Di Dalam Tubuh

Manusia Dengan Sensor MQ-3 Berbasis Arduino,"

Jurnal Elektronika Dan

Komputer , vol. 10, no. 1, p. 4, 2017.

P. Karina and A. H. Thohari, "Perancangan Alat

Pengukur Detak Jantung Menggunakan Pulse Sensor

Berbasis Raspberry," Journal of Applied Informatics

and Computing (JAIC) , pp. 58-59, 2018.