JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
e-ISSN: 2656-0860
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang

## Prototipe Sistem Monitoring Kebakaran Dengan Mikrokontroler Di Klinik Pratama Mitra Insani Dengan Menggunakan Metode

## Black Box
Shifa Aulia Salsabila 1 , Asep Hardiyanto Nugroho 2 , Mahmudin 3 1,2,3 Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Islam Syekh-Yusuf, Tangerang 15118
1904030014@students.unis.ac.id 1 , asep.hardiyanto@unis.ac.id 2 , mahmudin@unis.ac.id 3

## Abstrak
Kebakaran  dapat  terjadi  kapan  saja  dan  dipicu  oleh  berbagai  faktor.  Kebakaran  ini  dapat menimbulkan  kerugian  yang  cukup  besar  bagi  masyarakat,  dan  jatuhnya  korban  jiwa. Mendeteksi kebakaran sering terjadi ketika kebakaran telah menyebar, dan asap keluar dari bangunan  yang  terkena  dampak.  Oleh  karena  itu,  sangat  penting  untuk  membangun  sistem yang  dapat  mendeteksi  tanda-tanda  awal  kebakaran.  Pemantauan  melibatkan  penggunaan sensor  api,  sensor  asap,  dan  sensor  suhu  untuk  menyediakan  data  yang  relevan.  Langkah- langkah kontrol merangkum aktivasi pompa air, alarm, pemberitahuan WhatsApp, dan situs web,  yang  bertujuan  untuk  meminimalkan  dampak  buruk  insiden  kebakaran.  Untuk mengimplementasikan  sistem  ini,  konstruksi  miniatur  ruangan  dirancang  dan  diproduksi. Sistem kontrol, yang memanfaatkan Wemos D1, juga dirancang dan dirakit, bersama dengan alat pemantauan dan pengujian yang diperlukan. Berdasarkan hasil pengujian menggunakan sensor api, sensor asap (dengan kisaran tingkat asap 0-120 ppm), dan sensor suhu (dengan kisaran  suhu  32°C-50°C),  telah  ditentukan  bahwa  ketika  api  terdeteksi  dan  tingkat  asap melebihi 100 ppm, dan suhu ruangan naik di atas 40°C, sistem kontrol secara otomatis akan menyalakan pompa air, alarm, dan mengirimkan pemberitahuan kebakaran melalui WhatsApp
Kata kunci: kebakaran, sensor api, sensor asap, sensor suhu.

## A. Pendahuluan
Kebakaran  merupakan  salah  satu  bencana  yang  paling  sering  terjadi  di Indonesia,  bencana  kebakaran  dapat  terjadi  dimana  saja  dan  kapan  saja  tanpa mengenal waktu dan tempat. Selain itu, Indonesia memiliki penduduk yang sangat banyak, sehingga banyak daerah yang padat penduduknya. Akibatnya, tidak jarang terjadi  kebakaran  akibat  korsleting  listrik.  Kebakaran  ini  sangat  merugikan  bagi manusia, dapat menimbulkan trauma bagi yang mengalaminya. Ada banyak sebab dan  alasan  yang  menimbulkan  korban  jiwa  dalam  setiap  bencana  kebakaran  yang terjadi. Kebakaran dapat menimbulkan banyak kerugian baik bagi masyarakat yang terkena  dampak  maupun  masyarakat  sekitar.  Kerugian  tersebut  dapat  berupa kerusakan  bangunan,  terganggunya  kegiatan  komersial,  rusaknya  fasilitas  umum bahkan sampai menimbulkan korban jiwa.
Kasus kebakaran dapat terjadi kapan saja dan ada banyak penyebab kebakaran tersebut;  korsleting  listrik,  penggunaan  daya  berlebihan,  lupa  mematikan  kompor, tabung gas bocor, puntung rokok, kembang api, dan lainnya. Tidak ada yang dapat
JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
e-ISSN: 2656-0860
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang
memprediksi kapan kebakaran terjadi karena sebagian besar kebakaran hanya dapat dideteksi ketika api telah menyebar dan banyak asap dari gedung atau bangunan.
Seringkali  mendengar  tentang  kebakaran  di  mana-mana,  dan  masyarakat terkesan  cuek  dan  kurang  hati-hati  dalam  menyikapi  kejadian  kebakaran,  apalagi banyak masyarakat yang sering meninggalkan rumah atau bangunannya pada masa ini, namun bangunan kosong yang ditinggalkan penghuninya dapat menjadi rawan kebakaran. Begitu pula dengan Klinik Pratama Mitra Insani yang pernah mengalami konsleting listrik yang hampir menyebabkan kebakaran.
Berdasarkan  permasalahan  di  atas,  maka  penulis  ingin  membuat  suatu  alat pendeteksi kebakaran dengan menggunakan 3 sensor yaitu sensor api, sensor suhu dan sensor asap. Dapat ditinjau melalui website untuk melaporkan tanda-tanda awal kebakaran,  sehingga  pemilik  alat  ini  dapat  mengetahui  kondisi  bangunan  secara berkala dan Whatsapp akan memberikan informasi mengenai kebakaran jika muncul tanda-tanda awal kebakaran untuk mengurangi risiko kebakaran guna mengurangi atau meminimalkan kerugian akibat bencana kebakaran.
Penelitian  sebelumnya  menggunakan  SMS gateway untuk  mengirimkan notifikasi  kebakaran,  sedangkan  penelitian  ini  menggunakan Whatsapp sebagai notifikasi pemberitahuan kebakaran (Iskandar Alam et al., 2019).
Penelitian  terdahulu  menggunakan Blynk sebagai  pemantau  kebakaran sedangkan  penelitian  ini  menggunkan Website sebagai  pemantau  keadaan  ruangan (Waworundeng, 2020).
Penelitian  sebelumnya  menggunakan Arduino  Uno dan  ESP8266  sedangkan penelitian ini menggunakan Wemos D1 yang langsung terhubung ke internet sehingga tidak memerlukan modul tambahan (Indra et al., 2021).
Penelitian sebelumnya hanya memadamkan api sedangkan penelitian ini ada monitoring kebakaran untuk bantu memantau ruangan dari kebakaran (Ferdyansyah et al., 2022).
Penelitian  sebelumnya  menggunakan  hanya  menggunakan  sensor  api  dan sensor asap untuk mendeteksi kebakaaran, sedangkan penelitian ini menambahkan sensor suhu untuk mendeteksi adanya kenaikan suhu (Haerudin & Sujana, 2022).

## B. Metode

## 1. Metode Black Box
Black  Box  Testing mengacu  pada  penilaian  kualitas  perangkat  lunak  yang berkonsentrasi  pada  fungsionalitas  perangkat  lunak.  Tujuan  utama  dari  Black  Box Testing adalah untuk mendeteksi fungsi yang salah, kesalahan antarmuka, kesalahan dalam  struktur  data,  masalah  kinerja,  serta  kesalahan  inisialisasi  dan  penghentian (Setiyani, 2019).

## 2. Perancangan Hardware dan Software
Tahap  ini  dilakukan  perancangan  alat  seperti  menyambungkan  seluruh  sensor  ke Wemos D1 dana melakukana pengkodingan dengan menggunakan software  Arduino IDE .  Rangkain  perancangan  hardware  pada  penelitian  dapat  dilihat  pada  gambar
JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
e-ISSN: 2656-0860
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang
dibawah ini.
Gambar 1. Rangkaian Keseluruhan Hardware
Keseluruhan  rangkaian  mencakup  beberapa  komponen  :  Wemos  D1,  sensor  suhu, sensor api, sensor asap, DFPlayer MP3, speaker, relai, dan pompa air. Wemos D1 bertindak sebagai pengontrol, yang bertanggung jawab untuk memproses semua komponen yang terhubung dengan bantuan adaptor tambahan. Semua komponen ini menerima daya dari pin 5V pada Wemos D1. Sensor berfungsi sebagai perangkat input untuk mendeteksi suhu, asap, dan api. DFPlayer Mini dan speaker berfungsi sebagai perangkat output suara ketika sensor mendeteksi adanya api, asap, atau kenaikan suhu yang ekstrim, sedangkan relay berfungsi  sebagai  penguat  daya  untuk  mengoperasikan  pompa  air,  yang  bertanggung jawab untuk menyemprotkan air sebagai output ketika terdeteksi adanya api.
Gambar 2. Blok Diagram
Diagram blok disusun dengan tiga bagian utama: input, proses, dan output. Di dalam bagian  input,  ada  tiga  komponen  yang  disertakan:  sensor  suhu,  sensor api,  dan  sensor asap. Komponen-komponen ini akan menjalani pemrosesan melalui mikrokontroler Wemos D1. Pada bagian proses, Wemos D1 digabungkan untuk menangani pemrosesan data dan bertindak sebagai pengontrol untuk elemen yang saling berhubungan. Hal ini memastikan pemrosesan data yang efisien dan memfasilitasi pembuatan output yang diinginkan pada tahap berikutnya.
Di  dalam  bagian output ,  terdapat  tiga  komponen:  bel,  pompa  air,  dan  notifikasi WhatsApp . Setelah data dari bagian input diakuisisi dan diproses oleh mikrokontroler Wemos D1, sensor suhu, sensor asap, dan sensor api akan mendeteksi adanya anomali. Sebagai tanggapan,  bel  akan  berbunyi,  pompa  air  akan  dipicu  untuk  mengeluarkan  air,  dan
JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
e-ISSN: 2656-0860
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang
pemberitahuan akan dikirim ke Whatsapp . Selain itu, data yang diproses akan ditampilkan di situs web.

## C. Hasil dan Pembahasan
1. Sistem Berjalan Sistem yang berjalan pada klinik Pratama Mitra Insani saat ini masih manual, yaitu ketika pekerja menghirup aroma asap lalu mencari sumber dari aroma asap tersebut berasal. Kemudian pekerja tersebut melihat adanya api lalu mengambil APAR dan memadamkannya.
Gambar 3. Flowchart Sistem Berjalan
JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
e-ISSN: 2656-0860
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang

## 2. Sistem Usulan

## Gambar 4. Flowchart Sistem Usulan
Penjabaran dari flowchart sistem usulan diatas, sebagai berikut :
1) Mulai.
2) Wemos dan sensor menyala.
3) Sensor mendeteksi suhu, asap, dan api di dalam ruangan.
4) Web  menampilkan  informasi  dari  suhu,  asap,  dan  api  di  ruangan  yang  sudah sensor deteksi.
5) Sensor mendeteksi suhu, api, dan asap.
6) Jika sensor mendeteksi suhu <40oC, tidak ada api, dan asap >100ppm, maka bel akan berbunyi dan notifikasi waspada akan terkirim melalui Whatsapp. Dan jika sensor  mendeteksi  suhu  >40oC,  ada  api,  dan  asap  >100ppm,  maka  bel  akan berbunyi, pompa air menyala dan notifikasi siaga akan terkirim melalui Whatsapp.
7) Selesai.
3. Pengujian Sistem Setelah  menyelesaikan  berbagai  tahap  desain  dan  pemasangan  komponen,
JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang
langkah selanjutnya adalah melakukan serangkaian pengujian untuk mencapai hasil yang diharapkan. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan metode black box.
Sensor  api  menunjukkan  sensitivitas  tertinggi  dan  respons  tercepat  dalam menerima data dibandingkan tiga sensor lainnya. Sensor ini mengandalkan teknologi inframerah  untuk  mendeteksi  cahaya  api,  yang  berarti  bahwa  jarak  pendeteksian meluas seiring dengan bertambahnya ukuran sumber api. Untuk menguji sensor api, penulis  melakukan  simulasi  kebakaran  dengan  menggunakan  lilin  sebagai  sumber api,  dengan  menyadari  bahwa  sumber  api  yang  sebenarnya  akan  jauh  lebih besar. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa sistem ini dapat mendeteksi keberadaan sumber  api  yang  kecil  sekalipun  dalam  jarak  kurang  dari  50  cm.  Namun,  penting untuk  dicatat bahwa  sudut  deteksi  menyempit seiring  dengan  bertambahnya jarak antara sensor dan sumber api.
Tabel 1. Pengujian Sensor Api No. Jarak Indikator Sensor Status Website Pompa Air Alarm Notifikasi Whatsapp 1. 0 cm On Api terdeteksi On On Terkirim 2. 5 cm On Api terdeteksi On On Terkirim 3. 10 cm On Api terdeteksi On On Terkirim 4. 20 cm Off Api tidak terdeteksi Off Off Tidak terkirim 5. 30 cm Off Api tidak terdeteksi Off Off Tidak terkirim 6. 40 cm Off Api tidak terdeteksi Off Off Tidak terkirim 7. 50 cm Off Api tidak terdeteksi Off Off Tidak terkirim
Dalam penelitian ini, sensor asap menggunakan sensor gas MQ-2, yang sangat peka terhadap  karbon  monoksida.  Hal  ini  membuatnya  ideal  untuk  mendeteksi  asap  dalam kebakaran,  karena  asap  selama  kebakaran  memancarkan  gas  karbon  monoksida.  Tidak seperti sensor api, yang sensitif dan cepat dalam transmisi data, sensor asap beroperasi pada kecepatan yang sedikit lebih lambat dan mengharuskan asap memasuki tabung sensor untuk dideteksi,  sehingga  memerlukan  jarak  yang  sangat  dekat.  Untuk  melakukan  pengujian, penulis menghasilkan asap dengan membakar kertas dan  memposisikan sensor gas MQ-2 dekat dengan sumber asap, sehingga memungkinkan asap masuk ke dalam tabung. Setelah menunggu selama beberapa detik, sensor asap berhasil mendeteksi keberadaan asap.
Tabel 2. Pengujian Sensor Asap No. Kadar Indikator Sensor Status Website Alarm Notifikasi Whatsapp 1. 10 ppm Off 10 ppm Off Tidak terkirim 2. 20 ppm Off 20 ppm Off Tidak terkirim 3. 40 ppm Off 40 ppm Off Tidak terkirim
JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
e-ISSN: 2656-0860
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang
4. 60 ppm On 60 ppm On Terkirim 5. 80 ppm On 80 ppm On Terkirim 6. 100 ppm On 100 ppm On Terkirim 7. 120 ppm On 120 ppm On Terkirim
Sensor suhu DHT11 digunakan dalam penelitian ini, dengan fungsi utamanya untuk mendeteksi  suhu  ruangan  selama  insiden  kebakaran.  Sensor  ini  berfungsi  untuk  menilai apakah suhu tersebut aman untuk dimasuki manusia atau tidak, sehingga memungkinkan pemilik sistem untuk menentukan kondisi keamanan ruangan. Penulis melakukan pengujian dengan  memposisikan  sensor  suhu  lebih  dekat  ke  lilin  yang  menyala.  Sesuai  konfigurasi sistem, setelah suhu mencapai 40 derajat Celcius, sistem akan memicu notifikasi WhatsApp dan mengaktifkan bel atau alarm.
Table 3. Pengujian Sensor Suhu
No. Waktu Suhu Alarm Notifikasi Whatsapp 1. 10: 00 : 20 32 Off Tidak terkirim 2. 10 : 00 : 30 34 Off Tidak terkirim 3. 10: 00: 40 36 On Terkirim 4. 10: 00: 50 38 On Terkirim 5. 11: 00: 00 40 On Terkirim 6. 11: 10: 15 45 On Terkirim 7. 11: 20: 15 50 On Terkirim
Gambar 5. Tampilan Notifikasi Whatsapp Siaga 1 Bahaya
Gambar 6. Tampilan Notifikasi Whatsapp Siaga 2 Waspada
Pada gambar 5 terdapat notifikasi jika sensor mendeteksi ada api, suhu >40 ° C, dan asap >100ppm. Dan pada gambar 6 terdapat notifikasi jika sensor mendeteksi asap >50ppm
JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
e-ISSN: 2656-0860
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang

## dan suhu membaca >35
° C.

## Gambar 7. Tampilan Halaman Utama Sistem
Pada  gambar  7  terdapat  tampilan  halaman  utama  sistem  untuk  menampilkan  hasil sensor mendeteksi kadar suhu, asap dan api.
Pada  bagian  ini,  terdapat  hasil  dan  pembahasan  yang  merupakan  inti  dari  topik penelitian.  Bagian  ini  dapat  disusun  setelah  metodologi  penelitian  dibuat.  Dalam bagian ini, penjelasan yang mendalam disajikan dengan menggunakan berbagai elemen seperti teks penjelasan, UML, gambar, serta tabel.
Pada penelitian ini penulis membuat model sistem berdasarkan hasil perencanaan yang telah dilakukan dengan menggunakan metode orientasi objek dan UML. UML seperti bahasa khusus yang membantu orang membuat dan memahami perangkat lunak. Ini dapat  digunakan  untuk  menggambar  dan  membuat  rencana  untuk  membangun perangkat  lunak.  Ini  juga  membantu  melacak  semua  detail  penting.  Saat  membuat perangkat  lunak,  UML  membantu  membuat  keputusan  penting,  merencanakan  cara kerjanya,  dan  benar-benar  membangunnya  (Asep  Hardiyanto  nugroho  &  Rohimi, 2020).

## D. Kesimpulan
Sistem  pemantauan  kebakaran  dibangun  dengan  menggunakan  berbagai komponen,  termasuk  Wemos  D1,  sensor  api,  sensor  suhu,  sensor  asap,  pompa  air, buzzer , dan speaker . Wemos D1 memainkan peran penting sebagai unit kontrol pusat, memfasilitasi  komunikasi  dan  koordinasi  di  antara  komponen-komponen  tersebut, memastikan  kelancaran  dan  pengoperasian  alat  pemantau  kebakaran  yang diinginkan.  Temuan  penelitian  menunjukkan  keberhasilan  pembuatan  prototipe untuk sistem pemantauan kebakaran, yang mengintegrasikan sensor api, suhu, dan asap. Sistem ini memungkinkan pemantauan status kebakaran secara real-time melalui antarmuka  situs web ,  sementara  peringatan  kebakaran  segera  disampaikan  melalui pemberitahuan Whatsapp .  Solusi  komprehensif  ini  terbukti  bermanfaat  dalam memfasilitasi  petugas  keamanan,  pemilik,  dan petugas  pemadam  kebakaran  dalam memantau insiden kebakaran secara efektif.
JUTIS (Jurnal Teknik Informatika Unis) Vol. 11 No. 2 Bulan November 2023                                                                                                        p-ISSN: 2252-5351 Program Studi Teknik Informatika – Fakultas Teknik
e-ISSN: 2656-0860
Universitas Islam Syekh-Yusuf Tangerang

## Daftar Pustaka
Ferdyansyah,  F.,  Suhradi  Rahmat,  R.,  Education  Park,  J.,  Ki  Hajar  Dewantara,  J.,  & Cikarang,  N.  (2022).  Alat  Pendeteksi  Kebakaran  dan  Pemadam  Api  Otomatis Menggunakan Kontrol Arduino. Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics, 7(2), 77 – 89.
Haerudin, & Sujana, D. (2022). Sistem Anti Kebakaran Dengan Sensor Api Berbasis Internet Of Things Di SDN Taman Cibodas. JUTIS (Jurnal Teknik Informatika UNIS), 6(3), 1599. https://doi.org/10.30865/mib.v6i3.4445
Indra,  D.,  Alwi,  E.  I.,  &  Mubarak,  M.  Al.  (2021).  Prototipe  Sistem  Kontrol  Pemadam Kebakaran  Pada  Rumah  Berbasis  Arduino  Uno  dan  ESP8266.  Komputika :  Jurnal Sistem Komputer, 11(1), 1 – 8. https://doi.org/10.34010/komputika.v11i1.4801
Iskandar Alam, T. H., Soekarta, R., & Ramadhan, W. (2019). Rancang Bangun Prototype Alat  Pendeteksi  Kebakaran  Menggunakan Arduino Uno  Dilengkapi  Pemadam  Dan Notifikasi Sms Gateway. Insect (Informatics and Security): Jurnal Teknik Informatika, 5(1), 21. https://doi.org/10.33506/insect.v5i1.1280
Setiyani,  L.  (2019).  Pengujian  Sistem  Informasi  Inventory  Pada  Perusahaan  Distributor Farmasi  Menggunakan  Metode  Black  Box  Testing.  Techno  Xplore :  Jurnal  Ilmu Komputer Dan Teknologi Informasi, 4(1), 1 – 9. https://doi.org/10.36805/technoxplore.v4i1.539
Waworundeng,  J.  M.  S.  (2020).  Desain  Sistem  Deteksi  Asap  dan  Api  Berbasis  Sensor,
Mikrokontroler dan IoT. CogITo Smart Journal, 6(1), 117 – 127.
https://doi.org/10.31154/cogito.v6i1.239.117-127