Sistem Online M0nitoring Besaran Listrik 3 Fasa Berbasis Single Board Computer BCM 8235
Yusuf Yoekie Permadi 1 ) , Dr.Eng,Dikpride Despa,S.T.,M.T 2) , M. Komarudin,S.T.,M.T 3)
1,2,3 Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung, Bandar Lampung Jl. Prof. Sumantri Bojonegoro No. 1 Bandar Lampung 35145 yupermadi01@gmail.com
ABSTRAK  -  Besaran  listrik  3  fasa  perlu  dimonitor  untuk  mengetahui  nilai  besaran  listriknya  tegangan (V), arus (A), faktor daya (Cos θ), daya (W) dan konsumsi energi (kWh). Sehingga dapat diketahui untuk mengetahui kualitas pasokan energi listriknya.
Sistem monitoring yang dimaksud pada penelitian ini adalah pengukuran tegangan dan arus sedangkan nilai  daya  dan  faktor  daya  didapat  dari  hasil  perhitungan  menggunakan  program  bahasa  C  yang  di arduino sedangkan untuk perhitungan konsumsi energi/kWh dibuat pemograman python pada BCM 2835. Tugas  akhir  ini  membuat  sebuah  prototype  sistem  monitoring  yang  telah  diperoleh  pada  gedung laboratorium  jurusan  Teknik  Elektro  dan  gedung  UPT  -  TIK  Universitas  Lampung. Dari  data  yang diperoleh pada tanggal 30 juni 2016 didapat hasil nilai besaran listrik antar phasa : tegangan, arus dan  daya  pada  ke  dua  gedung  cenderung  tidak  seimbang,  hal  ini  disebabkan  karena  pola  pembebanan masing-masing phasa pada gedung yang dianalisa tidak merata. Sedangkan untuk nilai faktor daya  pada setiap gedungnya bergantung pada beban.
Kata kunci : listrik 3 fasa, sensor tegangan, sensor arus, Arduino,  Single Board Computer BCM 2835.
ABSTRACT  -  Three  phase  electrical  quantities  need  to  be  monitored  for  determine  the  value  of  the electrical voltage (V), current (A), power factor (cos θ), power (W) and energy consumption (kWh). So it can be determine the quality of the electrical supply energy.
Monitoring  system  in  this  thesis  describe  the  measurement  of  voltage  and  current  while  the  power  and power factor value obtained from the calculation using the C language program at arduino where as for the calculation of energy consumption / kWh made by python programming at BCM 2835.
This  Thesis  is  to  create  a  prototype  for  monitoring  system  that  has  been  obtained  at  the  laboratory  and Department  of  Electrical  Engineering  Unit – ICT  buildings,  University  of  Lampung. From  the  data obtained on 30 June 2016 the results of the inter-phase electrical quantities : voltage, current and power on to the two buildings tend to be unbalanced, because the loading pattern of each phase in the building which analyzed was uneven. For the value of the power factor at every building is depends on the load.
Keywords: electric 3 phase, voltage sensors, flow sensors, Arduino, Single board Computer BCM 8235.

## I. PENDAHULUAN
Energi  listrik  sangat  berperan  penting  dalam memajukan  perekonomian  masyarakat,  banyak peralatan  yang  membutuhkan  energi  listrik  untuk mengoperasikannya,  baik  dalam  skala  rumah tangga  maupun  skala  industri  perlu  dibuat  sebuah sistem  monitoring  besaran  listrik  yang  meliputi tegangan,  arus,  faktor  daya,  dan  daya  listrik  yang dapat  digunakan  sebagai  bahan  alanisa.  Untuk memenuhi  kebutuhan  di  atas,  perlu  dibuat  sebuah prototype monitoring  besaran  listrik.  Saat  ini monitoring  besaran  listrik  banyak  dilakukan dengan  cara  memasang  alat-alat  ukur  listrik  pada panel listrik sebelum masuk ke beban, cara ini memiliki  kekurangan  diantaranya  adalah  yang pertama untuk mengetahui status kelistrikan harus
langsung  melihat  di  lokasi  tempat  alat  ukur dipasang  sehingga  akan  sangat  merepotkan  dan yang  kedua  adalah  dengan  cara  ini  hanya  dapat dilihat besaran  listrik  pada  saat  itu  saja,    tidak  ada rekaman monitoring yang dapat digunakan sebagai bahan  alanisa.  Pada  penelitian  ini  membuat hardware yang  mampu  memonitoring  sistem kelistrikan tiga fasa pada dua gedung yang berbeda yakni panel gedung Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik  Elektro  dan  panel  listrik  Unit  Pelayanan Terpadu  Teknologi  Informasi  dan  Komunikasi Universitas Lampung, alat ini dapat memonitoring besaran  besaran  listrik  yang  aman  bagi  sistem kelistrikan  dan  menapilkanya dalam bentuk  grafik dalam sebuah Prototype sistem online monitoring [1] .

## II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Besaran Listrik [2]
Pada  dunia  kelistrikan,  dikenal  beberapa  besaran listrik  yang  penting  untuk  diketahui,  diantaranya adalah arus, tegangan dan daya. Arus listrik adalah banyaknya  muatan  yang  mengalir  pada  sebuah penghantar dalam  waktu satu detik ( coulombs per second )  yang  diukur  dalam  satuan  ampere  (A). Arus  listrik  dapat  dirumuskan  dengan  persamaan berikut :
𝐈 = 𝐐 𝐭 (1)
Dimana : I = Arus listrik  ampere (A) Q = Muatan listrik  coulomb (C) t = Waktu dalam satuan detik (s)
Daya  listrik  adalah  banyaknya  energi  listrik  yang mengalir  setiap  detik  atau joule  per  second yang diukur  dalam  satuan  watt  (W).  Daya  listrik dirumuskan dengan persamaan berikut [2] :
𝐄 = 𝐏. 𝐭 (2)
𝐏 = 𝐄 𝐭
Dimana :   P = Daya dalam satuan watt (W) E
= Energi dalam satuan joule (J)
t
= Waktu dalam satuan detik (s)
Energi listrik dapat juga didefinisikan sebagai laju penggunaan  daya  listrik  dikalikan  dengan  selama waktu  tersebut. Satuan  SI  untuk  energi  listrik adalah  Joule  (J),  namun  dalam  kehidupan  sehari- hari lebih dikenal dengan kilo watt hour (kWh) [3].
Selanjutnya  hubungan  arus,  tegangan  dan  daya dijelaskan dengan persamaan berikut :
𝐏 = 𝐈 𝐕 (3)
𝐏 = 𝐈 𝟐 𝐑 𝐈 = 𝐏 𝐕 𝐕 = 𝐏 𝐈
Pada jaringan listrik AC dengan bentuk gelombang sinusoidal  dikenal  beberapa  jenis  bentuk  daya, diantaranya adalah  daya kompleks, daya aktif  dan daya reaktif. Perkalian tegangan V dengan arus I* dalam  kedua  besaran  ini  dalam  bentuk  kompleks adalah  VI*  yang  dinamakan  daya  kompleks dengan simbol S, dalam satuan Volt Ampere (VA).
Daya  aktif  atau  daya  nyata  dirumuskan  dengan  S cos  θ  atau  VI*  cos  θ  dengan  simbol  P,  dalam satuan Watt (W). Sedangkan daya reaktif atau daya khayal  dirumuskan  dengan  S  sin  θ  atau  VI*  sin  θ dengan  simbol  Q,  dalam  satuan  Volt  Ampere Reaktif (VAR) [3] .
Hubungan  antara  ketiga  jenis  daya  diatas  dapat dijelaskan  dengan  sketsa  segitiga  daya  seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1 berikut [3] :
Bersifat induktif.
Bersifat kapasitif.

## Gambar 1.  Segitiga Daya
Komponen-komponen segitiga daya dapat dituliskan sebagai berikut: Daya aktif : P = VI* cos θ (W) Daya reaktif : Q = VI* sin θ (VAR) Daya kompleks : S = VI* (VA) Faktor daya : p.f = cos θ
Dengan  adanya  sudut  fasa  θ  maka  akan  muncul sebuah  besaran  yang  disebut  Faktor  daya  atau power  factor (p.f)  yang  merupakan  nilai  cosinus dari besar sudut fasa θ [3] .
2.2. Pengukuran Tegangan Tinggi AC Untuk melakukan pengukuran tegangan tinggi AC, metode  yang  digunakan  adalah  dengan  cara menurunkan  tegangan  tinggi  ke  tegangan  rendah. Metode  ini  yang  digunakan  dalam pembuatan alat ukur tegangan atau Voltmeter. Untuk menurunkan tegangan  dapat  dilakukan  dengan  cara,  yaitu dengan menggunakan rangkaian pembagi tegangan atau yang kedua dengan menggunakan transformator step down.
Transformator yang baik untuk  digunakan sebagai sensor  tegangan  adalah  transformator  yang memiliki sifat linieritas yang baik [3] .
2.3. Pengukuran Arus AC [20]
Sensor  arus  adalah  perangkat  yang  mendeteksi arus  listrik  (AC  atau  DC)  di  kawat,  dan menghasilkan  sinyal  sebanding  dengan  itu.  Sinyal yang  dihasilkan  bisa  tegangan  analog  atau  arus atau  bahkan  digital.  Hal  ini  dapat  kemudian
digunakan  untuk  menampilkan  arus  yang  akan diukur  dalam  ammeter  atau  dapat  disimpan  untuk analisis lebih lanjut dalam sistem akuisisi data atau dapat  dimanfaatkan  untuk  tujuan  kontrol.Sensor arus  digunakan  untuk  menyensor  arus  yang menuju  beban  (misalnya:  0-5  Amper)  diubah menjadi tegangan 0-5 Volt. Karena sensor arus ini digunakan  untuk  menyensor  arus  yang  menuju beban, maka lilitannya dirancang untuk dihubungkan  secara  seri  dengan  saluran  seperti dalam  Gambar  Oleh  sebab  itu  impedansi  lilitan primer  perlu  dibuat  serendah  mungkin  dengan menggunakan  beberapa  liitan  kawat  bertahanan rendah  yang  mampu  membawa  arus  saluran  yang nilainya  tertentu.  Perbandingan  arus  primer  dan sekunder  adalah  berbanding  terbalik  dengan perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder [7] .
2.4. Arduino Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO mempunyai  14  pin  digital  input/output  (6  di antaranya  dapat  digunakan  sebagai  output  PWM), 6  input  analog,  sebuah  osilator  Kristal  16  MHz, sebuah  koneksi  USB,  sebuah  power  jack,  sebuah ICSP  header,  dan  sebuat  tombol  reset.  Arduino UNO  memuat  semua  yang  dibutuhkan  untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya  ke  sebuah  computer  dengan sebuah  kabel  USB  atau  mensuplainya  dengan sebuah  adaptor  AC  ke  DC  atau  menggunakan beterai[8].
2.5. Single Board Computer BCM2835 (Raspberry Pi) [21]
Single  Board Computer BCM2835 (Gambar 2.10) atau  biasa  disebut  dengan  raspberri  pi  adalah komputer berukuran kartu kredit yang dikembangkan  oleh  single  board  computer  BCM 8235  f oundation ,  yang  memiliki  fungsi  yang hampir  sama  dengan  PC  kebanyakan.  Model  PC ini dibagi menjadi dua tipe, yaitu tipe A dan tipe B. Perbedaan  keduanya  hanya  terletak  pada memory , jumlah port USB , dan network adaptor.
Pada Single board computer BCM 2835 dilengkapi dengan General  Purpose  Input/Output (GPIO), setiap  pin  dari  GPIO  ini  dapat  diatur  sebagai masukan  atau  keluaran.  Melalui  GPIO,  Single board  computer  BCM  2835  dapat  menerima berbagai  macam  masukan  untuk  dilakukan pemrograman,  masukan  dapat  berupa  berbagai macam  sensor  seperti  sensor  suhu,  sensor  cahaya, sensor tegangan dan lain sebagainya[9].

## III. METODE PENELITIAN
Langkah-langkah dalam Penelitian ini dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.
Gambar 2. Diagram alir pelaksanaan tugas akhir.
3.1. Blok Diagram Sistem
Untuk  mempermudah  dalam  memahami  sistem maka dibuat blok diagram sistem yang ditunjukkan pada Gambar 3 berikut :

## Gambar 3. Blok Digram Sistem
Untuk  membuat  sistem  monitoring  besaran  listrik ini,  alurnya  adalah  yang  pertama  dari  sumber listrik  3  fasa    masuk  ke  sensor  arus  dan  sensor tegangan, selanjutnya dihubungkan kebeban listrik yang digunakan. Hasil pembacaan sensor arus dan sensor  tegangan  akan  diolah  oleh  arduino  untuk mendapatkan  semua  besaran  listrik  yang diinginkan.  Selanjutnya  data  yang  di  dapat  dari arduino  dikirim  ke  Single  board  computer  BCM 2835  menggunakan  jalur  LAN. Single  board computer BCM 2835 merupakan tempat  membuat program  untuk  menyimpan  hasil  monitoring kedalam  data  base  dan  menampilkannya  dalam bentuk grafik.
3.2. Perancangan Sistem
Perancangan sistem dari penelitian ini meliputi :
a. Perancangan sensor tegangan dan sensor arus Dalam perancangan sensor tegangan digunakan  transformator  step-down  untuk menurunkan  tegangan  dari  level  tegangan tinggi  ke  level  tegangan  rendah.  Keluaran trafo  masih  berupa  tegangan  AC  sehingga dibutuhkan  rangkaian  pengkondisian  sinyal agar  di  dapat  tegangan  yang  aman  bagi Arduino rangkaian sensor tegangan yang akan dibuat ditunjukkan pada Gambar 4.

## Gambar 4. Rangkaian Sensor Tegangan.
Sensor  arus  menggunakan  seri  SCT-013 100A,  sensor  ini  akan  memberikan  tegangan output  yang  linier  dengan  perubahan  arus yang  diukur.  Sinyal  keluaran  SCT-013  100A tergantung  sinyal  masukan,  jika  arus  yang diukur  adalah  arus  AC  maka  sinyal  keluaran merupakan  sinyal  AC  dan  jika  arus  yang diukur  adalah  arus  DC  maka  sinyal  keluaran merupakan sinyal DC. Pada penelitian ini arus yang  akan  diukur  adalah  arus  AC  sehingga perlu  ditambahkan  rangkaian  pengkondisian sinyal  agar  aman  bagi  arduino.  Rangkaian sensor  yang  akan  dibuat  ditunjukkan  pada Gambar 5.
Gambar 5. Rangkaian Sensor Arus.
b. Pembuatan program Pemoggraman  yang  di  buat  dibedakan menjadi dua bagian, yang pertama pemograman  dengan  menggunakan  bahasa  C
yang  di  buat  pada  arduino  untuk  membaca sensor  tegangan  dan  sensor  arus  yang terpasang untuk mendapatkan nilai dari semua besaran  listrik  dan  menggunakan  bahasa pemoggraman phyton pada BCM 2835 untuk menampilkan dan menyimpan database .
3.3. Kalibrasi.
Untuk  menggunakan  sebuah  alat  ukur  digital persentase  kesalahan  haruslah  kecil  dan  sensor- sensor  yang  digunakan  harus  sangat  mendukung dalam tugas akhir ini, pemograman  menggunakan pemograman  python  yang  di  buat  pada single board  computer BCM  2835  untuk  membaca  data dari Arduino kemudian mengirimkan data tersebut kedalam  sebuah database untuk  di  tampikan  ke web  dalam  bentuk  grafik.  keluarannya  masih berupa nilai tegangan yang relative kecil, sehingga nilai  tersebut  belum  dapat  menunjukkan  nilai besaran  yang  diukur.  Untuk  melakukan  kalibrasi, menggunakan  ala  tukur  digital  yang  sudah  ada menggunkan Digital Power Clamp Meter .
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pembuatan Perangkat Keras Dalam pembuatan perangkat keras ini membutuhkan  dua  buah  alat  yang  masing-masing sama  prinsip  kerjanya  dikarenakan  akan  dipasang bersamaan  pada  panel  listrik  pada  dua  gedung yang  berbeda.  Maka  dilakukan  langkah-langkah yang pertama adalah menyediakan sensor tegangan dan sensor arus yang masing-masing membutuhkan 3 buah. Sensor tegangan menggunakan  Trafo step-down ukuran  3  Ampere dan  sensor  arus  menggunakan  sensor  arus  CT 100A kedua alat tersebut  membutuhkan rangkaian pengkondisian  sinyal  agar  keluarannya  dapat diterima oleh Raspberry Pi dan arduino. Gambar 6. merupakan  rangkaian  pengkondisian  sinyal  yang telah dibuat :
Gambar 6. Rangkaian pengkondisian sinyal
Keterangan Gambar 4.1 : 1 = In-put sensor tegangan 2  =  Rangkaian  pengkondisian  sinyal  sensor tegangan
3 = Rangkaian pengkondisian sinyal sensor arus
4 = Out-put pengkondisian sinyal sensor tegangan dan                sensor arus.
Langkah  selanjutnya  adalah  merancang  perangkat keras  secara  keseluruhan  dengan  menggabungkan piranti-piranti  alat prototype sistem  ini  dan kemudian  dikemas  ke  dalam  Box  MCB  khusus supaya terlihat lebih rapi.
Gambar 7. Hardware Sistem Monitoring Besaran Listrik.

## Ketrangan gambar :
1. Arduino UNO
2. Raspberry Pi ( Single Board Computer BCM2835)
3. Trafo 3A
4. Sensor Arus CT 100A
5. Jack sensor  tegangan
6. Converter DC to DC
7. Rangkaian pengkondisian sinyal
8. Adaptor raspberry Pi.
4.2. Pengujian Alat dan Data Hasil Pengujian Pengujian  alat  ini  dilakukan  untuk  menguji keandalan  dan  keakuratan  sebuah  alat  sebelum  di aplikasikan  pada  panel-panel  gedung,  dalam pengujian  tugas  akhir    alat  ini  dilakukan  di laboratorium instrumen dan pengukuran. Pengujian  alat  ini  diuji  dengan  beban  yang berbeda-beda yaitu kipas angin, lampu dan setrika. Setelah  itu  akan  membadingkan  hasil  pengukuran sebuan alat dengan alat ukur.  Di bawah ini adalah perbandingan  pengujian  alat prototype sistem dengan alat ukur power clamp multitester digital .

## Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Alat
Berdasarkan  hasil  tabel  pengujian  pengukuran diatas dengan menggunakan beberapa beban-beban listrik seperti lampu jenis pijar yang memiliki daya 100  Watt,  setrika  yang  memiliki  daya  400  Watt dan kipas angin sebesar 45 Watt. Dari data di atas dapat  dicari  seberapa  besar  nilai  daya  dapat
dibuktikan  dengan  menggunakan  persamaan  daya yaitu:
P = V . I . Cos φ (4)
Dimana : P adalah daya aktif dengan satuan Watt V adalah Tegangan dengan satuan Volt I  adalah Arus dengan stuan Ampere Cos φ adalah besar sudut fasa Dari  data  tabel  4.1  diatas  terlihat  perbandingan sangatlah kecil yakni untuk beban lampu 100 Watt mencapai 0.99% dan untuk beban setrika 400 Watt mencapai  1,  5%  dan  pada  beban  kipas  angin mencapai 1% dengan beban yang berbeda ini dapat disimpulkan  alat  ini  telah  lulus  uji  dan  akan dipasang  pada  panel  utama  pada  gedung Laboratorium Jurusan Teknik Elektro dan Gedung UPT- TIK  Universitas Lampung.
4.3. Back up daya Sistem  monitoring  ini  adalah  sistem  yang  dapat terus  menerus  memantau  keadaan  besaran  listrik selama  alat  ini  terpasang  pada  panel  listrik  utama yang  tidak  boleh  terhenti  memonitoring,  dengan demikian lalat ini memerlukan suatu back-up daya yang  dapat  menyuplai  daya  pada  saat  terjadi  mati lampu  sehingga  alat  dapat  memonitoring  besaran listrik secara terus menerus.
Gambar 8. Rangkaian Back Up Power Single Board Computer BCM2835
Rangkaian  back  up  ini  terhubung  paralel  antara adaptor 19 volt, converter DC dan accumulator 12 Volt  sebagai  inputan  ke Single  Board  Computer BCM2835.

## 4.4 Pengujian Sistem
Penelitian  ini  akan  dilakukan  pada  dua  box  panel listrik 3 fasa gedung LAB Jurusan Teknik Elektro dan Gedung UPT -TIK Universitas Lampung. Berikut  ini  adalah  langkah – langkah  pengujian sistem:
1. Langkah  awal  adalah  memasang  masing- masing hardware yang  telah  dibuat  dipanel box 3 fasa sebelum masuk ke beban.
2. Langkah  ini  membuat Database sebagai tempat  penyimpanan  hasil  monitoring  disini menggunakan  spees  memori  yang  ada  di gedung puskom.
3. Langkah  ini  memasang  alat back-up daya pada masing-masing alat yang terpasang pada panel  listrik  sebagai power jika  terjadi pemadaman listrik dari PLN.
4. Langkah  ini  kalibrasi  ulang  antara  alat  yang terpasang  dengan  alat  ukur  dangan  alat  yang terpasang  pada  panel  supaya  nilai  yang terbaca  pada database akurat  dengan  nilai besaran listrik yang sesungguhnya.
5. Langkah ini mendownload program haidiSQL dan  Navicat  premium  sebagai  tempat  untuk memonitoring  yang  data  yang  berjalan  pada database .
6. Langkah ini membuat web untuk memonitoring  hasil  pengukuran  besaran listrik  secara  langsung  dalam  bentuk  grafik yang tampil lebih kurang 3 detik secara terus- menerus.
4.5 Data Hasil Pengujian
4.5.1  Data  Hasil  Pengujian  di  Panel  Gedung Laboratorium  Jurusan  Teknik  Elektro  Universitas Lampung.
1.  Grafik  arus  pada  panel  gedung  Laboratorium JTE
Gambar 9. Hasil monitoring  arus  lab tanggal 30 Mei 2016
Pada  fasa  1,  2  dan  3  terlihat  pada  grafik menunjukan  besar  nilai  arus  sangatlah  kecil sebesar  5  Ampere  sampai  dengan  10  Ampere  hal ini disebabkan oleh pada jam 00.00 sampai dengan jam  08.00  beban  yang  terpakai  hanya  lampu  saja sebagai penerangan, dan arus terbesar dengan nilai Arus hingga mencapai 35 Ampere ditunjukan pada ketiga fasa  hal ini  menunjukan  bahwa banyaknya kegiatan  mahasiswa di  gedung LAB JTE dari jam 09.00 sampai dengan jam 22.00 malam.
2.  Grafik  daya  pada  panel  gedung  Laboratorium JTE

## Gambar 10. Hasil monitoring daya lab tanggal 30 Mei 2016
Pada fasa 1 terlihat daya yang terukur pada fasa ini tidak setabil hal ini disebabkan oleh adanya beban induktif  yang  terpakai  seperti  beban  pada  AC. Daya yang terukur paling tinggi sebesar 5250 Watt pada  jam  14.00.  dan  daya  yang  terendah  sebesar 1000  Watt  terjadi  pada  jam  00.00  sampai  dengan jam  07.30  ini  disebabkan  oleh  sedikitnya  beban yang terpakai pada fasa ini.
Pada  fasa  2  daya  yang  terukur  sebesar  1000  Watt sampai  dengan  5250  Watt.  Dari  daya  yang terendah  terjadi  pada  jam  04.00  sampai  dengan jam  07.00  sebesar  1000  Watt  hal  ini  disebabkan sedikitnya  beban  yang  terpakai  tetapi  tidak berlngsung  lama  daya  mulai  naik  kembali  sekitar jam  10.00  sampai  denag  jam  14.00  siang,  disini terlihat mulai banyaknya aktifitas mahasiswa yang menggunakan  alat-alat  listrik  hingga  dayanya mencapai 5250 Watt.
Pada  fasa  3  terlihat  penggunaan  dayanya  setabil dari  jam  00.00  sampai  dengan  jam  08.00  sebesar 2000  Watt  karena  sedikitnya  beban  yang  terpakai di malam hari namun pada siang hari pada fasa ini tampak  jelas  terlihat  pada  grafik  nilai  daya  mulai naik  dari  2000  Watt  hingga  mencapai  daya tertinggi sebesar 7000 Watt.
3.  Grafik  faktor  daya pada  panel  gedung Laboratorium JTE
Pada  grafik-grafik  diatas  terlihat  pada  fasa  1 terlihat tidak setabil antara range 0.70 s/d 0.99 hal ini  dikarenakan  arus  yang  mengalir  pada  fasa  ini tidak  stabil.  Pada  fasa  ke  2  terlihat  cukup  stabil dibandingkan  dengan  fasa  ke  1.  Pada  fasa  ke  3 cosh phi nya  mendekati 1 baik untuk beban. Pada gambar  4.8  terlihat  ke  3  fasa  nya  mengalami penurunan  faktor  daya  hal  ini  dikarenakan  pada jam  tersebut  mengalami  pemadaman  listrik  oleh PLN.
4.  Grafik  konsumsi  energi  (kWh)    pada  panel gedung Laboratorium JTE
Gambar 12. Hasil monitoring konsumsi energi lab tanggal 30 Mei 2016
Dari  Gambar  12.  diatas  menunjukan  besar pemakaian  konsumsi  energi  listrik  yang  terpakai selama 24 jam pada tanggal 30 Mei 2016
Besar konsumsi energi = data awal – data akhir Sehingga:
Fasa 1 =  0 kWh – 67 kWh = 67 kWh Fasa 2 = 0 kWh – 75 kWh = 75 kWh Fasa 3 = 0 kWh – 63 kWh = 63 kWh
Dari  persamaan  besar  konsumsi  energi  listrik diatas menunjukan pada fasa 2 terlihat lebih besar pemakaian  bebanya  sebesar  75  kWh  jika dibandingkan dengan kedua fasa lainya.
5.  Grafik  Tegangan  (Volt)    pada  panel  gedung Laboratorium JTE
Gambar 13 Hasil monitoring tegangan lab tanggal 30

## Mei 2016
Dari  gambar  terlihat  pada  ketiga  fasa  cenderung setabil  tegangan  terukur  sebesar  220  Volt  sampai
dengan  225  Volt  namun  terlihat  pada  sekitar  jam 07.00  sampai  dengan  jam  16.00  tegangan cenderung  turun  hingga  mencapai  220  hal  ini disebabkan oleh adanya beban-beban induktif yang terpakai  pada  hari  kerja,  tetapi  tegangan  tidak sampai  turun  masih  dalam  range  listrik  sehingga cukup aman bagi kelistrikan pada gedung lab JTE.
4.5.2 Data  Hasil  Pengujian  di  Panel  Gedung UPT – TIK Universitas Lampung.
1. Grafik tegangan pada panel gedung UPT-TIK

## Gambar 14.  Hasil monitoring tegangan gedung UPT- TIK tanggal 30 Mei 2016
Terlihat  tegangan  pada  ketiga  fasa  turun  pada aktifitas mahasiswa dari jam 08.00 sampai dengan jam 16.00 sehingga tegangan sedikit menurun. Hal ini  disebabkan  oleh  banyaknya  beban-beban induktif  yang  terpakai  pada  jam  kerja,  karena beban induktif sangat berpengaruh dengan turunya tegangan.  Terlihat  ketiga  fasa  mengalami pemadaman  listrik  pada  jam  10.00  sehingga tegangan menunjukan 0 Volt pada ketiga fasa.
2. Grafik faktor daya pada panel gedung UPT-TIK
Gambar 15. Hasil monitoring faktor daya TIK tanggal 30 Mei 2016
Dari grafik terlihat pada fasa 3 nilai faktor dayanya berubah-ubah  tidak  stabil  berkisar  antara  0,4 sampai  0,99  hal  ini  dipengaruhi  oleh  besar kecilnya  nilai  beban  reaktif,  sehingga  jika  nilai faktor  daya  tidak  stabil  dapat  dimungkinkan adanya  nilai  daya  reaktif.  Pada  fasa  1  cenderung stabil mendekati 1  terlihat bahwa  fasa    berkisar  antara  0,8  sampai  0,99 sehingga pada fasa ini sangat baik bagi kelistrikan.
3 .Grafik  konsumsi  energi  (kWh)  pada  panel gedung UPT-TIK

## Gambar 15 Hasil monitoring kWh gedung UPT-TIK tanggal 30 Mei 2016
Jumlah total besar konsumsi  energi adalah  jumlah keseluruhan beban yang terukur dengan menggunakan persamaan di bawah ini:
Besar konsumsi energi = data awal – data akhir Sehingga:
Fasa 1 =  0 kWh – (9 kWh + 22 kWh)  = 31 kWh Fasa 2 = 0 kWh – (5 kWh + 6 kWh)  = 11 kWh Fasa 3 = 0 kWh – (17 kWh + 21 kWh) = 38 kWh
4.Grafik  arus  pada panel gedung UPT-TIK

## Gambar 16  Hasil monitoring arus gedung UPT- TIK tanggal 30 Mei 2016
Pada  gambar  16  terlihat  besar  nilai  arus  yang terukur pada jam kerja tampak pada jam 06.00 s/d jam  19.00  malam  hal  ini  disebabkan  oleh banyaknya  beban  yang  terpakai  pada  ke  3  fasa tersebut. Arus listrik berbanding lurus dengan daya listrik, sehingga dapat dipastikan bahwa penyebab arus  yang  tidak  seimbang  adalah  pemasangan beban yang tidak seimbang antara ketiga fasa, hal
tersebut  dibuktikan  dengan  bentuk  grafik  yang sama  antara  grafik  monitoring  arus  grafik monitoring daya pada grafik daya.
5.Grafik daya pada panel gedung UPT-TIK.

## Gambar 17  Hasil monitoring daya gedung UPT-TIK tanggal 30 Mei 2016
Gambar  17  di  atas  merupakan  grafik  daya  yang memonitoring  besaran  listrik  daya  yang  terpasang pada panel  utama gedung Puskom selama 24 jam pada  tanggal  30  Mei  2016.  Pada  grafik  ini  besar daya  yang  terukur  pada  ke  3  fasa  menunjukan banyak  aktifitas  besar  pemakain  pada  jam  07.00 s/d  jam  16.00  terlihat  daya  yang  sangat  besar menunjukan pada fasa ke 3 pada grafik ini.
4.7. Pembahasan
Penelitian  ini  adalah  membuat prototype sistem monitoring besaran listrik yang mampu menampilkan  hasil  monitoring  ke  web  dan menyimpan hasil monitoring ke database . Besaran listrik  yang dimaksud adalah tegangan (Volt), arus (Ampere),  faktor  daya  (Cos  θ),  daya  (Watt)  dan konsumsi  energi (kWh). Dalam pembuatan sensor tegangan,  metode  yang  digunakan  adalah  dengan cara menurunkan tegangan tinggi AC dari 220 volt sampai  dengan  5  volt  dengan  cara  menurunkan tegangan  menggunakan  trafo step-down .  Pada tugas  akhir  ini,  digunakan  trafo step-down karena lebih  aman  untuk  rangkaian  elektronika  yang digunakan seperti arduino dan BCM 8235. Untuk mendapatkan nilai arus, pada tugas akhir ini digunakan  sensor  arus  CT-100A.  Sensor  tersebut dipilih  karena  memiliki  sensitifitas  tinggi  dalam mendeteksi perubahan arus yang diukur dan sensor hanya  menyensing  saja  yang  cara  pemakaianya hanya  dikalungkan  pada  kawat  panel  yang terisolasi  sehingga  aman  untuk  pemasangan  alat pada  panel  dengan  kapasitas  sensing  100  Ampere arus  tersebut  menunjukkan  hasil  pengukuran  arus yang baik.
Untuk  mendapatkan  nilai  konsumsi  energi  dan daya  dapat  dihitung  secara  manual  dengan pehitungan,  jika  nilai  tegangan,  arus  dan  faktor daya  diketahui  selanjutnya  nilai  Daya  dapat dihitung.  Sebenarnya,  jika  telah  tersedia  sensor tegangan  dan  sensor  arus  cukup  menambahkan sensor  faktor  daya  maka  nilai  daya  dan  konsumsi
Enegi  dapat  diketahui,  sehingga  tidak  perlu menggunakan  kWh  meter.  Namun  saat  ini  belum tersedia  sensor  faktor  daya  yang  dapat dihubungkan dengan Raspberry pi, dan cukup sulit untuk merancang sensor faktor daya tersebut. Pengujian  sistem  dilakukan  pada  panel  utama listrik 3 fasa Laboratorium Terpadu Teknik Elektro dan  pada  panel  utama  gedung  Unit  Pelayanan Teknis  teknologi  informasi  dan  komunikasi Universitas  Lampung.  Pada  pengujian  sistem  ini ditemukan  beberapa  kendala  yang  menjadi kekurangan  dari Hardware yang  dibuat.  Pertama adalah  setelah Hardware dipasang  pada  panel listrik  namun  harus  selalu  melakukan  proses kalibrasi setiap akan melakukan pengambilan data. Selanjutnya  pada  sensor  arus  yang  dipasang  pada panel  sering  sesekali  menemukan  kawat  listrik pada  panel  listrik  yang  diameternya  lebih  besar daripada  lubang  diameter  sensor  arus  sehingga menyulitkan  proses  pengambilan  data  pada  panel tersebut.  Kendala  lainya  adalah  pada  saat pengambilan data, data yang tersimpan di database harus  sering  membandingkan  nilai  yang  tertera pada  database  dengan  alat  ukur  manual  dengan menggunakan  alat  ukur power  clam  meter yang disediakan  pada  laboratorium  intstrumen  dan pegukuran.  dimana  semakin  banyak  data  yang terekam  pada database maka  akan  selau  timbul selisih  nilai  hal  ini  yang  harus  diwaspadai  untuk selalu mengkalibrasi ulang alat tiap harinya. Pada penelitian ini digunakan 2 buah Raspberry Pi untuk  pemograman  ke database dan  WEB, pemograman tersebut cukup berat untuk dilajankan oleh  sebuah  komputer,  sedangkan  kemampuan Raspberry  Pi  terbatas  yang  hanya  memiliki kapasitas 512 MB RAM.
Di  setiap  besaran  listrik  yang  terukur  pada  dua gedung  tidak  mengalami  kesulitan  hal  ini dikarenakan sensor arus dan sensor tegangan telah diuji sebelumnya hingga memudahkan untuk tugas akhir  ini  memasang  dan  mengukur  pada  panel- panel yang akan diukur besaran listriknya. Untuk  pembahasan  besaran  listrik  seperti  arus, tegangan,  daya,  faktor  daya  dan  besar  konsumsi energi  listrik  terhadap  dua  gedung  yang  di  pilih untuk  tugas  akhir.  Untuk  besaran  tegangan  dan faktor  daya  sangatlah  baik  untuk  sistem kelistrikannya,  begitu  pula  dengan  arus  dan  daya sangat baik bila dilihat dari nilai yang terukur pada grafik antara kedua gedung.

## V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan. Setelah dilakukan analisa data hasil pengujian dari alat  yang  dibuat,  dapat  disimpulkan  beberapa  hal sebagai berikut :
1. Prototype sistem  monitoring  ini  dapat memonitoring  besaran  listrik  langsung  pada panel distribusi dari dua lokasi yang berbeda.
2. Prototype sistem monitoring ini membutuhkan back-up daya  sehingga  pada saat  terjadi  pemadaman  listrik  dari  PLN  alat ini akan mampu tetap bekerja.
3. Prototype ini  dapat  memonitoring  besaran listrik  seperti  tegangan,  arus,  daya,  faktor daya dan konsumsi energi listrik.
4. Dari  data  hasil  pengujian  sensor  diketahui rata-rata error untuk  pengukuran  tegangan mencapai  0,78%,  pengukuran  arus  12,03%, pengukuran  daya  4,84%  dan  pengukuran faktor daya 1,87%. Jika dilihat dari persentase nilai  arus  terlihat  lebih  besar  hal  ini disebabkan karena arus sangat sensitif dengan beban yang terpakai.
5. Dari  data  yang  didapat  pada  gedung laboratorim  terpadu  JTE  pembagian  beban – beban  yang  dipakai  tidak  seimbang  antar fasanya, maka dari itu untuk pembagian beban perfasanya  harus  dibagi  dengan  seimbang. Dan  pada  panel  gedung  UPT-TIK  bahwa sistem  kelistrikanya  sangatlah  baik,  dari pembagian  beban  antar  fasanya  seimbang. Terlihat  dari  grafik – grafik  besaran  listrik pada  bab  IV.  Dan  dapat  disimpulkan  bahwa dari  hasil  pengukuran  besaran  listrik  pada gedung UPT-TIK lebih baik pembagian beban antar  fasa  dibandingkan  dengan  gedung Laboratorium  Terpadu  Jurusan  Teknik Elektro.

## 5.2. Saran
Agar  sistem  monitoring  besaran  listrik  ini  dapat dikembangkan, terdapat saran sebagai berikut:
1. Sistem  yang  dibuat  masih  menggunakan LAN sebagai koneksi ke server. Selanjutnya  agar  memudahkan  dan  lebih efisien  disarankan  untuk  menggunakan Modul  Ethernet  Shield dan Modul  wifi ESP 625.
2. Berdasarkan  hasil  monitoring  pengukuran besaran  lisrik  pada  gedung  Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik Elektro pembagian beban sangatlah tidak setimbang disarankan untuk usaha membuat  beban  menjadi  setabil  antar fasanya.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Besma,  Dikpride  Despa,  Noer.  S,  “ Rancang
Bangun  Alat  Pemutus  Aliran  Daya  Listrik Melalui Fasilitas SMS Berbasis Mikrokontroler’ , JITET, 2013.
2. Fowler,  Richard  J.  2008. Electricity Principles & Applications, Penerbit McGraw- Hill, New York.
3. Cekdin,  Cekmas  &  Taufik  Barlian  2013 Rangkaian listrik , Penerbit ANDI, Jakarta.
4. Cisco,  “ Data  Centre  Power  and  Cooling ”, White Paper, p, 3, 2011.
5. D.A.  Rusti,  A.  R.  Nansur  and  M.  Safrodin, “ Monitoring  Pemakaian  Energi  Listrik Berbasis  Mikrokontroler  Secara  Wireless ,” EEPIS Repository, 2011.
6. Dikpride  Despa,  Ady  Kurniawan,  M. Komarudin,  Mardiana,  Gigih  F  N, Smart Monitoring of Electrical Quantities Based on Single Board Computer BCM2835 ”, The 2nd International  Conference  on  Information Technology,  Computer,  And  Electrical Engineering  (ICITACEE-2015),  Semarang, Indonesia.
7. Dikpride  Despa,  Mardiana,  Gigih  F. N.,” Smart  Monitoring  Data  Centre  Base  on Mini  Single  Board  BCM  2835 ”,  The  1st International Conference on Science,
Technology,  and  Interdisciplinary  Research (IC-STAR), September 21 – 23, 2015, Bandar Lampung, Indonesia.
8. Dikpride Despa at.al, “ PMU Based Monitoring  and  Estimation  Power  System Dinamic Stability Developed on 50-Hz Power System ”,  Proceeding  of  Power  and  Energy System (AsiaPES 2012), 2012.
9. Dikpride Despa at.al, “ PMU Based Monitoring  and  Estimation  of  Inter-area Power  Oscillation  for  Singapore-Malaysia
Interconnection  Power  System ”,  Journal  of Energy and Power Engineering, USA, 2012.
10. Mardiana,  Wahyu  Eko  S.,  et.al,  “System Monitoring  Server  Berbasis  SMS  (Studi Kasus  :  Server  Siakad  Unila)”,  Electrician, Jurnal  Rekayasa  dan  Teknologi  FT  Unila Vol.2, No.3, 2008.
11. Reza Pradikia, Achmad Affandi, Eko Setijadi, “ Rancang  Bangun  Aplikasi  Monitoring Jaringan  dengan  Menggunakan  Simple Network  Management  Protocol ”,  TEKNIK POMITS,  Vol.2,  No.1,  pp.  A  154 – A  15R,
2013.
12. Riyanto  and  R.  O.  Wayagi,  “ Sistem Monitoring Suhu Ruang Server Berbasis  web dengan Menggunakan EZ430 ”, Jurnal Ilmiah, Vol.2, No.1, pp. 50-54, 2011.
13. Pei Zhang, Fangxing Li, and Navin Bhatt,
“ Next-Generation Monitoring, Analysis, and Control for the Future Smart Control Centre ”,
IEEE.
14. Thamrin,  Ihsan.  2010. Perancangan  kWh Meter  Digital  Menggunakan  Sensor  Arus ACS712ELC-30A. Universitas Komputer Indonesia: Bandung.
15. Monitoring  Besaran  Listrik  Dari  Jarak  Jauh Pada Jaringan Listrik 3 Fasa Berbasis Single Board Computer BCM-2835 . (Adi kurniawan,
2015).
16. Rancang Bangun Sistem Monitoring
Bandwidth,  Koneksi  Listrik  dan  Temperatur Ruang  Berbasis  Raspberry  Pi  pada  Gedung Pusat  Data  Universitas  Lampun g (Hanang Priambodo, 2014).