## Sistem Monitoring Kosentrasi Amonia (Nh3) Pada Kawasan PT. Petrokimia Gresik Berbasis IoT
Nur Kurnia Fibiani 1 , Rini Puji Astutik 2
12 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Gresik, Gresik
1 nurkurniafibiani17@gmail.com , 2 astutik_rpa@umg.ac.id
Abstract-.  Gresik  is  an  industrial  city  because  many  factories  are established in Gresik city, the rapid industry of Gresik city also has an  impact  on  the  environment  and  air  pollution.  One  of  the  most dangerous effects of air pollution is toxic gas, which is caused by the use  of  dangerous  chemicals  in  the manufacturing  process.  One  of these emissions is ammonia (NH3), which is a type of toxic gas that, if  this  waste  is  not  adequately  and  correctly  treated,  will  have  a negative impact on human health. In this research we will discuss making a prototype using the fuzzy logic metode, where this metode will  create  a  program/work  system  using  instruments/sensors  that will be used in this research. Ammonia gas concentration detection equipment  that  will  be  tested  in  the  PT.  Petrokimia Gresik.Petrokimia  Gresik.  Use  MQ137  sensor  as  ammonia  (NH3) gas  detector  and  GP2Y1014AU0F  sensor  (dust  detection  sensor). The sensor results will be processed by ESP32 as a (unit process) and will be displayed by the P5 LED panel as an information center for the  data  collection  results.  If  the  concentration of  ammonia gas  is above 200 ppm, then the area/area is considered to have fairly high levels of ammonia, which is very harmful to the community if one continues to be exposed to it for a long period of time.
Keywords  :  Ammonia  concentration,  MQ137,  GP2Y1014AU0F sensor, Internet of Think .
Abstrak—.  Gresik  merupakan  kota  industri  dikarenakan  banyak pabrik-pabrik  yang  berdiri  dikota  Gresik,  pesatnya  industri  kota gresik berdampak juga terhadap lingkungan dan polusi udaranya. Salah satu dampak polusi udara yang sangat berbahaya adalah gas beracun,  yang  diakibatkan  adanya  penggunaan  bahan  kimia berbahaya  dari  proses  produksi.  Salah  satu  dari  emisi  tersebut adalah  Amonia  (NH3)  merupakan  salah  satu  jenis  gas  beracun, yang  apabila  limbah  ini  tidak  diolah  secara  baik  dan  benar  maka akan berdampak buruk bagi kesehatan manusia.
Pada  penelitian  kali  ini  akan  membahas  tentang  mambuat  suatu prototype  yang  menggunakan  metode  fuzzy  logic  dimana  metode tersebut  akan  membuat  suatu  program/perintah  kerja  melalui alat/sensor yang akan digunakan dalam penelitian kali ini. Dari alat pendeteksi  kosentrasi gas  ammonia  yang  akan diuji  cobakan  pada kawasan  PT.  Petrokimia  Gresik.  Dengan  menggunakan  sensor MQ137  sebagai  pendeteksi  gas  ammonia  (NH3)  dan  sensor GP2Y1014AU0F  (sensor  pendeteksi  debu).  Hasil  dari  sensor tersebut  akan  diproses  melalui  ESP32  sebagai  (unit  process)    dan akan  ditampilkan  melalui  panel  LED  P5  sebagai  pusat  informasi dari hasil pengambilan data. Jika kosentrasi gas Ammonia lebih dari 200 ppm, maka area / kawasan tersebut terindikasi sebagai kawasan dengan kadar ammonia cukup tinggi dan hal tersebut  Sangat Tidak Sehat bagi masyarakat jika terus terpapar dengan waktu yang cukup lama .
Kata kunci : konsentrasi Amonia, MQ137, sensor GP2Y1014AU0F, Internet of Think .

## I. Pendahuluan
Kabupaten Gresik  merupakan salah  satu kabupaten di Provinsi Jawa Timur,  yang  memiliki  luas  1.191,25  km 2 .  Sebagian  dari  wilayah Kabupaten Gresik merupakan daerah pesisir pantai, memanjang mulai dari  Kecamatan  Kebomas,  Gresik,  Manyar,  Bungah,  Sidayu, Ujungpangkah  termasuk  juga  dua  Kecamatan  yang  berada  di  Pulau Bawean  yakni  Kecamatan  Sangkapura  dan  Tambak.  Kabupaten  ini selain mendapatkan julukan sebagai Kota Santri juga dijuluki sebagai Kota  Industri  dikarenakan  banyaknya  pabrik-pabrik  yang  berdiri  di Kabupaten Gresik. [1]
PT  Petrokimia  Gresik  adalah  anak  usaha  Pupuk  Indonesia  yang bergerak  di  bidang  produksi  pupuk.  PT  Petrokimia  Gresik  saat  ini menempati  lahan  seluas  lebih  dari  450  hektar  di  Kabupaten  Gresik, Provinsi  Jawa  Timur.  Dengan  memiliki  31  pabrik,  PT  Petrokimia Gresik  Total  kapasitas  produksi  saat  ini  mencapai  8,9  juta  ton/tahun (terdiri  dari  produk  pupuk  sebesar  5  juta  ton/tahun,  dan  produk  non pupuk sebanyak 3,9 juta ton/tahun. [2] Degradasi lingkungan pesisir khususnya  hutan  mangrove  menjadi  alasan  penting  dilakukan pemantauan  untuk  mengetahui  perubahan-perubahan  yang  terjadi. Salah  satu  metode  yang  mendukung  dalam  pemantauan  hutan mangrove  yaitu  mengguna  kanteknologi  penginderaan  jauh  untuk mengetahui  perubahan  luasan  mangrove  yang  terjadi  secara  spasial. Turunnya kualitas udara tidak hanya bisa terjadi diluar ruangan namun juga  bisa  terjadi  di  dalam  ruangan,  khususnya  ruangan  yang  cukup tertutup seperti ruangan dapur. [3] Penelitian ini menggunakan metode Fuzzy Mamdani dengan menggunakan fungsi overlapping dan index overlapping  untuk  mengatasi  hasil  pembacaan  yang  overlap  pada deteksi  kebakaran  hutan  menggunakan  jaringan  sensor  nirkabel.  [4] Rata-rata  1%  dengan  puncak  4,7%  dalam  periode  pengamatan  dua bulan  diamati  di  Amerika  Serikat,  penurunan  sebesar  40%  dalam periode  6  bulan  di  Arab  Saudi,  penurunan  sebesar  11%.  efisiensi  di iklim tropis Thailand dan penurunan efisiensi sebesar 33,5-65,8% dari penelitian  yang  dilakukan  di  Mesir.  [5]  Penelitian  ini  bertitik  fokus pada intensitas debu dan perubahan suhu yang terjadi di area industri. Instrumen  yang  digunakan  adalah  sensor  GP2Y1010AU0F  untuk mengukur intensitas partikulat debu yang ada di area  sekitar  sumber polusi,  sensor  DHT11  sebagai  pengukur  suhu  di  lokasi  pengukuran. [6]
Pemantauan gas polutan merupakan salah satu solusi dalam menciptakan kualitas  udara  yang baik bagi  masyarakat. Salah satunya  dengan  memanfaatkan  teknologi  informasi  dan komunikasi.  Salah  satu  pemanfaatan  teknologi  informasi  dan komunikasi  dalam  pemantauan  kualitas  udara  yaitu  dengan menggunakan  Wireless  Sensor  Network  (WSN).  [7]  pada penelitiannya  tentang  sistem  telemetri  pemantauan  gas karbodioksida menggunakan jaringan wifi dengan menggunakan sensor MG811 sebagai akuisisi data, mikrokontroller  Atmega  8535,  dan  protocol 1 2  T.  Data mikrokontroller  dikirim  secara  serial  menggunakan  WIZ600,
yang  merupakan  protocol  serial  yang  menghubungkan  ke jaringan  wifi.  [8]  Pemantauan  kelistrikan  dilakukan  untuk menentukan  kondisi  tegangan  arus  listrik  yang  menuju  ke beban  apakah  seimbang  ataukah  tidak  [9].  Pemanfaatan  IoT dapat  diterapkan  pada  perangkat  untuk  smart  home  dengan memanfaatkan Arduino dan ESP32 CAM dengan teknologi IoT [10]  [11].  memiliki  fitur  komunikasi  selain  komunikasi  data serial  juga  memiliki  fitur  komunikasi  menggunakan  sarana komunikasi  wifi,  agar  perangkat  yang  dikembangkan  dapat terhubung  jaringan  internet  [12]  [13]. ATMEGA328  sebagai mikrokontrolernya  Ini  memiliki  14  pin  I/O  digital  dan  6  pin input analog untuk pemrograman USB tipe A ke tipe B, sama seperti yang digunakan pada printer USB [14] [15].
Dengan  demikian  teknologi  IoT  tersebut  bisa  berdampak positif  bagi  semua  orang,  serta  dapat  juga  menjadi  tempat penelitian/monitoring  terhadap  konsetrasi  gas  ammonia  yang ada pada lingkungan sekitar PT. PETROKIMIA GRESIK yang notabene pabrik ditengah Kawasan padat penduduk.

## II. Metode Penelitian
Metode  penelitian  diawali  dengan  studi  literatur,  yaitu  menggali informasi  melalui  buku-buku,  artikel,  jurnal,  dan  internet  yang terhbung dengan elemen-elemen yang dipakai didalam penelitian ini. Hasil  diskusi  maupun  konsultasi  dengan  dosen  atau  beberapa  orang yang  mempunyai  kompetensi  dibidangnya.  Alur  metodologi penyelesaiantugas akhir dapat diilustrasikan dalam flow chart sebagai berikut :

## Gambar 1 Flowchart
Rancangan uji konektifitas sistem :
a. Hidupkan  sistem  WiFi  pada  ESP32  dan  perangkat Arduino,  tunggu  beberapa  saat  sampai  kedua  sistem terkoneksi satu sama lain.
b. Tunggu  sampai  microcontroller  ESP32  terkoneksi dengan jaringan yang sudah ditentukan sebelumnya.
c. Konfigurasi sensor M137 dan sensor debu (GP2Y1014AU0F).
d. Melakukan  screaning  dari  setiap  sensor  yang  telah dilakukan  selanjutnya  data  yang  sudah  masuk  akan ditampilkan  di  panel  LED  P5  sebagai  output pengujian.
Proses
pengumpulan data menggunakan microcontroller  ESP32  sebagai  tempat  pengolahan  seluru data yang telah didapat sebelumnya,  melalui sensor M137 dan sensor debu  (GP2Y1014AU0F).
. Gambar Wiring Sistem III. IV. V. VI.
III. Hasil dan Pembahasan

## A. Hasil
Berikut adalah data yang diperoleh dari setiap sensor tersebut  telah  dimasukkan  dalam  tabel  pengujian  dan dilakukan secara berkala.
Table 1. Hasil Pengujian Alat Pengujian Nilai Indikator keterangan 09 september 2023 4411 ppm Alarm peringatan mati Normal 10 september 2023 2344 ppm Alarm peringatan mati Normal 16 september 2023 97587 ppm Alarm peringatan menyala Bahaya 23 september 2023 8503 ppm Alarm peringatan mati. Normal 01 oktober 2023 2111 ppm Alarm peringatan mati Normal 07 oktober 2023 11365 ppm Alarm peringatan menyala Bahaya
Hasil  projek  dari  system  monitoring  konsetrasi  gas Amonia berbasis IoT ditampilkan pada gambar dibawah ini :

## Gambar 2 Hasil Monitoring

## B. Pembahasan
Gambar  diatas  adalah  hasil  dari  perancangan  perangkat  keras  yang dilihat  dari  tampak  luar  dan  dalam.  Dari  tampak  dalam  merupakan gambar  alat  yang  didalamnya  terdapat  beberapa    komponen elektronika  yang  disusun  menjadi  satu  kesatuan  sehingga  dapat difungsikan seseuai ketentuan yang telah dirancang dan tampilan atau perancangan beberapa sensor yang terintegrasi  dimana nantinya pada fungsinya  digunakan  untuk  mendeteksi  adanya  paparan  gas  Amonia dilingkungan PT. Petrokimia Gresik.
Monitoring  Konsentrasi  gas  Amonia  berbasis  IoT  ini dibuat  menggunakan  ESP32  serta  memanfaatkan Sehingga adanya hal tersebut dapat digunakan untuk mengirim data atau pemberitahuian melalui panel LED P5.

## IV. Kesimpulan
Kesimpulan dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Hasil  dalam  pengujian  berhasil  dan  sesuai  apa  yang  telah diprogram sebelumnya.
2. Jika  nilai  sensor  yang  dihasilkan  lebih  dari  100.000  maka alarm  buzzer  akan  berbunyi  dan  notifikasi Bahaya akan ditampilkan pada panel LED P5.
3. Sedangkan  jika  nilai  sensor  yang  dihasilkan  kurang  dari 100.000  maka  alarm  buzzer  tidak  akan  menyala  dan notifikasi Normal akan ditampilkan pada panel LED P5.

## V. Daftar Pustaka
[1] J.  Triyono  and  K.  Wahyudi,  “Aplikasi  Sistem  Informasi Geografi Tingkat Pencemaran Industri Di Kabupaten Gresik.”
[2] A. Irawan and A. Agussalim, “Analisis Perubahan Luasan dan Kerapatan  Mangrove  Menggunakan  Data  Citra  Satelit  Spot  di Pesisir Teluk Pandan Kabupaten Pesawaran Provinsi Lampung,” 2019.
[3] H.  Wahyudiono,  P.  Siwindarto,  and  B.  Siswojo,  “Alarm Kebakaran  Multisensor  dengan  Implementasi  Fuzzy  Dua
Level,” JOINTECS (Journal Inf. Technol. Comput. Sci. , vol. 4, no. 3, p. 117, Dec. 2019, doi: 10.31328/jointecs.v4i3.1205.
[4] H.  Wahyudiono,  P.  Siwindarto,  and  B.  Siswojo,  “Alarm Kebakaran  Multisensor  dengan  Implementasi  Fuzzy  Dua Level,” JOINTECS (Journal Inf. Technol. Comput. Sci. , vol. 4, no. 3, p. 117, 2019, doi: 10.31328/jointecs.v4i3.1205.
[5] F.  Zulfiryansyah et  al. , “Air Quality Monitoring System using Unmanned  Aerial  Vehicle  (UAV)  Quadcopter  Type  Sistem Monitoring  Kualitas  Udara  menggunakan  Unmanned  Aerial Vehicle (UAV) Jenis Quadcopter,” 2022.
[6] A. Sujiarta, G. Putu, W. Wedashwara, and A. Zubaidi, “Sistem Monitoring  Kualitas  Udara  Di  Ruangan  Tertutup  Berbasis  IoT Menggunakan  Sensor  MQ-135  Dan  GP2Y1014AU0F  (Air Quality  Monitoring  System  in  a  Closed  Room  Based  on  IoT Using MQ-135 and GP2Y1014AU0F Sensors).”
[7] S.  H.  Hayati,  “Rancang  Bangun  Sistem  Telemetri  Monitoring Gas  Buangan  Karbondioksida  (Co  2  )  Berbasis  Internet  Of Things  (Iot)  Analysis  Design  And  Build  A  Telemetry  System For Monitoring Carbon Dioxide (Co 2 ) Exhaust Gas Based On Internet Of Things.”
[8] A. Prafanto, E. Budiman, P. P. Widagdo, G. Mahendra Putra, R. Wardhana,  and  U.  Mulawarman,  “Pendeteksi  Kehadiran Menggunakan Esp32 Untuk Sistem Pengunci Pintu Otomatis,” J. Teknol. Ter. | , vol. 7, no. 1, 2021.
[9] H.  B.  SANTOSO,  S.  PRAJOGO,  and  S.  P.  MURSID, “Pengembangan  Sistem  Pemantauan  Konsumsi  Energi  Rumah Tangga Berbasis Internet of Things (IoT),” ELKOMIKA J. Tek. Energi Elektr. Tek. Telekomun. Tek. Elektron. , vol. 6, no. 3, p. 357, 2018, doi: 10.26760/elkomika.v6i3.357.
[10]  M. F. Wicaksono and M. D. Rahmatya, “Implementasi Arduino dan ESP32 CAM untuk Smart Home,” J. Teknol. dan Inf. , doi: 10.34010/jati.v10i1.
[11]  I.  F.  Ashari,  M.  Darma  Satria,  and  M.  Idris,  “Parking  System Optimization  Based  on  IoT  using  Face  and  Vehicle  Plat Recognition via Amazon Web Service and ESP-32 CAM (Case Study: Institut Teknologi Sumatera),” Comput. Eng. Appl. , vol. 11, no. 2, 2022.
[12]  C.  Widiasari,  “Sistem  Monitoring  Daya  Listrik  dan Pengontrolan Perangkat Elektronik Berbasis IoT,” Semin. Nas. Teknol. Inf. Komun. dan Ind. , pp. 342–349, 2020.
[13]  J.  Malau,  “Implementasi  Rancang  Atap  Penjemuran  Otomatis Menggunakan Mikrokontroler Arduino,” J. Minfo Polgan , vol. 11, no. 2, pp. 121–123, 2022, doi: 10.33395/jmp.v11i2.11801.
[14]  R.  Stehlík,  “Wi-Fi  attacks  using  ESP32.”  [Online].  Available: http://excel.fit.vutbr.cz
[15]  N.  Khadka,  A.  Bista,  B.  Adhikari,  A.  Shrestha,  and  D.  Bista, “Smart  solar  photovoltaic  panel  cleaning  system,”  in IOP Conference  Series:  Earth  and  Environmental  Science ,  Apr. 2020, vol. 463, no. 1. doi: 10.1088/1755-1315/463/1/012121.