RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

7
Prosiding SENTIA 2016 Politeknik Negeri Malang Volume 8 ISSN: 2085-2347 C-116 RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT PENCEMARAN UDARA (GAS BUANG) CO/NO2 SECARA MOBILE BERBASIS WEB DI KOTA MALANG ) ABSTRAK Sektor transportasi memberikan kontribusi yang besar terhadap pencemaran udara perkotaan di beberapa kota besar di Indonesia. Sektor transportasi menyumbang 65% hingga 75% dari pencemar nitrogen oksida (NO2) dan 15% hingga 55% pencemar particulate matter (PM10). Dampak negatif bagi kesehatan dari pencemaran udara tersebut, antara lain sesaknya pernafasan, penglihatan mulai kabur, perut mual, gangguan syaraf, dan bila dalam konsentrasi tinggi dapat menimbulkan kematian. Hal tersebut di sebabkan oleh gas carbon monoksida (CO) dan nitrogen dioksida (NO2) yang melebihi ambang batas yang di ijinkan pada udara bebas. Sistem monitoring ini menggunakan sensor MQ7 dan MQ135 sebagai pendeteksi kadar udara (CO dan NO2) di udara bebas, kemudian pembacaan dari sensor diolah oleh mikrokontroler Arduino UNO. Untuk mengetahui lokasi dari kendaraan digunakan modul GPS sebagai penjejak, kemudian data longitude dan latitude dikirimkan ke Arduino UNO untuk diolah. Setelah itu, data GPS dan Sensor dikirimkan ke database melaui modul ethernet shield. Terakhir data dikirimkan ke android yang tampilan didalamnya berupa Maps ke user yang meminta. I PENDAHULUAN Pencemaran udara terutama di kota-kota besar telah menyebabkan turunnya kualitas udara sehingga mengganggu kenyamanan lingkungan bahkan telah menyebabkan terjadinya gangguan kesehatan. Menurunnya kualitas udara tersebut terutama disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil yang tidak terkendali dan tidak efisien pada sarana transportasi dan industri yang umumnya terpusat di kota-kota besar. Hasil penelitian di beberapa kota besar (Jakarta, Bandung, Semarang dan Surabaya) menunjukkan bahwa kendaraan bermotor merupakan sumber utama pencemaran udara (Bapedal,1992). Tujuan penelitian ini adalah masyarakat dapat mengetahui kadar pencemaran di suatu wilayah dan dapat menumbuhkan rasa peduli akan pentingnya menjaga kualitas udara serta pemerintah dapat melakukan pegawasan secara penuh terhadap besarnya kadar gas yang di buang ke lingkungan setiap hari Udara Udara merupakan campuran dari gas yang terdiri dari 78% nitrogen, 20% oksigen, 0,93 % argon,

Transcript of RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

Page 1: RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

Prosiding SENTIA 2016 – Politeknik Negeri Malang Volume 8 – ISSN: 2085-2347

C-116

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT

PENCEMARAN UDARA (GAS BUANG) CO/NO2 SECARA MOBILE

BERBASIS WEB DI KOTA MALANG

𝒎𝒐𝒄𝒉𝒂𝒎𝒎𝒂𝒅 𝒋𝒖𝒏𝒖𝒔𝟏)

𝑷𝒐𝒍𝒊𝒕𝒆𝒌𝒏𝒊𝒌 𝑵𝒆𝒈𝒆𝒓𝒊 𝑴𝒂𝒍𝒂𝒎𝒈𝟏

ABSTRAK

Sektor transportasi memberikan kontribusi yang besar terhadap

pencemaran udara perkotaan di beberapa kota besar di Indonesia. Sektor

transportasi menyumbang 65% hingga 75% dari pencemar nitrogen oksida (NO2)

dan 15% hingga 55% pencemar particulate matter (PM10). Dampak negatif bagi

kesehatan dari pencemaran udara tersebut, antara lain sesaknya pernafasan,

penglihatan mulai kabur, perut mual, gangguan syaraf, dan bila dalam konsentrasi

tinggi dapat menimbulkan kematian. Hal tersebut di sebabkan oleh gas carbon

monoksida (CO) dan nitrogen dioksida (NO2) yang melebihi ambang batas yang

di ijinkan pada udara bebas.

Sistem monitoring ini menggunakan sensor MQ7 dan MQ135 sebagai

pendeteksi kadar udara (CO dan NO2) di udara bebas, kemudian pembacaan dari

sensor diolah oleh mikrokontroler Arduino UNO. Untuk mengetahui lokasi dari

kendaraan digunakan modul GPS sebagai penjejak, kemudian data longitude dan

latitude dikirimkan ke Arduino UNO untuk diolah. Setelah itu, data GPS dan Sensor

dikirimkan ke database melaui modul ethernet shield. Terakhir data dikirimkan ke

android yang tampilan didalamnya berupa Maps ke user yang meminta.

I PENDAHULUAN

Pencemaran udara terutama di

kota-kota besar telah menyebabkan

turunnya kualitas udara sehingga

mengganggu kenyamanan

lingkungan bahkan telah

menyebabkan terjadinya gangguan

kesehatan. Menurunnya kualitas

udara tersebut terutama disebabkan

oleh penggunaan bahan bakar fosil

yang tidak terkendali dan tidak efisien

pada sarana transportasi dan industri

yang umumnya terpusat di kota-kota

besar. Hasil penelitian di beberapa

kota besar (Jakarta, Bandung,

Semarang dan Surabaya)

menunjukkan bahwa kendaraan

bermotor merupakan sumber utama

pencemaran udara (Bapedal,1992).

Tujuan penelitian ini adalah

masyarakat dapat mengetahui kadar

pencemaran di suatu wilayah dan

dapat menumbuhkan rasa peduli akan

pentingnya menjaga kualitas udara

serta pemerintah dapat melakukan

pegawasan secara penuh terhadap

besarnya kadar gas yang di buang ke

lingkungan setiap hari

Udara

Udara merupakan campuran

dari gas yang terdiri dari 78%

nitrogen, 20% oksigen, 0,93 % argon,

Page 2: RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

Prosiding SENTIA 2016 – Politeknik Negeri Malang Volume 8 – ISSN: 2085-2347

C-117

0,03% karbon dioksida, dan sisanya

terdiri dari neon, helium, metan dan

hidrogen. Udara dikatakan tercemar

apabila berbedanya komposisi udara

aktual dengan kondisi udara normal

dan dapat mendukung kehidupan

manusia.

Konsentrasi NOx

Nitrogen oksida adalah gas

yang tidak berwarna yang memiliki

sifat pada konsentrasi tinggi yang

dapat menimbulkan

keracunan.Nitrogen oksida sering

disebut dengan NOx karena oksida

nitrogen mempunyai 2 bentuk yang

sifatnya berbeda, yakni gas NO2 dan

gas NOx. Sifat gas NO2 adalh

berwarna dan berbau, sedangakn gas

NO tidak berwarna dan tidak berbau.

Konsentrasi CO

Gas karbon monoksida adalah

gas yang tidak berwarna, tidak

berbau, tidak berasa, dan tidak

merangsang.Hal ini menyebabkan

keberadaannya sulit dideteksi.

Padahal gas ini sangat berbahaya bagi

kesehatan karena pada kadar rendah

dapat menimbulkan sesak napas dan

pucat. Pada kadar yang lebih tinggi

dapat menyebabkan pingsan dan pada

kadar lebih dari 1.000 ppm dapat

menimbulkan kematian. Gas CO ini

berbahaya karena dapat membentuk

senyawa dengan hemoglobin

membentuk HbCO, dan ini

merupakan racun bagi darah.Oleh

karena yang diedarkan ke seluruh

tubuh termasuk ke otak bukannya

HbO, tetapi justru HbCO.

Sensor MQ7

MQ-7 adalah sebuah sensor

gas CO (karbon Monoksida) yang

cukup mudah penggunaannya. Sensor

ini sangat cocok untuk mendeteksi

gas CO denganjangkauan

pendeteksianya mulai dari 10 sampai

10.000 ppm (Part per Million).

Bentuk sensor ini mirip dengan

sensor MQ-3 yang digunakan untuk

mendeteksi alkohol.

Sensor MQ135

MQ-135 Air Quality Sensor

adalah sensor yang memonitor

kualitas udara untuk mendeteksi gas

amonia (NH3), natrium-(di)oksida

(NOx), alkohol/ ethanol (C2H5OH),

benzena (C6H6), karbondioksida

(CO2), gas belerang / sulfur-

hidroksida (H2S) dan asap / gas- gas

lainnya di udara. Sensor ini

melaporkan hasil deteksi kualitas

udara berupa perubahan nilai

resistensi analog di pin

keluarannya.

Page 3: RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

Prosiding SENTIA 2016 – Politeknik Negeri Malang Volume 8 – ISSN: 2085-2347

C-118

LCD (Liquid Crystal Display)

LCD adalah suatu jenis media tampil

yang menggunakan kristal cair

sebagai penampil utama. LCD sudah

digunakan di berbagai bidang

misalnya alat-alat elektronik seperti

televisi,kalkulator,atau pun layar

computer.

Arduino Ethernet Shield

Ethernet Shield menambah

kemampuan arduino board agar

terhubung ke jaringan komputer.

Ethernet shield berbasiskan cip

ethernet Wiznet W5100. Ethernet

library digunakan dalam menulis

program agar arduino board dapat

terhubung ke jaringan dengan

menggunakan arduino ethernet

shield.Pada ethernet shield terdapat

sebuah slot micro-SD, yang dapat

digunakan untuk menyimpan file

yang dapat diakses melalui jaringan.

Portable 3G/3.75G Wireless N

Router TP-Link TL MR3020

Merupakan Wireless Router

N memungkinkan pengguna untuk

berbagi koneksi mobile broadband

3G / 3.75G dengan keluarga dan

teman-teman di kereta, saat

berkemah, di hotel, hampir di mana

saja dalam jangkauan 3G. Dengan

menghubungkan modem 3G ke

router, hotspot Wi-Fi langsung siap

dipakai. Router ini mempunyai desain

dan ukuran yang mudah dibawa

dilengkapi Mini USB Port, yang

dapat dihubungkan ke Laptop atau

Power Adapter untuk digunakan

sebagai catu daya.

PHP ( Hypertext Preprocessor )

PHP adalah salah satu bahasa

pemrograman skrip yang dirancang

untuk membangun aplikasi web.

Aplikasi web adalah aplikasi yang

disimpan dan dieksekusi (oleh PHP

engine) di lingkungan web server.

Setiap permintaan yang dilakukan

oleh user melalui aplikasi klien (web

browser) akan direspon oleh aplikasi

web dan hasilnya akan dikembalikan

lagi kehadapan user. Dengan aplikasi

web, halaman yang tampil di layar

web browser dapat bersifat dinamis,

tergantung dari nilai data atau

parameter yang dikirim oleh user ke

web server.

GPS

GPS (Global Positioning

System) adalah system satellite

navigasi dan penentuan posisi yang

dimiliki dan dikelola oleh Amerika

Serikat. Sistem ini didesain untuk

memberikan posisi dan kecepatan

tiga-dimensi serta informasi waktu,

secara kontinyu di seluruh dunia

tanpa bergantung waktu dan cuaca,

kepada banyak orang secara simultan.

Pada saat ini, system GPS sudah

Page 4: RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

Prosiding SENTIA 2016 – Politeknik Negeri Malang Volume 8 – ISSN: 2085-2347

C-119

banyak diaplikasikan, terutama yang

terkait dengan aplikasi-aplikasi yang

menuntut informasi tentang posisi.

MySQL

MySQL adalah salah satu aplikasi

relatiom database management

system yang dapat digunakan pada

sebuah aplikasi sebagai tempat

penyimpanan data. MySQL dapat

digunakan dengan stabil tanpa

kendala di berbagai sistem operasi.

Open source MySQL didistribusikan

secara open source di bawah lisensi

General Public license, sehingga

dapat digunakan secara gratis. Untuk

dapat mengakses basis data MySQL

digunakan bahasa pemrograman

antara lain: bahasa pemrograman C,

C++, C#, bahasa pemrograman Eiffel,

bahasa pemrograman Smalltalk,

bahasa pemrograman Java, bahasa

pemrograman Lisp, Perl, PHP,

bahasa pemrograman Python, Ruby,

REALbasic dan Tcl. Sebuah

antarmuka ODBC memanggil

MyODBC yang memungkinkan

setiap bahasa pemrograman yang

mendukung ODBC untuk

berkomunikasi dengan basis data

MySQL. Kebanyakan kode sumber

MySQL dalam ANSI C

Modem

Modem adalah singkatan dari

Modulator-Demodulator. Modulator

merupakan bagian yang mengubah

sinyal informasi kedalam sinyal

pembawa dan siap untuk dikirimkan,

sedangkan Demodulator adalah

bagian yang memisahkan sinyal

informasi (yang berisi data atau

pesan) dari sinyal pembawa yang

diterima sehingga informasi tersebut

dapat diterima dengan baik. Modem

merupakan penggabungan kedua-

duanya, artinya modem adalah alat

komunikasi dua arah. Untuk proses

ini diperlukan perangkat pengirim

(transmitter), penerima (receiver)

dan media transmisi. Tetapi modem

lebih dikenal sebagai perangkat keras

yang sering digunakan untuk

komunikasi pada komputer.

XAMPP

Xampp adalah sebuah

software web server apache yang di

dalamnya sudah tersedia database

server MySQL dan dapat mendukung

pemrograman PHP. XAMPP

merupakan software yang mudah

digunakan, gratis dan mendukung

instalasi di linux dan windows.

Keuntungan lainnya adalah cuma

menginstal satu kali sudah tersedia

Apache Web Server, MySQL

Database Server, PHP Support (PHP

4 dan PHP 5) dan beberapa modul

lainnya.

Perencanaan system elektronik

Page 5: RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

Prosiding SENTIA 2016 – Politeknik Negeri Malang Volume 8 – ISSN: 2085-2347

C-120

Pada perencanaan system

elektronik terlebih dahulu dibuat

gambar rangkaian system yang

nantinya akan mempermudah untuk

proses pengerjaan system yang di

rancang.

Perencanaan software

Pada perencaan software sama

dengan perencanaan elektronik d

butuhkan gambar rangkaian untuk

memudahkan pengerjaan

Hasil dari penelitian

Hasil dari kegiatan ini

diuraikan sebagai berikut :

NO Nilai

ADC

Tegangan

potensiometer

(v)

1 0 0 V

2 0 0 V

3 0 0 V

4 138 0.8 V

5 239 1.2 V

6 413 2 V

7 603 3 V

8 831 4.1 V

9 1023 5 V

Hasil data ADC

Daftar pustaka

[1] Wardhana, W. A. 1995. Dampak

Pencemaran Lingkungan. Andi

Offset. Yogyakarta.

[2] Purnomohadi, S. 1995. Peran

Ruang Terbuka Hijau Dalam

Pengendalian Kualitas Udara di

DKI Jakarta. Disertasi. Program

Pascasarjana, IPB. Bogor.

[3]

http://buletinlitbang.dephan.go.i

d/index.asap. Dampak negatif

G

P

S

MQ

135 M

Q7

LC

D 1

6x

2

I2C

LC

D

5

V

9

V

SD

A SC

L

T

x R

x

A0

A1

ARDUINO

UNO

AKI

12

ARDUI

NO

UNO

ETHER

NET

SHIEL

D

ACC

ESS

POIN

T

LA

N

androi

d

MODEM

SENSOR

GAS

GPS

Page 6: RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

Prosiding SENTIA 2016 – Politeknik Negeri Malang Volume 8 – ISSN: 2085-2347

C-121

pencemaran udara diakses pada

20 Desember 2015

[4] Muliandhi, Puri. 2010. Rancang

Bangun Sistem Monitoring Tingkat

Pencemaran Udara (Gas Buang)

COx/NOx dengan Sensor TGS 2201.

Thesis, Jurusan Fisika ,

Universitas Diponegoro.

[5] Kurniawan, Haryadie .2010.

Pembuatan Software Sistem

Monitoring Tingkat Pencemaran

Udara (Gas Buang) COx/NOx

dengan Borland Delphi 7.0. Thesis,

Jurusan Fisika, Universitas

Diponegoro.

[6] http://www.chem-is-try.org

Senyawa Dari Gas di akses pada

20 Desember 2015

[7] http://www.chem-is-

try.org/artikel_kimia/kimia_ling

kungan /dampak-pencemaran-

nitrogen. Dampak Pencemaran

Nitrogen Pada Lingkungan

diakses pada 20 Desember 2015

[8] http://www.chem-is-

try.org/materi_kimia/karbon-

monoksida-co/.Karbon

monoksida diakses pada 22

Desember 2015

[9]

http://arduino.cc/en/Main/arduin

oBoardUno. Arduino UNO

diakses pada 22 Desember 2015

Page 7: RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …

Prosiding SENTIA 2016 – Politeknik Negeri Malang Volume 8 – ISSN: 2085-2347

C-122