Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume. 8 No. 2 Desember 2021 : 104 – 115

## Sistem Pendeteksi Kebakaran Pada Apron Passenger Bus (APB) Berbasis Mikrokontroler
Aris Budi Sulistyo *1 , Benny Dwifa 2 , Nengah Widiangga 3 , Asep Eka Nugraha 4 124 Prodi D-III TO, Poltrada – Bali, Jalan Batuyang 109 X Gianyar – Bali, 80582 3 Prodi D-III MLOG, Poltrada – Bali, Jalan Batuyang 109 X Gianyar – Bali, 80582 E-mail: * aris.budi@poltradabali.ac.id
Received 30-07-2021; Reviewed 02-09-2021; Accepted 17-09-2021 Journal Homepage: http://ktj.pktj.ac.id/index.php/ktj DOI: 10.46447/ktj.v8i2.314

## Abstract
This research is about constructing a  prototype of fire detection warning system on Apron Passenger Bus. The prototype can detect certain possibility of fire and give early warning to the  driver.  It  works  automatically  based  on  three  sensors  used,  which  are  smoke  sensor, temperature sensor and flame sensor. The prototype is constructed using these three sensors and  combined  with  Arduino  microcontroller.  This  microcontroller  has  a  role  of  transmitting information to the alarm system as a fire indicator. Method used in this research begins with simulation  of  a  fire  warning  system  and  continued  by  implementation  on  hardware.  The prototype works successfully on detecting fire both on software and hardware basis.
Keywords : Fire Detection Warning System, Apron Passenger Bus, sensors, Arduino microcontroller

## Abstrak
Penelitian ini merupakan perancangan suatu purwarupa sistem pendeteteksi kebakaran pada Apron  Passenger  Bus.  Purwarupa  ini  berfungsi  untuk  mendeteksi  kemungkinan  terjadinya kebakaran dan memberitahukan atau memberikan peringatan dini kepada pengemudi. Tujuan penelitian  ini  adalah  mendesain  purwarupa  yang  bekerja  secara  otomatis  dengan memanfaatkan tiga buah sensor yaitu sensor asap, sensor suhu dan sensor api. Perancangan purwarupa dilakukan dengan merangkai ketiga sensor, pengendali sistem dan mikrokontroler Arduino.  Mikrokontroler  berfungsi  meneruskan  informasi  kepada  alarm  sebagai  indikator terjadinya kebakaran. Metode yang dilakukan dalam penelitian adalah rancang bangun sebuah simulasi  sistem  pendeteksi  kebakaran  yang  diakhiri  dengan  aplikasi  pada  perangkat  keras sebagai  purwarupa.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  purwarupa  sistem  pendeteksi kebakaran yang dirancang dapat mendeteksi kebakaran setelah diuji lewat perangkat lunak dan perangkat keras.
Kata Kunci : Sistem Pendeteksi Kebakaran, Apron Passenger Bus, Sensor, Mikrokontroler Arduino.

## PENDAHULUAN
Kebakaran dapat didefinisikan sebagai reaksi oksidasi yang melibatkan tiga unsur yaitu bahan bakar, oksigen dan api yang akibatnya dapat menimbulkan kerugian bagi manusia  (Fatmawati,  2009).  Menurut  (Anonim,  UU  RI  No  24  Tahun  2007  Tentang Penanggulangan Bencana , 2007), kebakaran adalah situasi dimana bangunan pada suatu tempat seperti rumah/pemukiman, pabrik, pasar, gedung dan lain-lain dilanda api  yang  menimbulkan  korban  dan/atau  kerugian.  Definisi  kebakaran  menurut (Government, 2010) tidak hanya mencakup bangunan tapi juga kendaraan bermotor seperti bus. Keselamatan transportasi di era yang semakin modern ini merupakan salah
satu  masalah  yang  penting  untuk  diperhatikan  (Oktopianto,  Shofiah,  et  al.,  2021). Keselamatan transportasi  juga merupakan masalah global (Oktopianto, Nabil, et al., 2021).
Tercatat di tahun 2019 telah terjadi kebakaran Bus (APB) Apron Passenger Bus di  Bandar  Udara  I  Gusti  Ngurah  Rai,  Bali.  APB  adalah  bus  yang  digunakan  untuk perpindahan penumpang dari dan menuju terminal bandara, dikategorikan ke dalam peralatan pelayanan darat pesawat udara tipe motorized (Anonim, PM 77 Tahun 2015 Standarisasi dan Sertifikasi Fasilitas Bandar Udara, 2015).
Meskipun tidak ada korban jiwa namun kerugian material dan waktu dipandang tinggi karena bandara udara termasuk obyek vital. Selain itu, bandar udara  memiliki banyak fasilitas yang rentan terhadap kebakaran. Jika api sudah telanjur membesar maka kebakaran akan sulit untuk dipadamkan, sehingga cara yang paling efektif dalam menghadapi  bahaya  kebakaran  adalah  dengan  mengetahui  sedini  mungkin  potensi kebakaran.
Pemanfaatan  mikrokontroler  sudah  banyak  diterapkan  pada  kegiatan  yang melingkupi  aktivitas  umum  masyarakat.  Mulai  dari  otomasi  bangunan  sampai  ke pembuatan  bangunan  cerdas,  diantaranya  pemantauan  jarak  jauh  dengan menggunakan mikrokontroler berupa suhu dan kelembaban di ruang (Sudir, 2021).
Pengembangan  mikrokontroler  sebagai  remote  control  berbasis  android  (Son, 2018),  pemanfaatan  smartphone  sebagai  sistem  kendali  pada  kendaraan  bermotor sudah berhasil dan dapat digunakan, lampu dan klakson dapat menyala dan mati, mobil dapat bergerak maju dan mundur sesuai perintah yang diterima melalui tombol yang ada pada aplikasi di smartphone (Nasution et al., 2021)
Dengan  berkembangnya  teknologi  mikrokontroler  saat  ini,  sistem  keamanan dapat  dilakukan  degan  menggunakan  alat  elektronik  sebagai  pengganti  sistem keamanan  kunci  konvensional  sebagaimana  dimanfaatkan  untuk  pintu  pagar menggunakan sensor ultrasonik (Afwadi et al., 2021), smart home security (Wardoyo et  al.,  2019)  dan  sistem  keamanan  rumah  menggunakan  sensor  PIR (Passive  Infra Red)  berbasis  mikrokontroler  (Prima,  2020).  Perancangan  Modul  Trainer  Interface Mikrokontroler Berbasis ESP32 Sebagai Media Pembelajaran (Rafika et al., 2020) dan sistem  pengontrol  suhu  ruang  server  kedalam  aplikasi  android  (Deswar  &  Pradana, 2021).  Perbedaan  penelitian  ini  dengan  penelitian  sebelumnya  adalah mengembangkan pada sektor transportasi sebagai pendeteksi kebakaran pada apron passenger bus berbasis mikrokontroler dengan memanfaatkan tiga buah sensor yaitu sensor asap, sensor suhu dan sensor api.
Untuk mendeteksi kebakaran diperlukan suatu sistem pendeteksi kebakaran yang bekerja secara otomatis. Menurut (Fatah, 2011) sistem terdiri dari beberapa subsistem yang tidak dapat berdiri sendiri dan saling berhubungan membentuk suatu kesatuan sehingga tujuan atau sasaran dapat tercapai.
Purwarupa  sistem  pendeteksi  kebakaran  pada  APB  yang  dirancang  pada penelitian ini merupakan alat yang bekerja secara otomatis, berbasis mikrokontroler Arduino dan didukung oleh sensor asap, sensor suhu dan sensor api. Menurut (Syahrul, 2012)  mikrokontroler  adalah  perangkat  yang  digunakan  untuk  mengontrol  operasi sebuah mesin dengan program tetap yang disimpan dalam ROM dan tidak  berubah sepanjang  umur  sistem  tersebut.  Manfaat  dari  penelitian  ini  adalah  untuk pengembangan ilmu pengetahuan guna meminimalisasi terjadinya kebakaran terutama pada bus (APB).

## METODE PENELITIAN
Langkah penelitian dilakukan meliputi beberapa tahap yaitu:
(a) Studi literatur Studi  literatur  diawali  dengan  pengamatan  terhadap  data  dari  masing  masing komponen  yang  diperlukan  pada  sistem  pendeteksi  kebakaran.  Hasil  ini  akan dijadikan  sebagai  kajian  pengaplikasian  pada  perangkat  lunak  dan  disesuaikan dengan ciri ciri kendaraan yang berpotensi mengalami kebakaran.
(b) Simulasi dan Aplikasi Simulasi dilakukan pada perangkat lunak ( software) sebelum diaplikasikan pada perangkat  keras  ( hardware).  Simulasi  akan  dibuat  semirip  mungkin  dengan kondisi  kebakaran  sekaligus  untuk  menguji  karakteristik  sensor  dan  aktuator. Diharapkan pada tahapan  simulasi perangkat lunak dan pengujian sensor tidak ditemukan error, sehingga sistem dapat langsung diaplikasikan pada perangkat keras.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 1. Pengujian Purwarupa Melalui Perangkat Lunak
Sebelum melakukan simulasi purwarupa secara keseluruhan, hal yang dilakukan adalah  melakukan  pengecekan  pada  kinerja  sensor  melalui  perangkat  lunak  dan membandingkan  dengan  pengujian  sensor  pada  kondisi  riil.  Pengujian  pada  sensor suhu  (LM35)  dilakukan  dengan  menambahkan  alat  ukur  berupa  volt  meter  pada tegangan  keluaran  sensor  seperti  terlihat  pada  gambar  1.  Simulasi  menggunakan Proteus  8  Profesional  bertujuan  melakukan  kontrol  dan  pengecekan  sebelum diaplikasikan  pada  purwarupa.  Hasil  pengujian  yang  dilakukan  pada  simulasi ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 1. Pengujian Kerja Sensor Suhu (LM35)
Gambar 2. Hasil pengujian V OUT LM35
Pengujian  sensor  berikutnya  adalah  pada  sensor  asap  MQ-2.  Pengujian  yang dilakukan  pada  simulasi  sensor  MQ-2  hanya  dapat  dilakukan  dengan  2  mode  yaitu mode  mendeteksi  dan  tidak  mendeteksi  asap.  Skema  pengujian  melalui  perangkat lunak ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Pengujian Simulasi Sensor Asap MQ-2
Hasil  pengujian  untuk  metode  mendeteksi  dan  tidak  mendeteksi  terhadap tegangan keluaran memperoleh hasil seperti ditunjukkan pada Gambar 4 dan 5. Sensor pada saat tidak mendeteksi asap memberikan tegangan keluaran dari sensor sebesar 0  Volt.  Pada  saat  sensor  mendeteksi  asap  dilakukan  dengan  mengganti  masukan sensor  sehingga  keluaran  sensor  memberikan  tegangan  sebesar  4,99  Volt  (5  Volt). Gambar  4  dan  Gambar  5  dibedakan  dari  pendeteksiannya  dengan  merubah  nilai masukan sensor.
0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 Te ga ng an (V) Temperatur (0C)
Gambar 4. Sensor tidak Mendeteksi Asap
Gambar 5. Sensor Mendeteksi Asap
Tahap  berikutnya  adalah  melakukan  simulasi  perangkat  lunak  secara keseluruhan.  Simulasi  tersebut  dilakukan  di  SMK  Negeri  3  Singaraja  dan  dilakukan dengan  2  tahap  :  tahap  pertama  adalah  ketika  hanya  satu  sensor  yang  menerima masukan dan tahap kedua adalah ketika semua sensor menerima masukan. Simulasi ini  memberikan  keluaran  yang  menunjukkan  perubahan  nilai  dan  keputusan  dari masing  masing  kondisi.  Proses  pengujian  ditunjukkan  pada  gambar  6,  7,  8  dan  9 berikut.
Gambar 6. Pengujian Sensor Suhu ON, Sensor Asap OFF dan UVTron OFF
Gambar 7. Pengujian Sensor Suhu OFF, Sensor Asap ON dan UVTron OFF
Gambar 8. Pengujian Sensor Suhu OFF, Sensor Asap OFF dan UVTron ON
Ketiga kondisi seperti ditunjukkan pada Gambar 6, 7 dan 8 menunjukkan bahwa jika hanya satu sensor yang bekerja (ON), maka aktuator berupa buzzer tidak bekerja.
Gambar 9. Pengujian Sensor Suhu ON, Sensor Asap ON dan UVTron OFF
Kondisi  pada  Gambar  9  menunjukkan  bahwa  jika  sensor  asap  dan  sensor  panas mendapat  masukan  maka  aktuator buzzer  akan  ON.  Hal  berikutnya  yang  diujikan adalah ketika ketiga Sensor dalam kondisi mendapat masukan atau ON, maka kedua aktuator yaitu buzzer dan motor stepper bekerja.
Gambar 10. Kondisi Semua Sensor ON dan Buzzer ON
Gambar 11. Kondisi Motor Stepper Bekerja

## 2. Pengujian Purwarupa Melalui Perangkat Keras
Pada tahapan ini, penelitian dilanjutkan dengan mencoba terlebih dahulu kinerja dari masing-masing sensor, apakah sesuai dengan studi  literatur yang ada. Setelah sesuai  antara  masukan  dan  keluaran  serta  tidak  ditemukan error  maka  langkah berikutnya adalah perakitan dalam bentuk perangkat keras, berdasarkan konsep yang telah dirancang melalui perangkat lunak.
Gambar 12. Perangkat Sensor

## Gambar 13. Pengujian Sensor

## 3. Pengujian Sensor Suhu LM35
Pengujian  sensor  suhu  LM35  dilakukan  dengan  bantuan  wadah  berisi  air  dan temperatur analog. Hasil pengujian diberikan pada  Gambar 14. Dalam pengujian ini terlihat bahwa sensor memberikan keluaran yang linier dengan input suhu.
Gambar 14. Pengujian Sensor Suhu LM35
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 10 20 30 40 50 60 Te ga n ga n (V) Suhu (0C)

## 4. Pengujian Sensor Asap MQ-2
Pengujian  yang  dilakukan  pada  sensor  asap  MQ-2  berdasarkan  waktu pendeteksian  pembacaan  asap  dan  jarak  sumber  asap  terhadap  sensor  yang diletakkan.  Uji  sampel  asap  yang  dilakukan  menggunakan  asap  rokok  seperti ditunjukkan  pada  Gambar  15  dan  dilakukan  pada  ruangan  tertutup.  Pengujian  ini menggunakan ruangan gudang dengan 1 (satu) buah ventilasi dan berukuran 2,5m × 3m  ×  3m,  karena  terbatasnya  ruangan  yang  dapat  digunakan  sebagai  tempat pengujian.
Gambar 15. Pengujian Sensor Asap (MQ-2)
Dalam kondisi awal sensor asap sudah dikalibrasi terlebih dahulu agar sensitif terhadap adanya asap di udara. Setelah itu dilakukan pengujian dan diamati berapa waktu yang diperlukan sensor untuk aktif dengan batasan – batasan jarak yang telah ditentukan. Hasil dari percobaan sensor MQ-2 tertera pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Sensor Asap MQ-2
NO JARAK SENSOR DENGAN ASAP ROKOK KEBERHASILAN KETERANGAN 1 ± 1,1 meter Baik Waktu aktif sensor ± 37 2 ± 1,6 meter Baik Waktu aktif sensor ± 53 3 ± 2,1 meter Baik Waktu aktif sensor ± 122 4 ± 2,6 meter Baik Waktu aktif sensor ± 200 5 ± 3,1 meter Baik Waktu aktif sensor ± 234

## 5. Pengujian Sensor Api UVTron
Pengujian sensor api UVTron dilakukan berdasarkan perubahan jarak terhadap sumber  kebakaran  dan  dilakukan  di  ruang  tertutup.  Alat  yang  digunakan  adalah indikator berupa lampu LED dan multimeter untuk mencatat tegangan yang menjadi keluaran  sensor.  Hasil  pengujian  dicantumkan  pada  Tabel  2.  Dalam  pengujian  ini terlihat bahwa sensor memberikan keluaran high (1) pada jarak ukur hingga 145 cm.

## Tabel 2. Pengujian Sensor Api UVTron
Ruang Uji Variabel jarak Sensor Asap Asap
Pengujian Ke- Jarak (cm) Indikator (lampu) Tegangan (V) 1 25 Hidup 5 2 35 Hidup 5 3 45 Hidup 5 4 55 Hidup 5 5 65 Hidup 5 6 75 Hidup 5 7 85 Hidup 5 8 95 Hidup 5 9 105 Hidup 5 10 115 Hidup 5 11 125 Hidup 5 12 135 Hidup 5 13 145 Hidup 5
Setelah pengujian sensor satu persatu, penelitian dilanjutkan dengan pengujian unit purwarupa secara perangkat keras. Adapun alat bantu yang diperlukan saat melakukan dan memanipulasi perubahan sensor yaitu : Solder untuk masukan sensor panas, rokok untuk  masukan  sensor  asap  dan  korek  untuk  masukan  sensor  api.  Purwarupa perangkat  keras  dapat  berfungsi  dengan  baik  dalam  mendeteksi  masukan  yang diberikan, seperti ditunjukkan pada gambar 16 dan 17.
Gambar 16. Pengujian Purwarupa Perangkat Keras (1)
Gambar 17. Pengujian Purwarupa Perangkat Keras (2)
Pada  pengujian  sensor  suhu  LM35,  perubahan  pada  nilai  tegangan  keluaran sangat dipengaruhi oleh suhu pengujian. Sesuai dengan karakter aslinya, sensor suhu LM35 memiliki sensitivitas suhu dengan karakter yang linear antara tegangan dan suhu sebesar 10mV/ 0 C. Pada suhu sekitar 50 0 C yang diasumsikan suhu yang menunjukkan kebakaran, sensor LM35 telah memberikan keluaran seperti yang diharapkan. Pada pengujian  sensor  asap,  keluaran  dapat  diberikan  pada  jarak  maksimum  yang dicobakan yaitu ± 3,1 meter dengan waktu aktif sensor 234 ms. Hal ini sudah dirasakan cukup, dengan memperhatikan dimensi ruang di dalam APB dimana asap cenderung untuk berkumpul. Waktu aktif sensor yang tidak cukup cepat pada jarak maksimum bisa  menjadi  kendala  dan  harus  menjadi  pertimbangan  jika  purwarupa  ingin dikembangkan lebih lanjut.
Sensor  api  pada  saat  pengujian  telah  memberikan  keluaran  yang  diinginkan hingga  jarak  145  cm.  Mengingat  kondisi  percobaan  yang  belum  bisa  menyerupai secara optimal situasi kebakaran dalam APB, maka dalam hal ini pengujian sensor api dilakukan dengan menggunakan peralatan yang ada. Pengujian purwarupa perangkat keras  telah  dilaksanakan  dengan  memberikan  masukan  pada  ketiga  sensor  dan purwarupa berhasil mendeteksi gejala-gejala kebakaran.

## SIMPULAN
Perancangan purwarupa sistem pendeteksi kebakaran telah dilakukan melalui 2 tahapan yaitu simulasi dan pengujian melalui perangkat lunak dan pengujian melalui perangkat keras. Hasil penelitian menunjukkan bahwa purwarupa sistem pendeteksi kebakaran yang dirancang dapat mendeteksi kebakaran setelah diuji lewat perangkat lunak  dan  perangkat  keras.  Diharapkan  purwarupa  ini  dapat  dikembangkan  pada penelitian berikutnya dan dapat diuji pada kondisi nyata yaitu di dalam APB.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (2007). UU RI No 24 Tahun 2007 Tentang Penanggulangan Bencana . Jakarta. Anonim. (2015). PM 77 Tahun 2015 Standarisasi dan Sertifikasi Fasilitas Bandar Udara. Retrieved September 23, 2020
Afwadi,  I.,  Bukhari,  B.,  Dailami,  D.,  Marzuki,  M.,  &  Sumardi,  S.  (2021).  RANCANG BANGUN  PROTOTIPE  PINTU  PAGAR  MENGGUNAKAN  SENSOR  ULTRASONIK BERBASIS  MIKROKONTROLER. Jurnal  Mesin  Sains  Terapan,  5(1). https://doi.org/10.30811/jmst.v5i1.2139
Deswar,  F.  A.,  &  Pradana,  R.  (2021).  MONITORING  SUHU  PADA  RUANG  SERVER MENGGUNAKAN  WEMOS  D1  R1  BERBASIS  INTERNET  OF  THINGS  (IOT). Technologia: Jurnal Ilmiah, 12(1). https://doi.org/10.31602/tji.v12i1.4178
Fatah, A. L. (2011). Prototipe Sistem Pendeteksi Dini Kebakaran dengan SMS sebagai Media Informasi Berbasis Mikrokontroler. Jakarta: STMIK LPKI.
Fatmawati, R. (2009). Audit Keselamatan Kebakaran di Gedung PT. X Jakarta Tahun 2009.
Government, D. f. (2010). Fire Statistics, United Kingdom, 2008. London. Nasution, N. S., Efendi, J., & Sudarmin, S. (2021). Pemanfaatan Smartphone Sebagai Sistem Kendali Pada Kendaraan Bermotor Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno. JUTSI (Jurnal Teknologi Dan
Sistem Informasi), 1(1).
https://doi.org/10.33330/jutsi.v1i1.1008
Oktopianto,  Y.,  Nabil,  M.  J.,  &  Arief,  Y.  M.  (2021).  SOSIALISASI  KESELAMATAN
TRANSPORTASI JALAN PENGEMUDI GOJEK DI KOTA TEGAL. Kumawula : Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 4(2), 242 – 248.
https://doi.org/10.24198/kumawula.v4i2.33321
Oktopianto, Y., Shofiah, S., Rokhman, F. A., & Pangestu, K. (2021). Analisis Daerah Rawan  Kecelakaan  (  Black  Site  )  Dan  Titik  Rawan  Kecelakaan  (  Black  Spot  ) Provinsi  Lampung. Borneo  Engineering:  Jurnal  Teknik  Sipil,  5(1),  40 – 51. https://doi.org/10.35334/be.v5i1.1777
Prima,  B.  (2020).  Perancangan  Sistem  Keamanan  Rumah  Menggunakan  Sensor  Pir (Passive Infra Red) Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Teknologi Elektronika, 1.
Rafika,  A.  S.,  Febriyanto,  E.,  &  Safriyati,  E.  (2020).  Perancangan  Modul  Trainer Interface Mikrokontroler Berbasis ESP32 Sebagai Media Pembelajaran Pada Mata Kuliah Embedded System. Technomedia Journal, 5(1).
https://doi.org/10.33050/tmj.v5i1.1331
Son, M. S. (2018). PENGEMBANGAN MIKROKONTROLER SEBAGAI REMOTE CONTROL
BERBASIS ANDROID. JURNAL
TEKNIK INFORMATIKA, 11(1). https://doi.org/10.15408/jti.v11i1.6293
Sudir,  M.  (2021).  Pemantauan  Jarak  Jauh  Menggunakan  Mikrokontroler. CSRID (Computer  Science  Research  and  Its  Development  Journal),  10(2). https://doi.org/10.22303/csrid.10.2.2018.101-110
Syahrul. (2012). Pemrograman Mikrokontroler AVR Bahasa Assembly dan C. Bandung: Informatika.
Wardoyo, J., Hudallah, N., & Utomo, A. B. (2019). SMART HOME SECURITY SYSTEM BERBASIS MIKROKONTROLER. Simetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro Dan Ilmu Komputer, 10(1). https://doi.org/10.24176/simet.v10i1.2684