## RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING DETEKSI DINI KEBAKARAN DENGAN FITUR GPS BERBASIS WEBSITE

## Madhar
Program Studi Teknik Informatika S1, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang, Jalan Raya Karanglo km 2 Malang, Indonesia madharasd@gmail.com

## ABSTRAK
Kebakaran  merupakan  suatu  peristiwa  yang  tidak  dikehendaki  oleh  setiap  manusia.  Kebakaran  dapat mengakibatkan  kerugian  yang  tidak  sedikit,  baik  kerugian  material  maupun  kerugian  jiwa  yang  ditimbulkan. Sebagaimana  diketahui  bahwa  di  dunia  industri  banyak  sekali  ditemukan  kondisi  dan  situasi  yang memungkinkan terjadinya kebakaran. Karena hampir semua industri yang berbasis pengolahan memiliki semua unsur dari segi tiga api di lingkungan kerjanya.
Dengan  sering  terjadinya  kebakaran,  penulis  memiliki  ide  untuk  membuat  rancangan  syste m monitoring deteksi dini  kebakaran berbasis website. Cara  kerja system  sendiri  menggunakan beberapa sensor  yaitu  sensor api,  sensor  asap,  sensor  suhu  dan  beberapa  perangkat  seperti  modul wifi dan  modul gps .  Jika  dari  sensor  api terdeteksi adanya api maka akan mengirim data ke dalam database dan darj website akan menerima notifikas dan  para  penghuni  menerima email. Dari  monitoring  tersebut  admin  dan  pengguna  dapat  melihat  lokasi  yang terdeteksi adanya api.
Peneliti  membuat  sebuah system dimana  mendeteksi  kebakaran  dengan  menggunakan  beberapa  sensor seperti sensor api, asap, suhu dan beberapa perangkat seperti modul gps dan modul wifi. Hasil yang didapatkan dari  penilitian,  peniliti  melakukan  dua  pengujian hardware dan software. pengujian software melakukan  uji fungsional dimana website  mampu menampilkan lokasi yang terdeteksi adanya api, memberikan notifikasi real time pada website dan  mampu  memberi  informasi  kepada  para  pemilik  rumah  perumahan  melalui email . Pengujian hardware dengan menguji beberapa sensor, sensor suhu yang di dapatkan dengan nilai rata-rata error sebesar  2.281,  uji  coba  terhadap  sensor  api  dimana  batas  maksimal  jarak  yang  di  dapatkan  140cm  dan  batas minimum 20 cm. Uji coba terhadap modul gps dapat mengirimkan lokasi dengan tingkat kesalahan 60%.
Kata kunci : Arduino, Kebakaran, Gps, Website, Monitoring, Real time
1. PENDAHULUAN
Embedded system atau sistem tertanam merupakan  sistem  komputer  khusus  yang  dirancang untuk menjalankan tugas tertentu dan biasanya sistem tersebut tertanam dalam satu kesatuan sistem. Sistem ini  menjadi  bagian  dari  keseluruhan  sistem  yang terdiri  atas  mekanik  dan  perangkat  keras  lainnya. Bidang embedded system mencakup  penguasaan perangkat  keras  ( hardware ).  Sistem embedded merupakan  sebuah  sistem  (rangkaian  elektronika) digital  yang  merupakan  bagian  dari  sebuah  sistem yang lebih besar, yang biasanya bukan berupa sistem elektronika.  Kata embedded menunjukkan  bagian yang  tidak  dapat  berdiri  sendiri.  Berbeda  dengan sistem  digital  yang  didesain  untuk  general  purpose. Embedded system biasanya diimplementasikan dengan menggunakan mikrokontroler, sistem embedded  dapat  memberikan  respon  yang  sifatnya real  time  dan  banyak  digunakan  pada  peralatan digital.
Kebakaran  merupakan  suatu  peristiwa  yang tidak  dikehendaki  oleh  setiap  manusia.  Kebakaran dapat mengakibatkan kerugian yang tidak sedikit, baik kerugian  material  maupun  kerugian  jiwa  yang ditimbulkan. Setiap proses kebakaran selalu
menimbulkan  asap  dan  panas  dan  menyebabkan kenaikan  temperatur  pada  suatu  tempat  atau  ruangan yang  terjadi  kebakaran.  Sedangkan  hasil  proses perubahan  material  suatu  kebakaran  adalah  adanya asap gas yang berupa partikel - partikel kecil.
Website atau  situs  dapat  diartikan  sebagai kumpulan halaman yang menampilkan informasi data teks,  data  gambar  diam  atau  gerak,  data  animasi, suara,  video  dan  atau  gabungan  dari  semuanya,  baik yang bersifat statis maupun dinamis yang membentuk satu  rangkaian  bangunan  yang  saling  terkait  dimana masing-masing dihubungkan dengan jaringan-jaringan halaman  ( hyperlink ).  Bersifat  statis  apabila  isi informasi website tetap,  jarang  berubah,  dan  isi informasinya  searah  hanya  dari  pemilik  website. Bersifat  dinamis  apabila  isi  informasi website selalu berubah-ubah,  dan  isi  informasinya  interaktif  dua arah berasal dari pemilik serta pengguna website . Global Positioning System (GPS)  merupakan sebuah  alat  atau  sistem  yang  dapat  digunakan  untuk menginformasikan  penggunanya  dimana  dia  berada (secara  global)  dipermukaan  bumi  yang  berbasis satelit.  Data  dikirim  dari  satelit  berupa  sinyal  radio dengan data digital.
Bagaimana merancang system monitpring kebakaran  dengan menggunakan  sensor yang digunakan.
Oleh  karna  itu,  penulis  membuat  sebuat  alah pendeteksi kebakaran  dimana  membantu  menjaga  dan memberi kenyamanan terhadap warga perumahan dari terjadinya kebakaran.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1   Arduino
Arduino adalah  kit  elektronik  atau  papan rangkaian  elektronik open  source yang  di  dalamnya terdapat  komponen  utama  yaitu  sebuah  chip mikrokontroler  dengan  jenis  AVR  dari  perusahaan Atmel. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC ( integrated circuit ) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program  pada  mikrokontroler  adalah  agar  rangkaian elektronik  dapat  membaca  input,  memproses  input tersebut  dan  kemudian  menghasilkan  output  sesuai yang  diinginkan.  Jadi  mikrokontroler  bertugas sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik [1].

## 2.2   Flame Detector
Flame detector merupakan sebuah alat pendeteksi api yang menggunakan sensor optic untuk mendeteksinya.  Di  sini  ditegaskan  bahwa  flame detector digunakan untuk mendeteksi keberadaan api, bukan  panas.  Prinsip  kerja  flame  detector  adalah dimulai  dari  bahwa  api  akan  bisa  dideteksi  oleh keberadaan  spectrum  cahaya  infra  red  maupun ultraviolet ,  dan  dari  situ  semacam microprocessor dalam flame detector akan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut. Namun pada implementasinya,  terdapat  sumber-sumber  cahaya lain  yang  ternyata  bukan  api  dan  ikut  menyumbang emisi  cahaya  pada  gelombang infrared maupun ultraviolet dimana  sumber-sumber  cahaya  ini  juga mempengaruhi  kinerja flame detector yang  berakibat pada  timbulnya false alarm .  Contoh  sumber-sumber cahaya  ini  adalah  kilatan  petir, welding arc , metal grinding , hot turbine , reactor , dan masih banyak lagi [5]
2.3   Sensor MQ-2
MQ-2 adalah  komponen  elektronika  untuk mendeteksi  kadar  gas hidrokarbon seperti iso butana ( C4H10 / isobutane ), propana ( C3H8 / propane), metana ( CH4 / methane ), etanol ( ethanol alcohol , CH3CH2OH ), hidrogen (H2 / hydrogen ), asap (smoke), dan LPG ( liquid petroleum gas).  Gas  sensor  ini  dapat  digunakan  untuk mendeteksi  kebocoran  gas  di  rumah  /  pabrik,  misalnya untuk  membuat  rangkaian  elektronika  pendeteksi kebocoran  elpiji.  MQ-2  berfungsi  untuk  mendeteksi keberadaan asap rokok di udara. Sensor akan mendeteksi keberadaan gas yang terkandung dalam asap rokok seperti asap  maka  resistansi  elektrik  sensor  akan  turun.
Memanfaatkan  prinsip  kerja  dari  sensor  MQ-2  ini, kandungan gas asap tersebut dapat terdeteksi. Sensor MQ- 2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah supply power ( VCC ) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan  sensor, VCC ( Ground ),  dan  pin  keluaran  dari sensor  tersebut.  Pin  keluaran  dari  sensor  dihubungkan dengan ADC 0832 pada chanel 2 sebagai masukan [3].
2.4   Modul Wifi ESP8266
ESP8266 merupakan  modul wifi yang  berfungsi sebagai perangkat tambahan mikrokontroler seperti Arduino agar  dapat  terhubung  langsung  dengan wifi  dan  membuat  koneksi TCP / IP .  Modul  ini membutuhkan  daya  sekitar  3.3v  dengan  memiliki  tiga mode wifi yaitu Station , Access Point dan Both (Keduanya).  Modul  ini  juga  dilengkapi  dengan  prosesor, memori dan GPIO dimana jumlah pin bergantung dengan jenis ESP8266 yang kita gunakan. Sehingga modul ini bisa berdiri sendiri tanpa menggunakan mikrokontroler apapun karena sudah memiliki perlengkapan layaknya mikrokontroler. Firmware default  yang  digunakan  oleh perangkat ini  menggunakan AT Command , selain itu ada beberapa Firmware SDK yang digunakan oleh perangkat ini  berbasis opensource yang  diantaranya  adalah  sebagai berikut :
 NodeMCU dengan menggunakan basic programming lua
 MicroPython dengan menggunakan basic
programming python
 AT Command dengan menggunakan  perintah perintah AT command
Untuk  pemrogramannya  sendiri  kita  bisa  menggunakan ESPlorer  untuk  Firmware  berbasis    NodeMCU  dan menggunakan  putty  sebagai  terminal  control  untuk  AT Command.  Selain  itu  bisa  memprogram  perangkat  ini menggunakan  Arduino  IDE.  Dengan  menambahkan library  ESP8266  pada  board  manager  kita  dapat  dengan mudah memprogram dengan basic program Arduino [2].

## 2.5   Global Positioning System
Pengertian GPS adalah  sistem  untuk  menentukan letak  di  permukaan  bumi  dengan  bantuan  penyelarasan sinyal  satelit.  Pengertian GPS Menurut  Buku Location Based Service .  Pengertian  GPS  adalah  sistem navigasi yang  menggunakan  satelit  yang  didesain  agar  dapat menyediakan posisi secara instan, kecepatan dan informasi waktu di hampir semua tempat di muka bumi, setiap saat dan  dalam  kondisi  cuaca  apapun.  Sedangkan  alat  untuk menerima  sinyal  satelit  yang  dapat  digunakan  oleh pengguna  secara  umum  dinamakan GPS Tracker atau GPS Tracking ,  dengan  menggunakan  alat  ini  maka dimungkinkan  user  dapat  melacak  posisi  kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real - Time .

## 2.6   Sensor LM35
Sensor suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika-elektronika yang diproduksi
oleh  national  semiconductor.  LM35  memiliki  keakuratan tinggi  dan  kemudahan  perancangan  jika  dibandingkan dengan  sensor  suhu  yang  lain,  LM35  juga  mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga  dapat  dengan  mudah  dihubungkan  dengan rangkaian  kendali  khusus  serta  tidak  memerlukan penyetelan  lanjutan.  Meskipun  tegangan  sensor  ini  dapat mencapai  30  volt  akan  tetapi  yang  diberikan  kesensor adalah  sebesar  5  volt,  sehingga  dapat  digunakan  dengan catu  daya  tunggal  dengan  ketentuan  bahwa  LM35  hanya membutuhkan  arus  sebesar  60  µA  hal  ini  berarti  LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (selfheating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan  yang  rendah  yaitu  kurang  dari  0,5  oC  pada suhu 25 oC.  [4]

## 3. METODE PENELITIAN
3.1 Bahan dan Alat
Berikut fungsi dari masing-masing bahan penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1 Fungsi Bahan Penelitian
No Nama Bahan Fungsi 1 Flame detector Mendeteksi adanya  api 2 Sensor LM35
Mengukur suhu di dalam ruangan
3 Sensor MQ2 Mendeteksi adanya asap 4 Modul Gps Ublox neo 6m Membaca titik koordinat 5 ESP8266 menerima dan mengirim data dari serial kedalam database

## 3.2 Flowchart Sistem
Dari  penjelasan  gambar  1  dimana  ketika  alat  di aktifkan  alat  akan  mendeteksi  adanya  api  .  Jika  dari alat  mendeteksi  adanya  api  maka  dari  alat  tersebut mengirim  titik  kordinat  dari  rumah  yang  terdeteksi kebakaran ke website .

## 3.3 Flowchart Website

## Gambar 2 Flowchart Website
website di buka dahulu, jika dari alat mengirim string  url,  maka  keluar  notifikasi  jika  ada  terdeteksi api  dan  memberitahu  kepada  warga  perumahan melalui email.

## 3.4 Flowchart Alat
Gambar 3 Flowchart Alat Dari penjelasan gambar 3 Melakukan inisialisasi  setiap  sensor  pin,  chip  gps,  dan  modul wifi.  Dan  alat  harus  terhubung  ke  wifi  agar  bisa mengirim  titik  kordinat.  Jika  dari  alat  mendeteksi
adanya  api  dan  asap  maka  dari  alat  tersebut mengirim lokasi tersebut.

## 3.5 Blok Diagram

## Gambar 4 Diagram Blok
Penjelasan  dari  blok  diagram  di  atas.  Jika  sensor flame detector (deteksi api) mendeteksi adanya api maka sensor suhu dan sensor asap, meng-inisialisasi dan modul GPS akan men set titik koordinat, lalu dari Arduino yang sudah terhubung ke wifi akan mengirim string url ke web monitoring

## 3.6 Skema Alat

## Gambar 5 Skema Alat
Gambar  di  atas  menjelaskan  rancangan  alat  yang digunakan,  ada  beberapa  alat  digunakan  seperti  sensor Api, sensor asap, sensor suhu, dan perangkat lain seperti modul wifi, modul gps.
Alokasi  penggunaan  pin  pada  mikrokontroller Arduino uno seperti pada table dibawah ini:
Table 2 alokasi pin pada Arduino
Arduino Perangkat Lain Modul wifi ESP8266 Ground Ground +3.3V VCC D4 RX D3 TX Sensor LM35 +5V VCC A1 DATA Ground Ground GPS Ublox neo 6m Ground Ground 5V VCC D10 RX
D9 TX Sensor MQ 2 Ground Ground 5V VCC A2 DATA Sensor Flame Detector Ground Ground 5V VCC A3 DATA

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Memuat  hasil  dan  pembahasan  tentang  skripsi yang telah dilakukan.
4.1   Pengujian Sensor Suhu
Pengujian sensor suhu dilakukan dengan pengambilan data suhu pada data suhu sensor LM35 dan dibandingan  dengan  termometer.    Pada  Tabel  1  adalah data  pengambilan  data  dan  di  ambil  5  sample  dalam pengujian ini.

## Table 3 Pengujian Sesnsor Suhu
No LM35( o C) Thermometer ( o C) Erorr (%) 1 26,34 26,3 0,12 2 25,74 24,91 3.22 3 27,55 27,12 1.56 4 30,20 31,11 3.01 5 32,92 33,16 2.284 Nilai Rata-Rata Eror(%) 2.281

## 4.2   Pengujian Sensor Api
Pada pengujian sensor api hal yang diuji berupa jarak yang dapat di deteksi oleh sensor Api. Dengan jarak yang ditentukan, 20 cm, 60cm dan 120 cm. Api berukuran  kecil  dapat  di  deteksi  oleh  sensor  dengan jarak  20cm  dan  api  berukuran  sedang  dengan  jarak 40cm  dan  api  berukuran  besar  dengan  jarak  120cm. Sensor  bisa  mendeteksi  lebih  dari  120cm  jika  api tersebut  lebih  besar  lagi.  Dengan  batas  maksimal 140cm dengan api besar. Dapat dilihat pada table 4

## Tabel 4 Pengujian Sensor Api
No. Ukuran api Jarak api yang bisa di deteksi 20 cm 60 cm 120 Batas maksimal (140cm) 160 cm 1 Kecil √ x x x x 2 Sedang √ √ x x x 3 Besar √ √ √ √ x Keterangan : √ = Mampu mendeteksi x = Tidak mampu mendeteksi
Kecil     = Lilin yang dibakar Sedang  = 1 lembar kertas yang   dibakar
Besar = 2 lembar kertas yang dibakar
4.3   Pengujian modul GPS Pada  pengujian  modul gps mengambil  5  data dari  beberapa device dan  alat  yang  di  gunakan. Pertama  alat  yang  di  gunakan  yaitu  modul  GPS Ublox Neo 6M, Laptop Acer 4750G Windows 10 dan Smartphone Lenovo  S60  A  5.0.2.  Hasil  dari pengujian  yang  telah  dilakukan.  Didapatkan  titik
kordinat ditunjukkan di Tabel 4.4. dari hasil tersebut jarak antara alat yang di gunakan dan perangkat yang di  uji  jarak  di  antara  ketiganya  tidak  terlalu  jauh. Karna  untuk  ruang  lingkup  kecil  terlihat  sekali perbedaannya,  tetapi  jika  digunakan  untuk  ruang lingkup yang besar tidak begitu berpengaruh.

## Tabel 4 Pengujian modul GPS
GPS Ublox Neo 6M Laptop Acer 4750 G Win 10 Lenovo S60 5.0.2 No Lat Long Lat Long Lat Long 1 -7.874668 112.52306 -7.874700 112.52294 -7.87465 112.52302 2 -7.874679 112.52308 -7.874700 112.52294 -7.87465 112.52302 3 -7.874680 112.52309 -7.874700 112.52294 -7.87465 112.52302 4 -7.874620 112.52303 -7.874700 112.52294 -7.87465 112.52302 5 -7.874625 112.52305 -7.874700 112.52294 -7.87465 112.52302

## 4.4   Registrasi User
Gambar 5 Registrasi User
Tampilan  user  melakukan  input  data  diri  pada halaman registrasi .
Gambar 6 Berhasil Setelah Registrasi
Tampilan  user  setelah  melakukan registrasi pada halaman registrasi
4.5   Pengujian Nofitifkasi Real Time
Gambar. 7 Notifikasi Real Time
Website  akan  memunculkan  notifikas  jika terdeteksnya  api  di  dalam  rumah.  Dengan  rata-rata keberhasilan notifikasi 90%.

## 4.6   Pengujian Pengiriman Email
Gambar 8 Penerima Email
Jika  terdeteksi  adanya  api,  maka  akan memberitahu pemilik rumah menggunakan email.
4.7   Pengujian Tampilan Maps

## Gambar 8 Tampilan Maps
Tampilan  lokasi  jika  adanya  rumah  terdeteksi adanya api.

## 4.8   Pengujian User
Berikut  tabel  pengujian  terhadap  user  dari  hasil pengujian  sistem  yang  dilakukan  kepada  5  responden yang ditunjukan pada tabel 5.
Tabel 5 Pengujian User No Pertanyaan Pertanyaan B C K 1 Apakah sistem monitoring kebakaran memudahkan  petugas dalam memantau perumahan ? 3 2 2 Apakah pemberitahuan menggunakan email memudahkan pengguna? 4 1 3. Apakah tampilan website mudah di mengerti dan di operasikan? 1 3 1 4. Apakah memudahkan user dalam memonitoring? 3 2 5 Apakah sistem monitoring ini bisa melakukan real time notifikasi? 5
Ket Jawaban : B = Baik, C = Cukup, K = Kurang

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1   Kesimpulan
Setelah  dilakukannya  pengujian  pada  Rancang Bangun  Sistem  Monitoring  dengan  Fituf  GPS Berbasis  Webstie  ,  maka  penulis  mendapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Kesalahan  dalam  pembacaan  sensor  suhu  pada LM35 kurang lebih sebesar 2.281%.
2. Sensor  api  yang  mampu  mendeteksi  api  dengan jarak minimum 20cm dan maksimal 140cm.
3. Notifikasi real time bekerja dengan baik dengan rata- rata keberhasilan 90%
4. Pengiriman email terhadap  pemilik  rumah  berjalan dengan sesuai.
5. Sistem  monitoring dari website yang dibuat bekerja sesuai dengan apa yang diinginkan.
6. Modul wifi ESP8266 bekerja secara realtime ketika perangkat mengirimkan data ke website. 7. Modul wifi dan  modul gps tidak  dapat  melakukan receive secara bersamaan.
8. Lokasi yang dikirim oleh modul gps berubah-ubah.
9. Pengiriman data yang tidak selalu berhasil membuat delay informasi yang diberikan.
5.2   Saran
1. Sistem  yang  dibangun  bisa  diperluas  ruang lingkupnya  tidak  hanya  perumahan  tapi  ruang lingkup kota.
2. Dapat  melakukan  penangan  jika  terdeteksinya api seperti penambahan alat sprinkler
3. Dibuatkan  versi mobile agar  pemilik  rumah lebih efiesien dalam menerima pemberitahuan.
4. Tampilan web di  perbagus  agar  memudahkan petugas  dan  user  dalam  mengoperasikan
website .

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Fansuri,  "RANCANG  BANGUN  SISTEM PENGAMAN KEBAKARAN OTOMATIS BERBASIS  MIKROKONTROLER  AT89S51," Jurusan Teknik Elektro, Universitas Gunadarma
[2] Mustakin,  "RANCANG  BANGUN  SISTEM
PEMANTAU KEBAKARAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER,"
Jurnal  Litek  (ISSN:  1693-8097)  Volume  13
Nomor 2, 2016
[3] T. Sutikno,
"PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEBAKARAN BERDASARKAN SUHU DAN ASAP BERBASIS  MIKROKONTROLER  AT89S52," Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Ahmad Dahlan
[4] Suherman,  "RANCANG  BANGUN  ALAT UKUR  TEMPERATUR  SUHU  PERANGKAT SERVER  MENGGUNAKAN  SENSOR  LM35 BEBASIS SMS GATEWAY," Jurnal PROSISKO Vol. 2 No. 1 Maret 2015, 2015.
[5] A.  G.  &.  E.  P.  M.  Y.  Hariyawan1, "Implementasi  Wireless  Sensor  Network  untuk Pendeteksi  Dini  Kebakaran  Hutan," Jurnal Teknologi  Informasi  dan  Telematik,  Vol.5; ISSN: 2085-0697.