## Sistem Pemantauan Pressure Monitoring
Device (PMD) Berbasis IoT (Internet of Things)

## pada Stasiun Gas Demang Lebar Daun
Melia Sari 1 , Iwan Pahendra A.S 2 , Desi Windisari 2 , Abdul Haris Dalimunthe 2 , Puspa Kurniasari 2 1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Palembang, Indonesia correponding author(s): meliasari@ft.unsri.ac.id
Abstract — Pressure Monitoring Device (PMD) is a system to monitor gas pressure levels at a gas station  connected to customers. The gas pressure level must always be within the threshold according to customer requirements. If the gas pressure is beyond the threshold then it will cause disruption or customer ’s  dissatisfaction. To validate the gas pressure level at the Demang Lebar Daun gas station, workers manually recorded from located station. This is uneasy for workers if disruption occured outside working hours and station locations are  far outside the working area. This study aims to create a smart monitoring system PMD (Pressure Monitoring Device) to monitor gas pressure levels. The system works by tracking and detecting gas pressure levels based on data collected by sensors. Furthermore, as an interface, a website and android system was built that was integrated with the system, making it easier for workers to monitor gas pressure from the system.

## Keywords —monitoring system, Internet of Things, gas pressure
Abstrak — Pressure Monitoring Device (PMD) adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk memantau level tekanan gas  pada  sebuah  stasiun  gas  yang  terhubung  ke  pelanggan.  Level  tekanan  gas  harus  selalu  berada  dalam  ambang batas sesuai dengan kebutuhan pelanggan. Jika tekanan gas di luar ambang batas maka akan menyebabkan gangguan atau  ketidakpuasan  pelanggan.  Untuk  mengetahui  level tekanan  gas  pada  stasiun  gas  Demang  Lebar Daun,  pekerja mencatat secara manual pada lokasi stasiun. Hal ini menyulitkan pekerja jika terjadi gangguan di luar jam kerja dan lokasi stasiun  yang berada di luar wilayah bekerja.  Penelitian ini bertujuan untuk membuat sistem smart monitoring PMD (Pressure  Monitoring  Device) untuk  memantau  level  tekanan  gas.  Sistem  bekerja  dengan  cara  melacak  dan mendeteksi  tingkat  tekanan  gas  berdasarkan  data  yang  dikumpulkan  oleh  sensor.  Selanjutnya  sebagai  interface dibangun sistem website dan android yang terintegrasi dengan sistem sehingga memudahkan pekerja untuk memantau tekanan  gas  dari  jarak  jauh.  Sistem  PMD  menggunakan  perangkat  MOXA  W5340,  ,  merupakan  salah  satu  perangkat SCADA yang berfungsi untuk mengirim data dari stasiun penyaluran gas ke server. Sistem berhasil mengintegrasikan komponen  perangkat  keras  IoT  MOXA  W5340  dengan  website  yang  dapat  menampilkan  kondisi  tekanan  gas  secara real-time dan per jam.
Keywords —sistem monitoring, Internet of Things, tekanan gas

## I. P ENDAHULUAN
Pressure Monitoring Device (PMD)  adalah sebuah sistem yang  berfungsi  untuk memantau level  tekanan  gas pada sebuah stasiun gas yang terhubung ke pelanggan [1]. Level tekanan gas harus selalu berada dalam ambang batas  sesuai  dengan  kebutuhan  pelanggan.  Jika  tekanan  gas  di  luar  ambang  batas  maka  akan  menyebabkan gangguan  atau  ketidakpuasan  pelanggan.  Pemeliharaan  PMD  bertujuan  untuk  merawat  dan  menjaga  stabilitas pengiriman data PMD secara optimal dan umur perangkat PMD menjadi tahan lama [2].
Untuk mengetahui level tekanan gas pada stasiun gas Demang Lebar Daun, pekerja mencatat secara manual pada  lokasi  stasiun.  Hal  ini  menyulitkan  pekerja  jika  terjadi  gangguan  di  luar  jam  kerja  dan  lokasi  stasiun  yang berada  di  luar  wilayah  bekerja.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  membuat  sistem  smart  monitoring  PMD  (Pressure Monitoring  Device)  untuk  memantau  level  tekanan  gas.  Sistem  bekerja  dengan  cara  melacak  dan  mendeteksi tingkat tekanan gas berdasarkan data yang dikumpulkan oleh sensor.
Peringatan atau notifikasi dikirim ke pengguna yang memeriksa kondisi dari jarak jauh setiap kali ambang batas tertentu  dilewati.  Selanjutnya,  data  tersebut  dikirimkan  bersama  dengan  nilai  ppm  gas  yang  berbeda,  yang menunjukkan apakah tekanan gas pada level yang aman. Platform IoT terintegrasi dan peralatan pemantauan [3] IoT yang ditempatkan dari jarak jauh digunakan untuk membuat sistem yang diusulkan. Untuk melakukan ini, sensor
gas  harus  dikalibrasi  untuk  memenuhi  persyaratan  industri.  Selain  itu,  tingkat  ambang  batas  yang  tepat  harus ditentukan. Perangkat keras dibuat sedemikian rupa sehingga mengirimkan peringatan awal kepada pekerja.
Selanjutnya sebagai interface dibangun sistem website dan android yang terintegrasi dengan sistem sehingga memudahkan pekerja untuk memantau tekanan gas dari jarak jauh. Sistem PMD menggunakan perangkat MOXA W5340, , merupakan salah satu perangkat SCADA yang berfungsi untuk mengirim data dari stasiun penyaluran gas ke  server.  Tujuan  dari  instruksi  kerja  konfigurasi  pressure  pada  MOXA  W5340  ini  yaitu  untuk  mempermudah mengkonfigurasi  MOXA  W5340  agar  perangkat  tersebut  bisa  mengirimkan  nilai  pressure  pada  server.  MOXA W5340 HSPA merupakan salah satu perangkat SCADA tipe Modem GSM yang menggunakan Kartu APN.

## II. T INJAUAN P USTAKA

## A. Perangkat MOXA W5340
Gambar 1. Perangkat MOXA W5340
Perangkat MOXA W5340 merupakan salah satu seri ioLogik W5300 Moxa I/O jarak jauh yang dapat deprogram. Perangkat  merupakan  jenis  standalone  dengan    komunikasi  seluler  yang  dirancang  untuk  aplikasi  pemantauan jarak jauh. Menggunakan Server OPC Aktif Moxa dipatenkan dengan teknologi komunikasi push, ioLogik W5300 secara ekonomis memecahkan masalah dengan identifikasi dan mengatasi jaringan pribadi jarak jauh yang dibawa melalui komunikasi seluler yang biasanya dimiliki dengan alamat IP dinamis [4]
Jaringan  seluler  biasanya  berjalan  di  lingkungan  IP  dinamis  dengan  alamat  IP  pribadi  yang  ditetapkan  oleh penyedia  layanan  seluler.  Untuk  memungkinkan  jaringan  pribadi  serta  mengatasi  masalah  konektivitas  yang ditimbulkan  oleh  perangkat  edge  yang  dikonfigurasi  dengan  alamat  IP  privat  yang  ditetapkan  secara  dinamis, Operator dapat membeli alamat IP statis berbiaya tinggi untuk setiap perangkat, dengan IP yang disediakan oleh layanan DDNS atau VPN yang dibeli dari MVNO (Mobile Virtual Network Operator ). Dengan teknologi DDNS [5,6], sistem SCADA perlu menetapkan sumber daya untuk mengelola server DDNS. Sebagai alternatif, perangkat I/O jarak  jauh  Seluler  Moxa  menggunakan  teknologi "push" milik  Moxa,  yang  disebut  Active  OPC  Server.  Dengan dukungan  Server OPC Aktif Moxa  yang kuat, efisiensi komunikasi antara perangkat ioLogik W5300 dan SCADA pusat meningkat secara substansial. Arsitektur komunikasi non-polling Server OPC Aktif Moxa mendukung protokol OPC standar, tetapi alih-alih mengharuskan SCADA untuk melakukan polling perangkat edge, ini memungkinkan perangkat edge [7].
Spesifikasi Perangkat MOXA W5340:
1.  Koneksi seluler
2.  Pembaruan data otomatis dari kartu SD setelah kegagalan jaringan
3.  Kecerdasan front-end
4.  Alarm SMS cerdas dan perintah SMS
5.  Konektivitas perangkat serial yang ramah
6.  Redundansi jaringan
7.  Ekstensi WAN-to-LAN dengan port forwarding
8.  Bangun panggilan aman
9.  Ekspansi I / O
. Gambar 2. Arsitektur Perangkat MOXA dan Server
Gambar  2.  Merupakan  arsitektur  jaringan  Perangkat  MOXA,  dimana  perangkat  MOXA  dapat  terhubung  ke computer host melalui internet dengan jaringan seluler seperti GPRS, EDGE, 3G atau jaringan HSPA [8].

## III. M ETODOLOGI

## Gambar 3. Diagram Alir Konfigurasi Perangkat MOXA W5340
Langkah  pertama  dalam  penelitian  adalah  menganalisis  kebutuhan  sistem  dengan  melakukan  metode wawancara dengan pekerja dan meninjau keadaan eksisting sistem PMD. Selanjutnya  menyiapkan kebutuhan alat
Peralatan Kerja dan K3; Obeng, Kabel LAN, Laptop, MOXA W5340,
Power Supply, Multitester MULAI Memasang antena pada perangkat Moxa Memasang Power input dari power supply ke perangkat Moxa Apakah indikator Power MOXA menyala (ON) ? IK (Instruksi Kerja) Troubleshooting MOXA W5340 Menghidupkan perangkat Moxa Konfigurai IP pada  laptop Konfigurasi Moxa dengan aplikasi ioAdmin SELESAI Ya Tidak
dan bahan peralatan kerja serta K3. Bebrapa perangkat yang dibutuhkan di awal penelitian adalah Perangkat MOXA W5340 dan antenna. Sebelum menghidupkan perangkat MOXA terlebih dahulu memasang antena. [10, 11]
Gambar 4. Antena Telah Terhubung ke Perangkat MOXA W5340
Ketika  antenna  sudah  terpasang,  selanjutnya  menghubungkan  Power  Input  pada  perangkat  MOXA  hingga indikator Power  MOXA  menyala (On).  Sumber daya  listrik pada sistem PMD berasal dari solar sistem. Untuk itu diperlukan perangkat tambahan untuk memantau nilai arus dari sumber daya yaitu disini digunakan perangkat SCC (Solar Charge Controller).

## Gambar 5. Perangkat SCC (Solar Charge Controller)
Perangkat menampilkan besar arus yang masuk dari panel surya ke sistem PMD. Niali yang ditampilkan dalam satuan Ampere. Setelah MOXA menyala, perangkat MOXA W5340 dihubungkan  ke laptop menggunakan kabel ethernet. Kemudian konfigurasi IP pada laptop ke 192.168.127.1/24
Default IP Address MOXA W5340 yaitu 192.168.127.254/24, lakukan tes ping untuk memastikan laptop sudah terhubung dengan MOXA W5340Buka aplikasi iOadmin yang sudah terinstal pada laptop. Akan muncul kotak dialog auto searching, checklist  pada  point no. 1,  ceklis  pada  poin  no  3,  kemudian  klik  start  searchLogin  ke  perangkat MOXA W5340
Gambar 7. Konfigurasi Seluler (Sim Card)
Konfigurasi seluler untuk mendapatkan SIM card yang sudah deprogram menjadi IP Address dilakukan dengan cara  mengisi  kolom  APN  kemudian  klik  update,  secara  otomatis  pada  seluler  status  akan  muncul  IP  Address. Setelah  konfigurasi  seluler,  Langkah  selanjutnya  adalah  konfigurasi  analog  input  sehingga  dashboard  dapat menampilkan  nilai  pressure  atau  tekanan  gas.  Konfigurasi  analog  input  pada  perangkat  MOXA,  pilih  tab  I/O Configuration kemudian klik 2 kali pada AiO [9].

## Gambar 8. Nilai Pressure pada Analog Input
Akan  muncul  AI  config  sesuai  dengan  channel  yang  dipilih,  pada  input  range  pilih  4-20Ma,  kemudian  ceklis Enable  Auto  Scaling .  Isi  pada  kolom  scaled  Min  =  0,000  Max  =  55.200  Unit  =  Bar.  Klik  OK  untuk  menyimpan konfigurasi. Setelah itu Muncul tampilan dashboard Moxa 2542 HSPA yang sudah ada tampilan IP APN/Kartu APN yang berarti Moxa dapat di Ping oleh Server.

## Gambar 9. Dashboard MOXA
Pada  tampilan  dashboard  terdapat  beberapa  indikator  komponen  I/O  status  yang  ditampilkan  seperti sumber daya dan arus listrik pada sistem. Beberapa fitur yang ada pada dashboard seperti koneksi jaringan, impor dan ekspor data, reset, dan restart sistem. Seluruh sistem perangkat keras telah berhasil terpasang dan konfigurasi dashboard juga berhasil dilakukan sehingga dapat menampilkan status I/O.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Setelah konfigurasi perangkat keras pada sistem PMD dilakukan, selanjutnya mengintegrasikan sistem dengan website yang akan dibangun. Perangkat keras yang ada di dalam kabinet terdiri dari SCC (Solar Charger Controller), Perangkat MOXA W5340, baterai, MCB, dan inverter AC to DC.
Gambar 10. Komponen Perangkat Sistem PMD Dalam Kabinet

## A. Perancangan Tampilan
Website
Gambar 11.  Fitur Website
Proses pembuatan website sebagai  antar muka antara user dan perangkat dimulai dengan tahap perencanaan. Langkah awal yang dilakukan yaitu menganalisis kebutuhan dalam pembuatan website, tahap selanjutnya adalah perancangan antar muka aplikasi kemudian tahap pengkodean, meliputi tahap uji fungsional website menggunakan PC  serta tahapan yang terakhir  adalah  tahap  evaluasi.    Adapun  perangkat  lunak  yang  diperlukan  dalam pembuatan  website ini adalah Visual Studio Code.
Fitur yang ada pada website yaitu Login, tampilan level tekanan gas real-time dan level tekanan gas per jam. Tampilan dashboard seperti pada gambar 11.

## B. Pengujian Website
Pengujian sistem dilakukan dengan mengambil data per jam dan real time.  Website dapat menampilkan nilai tekanan gas dalam satuan Psig. Jika tekanan gas dalam ambang batas yang baik dan seluruh perangkat  dalam keadaan  menyala,  maka  indikator  menunjukkan  kondisi  Good.  Jika  salah  satu  komponen  tidak  berfungsi,  maka sistem menunjukkan indikator Bad. Terlihat pada gambar, tabel berwarna merah menunjukkan bahwa sistem dalam keadaan Bad karena MCB aliran listrik dimatikan untuk menguji apakah sistem dapat memonitor Ketika sistem tidak dapat pasokan listrik.
Gambar 12 menujukkan tampilan nilai tekanan gas (PSIG)  secara real time, sistem menunjukkan nilai 76.210 Psig memiliki indicator berwarna hijau, berarti nilai tekanan gas berada dalam ambang batas atau dalam kondisi baik.
Gambar 13. Pengujian Parameter Tekanan Inlet (Psig) Realisasi Station Per Jam
Gambar 13 menunjukkan fitur tampilan tekanan gas dalam rentang waktu setiap satu jam. Pengujian dilakukan dalam rentang waktu 10 jam dimana kondisi tekana gas seluruhnya dalam keadaan baik.
Gambar 14. Pengujian Sistem Menampilkan Parameter Tekanan Inlet (Bad) dalam Keadaan Listrik Mati
Gambar 14 merupakan pengujian sistem menampilkan parameter tekanan gas per jam. Pada kondisi ini dibuat skenario listrik mati atau diputus. Sistem berhasil mendeteksi adanya gangguan pada perangkat sehingga sistem menampilkan tekanan gas dengan indikator berwarna merah atau Bad.

## V. K ESIMPULAN
Penelitian ini telah berhasil membuat sistem IoT pemantauan tekanan gas berbasis website pada stasiun gas Demang Lebar  Daun. Sistem berhasil mengintegrasikan perangkat MOXA W5340  dengan  website sebagai user interface. Sistem dibuat agar memudahkan pekerja membaca kondisi nilai tekanan gas dari jarak jauh. Parameter yang digunakan dalam sistem adalah tekanan gas (Psig). Pengujian telah berhasil dilakukan dengan uji fungsional website, sistem dapat membaca data secara real time dan per jam. Sistem juga dapat menunjukkan dua kategori Good dan Bad terhadap nilai tekanan gas berdasarkan ambang batas serta berhasil mendeteksi jika aliran listrik pada  sistem  mati.  Dibandingkan  dengan  sistem  sebelumnya,  sistem  pemantauan  Pressure  Monitoring  Device berbasis  IoT  ini  terbukti  dapat  memberikan  efisiensi  durasi down-time sistem  ketika  mengalami  gangguan  dan efisiensi tenaga bagi pekerja karena pekerja dapat melakukan pemantauan tanpa harus datang langsung ke lokasi.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Fachreizy, Muhammad Ihza. Sistem Monitoring Isi Tabung Gas dengan Sensor Tekanan Menggunakan Iot Berbasis Mikrokontroler Atmega 328. 2022
[2] N. Asthana and R. Bahl, "IoT Device For Sewage Gas Monitoring And Alert System," 2019 1st International Conference on Innovations in
Information and Communication Technology (ICIICT) , Chennai, India, 2019, pp. 1-7, doi: 10.1109/ICIICT1.2019.8741423.
[3] S. Z. Yahaya, M. N. Mohd Zailani, Z. H. Che Soh and K. A. Ahmad, "IoT Based System for Monitoring and Control of Gas Leaking," 2020 1st  International  Conference  on  Information  Technology,  Advanced  Mechanical  and  Electrical  Engineering  (ICITAMEE) ,  Yogyakarta, Indonesia, 2020, pp. 122-127, doi: 10.1109/
[4] Alicya Putri . “Sistem Pemantau Suhu dan Tekanan Biogas pada Biodigester Berbasiskan Android”. 2018
[5] S.  Abraham,  J.  Beard  and  R.  Manijacob,  "Remote  environmental  monitoring  using  Internet  of  Things  (loT)", GHTC  2017  -  IEEE  Global
Humanitarian Technology Conference Proceedings , vol. 2017-Janua, pp. 1-6, 2017.
[6] P.  Meshram,  N.  Shukla,  S.  Mendhekar,  R.  Gadge  and  S.  Kanaskar,  "loT  Based  LPG  Gas  Leakage  Detector", International  Journal  of Scientific Research in Computer Science Engineering and Information Technology , vol. 5, no. 1, pp. 531-534, 2019.
[7] . Abdul Hannan, A.S. Mohd Zain, F. Salehuddin, H. Hazura, S.K. Idris, A.R. Hanim, et al., "Development of LPG leakage detector system using arduino with Internet of Things (IoT)", Journal of Telecommunication Electronic and Computer Engineering , vol. 10, no. 2 –7, pp. 91-
95, 2018.
[8] L. Dewi and Y. Somantri, "Wireless Sensor Network on LPG Gas Leak Detection and Automatic Gas Regulator System Using Arduino",
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering , vol. 384, no. 1, 2018.
[9] L.  Salhi, T. Silverston, T.  Yamazaki  and T.  Miyoshi,  "Early  Detection  System for  Gas  Leakage  and Fire  in Smart  Home  Using  Machine Learning", 2019 IEEE International Conference on Consumer Electronics ICCE 2019 , pp. 1-6, 2019.
[10] B. Thangavel, J. Hossen, C. Venkataseshiah, C. Venkataseshiah and L. W. Xiong, Wireless Sensor Network (WSN) Based Smart and Safe Home , vol. 12, no. 1, pp. 127-132, 2017.
[11] Ravi.  M,  Parvesh  Ahmed.  K.  M,  Sengottaiyan.  P,  Karthikeyan.  T,  "IoT  Based  Manhole Status  Monitoring  and  Alert  System", 2023  14th International Conference on Computing Communication and Networking Technologies (ICCCNT) , pp.1-6, 2023.