Embed Size (px)
Citation preview
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
i
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
ii
iii
iv
HALAMAN PERNYATAAN
DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR-
BENAR 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
v
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.
vi
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.
vii
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
viii
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
ix
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
x
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
xi
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
xii
PENUTUP ......................................................................................................... 94
5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 94
5.2 Saran ........................................................................................................ 95
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 96
LAMPIRAN ..................................................................................................... xvi
xiii
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
xiv
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
xv
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
xvi
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
xvii
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
xviii
Tabel 4.11 tabel sensor_detail ....................................................................... 72
Tabel 4.12 Pengujian Mandiri ....................................................................... 84
Tabel 4.13 Pengujian Penerimaan Sistem ...................................................... 86
1
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
2
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 bendung-
bendung 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)
3
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.
4
Untuk memperkuat latar belakang, penulis menyebarkan kuesioner kepada
30 responden mahasiswa semester 3A jurusan pendidikan kimia. Berikut hasil
kuesionernya :
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
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 ( 29Orang)
Diperlukan (1 Orang)
Kurang diperlukan (0Orang)
Tidak diperlukan (0 orang)
5
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
6
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.
7
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 mahasiswa dalam
menerapkan ilmu yang telah diterimanya.
8
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
9
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.
10
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 actor-
nya (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)
11
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)
12
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 Output
AT+CGAT Check for GPRS
network
‘0’ = not available,
‘1’ = available
AT+CSTT Setting APN (Access
Point Name),
username and
password.
OK or Error
13
AT+CIICR Bring GPRS to call
depending
configuration before
(AT+CSTT)
OK or Error
AT+CIFSR Returns the local IP
address.
IP,example :
100.43.22.99
AT+CIPSPRT=0 To set wheater echo
promt “>”
OK
AT+CIPSTART=” ” Start a TCP or UDP
connection
Conection OK or
Error
AT+CIPSEND Send the data over
TCP or UDP
OK or Error
ATD Dial the phone
number
OK or Error
AT+CMGS Send SMS (Short
Message Service)
OK or Error
14
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
15
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 Paru-Paru,
16
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
17
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, yang akan menghambat
18
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.
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
Keterangan :
eVs = nilai energi penghalang permukaan
19
beberapa gas yang berbahaya lainnya (www.futurlec.com/Datasheet/Sensor/MQ-
135.pdf).
Gambar 2.5 Rangkaian penyusun sensor Mq-135
20
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
21
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).
22
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
23
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.
24
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.
25
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
26
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 memicu pengembangan
aplikasi.
27
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
28
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
29
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 secara bersama-
30
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:
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
character Data Item (field)
record file database
31
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.
32
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 perintah-
perintah 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 halaman web. PHP dikenal
sebagai bahasa scripting yang menyatu 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.
33
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:
<?php dan ?>, atau <script language='php'>dan </script> , atau
<? dan ?> , atau <% dan %>
2. Tanda yang resmi dan paling banyak digunakan adalah yang
pertama, yaitu <?php dan ?>
3. Pada setiap akhir perintah, diakhiri dengan tanda titik koma ( ; )
34
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
35
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 Menggunakan
Mikrokontroler Arduino Uno Pada Pintu Air Depok
36
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.
37
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
38
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
39
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
40
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
41
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
42
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
43
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.
44
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 :
45
Gambar 3.1 Kerangka Pemikiran Penelitian
46
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 Kebocoran yang ada saat ini
menggunakan cara pendeteksian menggunakan 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
47
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
48
Gambar 4.2 Rich Picture Analisis Sistem yang Berjalan Skema 2
49
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
50
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.
51
Tabel 4.1 Cause and Effect (Analisis Sebab dan Akibat)
Problem (Masalah) Cause and Effects (Sebab dan
Akibat)
Penggunaan sistem pendeteksi
manual yang dapat
membahayakan kesehatan
manusia
Cause : Pendeteksi kebocoran gas
menggunakan indra penciuman dan
penglihatan
Effect : gas yang dihirup dapat
menyebabkan kerusakan paru-paru,
bersifat karsinogen bagi tubuh
bahkan kematian
Petugas laboratorium tidak dapat
mengingat kapan, siapa yang
melakukan dan kondisi apa yang
menyebabkan kebocoran gas
terjadi di laboratorium
Cause : Tidak ada orang atau sistem
yang mencatat kebocoran gas
Effect : Penyebab sering terjadi
kebocoran tidak dapat diketahui dan
dicatat.
52
Tabel 4.2 Opportunities (Kesempatan)
Opportunities
(Kesempatan)
Cause and Effects
(Sebab dan Akibat)
Sistem Pendeteksi dan
Pencegahan Kebocoran Gas
Cause : Sistem Informasi Peringatan
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
(Tujuan Sistem)
System Constraint
(Batasan Sistem)
Mendeteksi kebocoran gas
tanpa dideteksi oleh
manusia
1.1 Keterbatasan alat
pendeteksi kebocoran gas
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
53
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
54
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
55
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
56
Tabel 4.5 Identifikasi Use Case
Description Actor Use Case
Melakukan input kode program di
mikrokontroler sebagai sistem
tertanam
Admin Input Kode Program
Mengakses website laporan
kebocoran gas dan kualitas udara
Praktikan,
Laboran
Request Laporan
Kualitas Udara
Mendengarkan alarm, jika sistem
mendeteksi kebocoran gas
Praktikan,
Laboran
Dengar Alarm
Nomor handphone laboran telah di
sisipkan di sistem tertanam/
embedded system untuk menerima
notifikasi kebocoran gas secara
realtime
Laboran Terima notifikasi
telephone
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 :
57
Gambar 4.4 Use Case Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara
58
4.2.3 Deskripsi Use Case Tingkat Perancangan
Setiap use case pada Gambar diatas harus dideskripsikan dalam
dokumen yang disebut dokumen flow of event. Dokumen ini
mendefenisikan apa yang 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.
59
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
koneksi PC atau laptop
dengan mikrokontroler
Langkah 2 : membuat
kode program di aplikasi
IDE mikrokontroler
Langkah 3 : tekan tombol
upload
Langkah 4 :
Mikrokontroler
merespon “upload
telah berhasil” yang
ditampilkan di IDE
Bidang alternatif Alt-Langkah 1 : Jika kode program masih terdapat
kesalahan penulisan, maka IDE tidak akan
mengupload kode program
Postkondisi Mikrokontroler sudah bisa beroperasi
60
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
alamat website sistem
Langkah 2 : Mengisikan
username dan password
Langkah 3 : Klik tombol
login
Langkah 4 : Validasi
username, password
Langkah 5 : Sistem
akan menampilkan
data kualitas udara
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
61
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
62
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 adalah flowchart dibuat untuk
63
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”
64
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.
65
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.
66
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 laboratorium akan
menyelamatkan diri.
67
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,
68
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.
69
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 akan
mengirimkan notifikasi panggilan telephone kepada laboran.
5. Sequence Diagram Dengar Alarm
Gambar 4.12 Sequence Diagram Dengar Alarm
70
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
71
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
72
2. Tabel Deskripsi Tabel
Nama tabel : sensor_detail
Primary key : id_sensor
Foreign key : -
Tabel 4.11 tabel sensor_detail
73
4.2.8 Blok Diagram dari Perangkat Keras yang digunakan
Gambar 4.14 Blok Diagram dari Perangkat Keras yang Digunakan
74
4.2.9 Rancangan Interface
Pada tahap ini dilakukan perancangan tampilan (antarmuka) halaman-
halaman 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
75
b. Halaman Tampilan Laporan
Gambar 4.16 Rancangan Halaman Laporan
76
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
77
a. Kelembaban
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,
X : Suhu
Y : Rs/Ro
78
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.
79
4.3.1.3 Kalibrasi Sensor Gas LPG
a. Kelembaban
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.
X : Suhu
Y :Rs/Ro
80
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 :
81
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
82
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
83
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
84
Gambar 4.24 menjelaskan bahwa implementasi jaringan
komunikasi telephone dari mikrokontroler ke handphone
menggunakan jaringan provider telepon seluler.
4.3.4 Pengujian Mandiri (Testing)
Tabel 4.12 Pengujian Mandiri
N
o
Modul Prasyarat Hasil yang
diharapkan
Hasil Uji
coba
1 Mengirim data dari
mikrokontroler ke server
Membutuhkan
koneksi
internet
Data server ter-
update
OK
2 Mengirim peringatan
notifikasi panggilan
telephone dari
mikrokontroler ke
handphone admin
laboran
Membutuhkan
koneksi
jaringan seluler
Panggilan
telephone masuk ke
handphone admin
laboran
OK
3 Mikrokontroler
mengaktifkan kipas
penghisap udara
Sensor
mendeteksi
kebocoran gas
diatas ambang
Kipas penghisap
udara menyala
OK
85
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:
batas
4 Mikrokontroler
mengaktifkan alarm
peringatan
Sensor
mendeteksi
kebocoran gas
diatas ambang
batas
Alarm peringatan
menyala
OK
5 Melihat data kualitas
udara secara realtime di
website, link :
http://riset.rokusoft.com
Membutuhkan
koneksi
internet
Data yang dilihat
merupakan data
yang realtime
OK
6 Melihat laporan kualitas
udara per tanggal di
website: link :
http://riset.rokusoft.com/l
aporan.php
Membutuhkan
koneksi
internet
Data yang dilihat
merupakan data
rata-rata kualitas
udara perhari
Ok
86
Tabel 4.13 Pengujian Penerimaan Sistem
No Pengujian Penilaian
1 Fitur aplikasi secara
keseluruhan
Baik
2 Tampilan aplikasi Baik
3 Kestabilan aplikasi Baik
4 Kesesuaian data Baik
5 Kesesuaian dengan
kebutuhan
Baik
6 Kemudahan
penggunaan aplikasi
Baik
87
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.
88
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.
89
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.
90
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
91
Gambar 4.29 Tabel Kualitas Udara
Gambar 4.29 merupakan gambar detail dari laporan kualitas udara yang
yang dapat diakses berdasarkan tanggal.
92
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.
93
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.
94
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
95
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
96
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-internet-
things-privacy/150127iotrpt.pdf [10 Maret 2015].
Hermawan, Ari. 2002. Pemrograman dengan Java. [Online] Tersedia :
http://www.master.web.id/mwmag/issue/04/content/tutorial-java-
1/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
97
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.
98
Wahyono, Teguh. 2003. Sistem Informasi. Yogyakarta :Graha Ilmu
Whitten, Jeffrey L. System Analysis and Design Methods 7th ed. New York :
McGraw-Hill
xvi
LAMPIRAN
xvii
Lampiran 1 –Data Kelembaban
xviii
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
xix
7. Apakah laboran selalu berada di tempat atau berpindah-pindah ketika
sehari-hari?
Jawab : Berpindah-pindah, karena mengajar .
xx
Lampiran 3 – Kode Program Arduino
Arduino
#include <SoftwareSerial.h>
#include <String.h>
SoftwareSerial mySerial(7, 8);
/************************Define LPG******************/
#define MQ_2_PIN (A3) //define which analog input channel you are
going to use
#define RL_VALUE (1000) //define the load resistance on the board, in
kilo ohms
#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) //define how many
samples you are going to ke in the calibration phase
#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 (A1) //define which analog input channel
you are going to use
#define MQ135_DEFAULTPPM 100 //default ppm of CO2 for calibration
NH3
#define MQ135_DEFAULTRO 108251 //default Ro for
MQ135_DEFAULTPPM ppm of NH3
#define MQ135_SCALINGFACTOR 37.58805473 //NH3 gas value
xxi
#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()
xxii
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
xxiii
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 --- ");
xxiv
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();
xxv
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();
xxvi
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)
xxvii
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 )
xxviii
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*****************/
xxix
/********************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));
xxx
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)
xxxi
return (double)(pcurve[0] * pow(((double)rs_ro_ratio/ro), pcurve[1]));
/********************Tutup: Dapatkan PPM Amoniak*****************/
xxxii
Lampiran 4 – Surat SK bimbingan Skripsi
xxxiii
Lampiran 5 – Surat Pengantar Penelitian
