Sapta Nugraha 1 , Alfikzar Jabarriau Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Maritim Raja Ali Haji Jl. Politeknik Senggarang, Tanjungpinang 29115
1 Corresponding author, e-mail : saptanugraha130489@gmail.com

## Abstrak
Kecelakaan kerja merupakan hal yang harus dan wajib untuk dihindari. Salah satu aspek utama  terjadinya  kecelakaan  kerja  yaitu  mengantuk.  Denyut  nadi  memiliki  korelasi dengan keadaan tubuh manusia, khususnya ketika mengantuk dapat menyebabkan nilai Beats  per  Minutes (BPM ) berada dibawah nilai rata-rata kondisi  manusia normal  pada umumnya.  Pada  pengujian  ini  dilakukan  perancangan  suatu  prototipe  alat  yang  dapat melakukan  monitoring kondisi  denyut  nadi  yang  diaplikasikan  pada  operator  PT. Pepperl+Fuchs  Bintan.  Perangkat  ini  bekerja  menggunakan  Pulse  Sensor  sebagai perangkat yang dapat membaca denyut nadi pengguna dan dikombinasikan dengan sistem nirkabel  dengan  media  gelombang  radio  433  MHz.  Prototipe  melakukan  monitoring dengan rentang sampling per 15 detik yang dapat diamati secara langsung oleh pengamat untuk  mengentahui  kondisi  denyut  nadi  pengguna  tanpa  harus  menganggu  kinerja operator selama bekerja.
Kata kunci : BPM, monitoring, sampling , denyut nadi, arduino

## I.   PENDAHULUAN
Denyut nadi dapat diukur dengan satuan nilai  BPM  (Beats  per  Minute).  Manusia dapat mengukur denyut nadi mereka dengan merasakan  denyutan  yang  bekerja  secara kontraksi  dan  relaksasi  pada  arteri  nadi Denyut  nadi  normal  untuk  dewasa  berkisar dari 60 sampai 100 denyutan per menit. Anda dapat  menghitung  jumlah  denyutan  selama 15 detik kemudian dikali 4 untuk mendapatkan nilai denyut nadi per menit [1].
Kondisi tidak fit salah satu penyebabnya dipengaruhi oleh kondisi lelah atau mengantuk. Kantuk adalah penyebab utama kecelakaan  pada  saat  berkendaraan  dan bekerja. Kurang tidur mengakibatkan penurunan  kinerja,  termasuk  penurunan kewaspadaan,  respon  yang  melambat  dapat berakibat pada kesalahan dalam pengambilan  keputusan.  Penurunan  kinerja
akibat mengantuk dapat berkontribusi dalam kecelakan  industri  (misalnya  tumpahan minyak Exxon Valdez dan kecelakaan nuklir di  Chernobyl  dan di  Pulau Three Mile) [2], [3].
Sistem monitoring  denyut jantung menggunakan mikrokontroler atmega AT89C51  dapat  melakukan  pengukuran denyut  jantung  per  menit.  Apabila  dalam monitoring  kehilangan  satu  denyut  maka akan menyebabkan kehilangan enam denyut perhitungan. Pada pengukuran nilai tegangan banyak  didapatkan  data  yang  tidak  valid dikarenakan  perubahan  nilai  tegangan  yang sangat cepat [4].

## II.  METODE PENELITIAN

## A. Metode Pengumpulan Data
Metode  pengumpulan  data  dengan penelitian di PT. Pepperl+Fuchs Bintan dan

## Prototipe Sistem Monitoring Denyut Nadi Berbasis Wireless
obesrvasi kepada obyek data, yaitu pengumpulan  data  secara  langsung  kepada para pekerja di PT. Pepperl+Fuchs Bintan.

## B. Perancangan Sistem
Gambar  1  menunjukkan  perancangan sistem  pemancar  dan  penerima.  Diagram sistem  digunakan  untuk  menggambarkan bagaimana  sistem  akan  bekerja.  Perangkat ini  bekerja  dengan  cara  memancarkan  data dari pemancar lalu diterima dan ditampilkan pada penerima.

## Gambar 1. Rancangan Sistem
Prototipe  terdiri  atas  dua  perangkat seperti  ditunjukkan  pada  gambar  1.  Sistem transmisi  data  dari  perangkat  pemancar  ke perangkat  penerima  menggunakan  media gelombang  radio  dengan  frekuensi  433 MHz.  Alat  bekerja  dengan  melakukan pembacaan  sensor  pada  tubuh  pengguna. Pembacaan sensor dilakukan dengan sampling per  10  detik,  sehingga  data  yang akan  dibaca  akan  dipancarkan  setiap  10 detik.
Perangkat  penerima  akan  menampilkan data yang didapatkan. Apabila kondisi tubuh berada  di  bawah  kondisi  normal,  maka sistem  indikator  akan  berbunyi  sebagai peringatan  yang  akan  menginfomasikan kepada pengamat sehingga dapat melakukan tindakan  yang  tepat  demi  mencegah terjadinya kecalakaan. Data yang didapatkan akan terus diamati selama pekerja (operator) bekerja  dan  ditampilkan  pada  perangkat
komputer  dalam  bentuk Serial  Monitor . Gambar  2  menunjukkan  diagram  alir  kerja sistem secara umum.
Gambar 2. Diagram Alir Sistem

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Perangkat Prototipe
Pengujian perangkat prototipe dilakukan untuk  membuktikan  apakah  alat  dapat bekerja dengan baik, apabila kondisi denyut nadi  normal  maupun  tidak  normal.  Adapun metode  pengujian  yang  dilakukan  pada kondisi  denyut  nadi  tidak  normal  dengan memberikan tekanan pada lengan, sehingga dapat  menghambat  aliran  darah,  yang  akan berdampak pada penurunan nilai denyut nadi seperti ditunjukkan gambar 3. Pada pengujian ini, menggunakan sampling per 10 detik  sehingga  data  yang  didapatkan  lebih cepat dan tanpa proses wireless .
Gambar 3. Tekanan pada Lengan
Data yang didapatkan akan dibandingkan dengan  kondisi  denyut  nadi  pada  keadaan normal  dan  kondisi  tidak  normal.  Adapun hasil pengujian sebagai berikut:

## 1. Denyut Nadi Normal
Pengujian dilakukan dengan membandingkan  data  pembacaan  denyut nadi pada komputer, melalui Serial Monitor dan  LCD.  Hasil  yang  didapatkan  pada perangkat  yang  ditunjukkan  pada  gambar  4 dan  gambar  5  bahwa  kondisi  denyut  nadi dalam keadaan normal dengan nilai 16 detak per 10 detik.
Gambar 4. Tampilan Serial Monitor
2. Denyut Nadi Tidak Normal Pengujian dilakukan dengan
membandingkan  data  pembacaan  denyut nadi pada komputer, melalui Serial Monitor dan  LCD.  Hasil  yang  didapatkan  pada perangkat  yang  ditunjukkan  pada  gambar  6 dan  gambar  7  bahwa  kondisi  denyut  nadi dalam  keadaan  tidak  normal  dengan  nilai  5 detak per 10 detik.
Gambar 6. Tampilan Serial Monitor

## Gambar 7. Tampilan Perangkat LCD
Berdasarkan  pengujian  perangkat,  dapat disimpulkan  bahwa  alat  dapat  bekerja dengan  baik  dalam  kondisi  denyut  nadi normal  maupun  tidak  normal.  Hasil  ini membuktikan  bahwa  prototipe  sistem  dapat bekerja optimal sesuai rancangan sistem.
B. Pengujian kepada Operator (pekerja)
Operator merupakan pengguna perangkat,  sehingga  untuk  membuktikan apakah  prototipe  layak  untuk  digunakan yaitu dengan melakukan pengujian langsung terhadap  operator.  Terdapat  dua  jenis operator  yang  bekerja  di  perusahaan  yaitu operator  bekerja  dengan  cara  duduk  pada meja  kerja  (sedikit  gerakan)  dan  operator yang  bekerja  dengan  banyak  gerakan  atau berpindah-pindah.  Pengujian  ini  bertujuan untuk  membuktikan  dampak  pembacaan sensor terhadap monitoring denyut nadi pada kedua  tipe  operator  tersebut.  Adapun  hasil pengujian sebagai berikut:

## 1. Pengujian Operator Sedikit Gerakan
Pengujian ini dilakukan kepada operator pre-assembly yang  bekerja  dengan  sedikit gerakan dan tidak berpindah-pindah. Operator  berjenis  kelamin wanita, memiliki berat badan rata-rata 50 Kg dan tinggi badan 165  cm.  Hasil  pengujian  seperti  yang ditunjukkan  gambar  8.  Pada  gambar  8, dihasilkan  bahwa  pada  operator  yang melakukan pekerjaan dengan sedikit gerakan dapat  dilakukan  perhitungan  secara  optimal dengan rerata 65 detak per menit. Hasil yang didapatkan  bahwa  kondisi  denyut  nadi operator yang sedang bekerja dalam keadaan normal.
Gambar 8. Pengujian pada Operator Sedikit Gerakan

## 2. Pengujian Operator Banyak Gerakan
Pengujian ini dilakukan kepada operator filling machine yang bekerja dengan banyak gerakan  berpindah-pindah  dari  satu station ke station lainnya. Operator berjenis kelamin
pria,  memiliki  berat  badan  rata-rata  55  Kg, dan  tinggi  badan  160  cm.  Hasil  pengujian seperti  yang  ditunjukkan  gambar  9.  Pada gambar  9,  dihasilkan  bahwa  pada  operator yang  melakukan  pekerjaan  dengan  banyak gerakan menyebabkan pembacaan perangkat kurang akurat dan tidak optimal. Hasil yang didapatkan  bahwa  kondisi  denyut  nadi operator yang sedang bekerja dalam keadaan normal  dan  tidak  normal.  Padahal,  kondisi denyut nadi operator dalam keadaan normal saat diukur dalam keadaan diam.

## Gambar 8. Pengujian pada Operator Banyak Gerakan
Berdasarkan  pengujian  tersebut  dapat disimpulkan  bahwa  prototipe  melakukan monitoring  secara  optimal  pada  operator yang  sedikit  gerakan  dengan  kondisi  rerata 65  detak  per  menit  dalam  kondisi  normal. Pada  operator  yang  memiliki  pergerakan berlebih dapat mengakibatkan ketidakakuratan  sensor  dalam  pembacaan akibat  dari  posisi  sensor  pada  tubuh  yang ikut  bergerak.  Prototipe  ini  layak  untuk digunakan  oleh  operator  yang  duduk  dan memiliki sedikit gerakan.

## IV. KESIMPULAN
Prototipe monitoring ini dapat melakukan pembacaan denyut nadi pengguna  dan  dapat  menampilkan  kondisi beserta status dan peringatan yang dibutuhkan  selama  proses monitoring pada kondisi operator bergerak normal. Penggunaan dalam kondisi gerakan berlebih dapat mengurangi tingkat keakuratan pembacaan sensor akibat dari kondisi sensor yang ikut bergerak.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada PT. Pepperl+Fuchs Bintan  yang  telah  memberikan  kesempatan melakukan penelitian dan pengambilan data.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Hartley , L, dkk. 2000 . National Road Transport  Commission. Melbourne, Australia  :  National  Road  Transport Commission,  2000.  Review  of fatigue  detection  and  prediction technologies.
[2] JM,  Lyznicki,  dkk.  1998  Jun  17. Sleepiness,  driving, and  motor
vehicle  crashes. s.l.  :  American Medical  Association,  1998  Jun  17.
279(23):1908-13.
[3] Lim,  J  and  Dinges,  DF.  2008. Sleep deprivation  and  vigilant  attention. s.l.  :  Ann  N  Y  Acad  Sci,  2008. 1129():305-22.
[4] Machriz  Erliyanto,  Sony  Sumaryo, Achmad Rizal. Perancangan perangkat monitoring denyut jantung ( heart-beat monitoring ) dengan visualisasi  lcd  grafik  berbasis  atmel at89c51. Konferensi Nasional Sistem dan Informatika: Bali, November 15, 2008.