## IMPLEMENTASI POWER LINE COMMUNICATION (PLC) UNTUK MONITORING PENGGUNAAN ARUS DI POLITEKNIK NEGERI MALANG

## Abstrak
Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan utama manusia dalam kehidupan sehari-hari. Untuk itu penting bagi kita  dalam  memonitoring  penggunaan  arus  agar  terjaga  kinerja  dan  usia  pakainya.  Terlebih  bagi  kampus Politeknik  Negeri  Malang,  monitoring  arus  dapat  bermanfaat  dalam  pendistribusian  listrik  disetiap  gedungnya. Namun monitoring di Politeknik Negeri Malang masih dilakukan secara manual oleh teknisi, sehingga diperlukan sistem  komunikasi  dalam  memonitoring  penggunaan  arus  secara  jarak  jauh  dan  continous.  Salah  satu  teknologi komunikasi yang dapat dimanfaatkan yaitu teknologi komunikasi melalui jala-jala listrik atau yang disebut Power Line Communication (PLC). Kelebihan dari teknologi ini adalah bahwa jaringan listrik sudah terdistribusi di tiap gedung sehingga tidak perlu adanya instalasi baru, hemat dan terjangkau dalam segi ekonomi, serta lebih praktis dan  fleksibel  dalam  penggunaannya.  Pada  penelitian  ini  diajukan  sistem  monitoring  penggunaan  arus menggunakan PLC yang akan diterapkan di setiap kelas di gedung AI Politeknik Negeri Malang. Sensor yng akan digunakan  dalam  mengukur  nilai  arus  yaitu  sensor  arus    SCT-013.  Dengan  menggunakan  modul  PLC  KQ330 sebagai modem transmisi PLC.  Penerapan PLC yang diterapkan di setiap kelas di gedung AI memiliki nilai BER ( bit error rate ) sebesar 0.012 pada percobaan pengiriman data sebanyak 1000 kali dengan error sebanyak 12 kali pada jarak terjauh sejauh kurang lebih 15 meter. Dan memiliki nilai BER sebesar 0 atau tidak meiliki kesalahan pengiriman data pada jarak terdekat sejauh kurang lebih  2-5  meter. Pada penelitian ini untuk proses  pengiriman dan penerimaan data menggunakan Power Line Communication memungkinkan dilakukan pada jarak yang tidak terlalu jauh untuk menghindari error data yang berlebihan .
Kata Kunci : monitoring, power line communication, sct-013, modul kq330, bit error rate.

## I. PENDAHULUAN
Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan utama manusia  dalam  kehidupan  sehari-hari  dalam  berbagai kegiatan  termasuk  di  perguruan  tinggi.  Untuk  menjaga kualitas  listrik  agar  kinerja  dan  usia  pakainya  baik, diperlukan  adanya  pemonitoringan  arus.  Di  kampus Politeknik  Negeri  Malang  sendiri  dalam  monitoring penggunaan  arus  masih  dilakukan  secara  manual,  dengan harus  melihat  langsung  ke  lokasi  tempat  alat  ukur  yang dipasang sehingga dirasa kurang efisien dan kurang praktis. Untuk itu, diperlukan sistem komunikasi dalam memonitoring  penggunaan  arus  di  Politeknik  Negeri Malang.
Teknologi  komunikasi  saat  ini  telah  berkembang cukup  pesat,  tidak  hanya  pada  teknologi  konvensionalnya melainkan juga pada komunikasi
Power Line Communication (PLC). PLC merupakan teknologi komunikasi  yang  memanfaatkan  jala-jala  listrik  yang terhubung  ke  komputer  atau  device  sebagai  media komunikasi  misalnya  seperti:  monitoring,  controlling, maupun  sharing  data  antar  komputer.  pemanfaatan  jala-jala listrik  sebagai  media  komunikasi  ini  tidak  perlu  membayar biaya  sewa  jaringan  sehingga  dari  segi  ekonomi  jauh  lebih hemat  dan  terjangkau.  karena  jaringan  jala-jala  listrik  telah terdistribusi  secara  luas  sehingga  tidak  perlu  lagi menyediakan jaringan baru. Dari segi keindahan penggunaan  jaringan  listrik  terlihat  lebih  rapi  dan  indah, karena tidak lagi memasang instalasi kabel yang berantakan
dan  tidak  enak  dipandang.  Dan  penggunaan  sistem komunikasi  melalui  jala-jala  lebih  fleksibel  pengirim  dan penerima  dapat  dipindahkan  dengan  mudah  sewaktu-waktu diperlukan  selama  masih  dalam  satu  jalur  fasa  dalam distribusi listrik.
Pada penelitian  ini  diajukan sebuah  sistem monitoring menggunakan komunikasi Power Line Communication  (PLC).  Yang  nantinya  sistem  komunikasi Power Line Communication (PLC) ini akan diterapkan pada monitoring  penggunaan  arus  listrik  di  kampus  Politeknik Negeri  Malang.  Dengan  adanya  penerapan  Power  Line Communication  (PLC)  ini  pada  sistem  monitoring penggunaan  arus  listrik  di  Politeknik  Negeri  Malang, diharapkan dapat mempermudah teknisi dalam memonitoring  penggunaan  arus  listrik  di  Politeknik  Negeri Malang  tanpa  harus  datang  langsung  untuk  memeriksanya. Dan dapat membantu teknisi dalam menganalisa penggunaan  arus  dengan  adanya  update  data  menggunakan Power Line Communication (PLC).

## II. METODE
a. Power Line Communication
Power  Line  Communication (PLC)  adalah  salah  satu sistem  komunikasi  yang  sinyal  pembawanya  diinjeksikan (superposed) pada kabel atau kawat yang digunakan sebagai transmisi tenaga listrik, selain transmisi tenaga  listrik dapat
Galuh Lukitasari 1 , Aad Haryadi 2 , Ridho Hendra Yoga Perdana 3
1 Program Studi Jaringan Telekmonukasi Digital, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang
1 Email: galuhluktasari03@gmail.com
difungsikan sebagai media transmisi data. PLC juga dikenal sebagai Power Line Digital Subscriber Line (PDSL), Power Line  Carrier (PLC), mains  communication,  Power  Line Telecom (PLT), Power  Line  Networking (PLN)  atau Broadband  Over  Power  Line (BPL)  [1].  Konsep  dari  PLC sendiri yaitu dengan menumpangkan sinyal frekuensi tinggi pada jala-jala listrik untuk mengirimkan data. Namun untuk menumpangkan  sinyal  tersebut  dibutuhkan  frekuensi  pada kisaran  50  kHz  –  30  MHz  (Arihutomo,  Riva,  &  Suwito, 2012). Teknologi ini dapat diterapkan pada sistem distribusi daya  low  voltage  220V  –  380  V.  Frekuensi  dan  amplitude antara  sinyal  pembawa  pada  PLC  dengan  transmisi  tenaga listrik  berbeda  sehingga  tidak  terjadi  interfrensi  yang menyebabkan kerusakan pada sinyal data [1].
Terdapat  dua  cara  hubungan  komunikasi  dengan jaringan tenaga listrik, yaitu [2] :
a. PLC  ( Power  Line  Carrier )  terhubung  induktif, yaitu dengan menempatkan penghantar jaringan listrik untuk jarak tertentu;
b. PLC  ( Power  Line  Carrier )  terhubung  kapasitif, yaitu  menghubungkan  peralatan  komu-nikasi  dengan jaringan tenaga listrik lewat kapasitor .
b. Modul KQ330
Modul  KQ330  merupakan  modem Power  Line Communication (PLC)  yang    berguna  untuk  mengirim  dan menerima  data  serial  melalui  kabel  listrik  induk  AC  yang ada.  Modem  ini  memiliki  kekebalan  yang  tinggi  terhadap kegigihan  kebisingan  listrik  di  saluran  listrik  dan  dibangun dalam  pengecekan  kesalahan  sehingga  tidak  pernah mengeluarkan  data  korup.  Modem  ini  berupa  modul  sirkuit siap  pakai,  yang  mampu  memberikan  data  komunikasi  bi- directional  dengan  kecepatan  9600  baud  rate.  Karena ukurannya  yang  kecil  dapat  diintegrasikan  ke  dalam  dan menjadi  bagian  dari  sistem  komunikasi  data  power  line pengguna.

## c. Desain Perancangan Sistem Monitoring
Perancangan  sistem  monitoring  arus  menggunakan Power Line Communication ditunjukkan pada diagram blok pada Gambar 1.
Gambar 1. Desain Perancangan Sistem Monitoring
Pada Gambar 1 diperlihatkan diagram blok perencanaan sistem,  pada  blok  perencanaan  sistem  tersebut  terdapat sensor  arus,  mikrokontroler,  dan  modul  PLC.  Dari  Gambar
2  tersebut  terdapat  2  sisi,  yaitu  sisi  transmitter  dan  sisi receiver. Pada sisi transmitter terdapat 3 arus fasa yang akan dideteksi  oleh  CT  yauti  R,  S,  dan  T,  kemudian mikrokontroler akan membaca data tersebut dan mengkonversikan  ke  dalam  data  digital.  Data  tersebut kemudian  dikirim  ke  modul  Power  Line  Communication yang  selanjutnya  data    akan  diinjeksikan  ke  jala-jala  atau Power Line. Pada sisi receiver, data yang dibawa oleh jala- jala atau Power Line akan diterima oleh modul Power Line Communication.  Modul  Power  Line  Communication berfungsi sebagai transciever yang berguna untuk mengirim dan  menerima  data  serial  melalui  kabel  listrik  induk  AC yang  ada.  Data  yang  diterima  langsung  dibaca  oleh mikrokontroler,  kemudian  data  arus  tersebut  akan dikirimkan ke server dan diteruskan ke pengguna

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## a. Pengujian Sensor Arus
Pengujian  sensor  arus  SCT-013  ini  bertujuan  untuk mengetahui  seberapa  akurat  hasil  data  yang  dibaca  oleh sensor  terhadap  alat  ukur  clamp  meter.  Dan  untuk mengetahui  apakah  sensor  telah  bekerja  sesuai  dengan perancangan  dan  spesifikasi  alat.  Berikut  hasil  pengujian sensor arus SCT yang ditunjuukan oleh Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Sensor Arus
Jam Clamp meter (A) Sensor Arus SCT-013 (A) Error Keakuratan (%) 06.00 0,7 1,0 0.42 99,58 07.00 1,5 1,1 0,26 99,74 08.00 2,2 1,9 0,16 99,84 09.00 3,5 3,0 0,14 99,86 10.00 3,8 3,5 0,07 99,93 11.00 5,8 5.4 0,06 99,94 12.00 7,2 6.9 0,04 99,96 13.00 11,4 11,9 0,04 99,96 14.00 11,6 11,4 0.017 99,983 15.00 12,0 11,9 0,008 99,992 16.00 11,4 11,2 0.017 99,983 17.00 1,7 2,1 0,23 99,977 Keakuratan Rata-Rata 99,89542
Dari data hasil pengujian yang ditunjukkan pada Tabel 1 didapatkan  data  nilai  arus  dari  sensor  SCT-013  memiliki perbedaan  yang  tidak  terlalu  signifikan  dengan  nilai  arus yang  didapatkan  dari  alat  ukur  clamp  meter.  Dihitung  dari hasil data tersebut didapatkan nilai keakuratan rata-rata dari sensor  SCT-013  yakni  sebesar  99,98%.  Yang  mana  dapat dikatakan  bahwa  keakuratan  dari  sensor  SCT-013 menghasilkan  keakuratan  yang  hampir  mendekati  100% yang berarti nilai pengukurannya hampir sama dengan nilai arus yang sesungguhnya.
b. Pengujian BER (bit error rate)
Pengujian  BER  ( bit  error  rate) berfungsi  untuk mengetahui  jumlah  bit  yang  diterima  dari  suatu  aliran  data
Tx
Rx
melalui  jalur  komunikasi  yang  telah  berubah  karena  noise, distorsi atau kesalahan sinkronisasi bit.
Setelah  dilakukan  pengambilan  beberapa  sampel pengujian  didapatkan  hasil  yang  ditunjukkan  pada  Tabel  2. Dalam  pengujian  ini  Lab  2  digunakan  sebagai  server  data yang masuk
Tabel 2 . Hasil Pengujian BER Pengujian ke- Jumlah data yang dikirim Jumlah data yang diterima Data error BER 1 1000 1000 0 0 Pengujian ke- Jumlah data yang dikirim Jumlah data yang diterima Data error BER 2 1000 1000 0 0 3 1000 1000 0 0 4 1000 1009 9 0,009 5 1000 1011 11 0,011 6 1000 1012 12 0,012 Rata-rata BER 0,0053
Dari  hasil  pengujian  yang  dilakukan  terlihat  nilai  bit error rate yang paling besar terjadi pada pengujian 5 sebesar 0.012%. Dimana pengujian dilakukan pengiriman pada jarak yang  terjauh  dengan  server  dengan  jumlah  data  yang dikirimkan  sebanyak  1000  kali  dan  error  sebanyak  12  kali. Sedangkan  nilai  bit  error  rate  yang  terkecil  terjadi  pada pengujian  1,2,dan  3  yang  mana  memiliki  jarak  terdekat dengan posisi server yaitu sebesar 0%. Dengan jumlah data yang dikirimkan sebanyak 1000 kali dengan error sebanyak 0 kali.
Berikut  merupakan  grafik  pengujian  BER  yang ditunjukkan pada Gambar 2
Gambar 2. Grafik Pengujian BER
Pada grafik yang ditunjukkan oleh Gambar menunjukkan  grafik  hubungan  antara  nilai  bit  error  rate dengan  jarak  pengiriman  data.  Pada  pengiriman  data  dari Lab 5 ke Lab 2 dengan jarak sekitar 15 meter menghasilkan
nilai  bit  error  rate  yang  paling  besar  yaitu  sebesar  0,012. Sedangkan pada pengiriman data dari Lab 2, Lab 1 dan Lab 3 menuju ke Lab 2 yang memiliki jarak berkisaran 3-5 meter menghasilkan  nilai  bit  error  rate  sebesar  0  atau  bisa dikatakan  tidak  ada  kesalahan/error  saat  pengiriman  data berlangsung.  Dari  hasil  yang  telah  didapatkan  ,  terlihat bahwa terjadi kenaikan nilai bit error rate apabila jarak titik jaringan  bertambah.  PLC  memiliki  karakteristik  sangat dipengaruhi  oleh  desain  dari  infrastruktur  jalur  listrik  yang ada.  Jarak dari satu  titik ke titik  stop kontak lain juga akan mempengaruhi kualitas transmisi data. Hal ini terjadi karena pengaruh dari atenuasi, semakin jauh jarak perjalanan sinyal data maka semakin besar peredaman sinyal.

## c. Pengujian Hasil Monitoring
Pada  tahap  ini  dilakukan  pengujian  sistem  monitoring terhadap web. Berikut hasil monitoring arus pada web yang ditunjukkan pada Gambar 3, Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 3 . Halaman Utama Web
Gambar 4. Halaman pada Menu Chart
Pada  halaman  awal  web  ditampilkan  rata-rata penggunaan  arus  di  setiap  kelas  di  gedung  AI  serta button link untuk  menuju  grafik real  time arus  untuk  setiap  kelas. Menu char t  berisikan  grafik  perbandingan  waktu  dengan nilai  arus  yang  tercatat  secara real  time .  Sedangkan  pada menu  table  ditampilkan  tabel  yang  berisikan  nilai  arus, tanggal, dan waktu pencatatan data nilai arus

## IV. SIMPULAN
Pada penelitian ini dapat disimpulkan bahwa penggunaan  sensor  arus  SCT-013  sebagai  sensor  yang digunakan  dalam  memonitoring  penggunaan  arus  memiliki keakuratan  yang  hampir  mendekati  100%.  Dalam  artian sensor  arus  SCT-013  memiliki  nilai  pembacaan  arus  yang hampir mendekati dengan nilai arus yang sebenarnya.
Selanjutnya untuk implementasi power line communication pada  monitoring  arus  di  gedung  AI  dapat berjalan  dengan  baik.  Modul  PLC  KQ330  dapat mengirimkan  data  dari client ke server dengan  nilai  BER yang  sangat  kecil.  Namun  dengan  syarat  jarak  client  tidak terlalu jauh dari server
Dengan diterapkannya sistem power line communication untuk  monitoring  penggunaan  arus  di  Politeknik  Negeri Malang,  penggunaan  arus  rata-rata  setiap  harinya  pada setiap kelas di gedung AI dapat diketahui dan data arus yang sudah tercatat dapat disimpan di database.
DAFTAR PUSTAKA
[1] S. A. S. P. Faris, "PENERAPAN POWER LINE
COMMUNICATION PADA SISTEM
MONITORING,CONTROLLING AND DATA COMMUNICATION MELALUI SISTEM KELISTRIKAN 220 VOLT AC," in The 3rd National
Conference On Industrial Electrical & Electrnics Proceedings , Cilegon, 2014.
[2] R. Sudaryanto and H. S. Basuki, "Pengiriman Data Pengendali Beban Listrik Jinjingan Memakai PLC (Power Line Carrier) Berbasis Mikrokontroler AT89C51," 2007.
[3] M. Arihutomo, M. Riva and S. , "Sistem Monitoring Arus Listrik Jala-Jala Menggunakan Power Line Carrier," JURNAL TEKNIK ITS, 2012.
[4] Z. Wiraisy, N. S and A. Zainuri, "Rancang Bangun Alat Perekam Penggunaan Daya Listrik untuk Beban Rumah Tangga," 2015.
[5] E. K. H. G. Afrizal Fitriandi, "Rancang Bangun Alat Monitoring Arus dan Tegangan Berbasis Mikrokontroler dengan SMS Gateway," ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro, 2016.
[6] S. W. S. M. Aziska Purba Anggiawan, "PERANCANGAN ALAT MONITORING PENGGUNAAN DAYA LISTRIK SECARA DETAIL MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER," 2014.