Sistem Peringatan Dini Gangguan Komunikasi SCADA                                                     Angga Rajasa         ...
saat ini, SCADA telah banyak diimplementasikan dalam              2.1. RTU (Remote Terminal Unit)proses industrial, utilit...
juga sudah menyediakan EUA dengan interface yang              menghilangkan lisensi hak paten dari perangkat lunak itumuda...
Gambar 3 Flowchart Program Robot5.2. Setting Modem dan Gammu      Hampir keseluruhan modem GSM dapat digunakanuntuk implem...
Alarm SMS gangguan komunikasi ini akan berhenti                                                            sampai dengan R...
1.  Sistem ini menambah fitur dari sistem SCADA                                                                       eksi...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Early Warning for SCADA Communication Fault

1,069

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,069
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
48
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Early Warning for SCADA Communication Fault

  1. 1. Sistem Peringatan Dini Gangguan Komunikasi SCADA Angga Rajasa Seksi Teknologi Informasi Bagian SCADA & Telekomunikasi PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Tengah & DI Yogyakarta Area Pengatur Distribusi Semarang Email : angga.rajasa@pln.co.idAbstrak dioptimalkan sebagai sarana untuk penerimaan informasiPada era teknologi informasi yang semakin maju saat ini yang cepat dan tepat.menyebabkan banyak orang beralih dari teknologi Sebagai perusahaan penyedia energi kelistrikankomputerisasi menjadi teknologi mobile. Semakin tingginya tingkat nasional, Perusahaan Listrik Negara (PLN) dituntutmobilitas seorang pegawai mengharuskan pegawai untuk untuk terus meningkat kepuasan pelayanan pelanggan.selalu mendapatkan informasi terbaru dengan bukan lagi Salah satu pemanfaatan teknologi perangkat seluler yangmengakses internet tetapi informasi sudah harus sampai umum dipakai dalam PLN adalah informasi tentangpada perangkat mobile secara cepat dan real-time. gangguan penyaluran energi listrik. Karyawan yang beradaInformasi gangguan termasuk gangguan SCADA harus di pelayanan jaringan listrik harus cepat mengetahuisegera diketahui oleh para pegawai sehingga gangguan informasi adanya gangguan jaringan listrik. Informasi yangtersebut cepat ditangani khususnya oleh tim piket tampil yang dapat diperoleh dari karyawan berupa SMSgangguan. PMT (Pemutus Tegangan) Trip dalam hal ini adalah PMT untuk outgoing feeder 20 kV.Sistem informasi gangguan komunikasi dibangun dengan Semakin cepat informasi gangguan yang diperolehmengembangkan program otomatis berbasis bahasa artinya perusahaan semakin cepat dapat memberikanpemrograman PHP. Program tersebut melakukan test penjelasan kepada pelanggan mengenai penyebabkomunikasi (ping) dengan masing-masing RTU yang gangguan. SCADA (Supervisory Control and Datatersedia fitur IP-based dengan rentang waktu 1 menit Acquisition) selain berfungsi untuk mempercepatsekali. Ketika terjadi alarm komunikasi, sistem tersebut penormalan gangguan dapat juga berfungsi mengirimkanmenyimpan ke dalam basisdata sebagai fungsi logging. informasi berupa gangguan jaringan (PMT Trip) kepadaApabila diketemukan alarm melebihi waktu, sistem akan user sistem dengan melalui metode SMS Gateway.mengirim informasi tersebut melalui metode SMS Gateway Sistem SCADA menuntut tingginya performansimenggunakan Gammu yang sudah terintegrasi dengan komunikasi antara master station dengan perangkat dibasisdata yang ada. lapangan yaitu RTU (Remote Terminal Unit). Dalam keadaan kasus adanya gangguan komunikasi dalam sistem,Hasil yang diharapkan dari inovasi ini, tim piket gangguan upaya untuk memulihkan gangguan jaringan distribusi jugasegera melakukan aksi untuk perbaikan gangguan berimbas menjadi lama yang artinya Dispatcher sistemkomunikasi. Selain itu, dengan meminimalisir waktu harus meminta operator untuk memasukkan PMT secaraperbaikan gangguan komunikasi SCADA diharapkan manual. Dalam keadaan seperti ini nilai performansi untukkegagalan kontrol remote PMT bisa diminimalisir dan gangguan distribusi khususnya SAIDI (System Averageyang terakhir dapat memperbaiki waktu SAIDI (System Interruption Duration Index) juga akan semakin tinggiAverage Interruption Duration Index) yang diakibatkan padahal PLN dituntut setiap tahun untuk menurunkan nilaioleh gangguan komunikasi. performansi SAIDI. Salah satu kelemahan SCADA yang ada di APDKata Kunci : teknologi bergerak, gangguan komunikasi, (Area Pengatur Distribusi) Semarang adalah tidakRTU, SCADA, SMS Gateway tersedianya fitur mengirim informasi adanya gangguan komunikasi RTU. Informasi ini menjadi penting adanya1. Pendahuluan untuk menjadi early warning kepada petugas gangguan . Perusahaan yang selalu responsif atas perubahan untuk segera menormalkan gangguan komunikasi. Padasuasana yang terjadi akan cepat memenangkan persaingan akhirnya dengan menurunkan gangguan komunikasi,kompetisi bisnis. Perencanaan dan penggunaan teknologi support untuk pemulihan jaringan menjadi semakin cepatinformasi yang tepat akan sangat membantu perusahaan yang berimbas pada turunnya nilai SAIDI.dalam mempertahankan pelanggan serta meningkatankepuasan pelanggan terhadap pelayanan. Semakin majunya 2. SCADAteknologi, orang bergerak meninggalkan dari teknologi SCADA telah banyak digunakan pada berbagaipasif seperti komputer menjadi teknologi bergerak seperti macam industri selama pada industri tersebut terdapattelepon seluler. Telepon seluler sebagai perangkat bergerak sistem kontrol yang digunakan untuk memonitor peralatan,terus menyertai para karyawan dimanpun berada harus bisa fungsi switching dan sebagainya. Dalam industri modern 1
  2. 2. saat ini, SCADA telah banyak diimplementasikan dalam 2.1. RTU (Remote Terminal Unit)proses industrial, utilitas publik seperti penyedia listrik dan RTU adalah sebuah perangkat elektronikair, pengaturan lalu lintas seperti kereta api atau lampu lalu mikroprosesor terkontrol sebagai interface dari sistemlintas dan masih banyak lagi. Sistem SCADA dapat SCADA dengan menyalurkan data telemeter, telesignal danmenghemat waktu sebab peralatan dapat dikontrol sejauh telekontrol dengan menggunakan pesan (frame) dari ruangmungkin dari ruang kontrol utama selama master SCADA kontrol menuju perangkat yang ada di lapangan.dapat berkomunikasi dengan peralatan yang ada di Perangkat RTU dapat berkomunikasi dengan berbagailapangan. macam protokol SCADA seperti Modbus, DNP3.0, IEC Secara sederhana, alur sistem SCADA adalah 61850, ICCP dan sebagainya dengan melalui mediamengumpulkan dan menjalankan semua informasi telemetri komunikasi seperti Serial RS-232, RS-485 , RS-422 , mediadi lapangan seperti mengirimkan perintah kepada peralatan, UTP (Ethernet) bahkan melalui media udara seperti GPRSkemudian meminta kembali hasil perintah tersebut kepada (Global Packet Radio System).pusat sistem SCADA dengan membawa data-data Dalam implementasinya untuk mengendalikan suatuinformasi penting. Visualisasi Sistem SCADA dapat dilihat perangkat elektronik, di dalam RTU ada fitur DO (Digitalpada Gambar 1. Output) yang fungsinya menggerakkan fungsi switch on/off Beberapa keuntungan dari penggunaan dari sistem suatu perangkat. Selain itu juga terdapat fitur DI (DigitalSCADA adalah Input) untuk memonitor status switch, relay proteksi dan 1. Master dapat merekam dan menyimpan data yang juga AI (Analog Input) untuk memonitor perkembangan sangat besar. telemetering seperti beban atau frekuensi. 2. Data dapat ditampilkan dalam bentuk visual dalam RTU berbeda dengan PLC (Programmable Logic komputer HMI sesuai user SCADA yang Controller) karena pada kenyataannya RTU lebih cocok diinginkan. digunakan untuk menggunakan telemetri yang lebih luas 3. Data dapat dilihat darimana saja sehingga tidak bahkan sering menggunakan media udara, sedangkan PLC perlu visit ke lapangan untuk melihatnya. lebih cocok digunakan untuk area yang lebih kecil seperti 4. Data fisik yang ada di lapangan dikumpulkan pada pembangkit, lini produksi pada pabrik. PLC menjadi satu dalam satu kesatuan sistem secara real- menggunakan protokol IEC-61131 sedangkan RTU lebih time. banyak untuk berkomunikasi dengan berbagai protokol. Gambar 1 Sistem SCADA Sederhana3. SMS Gateway UEA untuk berkomunikasi dengan SMSC (Short Message SMS Gateway adalah suatu platform yang Service Center) atau SMS platform untuk menghantar danmenyediakan mekanisme untuk EUA (End User menerima pesan SMS dengan sangat mudah karena SMSApplication) menghantar dan menerima SMS dari peralatan Gateway akan melakukan semua proses dan koneksimobile (Telepon Seluler, PDA ) melalui SMS Gateway dengan jaringan operator GSM. SMS Gateway biasanyashortcode (contoh : 9221). SMS Gateway membolehkan2
  3. 3. juga sudah menyediakan EUA dengan interface yang menghilangkan lisensi hak paten dari perangkat lunak itumudah dan standar. sendiri. EUA dapat berupa berbagai aplikasi yangmemerlukan penggunaan SMS seperti berbagai aplikasi 4. Diagram Desainweb yang telah banyak menggunakan SMS (free sms, Secara sederhana, sistem ini mengharuskan setiappendaftaran, konfirmasi melalui SMS, informasi terkini, perangkat RTU yang ada di SCADA harus ethernet basedmedia promosi, aplikasi perkantoran). EUA melakukan atau IP-based yang terintegrasi dengan server robotkomunikasi dengan SMS Gateway melalui protokol komunikasi dengan begitu server akan terus memantauInternet (IP) menggunakan standard HTTP GET atau keadaan RTU secara live dan real-time.HTTPS untuk komunikasi yang lebih aman. Program robot yang ada akan berjalan setiap 1 menit3.1. Gammu untuk memantau komunikasi, selanjutnya apabila ada salah Gammu adalah sebuah perangkat lunak yang satu perangkat RTU yang mengalami gagal komunikasi,menggunakan perintah baris untuk kontrol terhadap telepon program robot kemudian melihat sistem setting untukseluler. Fungsi kontrol yang dimaksud adalah perintah minimal berapa menit harus dikirimkan. Apabila gangguantelepon, SMS, Manajemen buku telepon bahkan mengakses komunikasi RTU didapati lebih dari setting waktu yangsistem telepon itu sendiri. Gammu ditulis dalam bahasa C ditentukan, program robot akan memasukkan alarmyang terintegrasi menjadi sebuah library. Gammu sifatnya gangguan ke dalam SMS Gateway Gammu untukadalah perangkat lunak opensource yang artinya semua selanjutnya dikirimkan kepada user masing-masing yangorang berhak menggunakan secara gratis tanpa telah terdaftar. Visualisasi deskripsi pada bagian ini dapat dilihat gambar 2. Gambar 2 Diagram Desain Aplikasi membandingkan selisih waktu antara waktu saat5. Implementasi program robot berjalan dengan waktu pertama kali Berikut tahapan-tahapan implementasi untuk RTU mengalami RTO dan apabila selisih waktumembangun sistem peringatan dini gangguan komunikasi ada dalam tabel setting waktu, program akanSCADA. mengirimkan SMS melalui Gammu.5.1. Flowchart Program Robot 4. Dalam kondisi RTU yang sebelumnya mengalamiPenjelasan poin per poin berikut adalah untuk yang ada di RTO dan ketika program robot berjalan ternyatagambar 3. diketahui RTU sudah kembali kondisi normal, 1. Program robot akan berjalan dengan jalan maka sistem akan mengubah status RTU dalam melakukan test komunikasi (ping) terhadap database alarm logger menjadi normal. masing-masing RTU. 2. Apabila dalam melakukan test komunikasi ditemukan RTO (Request Time Out), program kemudian akan mengecek apakah ada data di dalam database logger dan apabila tidak ada, sistem kemudian memasukkan data ke dalam database alarm logger. 3. Kemudian apabila ada data dalam alarm RTU yang masih ada dalam sistem, sistem kemudian 3
  4. 4. Gambar 3 Flowchart Program Robot5.2. Setting Modem dan Gammu Hampir keseluruhan modem GSM dapat digunakanuntuk implementasi sistem ini asalkan modem tersebutdapat terkoneksi dengan port USB yang ada di komputer.Apabila modem sudah terbaca di komputer, maka akanterlihat pada gambar 4. Gambar 5 Konfigurasi Gammu 5.3. Program PHP Untuk pembuatan program, penulis menggunakan bahasa pemrograman yang telah dibentuk dalam file executable sehingga program tidak dipanggil melalui web. Untuk membuat executable program php, program PHP yang sudah dibuat dalam bentuk batch windows (*.bat) lalu dikonversikan menjadi file executable. 5.4. Job Scheduler Setelah program PHP dibuat dalam bentuk executable selanjutnya program tersebut dimasukkan ke Job Scheduler yang dimiliki oleh Sistem Operasi Windows kemudian Gambar 4 Modem Terkoneksi dengan komputer setting agar program berjalan otomatis sebanyak pengembang sistem inginkan. Penulis dalam hal ini Sedangkan untuk setting gammu, secara sederhana menggunakan waktu terminimal dalam Job Schedulercukup menyesuaikan dengan tampilan gambar di atas. Windows yaitu 1 menit artinya dalam waktu 1 menit sekaliGambar 5 berikut adalah setting di dalam konfigurasi program PHP yang sudah executable akan berjalan dengangammu yang disesuaikan dengan gambar di atas. sendirinya.4
  5. 5. Alarm SMS gangguan komunikasi ini akan berhenti sampai dengan RTU sudah dapat berkomunikasi dengan master. Alarm juga akan terus dikirim dengan melihat setingan waktu pengiriman alarm. Setingan waktu ini bisa disesuaikan dengan keinginan agar tidak terus-mengirim dalam waktu yang singkat. Perbandingan yang nyata antara sebelum dengan sesudah sistem ini diimplementasikan terhitung sejak bulan Juli 2011 adalah total gangguan komunikasi dapat terukur secara kuantitas (jam dan kali). Sebelumnya untuk mengukur berapa jam gangguan komunikasi SCADA, pegawai harus menghitung secara manual terhitung sejak laporan dibuat serta jam normal dengan berkordinasi dengan vendor penyedia komunikasi. Kondisi gambar grafik di bawah ini menunjukkan total gangguan komunikasi SCADA di seluruh wilayah APD Semarang. Gambar 6 Windows Scheduled Task6. Hasil Implementasi Gambar 7 adalah hasil SMS gangguan komunikasidari SMS Gateway. SMS tersebut hasil keluaran dari sistemGammu. Sistem SMS Gateway ini dapat memantau seluruh Gambar 9 Total Jam Gangguan per Bulankeadaan RTU secara real-time. Gambar 11 menunjukkan grafik untuk berapa kali semua RTU dalam sistem SCADA di APD Semarang mengalami gagal komunikasi. Tingginya jumlah gagal komunikasi tersebut, karena sistem juga menghitung gagal komunikasi sesaat (kedip) dari RTU. Pada bulan November terindikasi tinggi disebabkan adanya gangguan dari pihak penyedia vendor layanan komunikasi sehingga penyebabkan seluruh komunikasi RTU di APD Semarang mengalami lumpuh total. Gambar 7 Hasil SMS Gangguan Komunikasi Gambar 10 Total Prosentase Gangguan dibagi Total Jam dalam 1 Bulan Gambar 8 Hasil SMS Gangguan Komunikasi berikutnya 5
  6. 6. 1. Sistem ini menambah fitur dari sistem SCADA eksisting di APD Semarang yang sebelumnya tidak dapat memantau adanya gangguan komunikasi. 2. Sistem ini membantu petugas gangguan agar tidak terikat pada proses menunggu laporan adanya gangguan komunikasi namun petugas terlebih dahulu harus mengetahui adanya informasi tersebut. 3. Sistem ini tidak secara signifikan mengurangi kegagalan komunikasi tetapi lebih berperan meningkatkan awareness petugas gangguan Gambar 11 Total Kali Gangguan Komunikasi per Bulan terhadap adanya gangguan komunikasi. Dengan adanya sistem ini, total gagal komunikasi 4. Gangguan RTU tidak hanya disebabkan olehyang disebabkan oleh pihak ketiga bisa dihitung sehingga gangguan peralatan dari pihak vendor penyediakedepan juga dapat dilakukan re-negosisasi SLA (Service komunikasi tetapi bisa saja ada perangkat PLNLevel Agreement) untuk kehandalan komunikasi. Namun, yang padam di Gardu Induk seperti Trafo PStidak semua gangguan disebabkan oleh pihak ketiga, (Power Supply).gangguan komunikasi juga dapat disebabkan oleh adanya 5. Dengan adanya sistem ini, gangguan dapathilang tegangan untuk perangkat RTU contoh gangguan terekam dalam database logger alarm sehinggakubikel PS (Power Supply) yang ada di GI, gangguan ketika ada gagal kontrol dapat dilacakincoming feeder yang trip sehingga kubikel PS juga ikut penyebabnya.hilang tegangan atau UPS (Uninterruptible Power Supply) 7.2. Saranuntuk RTU yang rusak. Berikut adalah detail gangguan Berikut adalah beberapa saran agar pengembanganuntuk bulan November (Sample lebih dari 1 Jam) sistem kedepan semakin lebih baik. 1. Kedepan sistem harus dapat menghitung waktu respon gangguan. Hal ini penting agar efek kinerja sistem dapat terukur secara terhitung (tangible). 2. Harus ada metode pemisahan gangguan yang disebabkan vendor penyedia layanan komunikasi, gangguan trafo atau gangguan RTU sendiri. 8. Daftar Pustaka [1]. Clarke, Gordon. Reynders, Deon. 2004. Practical Modern SCADA Protocols. Burlington : British Library Cataloguing in Publication Data [2]. Wikipedia Internasional.2012. SCADA, Gambar 12 Sample Data Gangguan lebih dari 1 Jam <URL: http://en.wikipedia.org/wiki/SCADA > [3]. Wikipedia Internasional.2012. RTU (Remote Terminal Unit), <URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Remote_terminal _unit > [4]. Rosihanari.2009. Tutorial SMS Gateway, <URL: http://blog.rosihanari.net/setting- gammu-untuk-aplikasi-sms-gateway> [5]. Wikipedia Indonesia.2012. SMS Gateway, Gambar 13 Sample Data Gangguan lebih dari 1 Jam (Kali) <URL: http://id.wikipedia.org/wiki/SMS_Gateway>7. Kesimpulan dan Saran [6]. Gammu.2012. Gammu, <URL: Bagian ini berisi kesimpulan dari seluruh proses http://wammu.eu/gammu/>pengembangan sistem ini serta saran-saran untuk dimasamendatang.7.1. Kesimpulan Setelah dilakukan uji coba dan analisis terhadappengembangan sistem yang dibuat, maka dapat diambilbeberapa kesimpulan sebagai berikut:6

×