## MONITORING SUHU KABEL TRAFO  MELALUI TAMPILAN LCD DAN SMS
Umi Fadlilah, Nina Saniya
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Surakarta, Indonesia umi.fadlilah@ums.ac.id, nina.sania23@gmail.com
Abstrak — Salah satu  bagian sistem tenaga listrik yang penting tapi kurang diperhatikan perawatannya  adalah  transformator,  terutama pada  bagian  kabel  transformator/trafo.  Di Indonesia,  pengecekan  suhu  kabel  trafo  masih  dilakukan  secara  manual  dan  tidak  terus- menerus,  sehingga  diperlukan  alat  yang  dapat  memantau  secara  continue  dan  realtime. Pemonitor  suhu  ini  dapat  mengetahui  suhu  kabel  trafo  di  tiap  fasanya,  misalnya  pada Gardu  Induk  PLN  (Pembangkit  Listrik  Negara).  Sensor  suhu  yang  digunakan  adalah DHT22. Hasil pembacaan sensor diproses oleh arduino UNO R3, sehingga tampil di LCD (Liquid  Crystal  Display),  selanjutya  dikirim  dengan  SMS  (Short  Message  Service) menggunakan modul SIM800L ke smartphone. Jika suhu kabel trafo kurang dari 40.00 0 C, maka  trafo dalam  keadaan  normal dan  indikator  LED  hijau  menyala.  Jika  suhu  melebihi nilai  tersebut,  maka  indikator  LED  merah  dan  buzzer  menyala.  Pada  keadaan  berlebih arduino  akan  mengirimkan  pesan  yang  berisi  informasi  suhu  tiap  fasanya  ke  petugas. Walaupun  tidak  sedang  di  lapangan  untuk  memonitor,  namun  petugas  dapat  mengetahui suhu  berlebih  dan  segera  melakukan  tindakan.  Hasil  monitoring  suhu  akan  ditampilkan pada LCD 16x2 dan selanjutnya ditampilkan ke smartphone berupa pesan teks.
Kata Kunci — Arduino UNO R3, DHT22, modul SIM800L, SMS,  suhu, smartphone.

## I. PENDAHULUAN
Transformator  adalah  salah  satu   bagian penting  dalam  suatu sistem tenaga listrik yang berfungsi  untuk  mengonversi  daya  tanpa mengubah frekuensi listrik. Namun, transformator  biasanya  menjadi  peralatan listrik  yang  kurang  diperhatikan  dan  tidak diberikan perawatan yang memadai.
Pengecekan  suhu  pada  trafo  pun  dilakukan secara  manual  oleh  petugas  yang  tidak memungkinkan  berjaga  24  jam,  sedangkan lonjakan  beban  dapat  terjadi  kapan  saja  yang akan  menyebabkan  suhu  pada  kabel  trafo meningkat.  Penggunaan  perangkat  monitoring dan  sensor  suhu  akan  membuat  pengecekan suhu  dapat  optimal  secara continue dan real time .
Sensor  yang  digunakan  untuk  mendeteksi suhu  itu  bervariasi,  salah  satunya  adalah DHT22 yang merupakan sensor pengukur suhu
dan  kelembaban  relatif  dengan  output  berupa sinyal  digital  dengan  galat  relatif  pengukuran suhu 4% dan kelembaban 18% (Saptadi, 2014). Prinsip kerja dari DHT22 yaitu saat mendeteksi suhu dan kelembaban di sekitarnya, maka akan diketahui nilainya dari hasil pembacaan sensor. Sensor  DHT22  mempunyai  kelebihan  dalam kecepatan  pembacaan  suhu,  ketelitian,  serta daya  tahan  yang  baik.    Contohnya  ada  alat yang  dirancang  menggunakan  sensor  DHT22 dan  dilakukan  percobaan  dengan  termometer digital,  maka  suhu  yang  terukur  memiliki selisih  0.93,  serta  kelembaban  yang  terukur lebih  cepat  mengalami  penyesuaian  (Islam, 2016).
Pengukuran  suhu  dilakukan  menggunakan DHT22  berbasis  Arduino,  dan  ditampilkan menggunakan  LCD  16x2  dan smartphone android  untuk  penampilan  hasil  SMSnya. Arduino  merupakan platform terbuka  yang dapat digunakan untuk mengembangkan
interaktif objek, mengambil input dari berbagai switch atau sensor dan mengendalikan berbagai lampu,  motor  dan  output  lainnya  (Kumar, 2013).  Setelah  diolah  oleh  arduino,  hasil pengukuran  suhu  akan  ditampilkan  ke  LCD. LCD  adalah  modul  yang  sangat  dasar  dan umum  digunakan  di  berbagai  perangkat  dan rangkaian  (Agarwal,  2016),  yang  berfungsi sebagai interface /antar muka untuk menampilkan  hasil  dari  suatu  pengukuran. Apabila  suhu  hasil  pengukuran  melebihi  batas yang  telah  ditentukan,  maka  arduino  akan mengirim  pesan  teks  ke  smartphone  android melalui  SMS  menggunakan  modul  SIM800L berupa peringatan ke nomor petugas yang telah ditetapkan.  Penggunaan  sensor  DHT22  telah dilakukan  oleh  Pasha,  tahun  2016  dalam karyanya  berjudul  “ Thingspeak  Based  Sensing and  Monitoring  System  for  IoT  with  Matlab Analysis ”  dengan  memakai  lima  sensor  yang berbeda untuk mengetahui panas, kelembaban, suhu,  intensitas  cahaya,  sensor  hujan,  dan kualitas udara.
Short  message  service merupakan  layanan dasar smartphone yang  berfungsi  untuk mengirim  dan  menerima  pesan  tertulis. Layanan ini masih banyak digunakan oleh para pengguna  android,  sehingga  petugas  akan mendapatkan informasi tentang nilai suhu pada kabel  trafo  di  saat  melebihi  40.00 0 C  secara langsung  serta tanpa adanya batas jarak antara petugas dan alat monitoring.
Pengiriman SMS berupa data atau hasil dari pembacaan  sensor  yang  diproses  oleh  arduino ke  petugas  menggunakan  modul  SIM800L. Modul  SIM800L  adalah  salah  satu  modul GSM/GPRS  serial  yang  dapat  digunakan bersama Arduino/AVR.

## II. PERANCANGAN
A. Metode

## 1. Perancangan sistem
Perancangan  sistem  monitoring  suhu kabel  trafo  ditunjukkan  pada  Gambar  1 menggunakan  arduino  UNO  R3,  saklar, DHT22  tiga  buah  untuk  tiap  fasa  pada  kabel
trafo , LCD, android, indikator LED hijau dan merah, buzzer ,  modul  SIM800L , stepdown untuk  modul  SIM,  serta  rangkaian power supply .
Gambar 1. Blok diagram alat monitoring suhu
Sensor  DHT22  akan  mengirimkan  data  suhu kabel  trafo  ke  arduino. Arduino  akan memproses  nilai  yang  didapat  dari  sensor  dan ditampilkan ke LCD.  Apabila  suhu kabel trafo di  atas  40.00 0 C,  maka  arduino  akan mengirimkan SMS menggunakan modul SIM800L  serta buzzer dan  LED  merah  akan menyala.  Jika  tidak  dalam  keadaan  tersebut, maka  LED  hijau  menyala, LED  merah  dan buzzer mati. Suhu yang didapat akan diketahui oleh  petugas  yang  ada  di  lapangan  dengan LCD  maupun  di  luar  lapangan  dengan  SMS yang  berisi  informasi  suhu  saat  meningkat sehingga dapat segera dilakukan tindakan.
Tabel 1. Rekomendasi Thermovisi dari PLN
N o.
 T Rekomendasi 1. < 10 0 C Kondisi normal, pengukuran berikutnya dilakukan sesuai jadwal 2. 10 0 C - 25 0 C Perlu dilakukan pengukuran  satu  bulan lagi 3. 25 0 C - 40 0 C Perlu direncanakan perbaikan 4. 40 0 C - 70 0 C Perlu dilakukan perbaikan segera 5. > 70 0 C Kondisi darurat
Data  pada  Tabel  1  merupakan  rekomendasi nilai  suhu  yang  digunakan  dalam  penentuan derajat suhu kabel trafo. Jadi, dalam menentukan  batas-batas  nilai  suhu  kabel  trafo
didapatkan range nya  dan  digunakan  sebagai perintah yang akan diproses oleh arduino.
Gambar 1 . Flowchart Alat  Monitoring Suhu
Flowchart monitoring  suhu  kabel  trafo  pada Gambar 1 dimulai dari proses pembacaan suhu kabel  trafo  oleh  sensor  DHT22.  Arduino  akan memproses  nilai  suhu  kabel  trafo.  Suhu  yang terbaca  akan  ditampilkan  ke  LCD.  Hasil pengukuran  akan  diinformasikan  ke  petugas jika  melebihi  40.00 0 C  melalui  SMS  sehingga mereka  dapat  segera  menuju  lapangan  untuk melakukan tindakan perbaikan. Pada saat yang bersamaan,  indikator  LED  merah  dan buzzer akan  menyala.  Jika  tidak  dalam  keadaan tersebut,  maka  indikator  LED  hijau  saja  yang menyala,  setelah  itu  proses  akan  kembali berulang ke pengukuran suhu secara otomatis.
B. Perancangan Hardware
Perancangan hardware/ perangkat keras
monitoring  suhu  kabel  trafo  ini  melibatkan semua komponen
eleketronika
yang dibutuhkan  agar  kerja  sensor  bisa  optima.
Desain/perancangan dibuat dengan
memperhitungkan  dimensi  komponen  yang digunakan yakni LCD, arduino, modul SIM800L, stepdown , saklar, dan power supply . Software coreldraw digunakan untuk merancang alat seperti Gambar 2.
Gambar 2 . Desain Rancangan Alat Monitoring Suhu Trafo Keterangan dari Gambar 2: 1. Tempat LCD 2. Tempat  arduino, power  supply ,  modul SIM800L, stepdown 3. Sensor DHT22 4. Saklar ON/OFF 5. Buzzer
6. LED indikator
7. USB Arduino

## D. Perancangan Rangkaian Elektronika
Rancangan  rangkaian  skematik  alat menggunakan software proteus 7 yang ditunjukkan  pada  Gambar  3.  Skematik  ini digunakan  untuk  menentukan  letak  DHT22 , saklar,  indikator  LED  dan buzzer ,  modul SIM800L, stepdown serta  LCD  pada  pin-pin arduino.  Tegangan  masukan  juga  ditentukan oleh  skematik  rangkaian  ini.  Transformator berfungsi  untuk  menurunkan  tegangan  sumber dari PLN 220 volt, dioda untuk menyearahkan, sedangkan IC7809 digunakan untuk meregulasi,  kemudian  dihasilkan  tegangan  9 volt.  Hasil  tegangan  inilah  yang  masuk  ke arduino. Tegangan pada arduino sebesar 5 volt karena sudah terdapat regulator yang berfungsi untuk  menurunkan  sehingga  pin  pada  arduino dapat digunakan oleh komponen lainnya.
Pembuatan  rangkaian  PCB  dilakukan menggunakan software diptrace  meliputi  jalur saklar, power  supply, dan sill arduino. Pembuatan  ini  bertujuan  agar  jalur  PCB  dan komponen  yang  satu  dengan  komponen  lain yang  digunakan  tersusun  rapi  serta  saat melakukan  pengukuran  suhu  bisa  aman  serta mudah  dalam  menghubungkan  komponen- komponen tersebut.
Bahasa  pemrograman  C++  digunakan dalam  pemrograman  alat  monitoring  ini menggunakan  arduino. Script pengambilan nilai  suhu  oleh  DHT22  terdapat  pada  Gambar 4. Adapun Gambar 5 menunjukkan komunikasi SMS ke smartphone dari arduino.
Gambar 4 . Program Pengambilan Nilai Suhu
Gambar 5 . Program komunikasi SMS
.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan hardware dan software menghasilkan pemonitor suhu pada kabel trafo dengan 3 sensor DHT22.

## A. Hasil Perancangan Hardware
Alat  monitoring  suhu  ditunjukkan  pada Gambar  6.  Sensor  DHT22  sebagai  alat pendeteksi  suhu  ditunjukkan  pada  nomor  1. LCD  yang  digunakan  untuk  display  nilai pengukuran pada nomor 2. Kabel USB arduino untuk  merubah  program  pada  nomor  3.  LED sebagai  indikator  suhu  pada  nomor  4.  Buzer sebagai  alarm  pengingat  suara  pada  nomor  5, sedangkan  saklar  ON/OFF  terdapat  pada nomor 6.
Gambar 6 . Alat monitoring suhu
B. Hasil Pengujian DHT22 Tabel 2 . Pengujian DHT22 No. Alat ukur suhu Indikator Delay Tertam pil (detik) R( 0 C) S( 0 C) T( 0 C) LED Hijau LED Merah Buzzer 1 25.70 28.80 34.90 ON OFF OFF 1 2 25.70 36.80 28.80 ON OFF OFF 1 3 38.20 34.20 31.20 ON OFF OFF 1 4 33.50 36.70 40.00 OFF ON ON 1 5 36.50 40.20 33.10 OFF ON ON 1 6 40.00 38.90 35.20 OFF ON ON 1 7 33.90 37.10 39.50 ON OFF OFF 0.5 8 33.20 36.00 39.70 ON OFF OFF 0.5 9 35.30 38.20 40.00 OFF ON ON 0.5 10 33.30 37.40 39.80 ON OFF OFF 2 Rata-rata delay hasil ditampilkan di LCD mapun SMS 1.05
Pengujian DHT22 pada Tabel 2
menggunakan  seterika  sebagai  simulasi  dari kabel trafo yang memiliki suhu mencapai lebih dari  40.00 0 C.  Pengujian  dilakukan  dengan menempatkan  sumber  panas/setrika  bergantian mendekati  ketiga  sensor.  Sensor  yang  paling dekat  dengan  sumber  panas  memiliki  nilai yang lebih tinggi yang mengindikasikan bahwa pembacaan  sensor  lebih  baik  tergantung  dari jarak sensor ke sumber panas. Hasil pembacaan suhu oleh DHT22 dan tampilan nilai suhu yang
berada  di  LCD  memiliki delay rata-rata  1.05 detik,  sehingga  dianggap  baik  karena  jika terjadi perubahan suhu yang cepat, maka dapat segera ditampilkan ke LCD dan diketahui oleh petugas. Hal  itu disebabkan  oleh adanya delay program serta terdapat faktor dari delay sensor saat membaca suhu. Hasil percobaan berikutnya  didapatkan  saat  sensor  mengalami penurunan  setelah  mencapai  suhu  tinggi  yaitu pembacaan  sedikit  lebih  lama  dibandingkan saat pembacaan dengan kenaikan suhu.

## C. Hasil Pengujian SMS
Tabel 3 . Pengujian SMS
Pengujian SMS dilakukan untuk
mengetahui  nilai  suhu  yang  dikirimkan  ke petugas apakah sesuai dengan hasil pembacaan yang  terdapat  pada  LCD  atau  tidak  dan  untuk mengetahui delay pengiriman  SMS  setelah pembacaan suhu tampil pada LCD. Pengiriman SMS  menggunakan  modul  SIM800L,  dimana terdapat  kartu  GSM  yang  digunakan  untuk mengirimkan pesan dari arduino ke smartphone sesuai  perintah  pada  program  arduino.  Hasil pembacaan dan delay pengiriman SMS setelah tampilan  LCD  terdapat  pada  Tabel  3.
Keakuratan  pengiriman  SMS  dapat  dilakukan dengan melihat hasil pada LCD dan pesan teks yang  masuk.  Kecepatan  pengiriman  dapat dilakukan dengan menghitung waktu saat suhu tertampil dan ketika pesan masuk ke smartphone .

## D. Hasil  Pengujian  SMS  di  Lapangan  dengan 2 Alat Ukur
Pengujian lapangan dilakukan untuk mengkalibrasi alat monitoring suhu dengan alat
No. Alat ukur suhu Indikator SMS Delay pengiriman sms (detik) R( 0 C) S ( 0 C) T( 0 C) 1. 25.70 28.80 34.90 Tidak Terkirim - 2. 25.70 36.80 28.80 Tidak Terkirim - 3. 38.20 34.20 31.20 Tidak Terkirim - 4. 33.50 36.70 40.00 Terkirim 4 5. 36.50 40.20 33.10 Terkirim 4 6. 40.00 38.90 35.20 Terkirim 4 7. 33.90 37.10 39.50 Tidak Terkirim - 8. 31.00 35.60 39.30 Tidak Terkirim - 9. 33.20 36.00 39.70 Send 4 10. 35.30 38.20 40.00 Tidak Terkirim - Rata-rata delay pengiriman 4
ukur  asli  yang  digunakan  oleh  PLN  GI  Jajar Solo  yaitu thermogun .  Hasilnya  ialah  alat monitoring  suhu  memiliki  tingkat  kesalahan rata-rata 1 0 C, sehingga mempunyai kepresisian yang hampir sama dengan alat ukur thermogun .
Tabel 4 . Pengujian Dua Alat Ukur

## D. Pembahasan
Gambar 7 . Hasil pembacaan DHT22
LCD  merupakan interface yang  digunakan untuk menampilkan hasil pembacaan suhu oleh DHT22  seperti  Gambar  7,  sedangkan  layar pada smartphone sebagai  penampil  pesan singkat  atau  SMS  yang  diterima  oleh  petugas. Hasil pengukuran didapat dari pembacaan suhu oleh  DHT22.  Tiap  fasa  pada  kabel  trafo memiliki  suhu  yang  berbeda-beda  misalnya pada  fasa R  ialah 31.00 0 C, fasa S  yaitu 34.10 0 C,  dan  fasa  T  adalah  38.20 0 C,  pada  keadaan tersebut  indikator  LED  hijau  menyala,  jika lebih  dari  40.00 0 C,  maka  LED  merah  dan buzzer menyala.
Gambar 8 . Hasil Tampilan SMS pada
Smartphone
Gambar 9 . Tampilan Hardware saat Suhu di Bawah 40.00 0 C
Gambar 10 . Tampilan Hardware Suhu di
Atas 40.00 0 C No. Alat ukur suhu
Alat ukur thermogun Selisih kesalahan R ( 0 C) S ( 0 C) T ( 0 C) R ( 0 C) S ( 0 C) T ( 0 C) R ( 0 C ) S ( 0 C ) T ( 0 C) 1. 29.3 0 28.5 0 28.1 0 30.4 0 29.6 0 29.6 0 1.1  1.1 1.5 2. 29.8 0 29.1 0 28.1 0 30.7 0 30.0 0 29.9 0 0.9  0.9 1.8 3. 30.2 0 29.1 0 30.2 0 31.2 0 30.0 0 30.3 0 1 0.9 0.1 4. 31.9 0 29.2 0 30.7 0 30.7 0 30.3 0 31.3 0 0.5  1.1 0.6 5. 32.3 0 29.3 0 30.8 0 33.1 0 30.1 0 31.5 0 0.8  0.8 0.7
Data  hasil  pengukuran  akan  dikirimkan  ke smartphone android  terutama  saat  suhu  salah satu fasa melebihi 40.00 0 C sebagai pemberitahuan  pada  petugas.  Data  akan memberikan  keterangan  nilai  suhu  ketiga  fasa kabel  trafo  dan  peringatan  untuk  melakukan tindakan.  Nilai  suhu  akan  dikirimkan  terlebih dahulu untuk ditampilkan ke LCD  lalu setelah terbaca ada yang melebih dari 40.00 0 C, selang waktu  rata-rata  4  detik    akan  dikirimkan  ke smartphone melalui SMS.
Indikator  LED  bekerja  sesuai  instruksi yaitu saat LED hijau menyala, maka salah satu suhu  dari  ketiga  fasa  di  bawah  40.00 0 C. Sedangkan  LED  merah  menyala  saat  salah satunya  di  atas  40.00 0 C.  Proses  tersebut  juga diiringi pengiriman SMS melalui smartphone .

## IV. PENUTUP
Alat  monitoring  suhu  kabel  trafo  ini dapat  mengukur  suhu  kabel  trafo  dengan  baik dengan tingkat kesalahan 1 0 C.  Sensor DHT22 dapat  mendeteksi  suhu  panas  mencapai  lebih dari  40.00 0 C  sesuai datasheet yaitu  batas maksimum  pengukuran  80.00 0 C.  Sistem pengiriman  data  melalui  SMS  sudah  sesuai perintah dengan kecepatan yang akurat disertai indikator  LED  maupun buzzer yang  menyala pada hardware dekat  tampilan  LCD.  Sensor DHT22  sensitif  untuk  membaca  suhu  dengan cepat sesuai  jarak antara sumber panas dengan sensor,  tetapi  memerlukan  waktu  yang  lebih lama  saat  terjadi  penurunan  suhu  setelah melebihi batas yang ditentukan.
Sebaiknya  pada  alat  ini  ditambah  3 sensor  DHT22  di  bagian clamp agar  lebih presisi.  Atau  sensor  DHT22  diganti  dengan sensor  LASER  ( Light  Amplification  by Stimulated  Emission  of  Radiation )  agar  hasil pengukurannya  lebih  akurat  dan  sensor  tidak harus  mendekati  sumber  panas.  Sumber  daya bisa  diganti  dengan  baterai  sehingga  lebih praktis dan hardware dapat ditempatkan indoor maupun outdoor .  Alat  ini  akan  lebih  efektif jika digunakan untuk memonitor trafo distribusi  di  jalan-jalan,  sehingga  penanganan oleh  petugas  dapat  dilakukan  sebelum  terjadi kerusakan pada trafo.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Agarwal, P., “Algorithm to Create Multi Line  Display  from  Two  Line  LCD”. 2016.
[2] DHT22 Writer Team. “DHT22
DataSheet”.
http://www.datasheetcafe.com/dht22- datasheet-pdf/ . 2016.
[3] Islam, H. I. dkk “Sistem  Kendali  Suhu dan  Pemantauan  Kelembaban  Udara
Ruangan  Berbasis  Arduino  UNO  dengan Menggunakan Sensor DHT22 dan Passive Infrared (PIR)”. Prosiding Seminar  Nasional  Fisika  (E-Journal) SNF. 2016. [4] Kumar,  P.    “Arduino  Based  Wireless
Intrusion  Detection  Using  IR  Sensor  and GSM”. International  Journal  of Computer Science and Mobile Computing. 2013. [5] Kunjumon,  S.  dkk  “Temperature  and Humidity Monitoring and Alert
Management  System”.    International Journal  of    Engineering  Research  and General Science Volume 4. 2016.
[6] Medojevic, M. dkk “Development and Testing of Arduino-based Relative Humidity and Dry Bulb Temperature Data Logger” . XVII International
Scientific Conference on Industrial Systems (IS'17). 2017.
[7] Mujawar,  T.H.  dkk  “  Development  of Wireless  Sensor  Network  System  for LPG  Gas  Leakage  Detection  System”. International  Journal  of  Scientific  & Engineering Research. 2015.
[8] Pasha,  S.  “  Thingspeak  Based  Sensing and  Monitoring  System  for  IoT  with Matlab Analysis”. International Journal of New  Technology  and  Research  (IJNTR). 2016.
[9] Saptadi,  A.  H.  “Measurement  Accuracy Comparison  between  Temperature  and Humidity Sensor  DHT 11 and DHT 22  –
Comparative  Study  at  Platform  ATMEL
AVR and Arduino”.  2015.
[10] Shirisha,  K.  “Acquire  Bus  Information using  GSM  Technology”.  International Journal of  Advancements in Technology.
2016.
[11] Zaghloul, M.S. “GSM-GPRS  Arduino
Shield  (GS-001)  with  SIM  900  Chip Module  in  Wireless  Data  Transmission System  for Data  Acquisition and Control of Power Induction Furnace”.
International  Journal  of  Scientific  &
Engineering Research. 2014