1. Sistem ini merancang implementasi jaringan sensor nirkabel untuk memantau parameter penting seperti tegangan, arus, dan kecepatan pada motor, generator, dan trafo di industri. 2. Sensor tegangan, arus, dan kecepatan dirancang untuk memberikan keluaran linier sesuai dengan masukan. Data dari ketiga sensor dikirim secara nirkabel ke komputer untuk memantau kinerja beban daya. 3. Pengujian menunjukkan bahwa sensor memberikan keluaran linier

1. 1
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK (WSN) UNTUK MONITORING
BEBERAPA PARAMETER PENTING YANG BERHUBUNGAN DENGAN
PERMASALAHAN DAYA SERTA KEPERLUAN PEMELIHARAAN
Harun Septiadi 1
, Ir. Anang Tjahjono, MT.2
,Ir. Suryono,MT. 2
1
Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Industri, 2
Dosen PENS-ITS
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Kampus ITS Sukolilo Surabaya 60111
Telp (+62) 031-59447280 .Fax (+62) 031-5946114
Harun_power_elin08@yahoo.com
ABSTRAK
Motor, generator dan trafo merupakan Peralatan yang sering digunakan dalam dunia industri. Pada proyek
akhir ini memonitoring motor, generator dan trafo menggunakan metode WSN (Wireless Sensor Network), dengan
metode ini proses monitoring dilakukan tanpa menggunakan kabel, karena pada sistem ini menggunakan RF(Radio
Frekuensi) module.
Fungsi utama dari aplikasi wireless sensor network adalah untuk mengambil data informasi hasil sensor dan
mempropagasikannya ke suatu collector point. Data yang ditransmisikan pada sensor network adalah data yang
didapatkan dari hasil sampling, seperti nilai tegangan, arus dan kecepatan.Dari dasar tersebut, maka dapat
dikembangkan sebagai obyek dari tugas akhir ini.
Dengan menggunakansistem wireless sensor network maka dibuatlah perencanaan system “ Implementasi Wireless
Sensor Network (WSN) untuk Monitoring Beberapa Parameter Penting yang Berhubungan dengan Permasalahan
Daya serta Keperluan Pemeliharaan”.
Pengiriman data secara nirkabel menggunakan RF modules dapat diandalkan, karena pada pengiriman 1000
data, hanya terjadi kehilangan data kurang dari 0.7 % dari data yang dikirim. RF modules mempunyai kehandalan
pada jarak pengiriman data yaitu pada jarak 300 meter masih dapat mengirim data tanpa losses. Output dari sensor
arus, tegangan, dan kecepatan cukup bagus karena perubahannya cukup linier dan sebanding dengan perubahan pada
sisi input.
Kata kunci: Monitoring, sensor dan komunikasi.
ABSTRACT
Motors, generators and transformers are usually used in industry. At this final project will be monitoring
motors, generators and transformers using WSN (Wireless Sensor Network), with this method of monitoring a
process carried out without using a cable, because the system uses RF (Radio Frequency) module. .
The main function of wireless sensor network applications is to retrieve data, on the results change sensors into a
collector point. The data is transmitted to the sensor network, data is got from the sampling results, such as the value
of voltage, current and speed. From the basic, it can be developed as an object of final project.
With a wireless sensor network then be made the planning system "Implementation of Wireless Sensor Network
(WSN) for Monitoring Some Important Parameters Associated with Power Problems and Needs Maintenance".
Transmitting data using RF module can be reliable, because for sending 1000 datas, it only loses data less
than 0.7 % from sent data. RF module is reliable to send data in distance, it can send data in distance 300 meters
without losing data.The Output of sensors are good enough,because it change proportionally to the input of sensors.
Keywords: Monitoring, sensor and communication

2. 2
1. PENDAHULUAN
Di dalam dunia industri penggunaan motor
sangat berperan penting bisa dikatakan sebagai
‘kuda kerja’nya industri sebab diperkirakan
bahwa motor-motor mengunakan sekitar 70%
beban listrik total di industri. Fungsi motor
dalam dunia industri antara lain memutar
impeller pompa, fan atau blower,
menggerakkan kompresor, sebagai proses
penggilingan, sebagai penggerak konveyor dan
sebagainya. Selain itu trafo dan generator juga
digunakan sebagai peralatan daya yang sering
digunakan dalam dunia industri. Ketiga alat ini
sangat berperan penting dalam proses
berjalannya kinerja dunia industri yaitu Motor,
Generator dan Trafo. Pada proyek ini
menggunakan metode WSN (Wireless Sensor
Network), dengan metode ini proses monitoring
dilakukan tanpa menggunakan kabel, karena
pada sistem ini menggunakan RF(Radio
Frekuensi) module.
Fungsi utama dari aplikasi wireless sensor
network adalah untuk mengambil data
informasi hasil sensor dan
mempropagasikannya ke suatu collector point.
Data yang ditransmisikan pada sensor network
adalah data yang didapatkan dari hasil
sampling, seperti nilai tegangan, arus dan
kecepatan. Ukuran data ini relative kecil dan
memerlukan bandwidth frekuensi radio yang
kecil pula dalam proses transmisinya.
Sistem jaringan sensor terintegrasi yang
berfungsi sebagai sistem peringatan dini yang
dapat mengambil data di sekitar di daerah yang
di pantau yang berbentuk fixed (tetap pada
daerah yang di pantau) sehingga di dapatkan
data yang lebih akurat karena mempunyai
tingkat resolusi yang lebih baik dan dapat
mengirimkan informasi secara terus menerus
Sistem ini sangat membantu suatu industri
untuk memonitoring beban daya industri antara
lain motor, generator dan trafo.
Dari dasar tersebut, maka dapat dikembangkan
sebagai obyek dari tugas akhir ini. Dengan
menggunakansistem wireless sensor network
maka dibuatlah perencanaan system “
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR
NETWORK (WSN) UNTUK MONITORING
BEBERAPA PARAMETER PENTING YANG
BERHUBUNGAN DENGAN
PERMASALAHAN DAYA SERTA
KEPERLUAN PEMALIHARAAN.
Dimana proses monitoring dari beban tersebut
menggunakan wireless sehingga semakin
mudah memahami kinerja dari motor dan
trafo, sehingga dapat dihasilkan suatu
sistem yang dapat memantau serta
mendeteksi kinerja beban daya industri
dan keperluan pemeliharaan.
2. PERENCANAAN
2.1 Perencanaan System
Tahap selanjutnya adalah perancangan
sistem secara garis besar. Pada tahap ini
dilakukan perancangan blok-blok apa saja
yang dibutuhkan untuk sistem yang akan
dibangun. Secara garis besar blok diagram
dirancang seperti pada Gambar 1.
Gambar 2.1. Blok diagram sistem
Dapat dilihat pada Gambar 1.1. bahwa
sistem terdiri dari 3 buah plan beban yang
dimonitoring yaitu motor, generator dan
trafo. Ketiga beban ini disensor dan
dimonitoring parameter-parameter penting
yang dibutuhkan. Parameter penting yang
di sensor dari motor dan generator adalah
tegangan, arus dan kecepatan. Sedang
untuk trafo adalah adalah tegangan dan
arus. Ketiga plan tersebut dibagi menjadi
3 node, node 1 untuk motor, node 2 untuk
generator dan node 3 untuk trafo. Setelah
mendapatkan data dari ketiga beban
tersebut maka data dikirimkan atau
dikomunikasikan secara wireless ke node
utama setelah itu diproses dan hasil dari
monitoring ketiga beban tersebut dapat
ditampilakan di computer atau laptop.

3. 3
2.3 Perencanaan Sensor Tegangan.
Sensor tegangan didesain dari penyearah
setengah gelombang yang memiliki masukan 3
fasa dan netral. Sensor ini diharapkan dapat
mengeluarkan keluaran tegangan 0-5V untuk
kondisi 0-220V pada keadaan sesungguhnya.
Desain rangkaian penyearah 3 fasa setengah
gelombang seperti pada Gambar 3.5.
100uF
10K
2K
R
S
T
N
Gambar 2.2. Desain Rectifier 3 fasa setengah gelombang
Gambar 2.3. Gambar simulasi Rectifier 3 fasa setengah
gelombang
Gambar 2.4. Hasil simulasi Rectifier 3 fasa setengah
gelombangsinyal
2.4 Perencanaan Arus
Untuk sensor arus kita menggunakan
ACS706ELC-20, Yang nantinya output dari
sensor ini akan disearahkan terlebih dahulu
untuk dapat dimasukan sebagai input pada
ADC mikrokontroller.
Gambar 2.5. Rangkaian Sensor arus
2.5 Sensor Kecepatan
Sensor kecepatan menggunakan rotary
encoder. Rotary encoder tersusun dari
suatu piringan tipis yang memiliki lubang-
lubang pada bagian lingkaran piringan.
LED ditempatkan pada salah satu sisi
piringan sehingga cahaya akan menuju ke
piringan. Di sisi yang lain suatu photo-
transistor diletakkan sehingga photo-
transistor ini dapat mendeteksi cahaya dari
LED yang berseberangan.
Gambar 2.6. Skema rotary encoder
Piringan tipis tadi dikopel dengan poros
motor, atau divais berputar lainnya yang
ingin kita ketahui posisinya, sehingga
ketika motor berputar piringan juga akan
ikut berputar. Apabila posisi piringan
mengakibatkan cahaya dari LED dapat
mencapai photo-transistor melalui lubang-
lubang yang ada, maka photo-transistor
akan mengalami saturasi dan akan
menghasilkan suatu pulsa gelombang
persegi. Gambar 1 menunjukkan bagan
skematik sederhana dari rotary encoder.
Semakin banyak deretan pulsa yang
dihasilkan pada satu putaran menentukan
akurasi rotary encoder tersebut, akibatnya
semakin banyak jumlah lubang yang dapat
dibuat pada piringan menentukan akurasi
rotary encoder tersebut.

4. 4
Gambar 2.7. Rangkaian tipikal penghasil pulsa pada rotary
encoder
3. PENGUJIAN DAN ANALISA
3.1. Pengujian sensor tegangan
Pengujian yang pertama adalah pengujian
sensor tegangan. Pengujian ini digunakan
untuk mengetahui kelinieran sensor
tegangan yang menggunakan trafo3fasa
penurun tegangan hubungan Y/Y. pada
pengujian ini digunakan Variac 3 fasa yang
dapat menghasilkan tegangan variable 3
fasa dari 0 hingga 240V.
Setiap tegangan fasa-fasa dari variac diukur
untuk mengetahui keseimbangannya.
Kemudian diukur juga tegangan keluaran
dari transformator Y/Y terhadap titik
netralnya. Pengukuran ini digunakan untuk
mengetahui linearitas dari keluaran sensor
terhadap perubahan tegangan input karena
keluaran sensor ini yang nantinya
dihubungkan ke mikrokontroler yang
kemudian diolah. Dari hasil pengujian,
didapatkan asil bahwa keluaran sensor
tegangan memiliki linieritas yang cukup
baik.
Gambar 3.1. dokumentasi sensor tegangan
Gambar 4.1. Grafik hasil sensor tegangan
3.2. Pengujian Sensor Arus
Pengujian yang kedua adalah
pengujian sensor arus . Sama dengan
pengujian pertama pada pengujian ini
digunakan untuk mengetahui
kelinieran sensor arus menggunakan
sensor ACS.
Gambar 3.2. Grafik hasil sensor arus
Berdasarkan grafiknya dapat
diketahui bahwa semakin besar nilai
arus maka semakin besar pula nilai
tegangan outpunya dan data yang
didapatkan cukup linier
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
210 212 214 216 218 220
R
S
T
1.4
1.6
1.8
2
0.45
1.35
2.25
3.15
4.05
4.95
Teganagan
Arus
Vout
Vdc
Vin

5. 5
3.3. Pengujian Sensor Kecepatan
Pengujian sensor kecepatan motor ditujukan
untuk mengetahui hasil pembacaan
kecepatan motor. Menggunakan Rotary
encoder.
Gambar 3.3. Rotary encoder pada plan
Gambar 3.4. Grafik hasil sensor kecepatan
Pada Grafik diatas menunjukkan perbandingan
antara tegangan dan kecepatan. Garis warna
biru merupaka penunjukkan kenaikan tegangan
diimbangi dengan kenaikan kecepatan.
Dari data yang didapat dan grafik hasil dari
sensor kecepatan hasilnya linier pada tegangan
antara 0-190. Semakin besar tegangan maka
semakin besar pula kecepatannya. Tetapi pada
saat tegangan mulai 285 dan kecepatan diatas
750 sensor kecepatan tidak bisa terdeteksi.
Kemungkinan dikarenakan dari gerakan dari
motor yang sangat cepat dan mengeluarakan
pulsa begitu cepat sehingga skaling dari
programnya belum presisi.
3.4. Kesimpulan
Dari Perencanaan, pembuatan, hingga
pengujian alat , dapat disimpulkan
bahwa:
1. Hasil pengukuran sensor-sensor pada
beban motor, generator dan trafo nilai
pembacaaanya cukup linier dan stabil.
 Sensor Tegangan.
Pada sensor tegangan, nilai parameter
tegangan input yang diukur mulai dari
363 – 380 volt dan pada pengukuran
tersebut didapatkan tegangan output DC
yang cukup linier. Pada saat 363
teagangan ouputnya 3.63 dan pada saat
380 tegangan output 3.8 volt. Sehingga
hasil yang cukup linier ini bisa
disampling pada program cukup mudah.
 Sensor Arus.
Pada sensor arus nilai parameter
merupakan nilai perbandingan arus yang
terukur dan nilai tegangan output yang
diolah oleh mikrokontroler. Hasil yang
didapatkan cukup linier yaitu pada saat
arus mulai 0.45- 4.95 A nilai
tegangannya 1.63- 1.95 Vdc.
 Sensor Kecepatan.
Pada sensor kecepatan hanya dapat
mendeteksi kecepatan maksimal 750
Rpm dan diatas kecepatan tersebut sensor
ini tidak dapat mendeteksi, hal ini
dikarenakan pemilihan sensor kecepatan
yang kurang sensitif dengan kecepatan
tinggi dan scaling dari programnya
belum presisi pada saat nilai kecepatan
tinggi.
2. Alat dari Proyek akhir ini dapat
diaplikasikan untuk mengetahui
Keadaan dari plan yang dimonitoring
sehingga dapat diketahui performa dari
setiap plan setiap waktu pada saat
dioperasikan.
3. Hard eksekusi apabila terjadi over atau
under dari nilai parameter yang terukur
yaitu tegangan, arus atau kecepatan maka
user yang harus mematikan secara
manual karena pada proyek akhir ini
hanya sekedar memonitoring ketiga plan
secara jarak jauh dan bukan sebagai
kontrol.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 95 190 285 360

6. 6
DAFTAR PUSTAKA
[1] http://saheed.students-
blog.undip.ac.id/2010/02/10/sekilas-tentang-
mikrokontroler-atmega-128/.
[2].http://nextsys.web.id/edukasi/?tag=modul-
mikrokontroler-atmega128.
[3].www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf.
[4]. lecturer.eepis-its.edu/~bambang/serial-
rs232.ppt.
[5].http://simpleisperfect.wordpress.com/2010/02/24
/komunikasi-serial-rs-232/.
[6].ibnubudir.files.wordpress.com/.../komunikasi-
serial-mikrokontroler-dengan-pc.pdf.
[7].http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/
files/5117-/lecKK-012325-5-1.
[8].http://blog.aguskurniawan.net/post/Mengenal-
Wireless-Sensor-Network.aspx.
[9].http://id.wikipedia.org/wiki/Kartu_memori.
[10]. Datasheet of XBee-PRO
[11].http://ftp1.digi.com/support/documentation/900
00982_A.pd