e-ISSN : 2715-5064

## IMPLEMENTASI PERANGAKAT KERAS SISTEM MONITORING INTERNET OF THINGS (IOT) PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO
Hasvienda M Ridlwan 1*) , Asti Prima Aulia 2 , Yoga Dwi Utomo 3 , Ellingga Rhidyo Sentosa 1,2,4 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Jakarta, Depok
3 Training Section PT Badak NGL, Bontang
1,2,4 Jl. Prof. G. A. Siwabessy, Kampus UI, Depok, 16425, Indonesia
3 Badak Learning Center - Gedung Training Badak LNG, Bontang, 75324, Kalimantan Timur, Indonesia. email: 1 hasvienda.ridlwan@ mesin.pnj.ac.id, 2 astiaulia06@gmail.com, 3 yogadwi@badaklng.com , 4 inggasentosa@gmail.com
Abstract This  paper  will  discuss  the  hardware  design  of  a remote  monitoring  system  in  a  micro-hydro  power  plant.  The existence  of  damage  to  the  PLTMH  due  to  fluctuating  voltage causes disruption of electricity supply to consumers in the form of blackouts,  but  this  is  not  known  by  the  electricity  provider  at  the location of the PLTMH and the load is quite difficult to achieve and there are direct work priorities that do not allow it to be carried out at any time. The delay in information on the condition of the MHP is an obstacle in making improvements and making the MHP system more reliable. In this PLTMH a system is designed that can monitor the performance of the MHP. The design of this remote monitoring system can unify the current, voltage, and output power of the load generator by using the Robotdyn Uno+wifi microcontroller and 16- bit ADC, as well as designing a low-voltage notification system on the PLTMH repair so that the indication of low voltage can be done in  real  time  via  Internet  of  Things  (IoT)-based  wireless communication  (Wi-Fi)  carried  out  with  interface  displays  in  the form of Blynk and Telegram applications. The result of this design is that the reading error in this design is 0.24 – 0.4% on reading the voltage, 0 – 2% on reading the current by calibrating the FLUKE 179 and 375 multimeters and has succeeded in sending data in real time.
Abstrak  −  Paper  ini  akan  membahas  implementasi  rancangan perangkat  keras  pada  sistem  remote  monitoring  pada pembangkit  listrik  tenaga  mikro  hidro.  Adanya  kerusakan (failure)  pada  PLTMH  akibat  tegangan  yang  fluktuatif menyebabkan  terganggunya  suplai  listrik  ke  konsumen  berupa pemadaman lampu, tetapi  hal ini tidak diketahui oleh penyedia listrik  karena  lokasi  PLTMH  dan  beban  yang  cukup  sulit dijangkau  serta  adanya  prioritas  pekerjaan  yang  tidak memungkinkan  untuk  melakukan  pemantauan  secara  langsung setiap waktu. Keterlambatan informasi kondisi PLTMH, menjadi kendala  dalam  melakukan  perbaikan  dan  membuat  sistem PLTMH yang  lebih  handal.  Pada PLTMH  ini dirancang sistem yang  dapat  me-monitoring  kinerja  PLTMH.  Rancangan  sistem remot monitoring ini dapat memantau arus, tegangan, dan daya keluaran generator ke beban dengan menggunakan mikrokontroller  Robotdyn  Uno+wifi  dan  ADC  16-bit,  serta dilakukan perancangan sistem  notifikasi  tegangan rendah pada PLTMH  sehingga  perbaikan  dengan  indikasi  tegangan  rendah dapat  dilakukan  secara  realtime  melalui  komunikasi  nirkabel (Wi-Fi)  berbasis  Internet  of  Things  (IoT)  yang  dihubungkan dengan  penampil  antar  muka  berupa  aplikasi  Blynk  dan Telegram.  Hasil  dari  perancangan  ini  galat  pembacaan  pada rancangan ini sebesar 0,24 – 0,4% pada pembacaan tegangan, 0 – 2%  pada  pembacaan  arus  dengan  melakukan  kalibrasi multimeter  FLUKE  179  dan  375  serta  telah  berhasil  mengirim data secara realtime.
Kata Kunci − microhydro, monitoring, IoT.

## I. PENDAHULUAN
Era modern pada masa kini, listrik adalah salah satu kebutuhan vital  pada  kehidupan  manusia.  Energi  alternatif  saat  ini memiliki  potensi  untuk  dimanfaatkan  dalam  memenuhi kebutuhan dalam kelistrikan, air merupakan sumberdaya yang dapat  dimanfaatkan  untuk  kelistrikan,  hal  ini  dikarenakan ketersediaan  sumber  daya  alam  tersebut  tidak  pernah  habis. Pembangkit Listrik Mikro Hidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik dengan metode menggunakan aliran sungai (aliran skala kecil) diubah  menjadi daya listrik dengan perantara turbin air dan generator.  Turbin air  memiliki  fungsi  sebagai pengubah energi  air  (energi  tekanan,  kinetik  dan  potensial)  menjadi energi mekanik dengan putaran pada poros generator.  Putaran pada  poros  turbin  tersebut  diubah  oleh  generator  menjadi energi  listrik[1].  Salah  satu  upaya  yang  dapat  dikembangkan dalam  pencapaian  target  kontribusi  EBT  adalah  Pembangkit Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH).  Secara  umum,  air memiliki potensi tenaga air di Indonesia yang besar mencapai 94,35  GW  untuk  dimanfaatkan  sebagai  sumber  daya  energi bersih[2].  Dengan  adanya  kesempatan  ini,  diharapkan  dapat ikut  membantu  menyokong  ketahanan  energi  untuk masyarakat luas. Selain itu, penggunaan energi alternatif dapat mengurangi  polusi  udara  sebagai  dampak  pemakaian  bahan bakar  dengan  jenis  fosil  pada  pembangkit  listrik[3].  Badak LNG telah melihat peluang ini pada September 2020, dengan melakukan  pengimplementasian  Pembangkit  Listrik  Tenaga Mikrohidro  (PLTMH).  PLTMH  yang  dibangun  berlokasi  di salah  satu  kanal  limbah  buangan  air.  Pemasangan  PLTMH tersebut  masih  terdapat  beberapa  kendala  dalam  proses pemantauan  ( monitoring )  seperti  contoh  Adanya  kerusakan ( failure) pada  PLTMH  akibat  tegangan  yang  fluktuatif menyebabkan terganggunya suplai listrik ke konsumen berupa pemadaman lampu, tetapi hal ini tidak diketahui oleh penyedia listrik  karena  lokasi  PLTMH  dan  beban  yang  cukup  sulit dijangkau  serta  adanya  prioritas  pekerjaan  yang  tidak memungkinkan untuk melakukan pemantauan secara langsung setiap  waktu.  Keterlambatan  informasi  kondisi  PLTMH, menjadi  kendala  dalam  melakukan  perbaikan  dan  membuat sistem  PLTMH  sehingga  diperlukan  alat  pemantauan  yang dapat  memberikan  kondisi  keluaran  PLTMH  informasi kelistrikan secara real time . Selain itu, diperlukan juga sistem peringatan  yang  dapat  digunakan  penyedia  listrik  dalam mendapatkan  informasi  secara  cepat  berkaitan  tentang kerusakan ( failure) yang terjadi.  Fokus penelitian pada paper ini  yaitu  merancang  sistem  perangkat  keras  dengan  tingkat
e-ISSN : 2715-5064
keakurasian  yang  tinggi  guna  mengurangi  galat  saat  proses monitoring  untuk  sistem  pemantauan  secara  nirkabel  dengan memanfaatkan  jaringan  internet  wifi  sebagai  pengirim  data akuisisi keluaran dari PLTMH aplikasi berbasis web base dan telegram.

## II.PENELITIAN YANG TERKAIT
Beberapa  penelitian  yang  terkait  dengan  sistem  monitoring PLTMH.  Arif  Gunawan,  Arisco  Oktafeni,  dan  Wahyuni Khabzli  melakukan  penelitian  merancang  sistem  pemantauan pada PLTMH yang dipantau dengan kincir air yang terbuat dari plat sepeda yang dipasang pipa untuk menampung air sebagai penggerak  pada  kincir.  Beberapa  sensor  digunakan  pada penelitian  ini  untuk  memantau  generator,  Aki/baterai digunakan  untuk  menyimpan  tegangan  keluaran  generator. Data  hasil  pemantauan  menggunakan  arduino  dan  ethernet shield serta dihubungkan ke komputer melalui jaringan Wi-Fi. Hasil  pengukuran  pada  keluaran  tegangan  yang  keluar  dari generator pada debit air  yang  besar adalah  rerata 10  volt  dan beban sebesar 5 Watt[4].
Muhammad Rohman, Danang Haryo Sulaksono dan Gusti Eka Yuliastuti melakukan penelitian memanfaatkan aliran air untuk memonitoring  keluaran  arus  dan  tegangan  pada  generator Mikro Hidro basis web, perancangan sistem ini menampilkan data  parameter  pada  output  generator  mikro-hidro  pada  web. Tampilan  pada  web  dipantau  secara real-time dan  dapat diakses dari jarak jauh[5].
Ragil  Suryaning  Fajar  melakukan  penelitian  Sistem  Monito- ring  Flow  dan  Level  Pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro Hidro (PLTMH)  untuk  memantau proses  aliran  air  ke turbin. Sensor  level  yang  digunakan  yaitu  sensor  ultrasonik  SRF05 dan  sensor  flow  yaitu  waterflow  FS400a  menggunakan mikrokontroller  ATmega128.  Pembacaan  pada  kedua  sensor memiliki variabel level memiliki akurasi sebesar 99,026% dan pada variabel flow sebesar 98,355%[6].
Dari ketiga penelitian tersebut masih perlu dikembangkan pada perangkat keras yaitu tingkat ke akurasian dan perangkat lunak yang  dapat  dipantau  dengan  teknologi  jaringan  berbasis internet ( Internet of Things ).
Dari ketiga referensi yang artikel, peneliti akan mengembangkan  tingkat keakurasian pada sistem  monitoring pada PLTMH Mikro Hidro.

## III. METODE PENELITIAN
Dalam  penelitian  Implementasi  Perangakat  Keras  Sistem Monitoring Internet of Things (IoT) Pada Pembangkit Listrik Tenaga  Mikro  Hidro  ini  menggunakan  metodologi  yang dituangkan  dalam  bentuk  diagram  alir  seperti  terlihat  pada Gambar 1.
Gambar  1. Diagram alir metode penelitian
A. Studi Literatur
Studi literatur memiliki beberapa tahapan yang perlu dilakukan dalam  penelitian  ini,  diantaranya  dengan  mencari  dan mempelajari  beberapa  referensi  yang  terkait  sebagai  dasar rujukan.  Beberapa  sumber  rujukan  yang  digunakan  peneliti yaitu  buku,  jurnal,  dan  artikel  ilmiah  dari  beberapa  sumber yang terkait sebagai berikut.
1. Mikrokontroller
2. Sensor arus dan tengan
3. Analog to Digital Converter
4. Arduino ide
B. Perancangan Perangkat Keras
Gambar  2. Blok diagram sistem perangkat keras Perancangan perangkat keras yang terlihat pada blok diagram Gambar  2.  Dalam  perancangan  tersebut  memiliki  beberapa langkah  yaitu  pemilihan  modul,  penempatan  modul  dan percobaan sementara. Seluruh komponen elektronika dirangkai  sesuai  dengan  perancangan  pada  sinkronisasi rangkaian setiap modul menjadi sebuah sistem sesuai dengan desain rangkaian. Pada Gambar 3 dapat dilihat rangkaian yang telah  dikonfigurasi  dengan  modul  dan  mikrokontroler  pada PCB berukuran 9 x 15cm. Pada tahap ini, rangkaian komponen dipasang secara langsung pada panel box di lapangan bersama dengan  komponen  mekanikal  lainnya  pada  PLTMH.  Ketika seluruh rangkaian telah berhasil di rangkai dengan baik, dapat dilakukan  pengambilan  data  hasil  kinerja  sistem  pemantauan PLTMH.
*) penulis korespondensi : Hasvienda M Ridlwan Email: hasvienda.ridlwan@mesin.pnj.ac.id
e-ISSN : 2715-5064
C. Diagram alir sistem
Pembuatan flowchart dilakukan  untuk  mempermudah  dalam pencarian kesalahan. Selain itu, memudahkan orang lain dalam membaca  alur  program  yang  dibuat.  Gambar  4  menunjukan bentuk flowchart sistem kerja alat ini.
Gambar  4. Flowchart sistem monitoring D. Mikrokontroller
Mikrokontroler merupakan komputer kecil yang sebagai besar elemennya teriintegrasi dalam satu chip integrated circuit (IC). Elemen  ini  dimanfaatkan  untuk  sistem  kendali  maupun instrumentasi. Elemen utama mikrokontroler berupa[7]:
a. Processor (CPU)
b. Memori (RAM dan ROM)
c. Masukan dan keluaran
Pengendali  mikro  ( microcontroller )  merupakan  komponen penting  dalam  sistem  monitoring  jarak  jauh  yang  berfungsi sebagai  pusat  pemrosesan  data  dari  input  berupa  sensor  dan pengirim sinyal output. Mikrokontroler  yang digunakan pada penlitian  ini  adalah  Robotdyn  Uno+Wifi  (Gambar  5). Robotdyn  Uno+Wifi  ATmega328p+ESP8266  CH340  meru- pakan  Arduino  R3  SMD  dari  manufaktur  asal  Rusia, Robotdyn. Mikrokontroler ini terdiri dari modul pengolah data sensor  arus  dan  tegangan  serta  modul  pengirim  data  untuk dapat  ditampilkan  pada  penampil  antar  muka  yang  telah diintegrasikan
Gambar  5. Robotdyn Uno+Wifi[8].
E. Sensor Arus dan Tegangan
Sensor arus pada rancangan sistem remote monitoring PLTMH adalah  Modul  ACS712  yang  telihat  pada  Gambar  6.  Modul ACS712  adalah sensor arus bekerja  berdasarkan efek  medan. Sensor  arus  tersebut  digunakan  sebagai  mengukur  arus  AC atau DC[9]. Pengaplikasian sensor ini banyak digunakan pada skala  industri,  komersial  maupun  komunikasi.  Pengukuran tegangan listrik pada sistem ini menggunakan modul pembaca tegangan,  modul  ini  mampu  mengukur  tegangan  DC  dengan rate tegangan hingga 25V seperti yang terlihat pada Gambar 7. Prinsip  dari  modul  pembaca  tegangan  ini  memanfaatkan tekanan  resistensi  dengan  membuat  tegangan  masukan  dari terminal 5 kali lebih kecil dari tegangan asli.
Gambar  6. Sensor Arus ACS712
Gambar  7. Konfigurasi modul pembaca tegangan
F.
Modul ADS1115
Modul  ADS1115  merupakan  modul  ADC  (Analog  Digital Converter)  yang  memiliki  resolusi  pembacaan  analog  16-bit dalam  860  sampel  perdetik,  dengan  kata  lain  modul  ini memiliki tingkat keakurasian nilai  hasil konversi  lebih tinggi dibandingkan  mikrokontroler  yang  umumnya  10-bit.  Proses transfer  data  pada  modul  ini  menggunakan  komunikasi  I2C sehingga data yang diterima akan dikirim melalui komunikasi serial  yang  terdiri  dari  SDA  dan  SCL.  Seperti  yang  terlihat pada Gambar 8. modul ini menyediakan 4 channel pin analog yang  dapat  digunakan  pada  mode  single-ended  atau differential. Mode single-ended  merupakan  mode saat  modul bekerja  pada  satu  inputan  adc  setiap  channel-nya  sedangkan mode differential merupakan mode saat modul bekerja dengan menggunakan dua pin inputan  yang terdiri dari pin masuk ke output sensor dan pin ke ground[10].
Gambar  8. Modul ADS1115

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Komponen
Pengujian  dari  modul  pembaca  tegangan  dan  sensor  arus menggunakan  beberapa  jenis  sumber  listrik  DC  dan  beban. Pada pengujian pembacaan tegangan digunakan sumber listrik DC  berupa  lead  acid  battery  12V,  Li-ion  battery  9v,  serta power supply 12VDC. Sedangkan pengujian pada sensor arus ACS712 beban yang digunakan pada pengujian menggunakan 1  Lampu  12VDC/5W,  1  Lampu  12VDC/35W,  Mini  Fan  DC 12V.  Pengujian  ini  dilakukan  dengan  membandingkan pembacaan  tegangan  dan  arus  pada  sensor  dan  multimeter terkalibrasi, hasil pengujian dituliskan pada Tabel I dan II.
Tabel I. Hasil Pengujian Sensor Tegangan Sumber Tegangan (DC) Multimeter Terkalibrasi (volts) Sensor Tegangan (volts) Lead Acid Battery 12 volts 12,77 13,31 Li-ion Battery 9 volts 9,61 9,99 DC Source 12 volts 12,36 12,61 Galat ( % error) 2 – 4%
e-ISSN : 2715-5064
Tabel II. Hasil Pengujian Sensor Arus Sumber Multimeter Terkalibrasi (Ampere) Sensor Arus (Ampere) 1 Lampu 12VDC/5W 0,42 0,39 1 Lampu 12VDC/35W 2,23 2,15 Mini Fan DC 12V 0,11 0,12 Galat ( % error) 4 – 9%
Berdasarkan Tabel  I dan II, galat (% error) pada pengukuran tegangan sebesar 2 – 4% dan pengukuran arus sebesar 7 – 9%. Acuan  yang  digunakan  pada  pengukuran  ini  adalah  FLUKE 179 True-RMS Multimeter dan 375 True-RMS Clamp Meter yang telah di kalibrasi.

## Gambar  9. Rangkaian pembaca tegangan dan arus
Dengan  hasil  pengujian  rangkaian  sensor  arus  dan  tegangan seperti  Gambar  11.  ditemukan  selisih  pembacaan  yang  besar dari  modul  sensor  maka  penelitian  ini  akan  meningkatkan keakurasian  pembacaan  sensor  dengan  menggunakan  ADC ADS1115. Konfigurasi perangkat elektronika dengan
ADS1115  ditunjukkan  seperti  Gambar  12.  Pengujian keakuarasian pengukuran akan dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran dan multimeter terkalibrasi. Pengujian  penampil  antar  muka  berbasis  nirkabel  dilakukan dengan melihat data-data yang dikirimkan melalui NodeMCU dapat  terbaca  pada  aplikasi  penampil  antar  muka  secara  real time dan memiliki pengukuran yang sesuai dengan pengukuran manual.

## Gambar  10. Rangkaian modul ADC ADS1115
B. Rancangan Sistem pemantauan Nirkabel
Berdasarkan  ilustrasi  pada  Gambar  13.  alur  kerja  dari  sistem pemantauan  nirkabel  berawal  dari  tegangan  dihasilkan generator  yang  di  coupling  dengan  turbin  pada  PLTMH. Tegangan  dan  arus  yang  keluar  dari  generator  dibaca  sensor arus ACS712 dan sensor tegangan yang berupa voltage divider. Pada sistem ini dilengkapi dengan sensor pembacaan arus dan tegangan  yang  dapat  mengukur  keluaran  listrik  dari  sistem (panel  box)  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  14.  ke beban.

## Gambar  11. Blok diagram sistem monitoring nirkabel
Pembacaan  sensor  tersebut  kemudian  menjadi  input  analog mikrokontroler  yang  selanjutnya  diolah  menjadi  besaran digital sehingga dapat terbaca oleh sistem pada mikrokontroler. Sebelum  masuk  ke  mikrokontroler,  besaran  yang  terukur melewati  analog  digital  converter  sebagai  pengubah  resolusi analog dari 10-bit (Binary Digit pada Arduino) menjadi 16-bit. Penggunaan  komponen  ini,  dilatarbelakangi  dengan  hasil pengujian  pada  Tabel  I  dan  II.  dimana  rata-rata  galat pengukuran  sensor tegangan  sebesar  3,39%  dan  arus  sebesar 6,53%.  Untuk  meningkatkan  keakurasian  hasil  pengukuran tersebut  pada  sistem  pemantauan  ditambahakan  ADC  16-bit ADS1115.  Hasil  pengujian  konfigurasi  sistem  pemantauan dengan ADS1115 ditunjukkan pada Tabel III dan IV.
Tabel III. Hasil Pengujian Sensor Tegangan dengan ADC 16-bit Sumber Tegangan (DC) Multimeter Terkalibrasi (volts) Sensor Tegangan (volts) Lead Acid Battery 12 volts 12,77 12,81 Li-ion Battery 9 volts 9,61 9,57 DC Source 12 volts 12,36 12,39 Galat ( % error) 0,24 – 0,4% Tabel IV. Hasil Pengujian Sensor Arus dengan ADC 16-bit Sumber Multimeter Terkalibrasi (Ampere) Sensor Arus (Ampere) 1 Lampu 12VDC/5W 0,42 0,41 1 Lampu 12VDC/35W 2,23 2,21 Mini Fan DC 12V 0,11 0,11 Galat ( % error) 0 – 2%
Berdasarkan  Tabel  III  dan  IV.  ditemukan  rata-rata  galat pengukuran  sensor tegangan  sebesar  0,31%  dan  arus  sebesar 0,96%.  Penggunaan  ADS1115  sebagai  Analog  Digtial Converter  dapat  meningkatkan  keakurasian  pengukuran terhadap multimeter terkalibrasi. Hasil pembacaan yang telah terukur dengan keakurasian yang baik selanjutnya dikirimkan ke  NodeMCU  yang  telah  terintegrasi  pada  mikrokontroler Arduino  Uno+Wifi  melalui  komunikasi  serial.  Data  yang berhasil  terkirim  dari  Arduino  dan  diterima  oleh  NodeMCU dikirimkan  ke  penampil  data  berupa  Blynk  dan  Telegram melalui  jaringan  internet.  Penampil  data  tersebut  akan memvisualkan  hasil  konversi  data  dari  Arduino,  hal  ini dilakukan  untuk  mempermudah  dalam  pembacaan  tegangan, arus, dan daya pada PLTMH secara jarak jauh.
e-ISSN : 2715-5064
Gambar  12. Rangkaian Pada Panel Box
C. Sistem Pemantauan real-time pada PLTMH Pengambilan  data  dari  PLTMH  yaitu  mengukur  keluaran tegangan  dan  arus  dari  sistem  ke  beban  dalam  1  hari  sejak pukul  10.10-19.10  WITA.  Hasil  pengukuran  dapat  dilihat melalui  penampil  antar  muka  yang  telah  diintegrasikan sebelumnya. Dengan menggunakan penampil antar muka, data hasil sistem pemenatuan secara otomatis  menghasilkan tabel. Sebagai  data  analisis,  dituliskan  sampel  pengukuran  dengan interval  waktu  30  menit  pada  Tabel  V.  Pengujian  dilakukan dengan  membandingkan  pengukuran  manual  menggunakan multimeter  terkalibrasi  dalam  interval  30  menit  sejak  pukul 10.10  –  19.10  WITA  untuk  melakukan  pengujian  sistem pemantauan  secara  real  time  dalam  jangka  waktu  tersebut. Data yang ditampilkan merupakan data hasil pengukuran pada hari Minggu, 15 Agustus 2021.

## Tabel V. Hasil Pengukuran Sistem Pemantauan
Waktu Pengukuran Penampil Antar Muka Multimeter Galat Tegangan (V) Arus (A) Tegangan (V) Arus (A) Tegangan (%) Arus (%) 10:10 11,79 1,0 11,84 1,0 0,45 0 10:40 11,69 1,1 11,73 1,1 0,34 0 11:10 11,59 1,2 11,64 1,2 0,43 0 11:40 11,48 1,2 11,53 1,2 0,41 0 12:10 11,35 1,2 11,40 1,1 0,44 7,27 12:40 11,20 1,3 11,25 1,2 0,42 8,33 13:10 10,96 1,3 10,99 1,1 0,29 18,18 13:40 10,31 1,3 10,37 1,2 0,55 8,19 14:10 7,54 0,8 7,58 0,8 0,47 0 14:40 5,75 0,7 5,73 0,7 0,35 0 15:10 5,54 0,4 5,59 0,4 0,98 0 15:40 5,41 0,8 5,42 0,8 0,18 0 16:10 5,27 0,6 5,26 - 0,29 - 16:40 5,23 0,6 5,17 - 1,15 - 17:11 5,15 0,6 5,13 - 0,39 - 17:40 5,12 0,6 5,12 - 0,07 - 18:10 5,11 0,4 5,12 - 0,20 - 18:40 5,09 0,3 5,11 - 0,38 - 19:10 5,08 0,3 5,10 - 0,39 - Rata – rata galat ( error ) 0,43 3,49
Dari  hasil  pengukuran  pada  sistem  pemantauan  dan pengukuran manual didapatkan selisih galat (error) pengukuran  data  kelistrikan  pada  sistem  pemantauan  sebesar 0,43% pada pengukuran tegangan dan 3,49% pada pengukuran arus.  Dalam  buku  pengukuran  dan  alat  –  alat  ukur  listrik, kriteria ketelitian alat ukur dibagi 3 menurut[11] yaitu:
a. Alat cermat atau presisi (0.5%) b. Alat Kerja (± 1-2 %) c. Alat Ukur Kasar ( 3 %)
Menurut  standar  tersebut,  maka  hasil  pengujian  alat  ukur termasuk kategori “Alat Kerja” pada pengukuran tegangan dan “Alat Ukur Kasar” pada pengukuran arus. Sesuai dengan user manual 175, 177, 179 True-rms Multimeters; Multimeter yang digunakan  pada  pengukuran  tegangan  dapat  memberikan resolusi  dengan  2  angka  decimal  (6-60VDC)  dan  3  angka decimal(0-6VDC).  Sedangkan  pada  clamp  meter  sesuai dengan  User  Manual  374/375/376  Clamp  Meter  yang digunakan sebagai acuan pengukuran arus dapat memberikan resolusi  dengan  1  angka  decimal.  Alat  yang  dirancang  pada sistem  pemantauan  PLTMH  ini  dapat  menghasilkan  resolusi pengukuran 2 angka decimal pada penampil antar muka yang dapat dilihat pengguna(user).
D. Konsumsi Energi Listrik
Konsumsi energi  listrik per hari dihitung dengan  mengalikan daya  listrik  rata-rata  dengan  waktu  kerja  beban.  Data  daya listrik  yang  mensuplai  beban  didapat  dari  parameter pengukuran  pada  sistem  pemantauan  yang  telah  dirancang. Pada pengujian skala laboratorium dengan waktu kerja beban selama  4  jam.  Dari  pengujian  yang  dilakukan  menggunakan power  supply  12VDC  diperoleh  hasil  sesuai  dengan  grafik pada Gambar 15.

## Gambar  13. Grafik Daya Beban Lampu (40W)
Berdasarkan  hasil  dari  pengukuran  sistem  pemantauan  yang dituliskan pada grafik pada Gambar15, pada hasil monitoring didapatkan rata-rata daya sebesar 22,91 Watt.
Dengan  waktu  kerja  beban  selama  4  jam  dapat  dituliskan konsumsi energi menggunakan persamaan berikut:
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 = Pout ̅̅̅̅̅̅ × waktu kerja beban (1) 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 = 22,91 Watt × 4ℎ (2) 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 = 91,64𝑊ℎ (3)
Dengan  perhitungan  pada  persamaan  (1-3)  ditemukan  hasil konsumsi  energi  listrik  pada  beban  uji  coba  selama  4  jam sebesar  91,64Wh.  Setelah  melakukan  percobaan  skala laboratorium,  dilakukan  perhitungan  konsumsi  energi  listrik pada  beban  PLTMH  di  Lapangan.  Perhitungan  konsumsi energi  listrik  pada  beban  dilakukan  dalam  operasi  baterai (battery  operation).  Dari  hasil  pengujian  yang  dilakukan selama  9  jam  (10.10-19.10)  diperoleh  hasil  sesuai  dengan grafik pada Gambar 16.
e-ISSN : 2715-5064
Gambar  14. Grafik daya pada beban pada sistem PLTMH Berdasarkan  hasil  dari  pengukuran  sistem  pemantauan  yang dituliskan pada grafik (Gambar 16), didapatkan rata-rata daya pada  beban  sebesar  7,45Watt.  Dengan  waktu  kerja  beban selama 9 jam dapat dituliskan konsumsi energi menggunakan persamaan berikut:
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 = Pout
̅̅̅̅̅̅ × waktu kerja beban (4) 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 = 7,45 𝑊𝑎𝑡𝑡 × 9ℎ (5)

## 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 = 67,05𝑊ℎ
Dengan perhitungan pada persamaan (4-6) ditemukan hasil  konsumsi  energi  listrik  pada  beban  uji  coba selama 9 jam sebesar 67,05Wh.
(6)

## V.KESIMPULAN
Rangkaian  sensor  tegangan  dan  arus  yang  dikonfigurasi menggunakan  ADC 16-bit  ADS1115  menghasilkan kenaikan keakurasian  pembacaan  dibandingkan  rangkaian  sensor  arus dan tegangan DC sederhana (10-bit). Sistem pemantauan yang telah  diintegrasikan  dengan  sistem  PLTMH  memilliki  galat (error)  pembacaan  sebesar  0,43%  pada  pengukuran  tegangan DC dan 5,80% pada pengukuran arus DC. Sistem monitoring jarak  jauh  yang  dibuat  dapat  digunakan  untuk  menganalisis konsmusi energi listrik pada beban yang disuplai PLTMH dari parameter daya yang ditampilkan. Untuk pengujian beban pada skala  laboratorium  didapatkan  konsumsi  energi  sebesar 91,64Wh selama 4 jam dan pada pengujian beban pada skala dilapangan  didapatkan  konsumsi  energi  sebesar  67,05Wh selama 9 jam (dengan battery operation).
UCAPAN TERIMA KASIH Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Politeknik  Negeri Jakarta dan LNG Academy.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] I. W. B. Saputra, A. I. Weking, and L. Jasa, "Rancang
Bangun  Pemodelan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro (PLTMH)  Menggunakan  Kincir  Overshot  Wheel," Majalah Ilmiah Teknologi Elektro; Vol 16 No 2 (2017): (May - Agustus)
Majalah Ilmiah Teknologi ElektroDO - 10.24843/MITE.2017.v16i02p09, 08/31 2017.
[2] T.  S.  J.  D.  E.  Nasional, Indonesia  Energy  Out  Look
2019 . 2019.
[3] R.  Bagas  and  Syaiful,  "EFEK  PEMAKAIAN  LOW
PURITY  METHANOL  TERHADAP  KEPEKATAN  ASAP (SMOKE  OPACITY)  PADA  MESIN  DIESEL  DENGAN
SISTEM  EGR,"  (in  Indonesia), Prosiding  Seminar  Nasional Sains Dan Teknologi Fakultas Teknik, pp. 7-12, 2013. [4] A.  Gunawan,  A.  Oktafeni,  and  W.  Khabzli, "Pemantauan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
(PLTMH)," 202 Jurnal Rekayasa Elektrika, vol. 10, pp. 202- 206, 2013.
[5] M.  Rohman,  D.  H.  Sulaksono,  and  G.  E.  Yuliastuti,
"Pemanfaatan  Aliran  Air  untuk  Sistem  Monitoring  Arus  dan Tegangan pada Generator Mikrohidro Berbasis Web," Seminar
Nasional  Teknik  Elektro,  Sistem  Informasi,  dan  Teknik Informatika, 2021.
[6] R. S. Fajar, "Sistem  Monitoring  Flow  Dan  Level Pada  Rancang  Bangun  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro Hidro  (PLTMH)  ",  Teknik  Instrumentasi,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2018. [7] D. Kho. (12). Pengertian Mikrokontroler (Microcontroller) dan Strukturnya . Available:
https://teknikelektronika.com/pengertian-mikrokontroler- microcontroller-struktur-mikrokontroler/ [8]
M.  f.  WIFI  D1  R2  ESP8266  dev.  board.  Available: https://robotdyn.com/wifi-d1-r2-esp8266-dev-board-32m- flash.html [9] Y.  I.  A.  Yani,  "Rancang  Bangun  Buck-Boost Converter Pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro,"  Teknik  Elektro  Otomasi,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2017.
[10]
O. W. Saragih, "Sistem Monitoring Ph Dan Rh Tanah
Secara  Realtime  Dengan  Sms  Berbasis  Mikrokontroler Atmega 8," Fisika, Universitas Sumatera Utara, Medan, 2019.
[11]
S. Sapiie and O. Nishino, Pengukuran dan alat-alat ukur listrik . Jakarta: Pradnya Paramita, 2000.