Sistem Monitoring Gas LPG pada Ruang Dapur Rumah - Part 1 Sensor Gas : Paper

Jadi, kedepannya TS mau share tugas - tugas kuliah TS di blog ini dalam bentuk postingan. Yang pertama adalah tugas TS tentang basic dari ilmu instrumentasi yaitu instrumentasi sistem monitoring. Dalam hal ini Topic TS adalah tentang "Sistem Monitoring Gas LPG pada Ruang Dapur Rumah".

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Sistem Monitoring Gas LPG pada Ruang Dapur Rumah

Penulis : I M - www.kolektormateri.blogspot.com

Abstrak :

           Pada paper tugas ini dibuat perencanaan rekayasa sistem pengukuran dan monitoring intesitas Gas LPG pada ruangan dapur rumah untuk mengestimasi bahaya yang dapat ditimbulkan dari kebocoran kandungan Gas LPG seperti kebakaran, ledakan, dll.

Kata kunci: Sistem monitoring, gas lpg, kebocoran gas

Abstract :

            The purpose of this paper is to make a plan for the measurement and monitoring system of LPG gas in the home kitchen to estimate the danger that can arise from LPG gas leakage such as fire, explosion, etc.

Keywords: monitoring gas, lpg gas, gas leakage

I. Pendahuluan 

Sumber : https://www.turbosquid.com/3d-models/3d-tabung-gas-lpg-1327329. Oleh : Nandur93. Judul : 3D Gas LPG 3kg

         Di Indonesia sering kita temui beberapa kasus yang diakibatkan dari  adanya kebocoran gas dirumah seperti kebakaran, dll. Kasus tersebut dapat dikarenakan kelalaian dalam pemasangan gas, kesalahan dalam pemasangan gas, ketidaktahuan pengguna mengenai gas lpg, atau  bagian kepala tabung atau ujung selang kompor yang kurang presisi. Oleh karena itu diperlukan  suatu sistem control yang dapat memonitoring kandungan gas lpg pada ruang dapur dan memberikan respon untuk mengantisipasi bahaya yang dapat ditimbulkan dari kebocoran gas lpg tersebut.

II. Diagram Blok

         Pada diagram blok sistem monitoring gas lpg ini, yang pertama dilakukan adalah menentukan konsentrasi gas lpg yang diinginkan. Pada sistem ini kondisi yang paling diinginkan adalah dimana gas mendekati 0, oleh karena itu aktuator (blower dan water sprinkler), akan menyala dan berusaha untuk menghilangkan gas atau memadamkan sesuatu yang terbakar jika kondisi kandungan gasnya tidak sama dengan mendekati 0. Setelah itu hasil pengukuran gas lpg yang pertama akan dibandingkan oleh komparator dan dibandingkan dengan nilai konsentrasi yang sudah diset. Sinyal yang sudah dibandingkan ini dinamakan dengan nama error signal dalam bentuk sinyal analog. Setelah itu sinyal hasil dari sensor gas yang masih berbentuk analog akan diubah menjadi sinyal digital sehingga sinyalnya menjadi digital error signal. Setelah itu didalam kontroler, sinyal akan diolah dengan program yang sudah disesuaikan dengan tujuan dari sistem ini. Dengan kontroler ini dapat diperintahkan manakah dari aktuator, lampu, atau alarm yang hidup, sesuai dengan kondisi sinyal input yang masuk ke kontroler. Selanjutnya aktuator atau/dan alarm atau/dan lampu akan hidup dan berusaha untuk membuat kandungan gas lpg berkurang. Setelah itu dihasilkan output berupa konsentrasi kangungan gas dalam udara yang sebenarnya setelah melalui proses tadi. Konsentrasi gas yang sebenarnya diukur kembali oleh sensor gas sebagai feedback sistem dan akan dibandingkan oleh komparator dengan nilai yang sudah di set kembali. Sistem ini termasuk sistem kontrol close loop.

III. Skema Sistem Monitoring LPG

            Gambar diatas adalah skema dari sistem monitoring kandungan gas lpg. Pada gambar skema tersebut terdapat bagian.

a. Tabung LPG

Tabung LPG adalah yang akan menghasilkan gas LPG ke udara jika terjadi kebocoran

b.Sensor Gas (Input)

Sensor Gas yang akan mengukur seberapa besar kandungan gas lpg diudara. Sensor gas ini diletakan didekat dengan tabung lpg namun tidak terlalu dekat, supaya lebih cepat dalam mengukur kandungan gas lpg jika terjadi kebocoran. Pin analog dari sensor gas ini dihubungkan ke pin input dari kontroler. Hasil ukur berupa sinyal analog ini nantinya akan diubah ke sinyal digital melalui fitur ADC yang ada pada kontroler.

c. Kontroler

Berfungsi sebagai pengolah data input dari sensor gas, dan memutuskan apa yang akan dilakukan sesuai dengan program algoritma yang ada pada flowchart dengan memberikan sinyal output kontroler kepada aktuator, alarm, dan lampu indicator.

d.Blower (Output)

Blower akan hidup jika sensor gas mendeteksi adanya gas jika kondisi konsentrasi gas diudara diatas kondisi rendah. Sehingga, konsentrasi gas akan segera berkurang.

e. Alarm (Output)

Alarm akan hidup jika kondisi gas terdeteksi sedang dan tinggi, sehingga pemilik rumah dapat segera mengatasi kebocoran tabung gas, seperti melepas selang kompor sementara

f.   Water Sprinkler

Water sprinkler atau penyemprot air akan hidup jika kondisi gas terdeteksi tinggi. Jika kondisi kandungan gas terdeteksi tinggi, maka sedikit saja ada percikan api dapat menyebabkan kebakaran dan ledakan. Oleh karena itu water sprinkler harus segera dinyalakan untuk mengatasi hal tersebut.

IV.  Flowchart Algoritma Cara Kerja Sistem Monitoring Gas LPG 

        Cara kerja  algoritma dari sistem ini adalah, yaitu dengan menentukan kondisi yang diinginkan . kemudian mengsetting nilai dari keempat kondisi nol, rendah, sedang , tinggi (inisiasi) yang dimasukan kedalam variabel masing - masing w,x,y,z. Setelah itu hasil ukur sensor gas dibaca dan dikonversikan ke sinyal digital. Dari sinyal digital yang didapatkan kemudian dapat dioleh, apakah sinyalnya sesuai dengan nilai variabel w(nol), x(rendah), y(sedang), atau z(tinggi). Kemudian actuator, alarm, dan lampu indicator akan diperintahkan untuk menyala atau tidak sesuai dengan kondisi dari nilai variabel tersebut.

Berikut adalah kondisi dan perintah dari programnya.

a.       Nol (w)

Lampu indikator biru menyala,

b.       Rendah (x)

Lampu indicator hijau menyala, blower menyala

c.       Sedang (y)

Lampu indikator kuning menyala, blower menyala, alarm menyala

d.       Tinggi (z)

Lampu indikator merah menyala, blower menyala, alarm menyala, water sprinkler menyala   

             Setelah itu aktuator dan alarm akan bekerja, dan berusaha agar kondisi kandungan gas semakin menurun hingga mendekati 0 sesuai dengan konsentrasi kandungan gas yang diinginkan pada sistem monitoring gas lpg pada ruangan dapur rumah ini dengan. Dengan adanya sistem feedback, maka sensor akan mengukur secara terus menerus dan membandingkan hasil ukur sensor dengan nilai yang kondisi variabel yang sudah diset  hingga kondisi konsentrasi kandungan gas yang diinginkan tercapai.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

           Sekian dari saya. Kedepannya saya akan buat postingan lanjutan dari postingan ini di part 2 yaitu pembuatan prototype dari topik ini dengan menggunakan arduino uno dan ATMEGA 8535.

Terima Kasih.