## ANALISIS SISTEM INSTRUMEN INTENSITY METER P-ALERT DAN DATA HASIL PENGUKURANNYA
Yeni Rahman 1) Zulhendri Kamus 2) Rachmad Billyanto 3)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang, email: yenirahman1101@gmail.com
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang, email:zul_fi@fmipa.unp.ac.id
3) Staf Pegawai Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika Padang Panjang email:rachmad.billyanto@bmkg.go.id

## ABSTRACT
Earthquake  would  cause  ground  acceleration.  To  the  ground  acceleration  can  be  measured  by  using intensity  meter  p-alert  instrument.  Instrument  compiled  of  sensor,  modem,  hub  D-Link,  and  display.  This research  to  describe  the  constituent  components  and  data  analysis.  The  sensor  used  in  instrument  is  triaxial MEMS  accelerometer  ADIS16223  and  digital  signal  processing  component  used  microcontroler MaximMAX7219  with  RJ45  data  communication.  Data  analysis  of    peak  ground  acceleration  for  five  times earthquakes use P-Alert Early Warning software.
Keywords : Instrument, Peak ground acceleration, Description, P-Alert

## PENDAHULUAN
Percepatan tanah merupakan pergerakan gelombang gempa yang sampai ke permukaan bumi. Melalui  besar  percepatan  tanah  yang  terekam  maka kondisi tanah pada suatu tempat dapat diperhitungkan.  Tujuan  pengukuran  ini  untuk mengetahui    resiko  kerusakan  bangunan  akibat pergerakan tanah oleh gempa bumi. Nilai percepatan tanah  pada  suatu  wilayah  dapat  diketahui  melalui salah  satu  alat  yaitu Intensity  meter  P-Alert yang terletak  di  ruang  operasional  Stasiun  Geofisika Padang Panjang.
Intensity  Meter P-Alert merupakan  sistem instrumen  yang  digunakan  untuk  menghitung percepatan  tanah  pada  suatu  tempat.  Alat  untuk mengukur percepatan tanah pada umumya digunakan pada daerah perkotaan dengan penduduk yang padat. Intensity Meter P-Alert digunakan  untuk  mengetahui nilai  percepatan  tanah,  sehingga  dapat  dirancang jenis  bangunan  yang  sesuai  dengan  kondisi  tanah pada  tempat  tersebut.  Informasi  dari Intensity  Meter P-Alert dapat digunakan untuk perencanaan pembangunan  kontruksi  suatu  bangunan  pada  suatu wilayah tersebut.
Gempa  bumi  merupakan  manifestasi  dari pelepasan suatu energi regangan secara tiba-tiba yang terakumulasi  selama  rentang  waktu  yang  lama  di bagian  atas  bumi (8) .    Gempa  bumi  merupakan peristiwa  bergetarnya  bumi  akibat  pelepasan  energi bumi  secara  tiba-tiba  ditandai  dengan  patahnya lapisan  batuan  pada  kerak  bumi (11) .  Oleh  karena  itu gempa  bumi  adalah  peristiwa  bergeraknya  lapisan bumi  secara  tiba-tiba  yang  disebabkan  karena pelepasan energi di dalam bumi.
Gempa  bumi  terbagi  empat  jenis  yaitu  gempa bumi  tektonik  disebabkan  karena  adanya  pergerakan
lempeng  pada  kerak  bumi.  Gempa  bumi  vulkanik yaitu  gempa  bumi  yang  disebabkan  oleh  letusan gunung berapi. Gempa bumi  runtuhan adalah  gempa bumi  yang  disebabkan  karena  adanya  reruntuhan didaerah  kapur.  Gempa  bumi  ledakan  adalah  gempa bumi  yang  diakibatkan  oleh  ledakan  buatan  seperti ledakan nuklir (9) .
Gelombang  diklasifikan  berdasarkan  medium perambatannya  terdiri  atas  gelombang  badan  dan gelombang  permukaan.  Gelombang  badan  terbagi atas gelombang primer (Longitudinal ) dan gelombang  sekunder  ( Transversal ).  Sedangkan gelombang  permukaan  terbagi  atas  gelombang Rayleght dan gelombang love . (10)
Percepatan  tanah  adalah  percepatan  gelombang gempa  yang  sampai  kepermukaan  bumi  dengan satuan  cm/ dan  diukur  dengan  alat  yang  disebut accelerograph (5) .  Percepatan  tanah  maksimum  atau peak  ground  acceleration ( PGA )  adalah  amplitudo maksimum  dari  percepatan  tanah  periode  waktu tertentu (7) .  Ada  pun  persamaan  untuk  mengetahui nilai PGA menurut  Guttenberg  Richter  sebagai berikut:
(1) (2)
Keterangan  M  adalah  magnitudo, merupakan intensitas pada tempat yang akan dicari ( MMI ) dan a adalah  percepatan  tanah  dengan  satuan  gal  atau cm/ . Hasil keluaran Intensity Meter P-Alert dalam satuan  MMI  dapat  dibandingkan  dengan  hasil keluaran Accelerograph  Tipe  ETNA  Seri  Altus  6134 dalam  satuan  gal dengan  mengkonversi  nilai  gal  ke MMI menggunakan Tabel 1.
Tabel  1.  Perbandingan  Nilai  Gal  dengan MMI
( Modified Mercalli Intensity) ( 4) No MMI Peak Acceleration Gal Peak Velocity m/s 1. I <1,7 <0,1 2. II-III 1,7-14 0,1-1,1 3. IV 14-39 1,1-3,4 4. V 39-92 3,4-8,1 5. VI 92-180 8,1-16 6. VII 180-340 16-31 7. VIII 340-650 31-60 8. IX 650-1240 60-116 9. X+ >1240 >116
Instrumentasi pendeteksi intensitas gempa bumi disebut Intensity  Meter  P-alert yang  dilengkapi dengan  rekaman  dan  data  intensitas  getaran  tersebut secara  digital. P-Alert adalah  sebuah  alarm gelombang  P  pada  gempa  bumi  yang  dikembangkan oleh Prof. Yih-Min Wu, National Taiwan University. P-Alert di  desain  untuk  mengurangi  kerusakan gempa dengan sebuah alarm yang dibunyikan setelah 3 detik terjadinya gelombang P yang terdeteksi. Ada empat  jenis  algoritma  picu  yaitu Pd , PGA , Perpindahan,  dan STA/LTA bekerja  pada  frekuensi low  pass  filter  selector, 10  Hz  dan  20  Hz filter . Dalam operasi real-time , kecepatan dan perpindahan secara  rekursif  satu  arah  menggunakan Butterworth high-pass  filter dengan  menghilangkan  frekuensi rendah  0.075  Hz  selama  proses  integrasi  pertama. Filter frekuensi rendah dipilih untuk memfilter sinyal yang dihasilkan oleh getaran nongempa (12) .
Selain intensitas gempa bumi, percepatan tanah dapat  ditentukan  dengan  menggunakan  instrumen yang  disebut Accelerograp  ETNA  seri  Altus  6134 . Accelerograph bekerja melakukan pengecekan setiap 0.1  detik.  Data  yang  direkam  dapat  terbaca  secara langsung  di  komputer.  Namun  apabila  tidak terhubung  dengan  komputer Accelerograph ,  data dapat disimpan sementara pada PCMCIA Flash Card yang  terpasang  didalam Accelerometer .  Data  yang diperoleh  kemudian  dikirim  ke kontroller ,  dimana data  dapat  disimpan  atau  dilihat  langsung  pada monitor  komputer  dengan  menggunakan software ALTUS QuickTalk for Windows Versi 2.19.0 (6) .

## METODE PENELITIAN

## A. Model Penelitian
Berdasarkan  masalah  yang  telah  dikemukakan dalam  penelitian  ini,  maka  model  penelitian  yang akan  dilakukan  tergolong  kepada  penelitian  analisis deskriptif.  Dalam  analisis  deskriptif  ini  dilakukan tinjauan  kepustakaan  yang  relevan,  mengidentifikasi variabel-variabel utama,  menganalisis  instrumen, mengambil data, dan mengolah data.

## B. Sumber Data
Jenis  data  yang  akan  diolah  adalah  data sekunder yaitu data yang sudah tersedia sehingga kita hanya  perlu  mengumpulkannya.  Data  sekunder merupakan informasi yang dikumpulkan bukan untuk kepentingan  studi  yang  sedang  dilakukan  saat  ini tetapi untuk beberapa tujuan lain.

## C. Teknik Pengumpulan Data
Teknik  yang  digunakan  dalam  pengumpulan data  adalah  teknik  observasi.  Observasi  adalah metode  pengumpulan  data  melalui  pengamatan langsung atau peninjauan secara cermat dan langsung di  lapangan  atau  lokasi  penelitian.  Dalam  hal  ini, peneliti dengan berpedoman kepada desain penelitiannya  perlu  mengunjungi  lokasi  penelitian untuk mengamati langsung berbagai hal atau kondisi yang ada di lapangan.

## D. Teknik Analisis

## 1. Analisis Instrumen
Analisis  instrumen  dilakukan  dengan  cara mengamati  alat  secara  langsung  ke  lapangan.  Hal yang  perlu  dipelajari  dari  alat  yang  akan  diamati meliputi  komponen  penyusun,  prinsip  kerja,  serta blok  kerja  dari  alat Intensity  Meter  Digital. Untuk menambah  wawasan  mengenai  alat,  peneliti  perlu mencari referensi terkait dengan alat yang diteliti.

## 2. Analisis Data
Aktivitas  getaran  yang  terjadi  direkam  oleh instrumen  dan  ditampilkan  pada personal  computer sebagai pemberitahuan bahwa suatu getaran baru saja terjadi.  Setelah  ditampilkan  dalam  bentuk real-time . Selanjutnya  dari  tampilan  tersebut  dikonversi  dalam bentuk  data  keluaran,   data  tersebut  berupa  waktu terjadinya getaran dan besar intensitas getaran.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian
Hasil  penelitian  ini  menggambarkan  tentang sistem  secara  umum,  dan  mendeskripsikan  hasil pendeteksian  gempa  bumi  yang  diperoleh Intensity Meter  P-Alert berupa  gelombang  gempa  yang ditampilakan  pada display komputer.  Rekaman gempa  tersebut  akan  dianalisis  menggunakan software yang  ada  di  komputer  analisis Intensity Meter  P-Alert. Dengan  menganalisis  amplitudo terbesar  maka  akan  didapat  nilai  percepatan  tanah maksimum.  Data  hasil  penelitian  akan  dijelaskan sebagai berikut:
1. Sistem Instrumen Intensity Meter P-Alert
Intensity  Meter  P-Alert merupakan  suatu instrumen seismologi yang digunakan untuk mengukur  nilai  percepatan  tanah  maksimum  disuatu daerah.  Alat  ini  terdiri  dari  sensor Triaxial  MEMS Accelerometer  tipe  ADIS16223, ADC,  Modem, Hub/Switch ,  adaptor,  dan  komputer  sebagai display .
Berikut  hasil  pengambilan  foto  diagram Intensity Meter P-Alert.
Gambar 1. Intensity Meter P-Alert
a. Power
Power  atau  tegangan  yang  digunakan  oleh Intensity  Meter  P-Alert berupa  tegangan  DC  yang dihasilkan  oleh  sebuah  adaptor  dengan  tegangan  15 Volt  dan  kuat  arus  4  A.  Arus  bolak  balik  AC  yang terhubung  langsung  dengan  arus  PLN  akan  diubah menjadi  arus  searah  DC  oleh  sebuah  adaptor.  Pada prinsipnya  kerja  adaptor  sama  dengan  adaptor  yang digunakan  pada  adaptor charger telepon  seluler ataupun adaptor lainnya.
Gambar 2. Adaptor Pada Intensity Meter P-Alert Tegangan  DC  yang  dihasilkan  oleh  adaptor lansung  masuk  ke  sistem Intensity  Meter  P-Alert sebagai sumber tegangan untuk sensor dan rangkaian pada  sistem.  Arus  yang  dihasilkan  oleh  adaptor terhubung  langsung  dengan  rangkaian  regulator  arus sebagai  peregulasi  arus  yang  akan  digunakan  oleh sistem  sesuai  dengan  kebutuhan  masing-masing komponen.  Terdapat  tiga  rangkaian  regulator  arus yang  akan  meregulasi  tegangan  yang  dipakai  oleh sensor, rangkaian pengolahan sinyal dan ADC.

## b. Sensor
Intensity  Meter  P-Alert menggunakan  sensor accelerometer .  Jenis  sensor  yang  digunakan  adalah Triaxial MEMS accelerometer tipe ADIS16223 .
1)Bentuk Fisik Sensor
Triaxial MEMS
accelerometer tipe ADIS16223
Gambar 3. Bentuk Fisik Triaxial MEMS Accelerometer tipe ADIS16223 ( 2)
Intensity  Meter  P-Alert menggunakan  sensor accelerometer  dengan  desain  untuk  mengukur  besar pergerakan  tanah  seismik  dalam  tiga  arah  yaitu  arah vertikal  (Z),  timur-barat  (EW),  utara-selatan  (NS). Sensor  ini  menghasilkan  keluaran  berupa  sinyal
digital yang sebanding dengan besar nilai percepatan tanah.
Pin  dari Triaxial  MEMS  accelerometer tipe ADIS16223 memiliki  fungsi-fungsi  tertentu.  Pin tersebut  dapat  pula  dihubungkan  dengan  sebuah rangkaian  dengan  tujuan  tertentu  sesuai  dengan kebutuhan.  Berikut  gambar  rangkaian  dan  letak  pin pada sensor.
Gambar 4. Rangkaian Pada Sensor Triaxial MEMS Accelerometer tipe ADIS16223 (2)
Intensity  Meter  P-Alert dengan  sensor Triaxial MEMS accelerometer tipe ADIS16223 memiliki berat 450 g. Casing dari sensor ini terbuat dari aluminium dengan panjang 125 mm dan lebar 105 mm.  Dengan bentuk dan casing yang kuat, Intensity Meter P-Alert dapat  bertahan  dari  kerusakan  pada  saat  dibawa menggunakan  alat  transportasi.  Untuk  penyimpanan, Intensity Meter P-Alert ini baik disimpan pada lokasi bersuhu  -10 o C  –  60 o C,  dalam  pengoperasian Intensity  Meter  P-Alert biasanya  diletakan  pada ruangan dengan suhu 16 o C.

## 2) Prinsip Kerja Sensor
Triaxial  MEMS  accelerometer  tipe  ADIS16223 terdiri dari tiga keseimbangan gaya ortogonal sumbu X,  sumbu  Y,  dan  sumbu  Z.  Setiap  accelerometer terhubung ke sebuah rangkaian yang akan menghasilkan output dan osilator pembawa.  Gambar 5  menunjukkan  blok  diagram  dari Triaxial  MEMS accelerometer tipe ADIS16223.
Gambar 5. Blok Diagram Triaxial MEMS Accelerometer tipe ADIS16223 (2)
Pada  Gambar  5  dapat  dilihat  bahwa  sensor Triaxial  MEMS  accelerometer tipe  ADIS16223 di lengkapi  dengan  ADC,  kontroler  dan  rangkaian penguat  yang  digunakan.  Sensor  ini  menggunakan komunikasi serial agar dapat terhubung ke komputer. Getaran  yang  terekam  oleh Triaxial  MEMS berupa sinyal analog kemudian masuk ke ADC.

## 3) Mikrokontroler Maxim MAX7219
Intensity Meter P-Alert menggunakan mikrokontroler Maxim MAX7219. Maxim
MAX7219  adalah  IC  yang  berguna  sebagai driver yang  terhubung  dengan  LED  7  segmen  (  hingga  8 digit),  tampilan  balok  ( bar  display ),  atau  64  LED individual  yang  bersifat common  cathode .  Sistem antarmuka  serial  ini  dapat  mencapai  kecepatan  10 MHz.  Dalam  Maxim  MAX7219  telah  tersedia rekoder  DCB  (kode-B).  Berikut  PIN  Maxim MAX7219
Gambar 6. Mikrokontroler Maxim MAX7219 (1)
Maxim  MAX7219  dapat  dihubungkan  dengan HUB  menggunakan  konektor  RJ45  dan  dapat dihubungkan  dengan  8  digit  LED  atau  LCD.  PIN Maxim  MAX7219  dapat  secara  langsung  digunakan sebagai perantara atau hubungan dengan LCD sesuai dengan  fungsi-fungsinya  tanpa  menggunakan  kabel konektor.  Hubungan  masing-masing  PIN  dengan LCD dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Maxim MAX7219 dengan LCD (1) c. Aliran Data Intensity Meter P-Alert
Parameter  pada  suatu  fenomena  alam  perlu ditentukan menggunakan sebuah instrumen.
Pemilihan  parameter  yang  akan  ditentukan  perlu dilakukan  untuk  mnegetahui  bagaimana  instrumen dapat  bekerja.  Berikut  aliran  data Intensity  Meter  P- Alert
Gambar 8. Aliran Data Intensity Meter P-Alert (12)
Data ditampilkan dengan menggunakan software  P-Alert. Pada  komputer  data  di  tampilkan berupa  informasi  besar  kekuatan  gempa  bumi  dalam skala MMI , waktu terjadinya gempa bumi dan bentuk gelombang  sesuai  arah  getaran  gempa  tersebut  yaitu arah  vertikal  dan  horizontal,  kemudian  data-data yang  masuk  dan  telah  diproses  tersebut  akan dikirimkan secara otomatis ke BMKG Jakarta.

## 1) Hub D-Link
Hub  D-Link digunakan  untuk  menghubungkan dua  atau  lebih  perangkat  elektronik  agar  bisa terkoneksi  melalui  kabel  LAN  RJ45  sebagai penghantar  aliran  data  tersebut,  perangkat Hub  D- Link tersebut  digunakan  untuk  menghubungkan sensor P-Alert ,  komputer  analisa P-Alert dan Modem  sebagai  pengirim  data  ke  BMKG  Jakarta. Berikut Gambar 9 bentuk dari Hub D-Link .
Gambar 9. Hub D-Link

## 2) Komunikasi Data
Komunikasi data serial bersifat asinkron dimana pengiriman data dilakukan sebanyak 1 bit setiap satu waktu.  Konektor  yang  digunakan  biasanya  DB9. Pada Intensity Meter P-Alert menggunakan  konektor RJ45  sebagai  kabel ethernet. Kabel ethernet berfungsi  untuk  menghubungkan  jaringan . .  Berikut bentuk fisik dari RJ45.
Gambar 10. Bentuk Fisik RJ45 (3)
Semua  data  yang  diterima  dapat  dibaca  setelah komputer  terhubung  dengan  RJ45.  Hubungan masing-masing  konektor  dengan Intensity  Meter  P- Alert dapat dilihat pada gambar 11.
(a) (b) (c) (d) Gambar 11. Posisi Konektor RJ45
Pada  Gambar  11  dapat  dilihat  hubungan  antar kabel  konektor.  Dimana  pada  Gambar  11a  yang merupakan sensor P-Alert , terhubung dengan Hub D-Link .  Gambar  11b    merupakan Hub  D-Link ,  pada adalah  konektor  dari P-Alert , adalah  konektor
yang  terhubung  dengan  komputer, adalah konektor  ke SMCOmm  Intellegent  Wireless  Router . Pada  Gambar  11c  yang  merupakan SMCOmm Intellegent  Wireless  Router ,  dimana merupakan konektor  dari Hub  D-Link .  Gambar  11d  merupakan konektor  dari  komputer,  dimana adalah  konektor dari Hub D-Link .
a 1 b 1 b 2 b 3  c 1 d 1
3) SMComm Inteligent Wireless SMComm Intellegent Wireless Router
merupakan  sistem  komunikasi wireless atau  modem yang  digunakan  untuk  mengirimkan  data  ke  BMKG pusat. SMComm Intellegent Wireless Router mengirim  data  menggunakan  kinerja  standar  GSM melalui  medem  seluler.  Modem  ini  dapat  beroperasi secara  otomatis  pada  saat  menerima  data  dari Komputer Analisa P-Alert.

## Gambar 12. SMComm Intelegent Wireless
Sistem  komunikasi wireless merupakan  suatu sistem komunikasi pada jaringan yang menggunakan transmisi  gelombang  radio  sebagai  medianya. Nirkabel atau  tanpa  kabel  merupakan  sebutan  lain untuk wireless . Wireless biasanya  digunakan  pada tempat  atau  daerah  dengan  pengguna  yang  selalu dalam  keadaan  bergerak  atau  tidak  terdapat  kabel jaringan data pada lokasi tersebut.
SMComm Intellegent
Wireless Router menggunakan  PIN  konektor  LAN  RJ45  sebagai kabel  komunikasi  data.  Modem  ini  dapat  hidup dengan tegangan 9V sampai 32V tegangan DC.

## 2. Data Hasil Pengukuran
Gelombang  percepatan  tanah  pada  masing- masing komponen dapat ditampilkan pada komputer. Dengan  menggunakan software  P-Alert  Early Warning dapat dilihat 3 buah gelombang diantaranya gelombang  pada  komponen  Z  pada  arah  UD  ( up- down ),  gelombang  pada  komponen  Y  pada  arah  NS ( north-sorth ),  dan  gelombang  pada  komponen  X pada  arah  EW  ( east-west ).  Pada  komputer  juga ditampilkan besar kekuatan getaran percepatan tanah dalam skala MMI dan waktu terjadinya getaran. Data gempa  bumi  yang  terekam  oleh  instrumen  pada Januari 2013 sampai Januari 2014 sebagai berikut: 1) Data Percepatan Tanah Pada 19 Februari 2013
Gambar  13.  Gelombang  Percepatan  Tanah  Pada  19 Februari 2013
Dari  Gambar  13  dapat  diketahui  informasi percepatan tanah dalam skala MMI yaitu 4 MMI . Dari ketiga  grafik  dapat  dilihat  perbedaan  bentuk gelombang.  Gelombang  pada  komponen  X  dengan arah EW ( east-west ) lebih kecil dari pada komponen Y  dengan  arah  NS  ( north-sorth )  dan  komponen  Z
dengan  arah  UD  ( up-down ).  Jika  menggunakan persamaan 7 dan 8 menurut Guttenberg Richter maka dapat  diperoleh  besar  percepatan  tanah  sebagai berikut:
Menurut  Guttenberg  Richter  nilai  intensitas gempa  bumi  yang  diperoleh  pada  kejadian  gempa bumi  tanggal  19  Februari  2013  adalah  5,25  dengan magnitudo  4  SR,  sehingga  menghasilkan  nilai percepatan tanah 15,4219511 gal.
2) Data Percepatan Tanah Pada 23 Februari 2013
Gambar 14. Gelombang Percepatan Tanah Pada 23 Februari 2013
Dari  Gambar  14  dapat  diketahui  informasi percepatan tanah dalam skala MMI yaitu 3 MMI . Dari ketiga  grafik  dapat  dilihat  perbedaan  bentuk gelombang.  Gelombang  pada  komponen  X  dengan arah EW ( east-west ) lebih kecil dari pada komponen Y  dengan  arah  NS  ( north-sorth )  dan  komponen  Z dengan  arah  UD  ( up-down ).  Jika  menggunakan persamaan 7 dan 8 menurut Guttenberg Richter maka dapat  diperoleh  besar  percepatan  tanah  sebagai berikut:
Menurut  Guttenberg  Richter  nilai  intensitas gempa  bumi  yang  diperoleh  pada  kejadian  gempa bumi  tanggal  23  Februari  2013  adalah  3,75  dengan magnitudo  3  SR,  sehingga  menghasilkan  nilai percepatan tanah 4,99193324 gal.
3) Data Percepatan Tanah Pada 12 November 2013
Gambar  15.  Gelombang  Percepatan  Tanah  Pada  12 November 2013
Dari  Gambar  15  dapat  diketahui  informasi percepatan tanah dalam skala MMI yaitu 4 MMI . Dari ketiga  grafik  dapat  dilihat  perbedaan  bentuk gelombang.  Gelombang  pada  komponen  X  dengan
arah EW ( east-west ) lebih kecil dari pada komponen Y  dengan  arah  NS  ( north-sorth )  dan  komponen  Z dengan  arah  UD  ( up-down ).  Jika  menggunakan persamaan 7 dan 8 menurut Guttenberg Richter maka dapat  diperoleh  besar  percepatan  tanah  sebagai berikut:
Menurut  Guttenberg  Richter  nilai  intensitas gempa  bumi  yang  diperoleh  pada  kejadian  gempa bumi  tanggal  12  November  2013  adalah  4,2  dengan magnitudo  3,3  SR,  sehingga  menghasilkan  nilai percepatan tanah 4,52169233 gal.
4) Data Percepatan Tanah Pada 14 November 2013
Gambar  16.  Gelombang  Percepatan  Tanah  Pada  14 November 2013
Dari  Gambar  16  dapat  diketahui  informasi percepatan tanah dalam skala MMI yaitu 3 MMI . Dari ketiga  grafik  dapat  dilihat  perbedaan  bentuk gelombang.  Gelombang  pada  komponen  Y  dengan arah  NS  ( north-sorth )  lebih  kecil  dari  pada komponen  Z  dengan  arah  UD  ( up-down )  dan komponen  X  dengan  arah  EW  ( east-west ).  Jika menggunakan persamaan 7 dan 8 menurut Guttenberg  Richter  maka  dapat  diperoleh  besar percepatan tanah sebagai berikut:
Menurut  Guttenberg  Richter  nilai  intensitas gempa  bumi  yang  diperoleh  pada  kejadian  gempa bumi tanggal 14 November 2013 adalah 5,85 dengan magnitudo  4,4  SR,  sehingga  menghasilkan  nilai percepatan tanah 18,0849319 gal.
5) Data Percepatan Tanah Pada 16 Desember 2013
Gambar  17.  Gelombang  Percepatan  Tanah  Pada  16 Desember 2013
Dari  Gambar  17  dapat  diketahui  informasi percepatan tanah dalam skala MMI yaitu 1 MMI . Dari ketiga  grafik  dapat  dilihat  perbedaan  bentuk gelombang.  Namun  perbedaan  besar  gelombang sangat  kecil  dari  ke  tiga  komponen  tersebut. Gelombang  pada  komponen  Z  dengan  arah  UD  ( up- down ) lebih kecil dari pada komponen Y dengan arah NS  ( north-sorth )  dan  komponen  X  dengan  arah  EW ( east-west ).  Jika  menggunakan  persamaan  7  dan  8 menurut  Guttenberg  Richter  maka  dapat  diperoleh besar percepatan tanah sebagai berikut:
Menurut  Guttenberg  Richter  nilai  intensitas gempa  bumi  yang  diperoleh  pada  kejadian  gempa bumi  tanggal  16  Desember  2013  adalah  4,2  dengan magnitudo  3,3  SR,  sehingga  menghasilkan  nilai percepatan  tanah  5,90611994  gal.  Data  gempa  bumi Januari  2013  sampai  dengan    Januari  2014  dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel  2.  Data  Gempa  Bumi  Januari  2013  –  Januari
2014 Tgl GMT Mag SR Episenter Hypo Lat Long 19/2 12:16 4,0 100,38 -0,30 10 23/2 02:45 3,0 100,34 -0,28 10 12/11  07:29 3,3 100,52 0,36 5 14/11  06:46 4,4 99,99 -0,65 32 16/12  07:03 3,3 100,68 -0,75 10
Berdasarkan  Tabel  1  data  gempa  pada  Januari 2013-  Januari  2014  yang  terekam  maka  dapat diperoleh  data  intensitas,  jarak  episenter,  jarak hyposenter  dan  intensitas  pada  saat  terjadi  gempa bumi  menggunakan  persamaan.  Persamaan  tersebut dapat dilihat sebagai berikut:
(3) (4)
Keterangan merupakan  intensitas.  M  adalah magnitudo gempa bumi. I adalah intensitas pada saat terjadinya  gempa  bumi.  Sedangkan  D  merupakan jarak episenter yang diperoleh menggunakan persamaan 5 berikut:
(5) Keterangan adalah latitude pada  lokasi  sumber gempa  bumi  dalam  derajat. adalah latitude pada lokasi  pengukuran  gempa  bumi  dalam  derajat. adalah longitude pada  lokasi  sumber  gempa  bumi dalam  derajat. adalah longitude pada  lokasi pengukuran  gempa  bumi  dalam  derajat.  Kemudian dikonversi  ke  dalam  meter  dengan  mengalikan  111 km.  Dimana
Apabila  telah  diperoleh jarak episenter maka dapat dihitung jarak hyposenter dengan menggunakan persamaan 6 sebagai berikut:
(6)
Keterangan  r  merupakan  jarak  hyposenter.  D  adalah jarak  episenter  dan  Hypo  adalah  kedalaman  sumber gempa  bumi.  Sehingga  hasil  perhitungan  besar intensitas,  jarak  episenter,  jarak  hyposenter  dan intensitas  pada  saat  terjadinya  gempa  bumi  dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel  3.  Hasil  Perhitungan  Intensitas,  Jarak Episenter, Jarak Hyposenter dan Intensitas  Pada  Saat  Terjadi  Gempa Bumi. No  Io gal Jarak Epic D(km) Jarak Hypo R I gal 1. 5,25 17,14 19,84 5,06 2. 3,75 20,13 22,47 3,59 3. 4,20 91,48 91,62 3,47 4. 5,85 49,54 58,98 5,27 5. 4,20 45,92 46,99 3,81
Berikut data  hasil  keluaran dari Intensity Meter P-Alert berupa  amplitudo  pada  tiga  komponen  yaitu komponen  Z,  komponen  X  dan  komponen  Y. Intensity  Meter  P-Alert juga  menampilkan  besar percepatan tanah dalam satuan gal atau (cm/ ). Data hasil keluaran tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel  4. Data Hasil Keluaran Intensity Meter P-Alert
No  Pengukuran cm/s2 P-Alert Lap Masy Z X Y 1. 9,69  7,18 10,1 IV III 2. 2,51  3,05 3,35 III II 3. 4,96  3,11 11,8 IV III 4. 4,72  5,08 4,01 III II 5. 0,29  0,52 0,59 I II
Pada  Tabel  4  dapat  dilihat  perbandingan  besar intensitas gampa bumi yang dihasilkan oleh Intensity Meter  P-Alert dan  intensitas  yang  dirasakan  oleh masyarakat.  Untuk  mendapatkan  besar  percepatan tanah  dari Intensity  Meter  P-Alert digunakan persamaan
atau disebut Resultan .
Tabel  5. Perbandingan Data Hasil Keluaran Intensity Meter  P-Alert dengan  Hasil  Perhitungan Menggunakan Persamaan dan Hasil Keluaran  dari Accelerograph  ETNA  Seri Altus  6134 dan  Konversi  Besar MMI Menggunakan Tabel 1 No. Percepatan Tanah dan Intensitas P-Alert ETNA Guttenberg Richter 1. 15,69 IV 17,01 IV 15,42 IV 2. 5,179 III 6,457 II 4,992 II 3. 13,21 IV 17,74 IV 4,522 II 4. 8,013 III 13,64 III 18,09 IV 5. 0,846 I 1,387 I 5,906 II
Data  hasil  keluaran Intensity  Meter  P-Alert mendekati  hasil  keluaran  dari Accelerograph  tipe ETNA seri Altus 6134. Hasil yang diperoleh Intensity Meter  P-Alert lebih  kecil  dari  hasil  keluaran Accelerograph  tipe  ETNA  seri  Altus  6134. Dengan rentang  persentase  perbandingan  kecocokan  antara 58,7%  -  92,3%  dan  rata–rata  73,32%.  Kemudian hasil  yang  diperoleh  dari  perhitungan  menggunakan persamaan  Guttenberg  Richter  lebih  besar  dari  pada hasil  keluaran Intensity  Meter  P-Alert .  Dengan rentang  persentase  perbandingan  kecocokan  antara 14% - 98,3% dan rata-rata 57,43%.

## B. Pembahasan
Berdasarkan  hasil  analisis  deskriptif Intensity Meter  P-Alert telah  diperoleh  gambaran  mengenai komponen  penyusun  instrumen  yang  terdiri  dari accelerometer jenis Triaxial  MEMS  accelerometer tipe  ADIS16223 sebagai  sensor,  selanjutnya  sinyal analog  yang  tangkap  oleh  ADIS16223  akan  diubah menjadi  sinyal  digital  pada  ADC.  Dimana  ADC berada didalam sensor sehingga hasil keluaran sensor merupakan sinyal digital. Setelah sinyal analog telah berubah  menjadi  sinyal  digital,  sinyal  kemudian  di filter  untuk  penyaringan  sinyal.  Hasil  dari  filter diteruskan ke controller . Pada Mikrokontroller sinyal akan diprogram agar dapat ditampilkan dalam bentuk gelombang.
Mikrokontroller terhubung  dengan  konektor LAN  RJ45  yaitu  suatu  kabel  komunikasi  data  serial dengan komputer. Jenis RJ45 yang digunakan adalah Maxim  MAX7219.  Gelombang  dapat  ditampilkan pada  komputer  dengan  menggunakan software  P- Alert  Early  Warning .  Nilai  percepatan  tanah  yang diperoleh  dari  3  koordinat  sensor  yaitu  sumbu  X ( east-west ),  sumbu  Y  ( north-sorth ),  dan  sumbu  Z ( up-down ). Masing-masing sumbu akan  memberikan nilai  percepatan  tanah  yang  telah  terekam  oleh sensor.  Hasil  rekaman  pada display menampilkan rekaman  gelombang  gempa  bumi  yang  terekam dalam  3  arah  yaitu  sumbu  X  ( east-west ),  sumbu  Y ( north-sorth ),  dan  sumbu  Z  ( up-down ).  Ketiga komponen  tersebut  mengambarkan  arah  pergerakan gelombang yang diakibatkan oleh gempa bumi.
Untuk  memperoleh  besar  percepatan  tanah dengan  nilai  yang  saling  mendekati  dengan  kondisi sebenarnya Intensity Meter P-Alert memiliki keunggulan dibandingkan dengan Accelerograph tipe ETNA seri Altus 6134 dikarenakan besar MMI sudah langsung  ditampilkan  pada  layar  monitor  sekaligus membunyikan alarm, berbeda dengan Accelerograph tipe  ETNA  seri  Altus  6134 yang  memerlukan  proses analisa data terlebih dahulu.
Dari  data  gempa  yang  dihasilkan  dapat  dilihat bahwa  informasi  gempa  bumi  yang  didapat  dari  alat ini berupa tanggal dan waktu terjadinya gempa bumi, percepatan  tanah  maksimum  dan  besar  intensitas gempa bumi. Setelah dilakukan perbandingan dengan
data hasil pengukuran dari Accelerograph tipe ETNA seri  Altus  6134, diperoleh  kesamaan  dari  kedua instrumen.  Hal  ini  membuktikan  bahwa  alat berfungsi  secara  baik  dan  normal  sebagaimana mestinya.  Data  dari  alat  ini  juga  dibandingkan dengan persamaan Guttenberg Richter untuk mendapatkan  nilai  percepatan  tanah.  Dari  hasil persamaan tersebut diperoleh kesamaannya 53,3 %.
Pada  penelitian  ini  terdapat  beberapa  kesulitan yang mengakibatkan penelitian tidak dapat mengetahui  beberapa  rangkaian  yang  terdapat  pada alat. Hal ini juga menyebabkan penelitian tidak dapat mengetahui  komponen  penyusun  alat  karena  pada saat  alat  ini  dibuka  rangkaian  yang  berada  pada  alat tersusun  secara  bertumpuk  dan  tidak  dapat  dibuka lebih lanjut.
Untuk mengatasi masalah  tersebut  dapat dilakukan  penelitian  yang  lebih  lanjut  agar  hasil analisis  deskriptif  untuk  menetukan  komponen  yang terdapat  pada  alat  dapat  diketahui  dengan  baik  dan tidak  mengalami  penyimpangan.  Disamping  itu  data yang  diperoleh  dari  hasil  keluaran  alat  dapat  di bandingkan  dengan  hasil  keluaran  dari  alat  lain seperti Accelerograph  tipe  ETNA  seri  Altus  6134 ataupun  dengan  alat  lainnya  seperti TSA-100S , Digital  Accelerograph yang  juga  digunakan  di Stasiun  Geofisika  Padang  Panjang  dengan  jangka waktu penelitian yang lebih lama dan juga data yang lebih  banyak  untuk  mendapatkan  hasil  yang  lebih akurat.  Hal  ini  sangat  berpengaruh  terhadap penginformasian  data  parameter  gempa yang bermanfaat  bagi  masyarakat  terutama  penentuan intensitas gempa bumi yang terjadi.
Tingkat  akurasi  hasil  pembacaan  pada  alat dengan kondisi sebenarnya yang dirasakan masyarakat  juga  dapat  dipengaruhi  oleh  letak  sensor pada  stasiun.  Lokasi  penempatan  sensor  yang  masih dipengaruhi  oleh  getaran  yang  bukan  merupakan getaran gempa berpengaruh pula terhadap noise yang terdapat pada tampilan gelombang.

## KESIMPULAN
1.  Sistem Intensity  Meter  P-Alert menggunakan sensor accelerometer jenis Triaxial MEMS accelerometer  tipe  ADIS16223. Sehingga  keluaran dari  sensor  dapat  secara  langsung  dihubungkan dengan  mikrokontroler  Maxim  MAX7219  yang selanjutnya data dapat dialirkan melalui kabel UTP di jaringan LAN.
2. Dari  analisis  hasil  keluaran  instrumen Intensity Meter  P-Alert dan  dibandingkan  dengan  hasil perhitungan  menggunakan  persamaan  Gutenberg Richter diperoleh 53,3% kecocokan. Setelah dibandingkan dengan hasil keluaran dari Accelerograph  Tipe  ETNA  Seri  Altus  6134 terdapat perbedaan  nilai  percepatan  tanah  dan  intensitas gempa  bumi  yang  terekam  dengan  selisih  sebesar  I MMI .  Berdasarkan  data  pada  tabel  10  pada  bab  IV, maka Intensity Meter P-Alert dapat digunakan dalam menentukan intensitas yang hasil besaran intensitasnya  mendekati  dengan  intensitas  hasil observasi  yaitu  laporan  masyarakat  ke  BMKG Padang Panjang.

## DAFTAR PUSTAKA
(1) Datasheet.  2003. MAX7219/MAX7221  Serially Interfaced,  8  Digit  LED  Display  Drivers . Maxim Integrated
(2) Datasheet.  2010. Digital  Tri-axial  Vibration Sensor ADIS16223 . Analog Devices
(3) Datasheet. 2013. Instalation Instruction For An RJ45 Modulator Plug On CAT6 Cable. Belden
(4) David, J. W dkk. 1999. Relationships Between Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, And Modified Mercalli Intensity In California . Seismological Laboratory. Pasadena
(5) Edwiza, D. 2008. Analisis Terhadap Intensitas dan Percepatan Tanah Maksimum Gempa Sumbar, Padang : Unand
(6) Manual Etna. 2003. Etna High Dynamic Range Strong Motion Acceleration . Kinemetrics
(7) Matheu  E.  E,  Yule  D.  E,  and  Kala  R.V.  2005. Determination  of  Standard  Response  Spectra and  Effective  Peak  Ground  Accelerations  for Seismic Design and Evaluation. US Army Corps Of Engineers
(8) M Taufik, G. 2014. Anatomi Seismogram . BMKG
(9) Sonjaya,  I.  2008. Pengenalan  Gempabumi. Yokyakarta
(10) Sukanta, I. N dkk. 2010. accelerograph BMKG dalam  penentuan  peta  intensitas  gempa  bumi. Jakarta : BMKG
(11) Suryani,  P.F  dkk.  2011. Analisis  Bahaya Gempabumi. Bandung : ITB
(12) Wu,  Y.  M.  2010. Palert  P  wave  Alarm  System User  Manual .  Taiwan:  National  University Taiwan