RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGKAT …
Transcript of 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,
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.
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
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
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
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
Prosiding SENTIA 2016 – Politeknik Negeri Malang Volume 8 – ISSN: 2085-2347
C-122