## Enterprise Architecture Pemantauan Suhu Kabel Berbasis IOT

## Pada Gardu Induk Bertegangan 20Kv
Bagus Prasetyo Budiono 1 , Richardus Eko Indrajit 2 , Aryo Nugroho 3 , Muhamad Nur Arifin 4
Magister Information Technology Universitas Pradita bagus.prasetyo@student.pradita.ac.id 1 , eko.indrajit@pradita.ac.id 2 , aryo.nugroho@narotama.ac.id 3 , muhamadnurarifin.17@fik.narotama.ac.id 4

## ABSTRAK
Semakin  berkembangnya  teknologi  informasi,  membuat  banyak  aktivitas  manusia  dapat  dipermudah dengan  penerapan  teknologi  tersebut  salah  satunya  adalah internet  of  things .  Pada  sebuah  sumber penyuplai aliran listrik utama kepada perusahaan listrik negara (PLN) yang memiliki tegangan tingkat menengah  yaitu  20  Kv,  gardu  induk  memiliki  peranan  penting  yang  berfungsi  untuk  memastikan operasional  listrik  khususnya  bagi  masyarakat  dapat  terpenuhi  dengan  baik  dan  tanpa  mengalami gangguan.  Namun  terkadang  pada  saat-saat  tertentu  penggunaan  listrik  oleh  masyarakat  mengalami kenaikan,  yang  membuat  gardu  yang  menyuplai  listrik  dapat  mengalami  lonjakan  arus.  Hal  tersebut berakibat pada meningkatnya suhu dari trafo yang diakibatkan oleh peregangan antar sambungan antara kabel  dengan  travo.  Jika  hal  tersebut  dibiarkan  maka  dapat  memicu  kebakaran  pada  gardu  dan meningkatnya  resistensi  arus  listrik  yang  berakibat  terganggunya  suplai  listrik  kepada  masyarakat. Maka dari itu perlunya suatu perancangan enterprise architecture untuk membuat sistem pemantauan suhu yang ada di gardu induk, agar nantinya ketika terjadi lonjakan suhu dapat langsung mendapatkan penanganan dari petugas. Selain itu pada penelitian  ini  akan dijelaskan pula arsitekturnya  mulai dari teknologi,  proses  bisnis  dan  juga  metode  yang  digunakan  untuk  membangun  dari  sistem internet  of things itu sendiri.
Kata Kunci: Automation, Enterprise Architecture, Gardu Induk, Internet of Things

## ABSTRACT
With  the  development  of  information  technology,  many  human  activities  can  be  facilitated  by  the application  of  this  technology,  one  of  which  is  the  internet  of  things.  In  a  main  source  of electricity supply to the state electricity company (PLN) which has a medium level voltage of 20 Kv, substations have an important role that functions to ensure that electricity operations, especially for the community, can be fulfilled properly and without experiencing disturbances. However, sometimes at certain times the use of electricity by the community increases, which makes the substations that supply electricity experience a surge in current. This results in an increase in the temperature of the transformer caused by stretching between the connections between the cable and the transformer. If this is left unchecked, it can trigger fires at substations and increase resistance to electric current which results in disruption of electricity supply to the community. Therefore, it is necessary to design an enterprise architecture to create a temperature monitoring system at the substation, so that later when a temperature spike occurs, it  can  immediately  get  treatment  from  the  officers.  In  addition,  this  research  will  also  explain  the architecture starting from technology, business processes and also the methods used to build the internet of things system itself.
Keywords: Automation, Enterprise Architecture, Gardu Induk, Internet of Things

## 1. PENDAHULUAN
Gardu  induk  memiliki  sebuah fungsi  untuk  melakukan  penyedia  listrik bagi  perusahaan  listrik  negara  yang nantinya akan dikonsumsi oleh masyarakat umum  [1].  Dimana  pada  sebuah  gardu induk  memiliki  banyak  komponen  di dalamnya  yang  saling  berkaitan  untuk
dapat  terus  beroperasi  mengatur  aliran listrik  menuju  perusahaan  listrik  negara (PLN) salah satunya travo. Perangkat trafo pada  gardu  induk  akan  digunakan  sebagai alat  yang  melakukan  fungsi  pengendali, penghubung  dan  juga  membagi  suatu tegangan  listrik  yang  didapatkan  dari sumber  tenaga  listrik  serta  sebagai
penyulang distribusi yang berasal dari trafo tenaga  [2].  Trafo  yang  memiliki  peran sangat  penting  dalam  keberlangsungan pasokan  listrik  menuju  perusahaan  listrik negara  (PLN),  tentunya  perlu  dilakukan penanganan-penanganan khusus untuk menjaga  keberlangsungan  proses  yang tentunya  sesuai  dengan service  level agreement yang  telah  ditentukan.  Seperti halnya  ketika  penggunaan  listrik  dari masyarakat mengalami peningkatan, hal itu dapat  menyebabkan  kelebihan  kapasitas dari trafo yang mampu meningkatkan suhu dari peralatan tersebut [3]. Selain itu ketika terjadinya  peningkatan  kapasitas  dari tegangan  arus  listrik,  kerapatan  antar sambungan  dari  kabel  dan  juga  trafo akan renggang  yang  mampu  mengakibatkan terjadinya kenaikan resistansi serta peningkatan  suhu  dari  peralatan  tersebut. Pada saat ini para petugas yang ada di gardu induk ketika ingin mengetahui kondisi suhu dari  peralatan  trafo  harus  melakukan pengukuran  secara  manual  pada  beberapa titik  menggunakan  alat  thermogun,  hal tersebut  tentunya  kurang  efektif  karena membutuhkan  waktu  yang  cukup  panjang dan juga tenaga yang cukup besar [4].
Seiring dengan perkembangan teknologi  yang  semakin  berkembang membuat  banyak  aktivitas  manusia  yang seharusnya dapat lebih dipermudah. Seperti halnya  munculnya  teknologi internet  of things ,  dimana  teknologi  ini  mampu membuat peralatan yang sebelumnya tidak dapat berkomunikasi ataupun mengirimkan data saat ini dapat mengakomodir itu semua [5].  Dengan  menerapkan  teknologi  ini diharapkan  nantinya  banyak  aktivitas- aktivitas  yang  sifatnya  berulang  dapat  di automasi,  sehingga  pekerjaan  manusia dapat lebih cepat dan juga efisien. Terdapat beberapa  hal  yang  perlu  diperhatikan  saat membuat sebuah solusi mengenai teknologi internet  of  things ,  seperti  ketersediaan akses internet untuk melakukan pengiriman data  dari  satu  titik  menuju  server, mikrokontroler  dan  sensor  yang  bertugas untuk melakukan pengolahan data dan juga pengatur jalannya sistem, protokol
pengiriman  data  yang  nantinya  digunakan untuk jalur transaksi data dan yang terakhir adalah sebuah halaman penampil data agar pengguna  dapat  lebih  mudah  untuk membaca data yang telah dikirimkan [6].
Maka dari itu pada riset yang akan dilakukan  kali  ini  akan  membuat  sebuah enterprise  architecture terkait  dengan permasalahan yang ada, sehingga nantinya dapat  diterapkan  pada  gardu  induk  agar proses  bisnis  didalamnya  dapat  lebih efisien  [7].  Dimana  pada  prosesnya  nanti akan dijelaskan pula arsitektur- arsitekturnya mulai dari arsitektur teknologi,  arsitektur  data  dan  juga  bisnis proses dari sistem pemantauan suhu ini. Hal tersebut  nantinya  bertujuan  agar  proses bisnis  yang  biasanya  dilakukan  secara manual  dan  terus-menerus  oleh  petugas operasional  dari  gardu  induk,  dapat digantikan dengan adanya teknologi internet of things ini.

## 2. METODE PENELITIAN
Pada  riset  yang  dilakukan  saat  ini, akan  diterapkan  sebuah  metode  dengan konsep Research & Development . Dimana pada  metode  ini  akan  dibagi  menjadi  3 bagian komponen utama selama penelitian berlangsung [8]. Berikut merupakan gambar dari alur metode selama penelitian berlangsung:
Gambar 1. Alur Metode Penelitian
1. Pada  tahapan  awal  dari  riset  yang dilakukan  saat  ini  adalah  digunakan untuk  melakukan  pencarian  beberapa variabel  mulai  dari  data  permasalahan yang  terjadi  di  gardu  induk,  batasan- batasan  yang  harus  dipatuhi  dari  alat yang  nantinya  akan  dikembangkan hingga  harapan  atas  penyelesaian masalah yang ada saat ini. Selanjutnya adalah  melakukan  proses  pencarian
referensi-referensi ilmiah dari beberapa sumber  artikel  yang  relevan  dengan riset  yang  sedang  dilakukan.  Hal tersebut bertujuan agar nantinya ketika membuat  sebuah  arsitektur  dapat dijadikan referensi mulai dari teknologi hingga perangkat-perangkat yang digunakan  agar  dapat  sesuai  dengan tujuan riset.
2. Pada  tahap  selanjutnya  merupakan proses dimana
melakukan pengembangan  dari  arsitektur  untuk penerapan pemantauan dari suhu kabel yang  ada  di  gardu  induk.  Pada  bagian awal  pengembangan  adalah  penentuan proses  bisnis  yang  nantinya  akan digunakan  sebagai  acuan  dari  alur sistem  secara  kompleks.  Kemudian selanjutnya adalah
pembuatan
arsitektur  dari  teknologi  dan  juga arsitektur  yang  lainnya.  Dimana  pada proses  pengembangan  arsitektur  ini juga akan menerapkan
sebuah framework  microservices,  hal  tersebut bertujuan  agar  proses  dari  sistem pemantauan suhu kabel berbasis internet  of  things pada  gardu  induk dapat bekerja lebih optimal dan efisien.
3. Sedangkan  pada  tahapan  terakhir adalah  implementasi  dari  arsitektur yang sebelumnya sudah dibuat di masa pengembangan. Setelah itu akan dilakukan  proses  evaluasi  pula  dari penerapan sistem yang sudah dilakukan, hal tersebut bertujuan untuk menemukan kesalahan dan juga kekurangan  sistem  untuk  nantinya dapat  dilakukan  pengembangan  pada riset selanjutnya. Hal tersebut bertujuan agar sistem yang diterapkan pada gardu induk  nantinya  akan  lebih  efektif  dan mampu  mengakomodir  kebutuhan- kebutuhan  secara  menyeluruh  pada proses bisnis yang ada di gardu induk. 2.1 Microservices
Microservices  merupakan  sebuah metode arsitektur yang didalamnya membagi  sistem  menjadi  layanan-layanan yang lebih kecil akan tetapi masing-masing dapat saling terhubung dan berkaitan. Pada
penerapan  microservices  sendiri  akan dibagi  beberapa  bagian  tidak  hanya berdasarkan user-role maupun subdomain saja,  melainkan  sistem  akan  dipecah menjadi beberapa kecil dan terperinci dari segi  fungsionalitasnya  [9].  Sistem  yang dirancang akan memiliki fungsinya sendiri- sendiri  yang  bekerja  secara  independen serta  dapat  menggunakan  teknologi stack yang  menyesuaikan  teknologi  yang  ada berdasarkan  kebutuhan.  Meskipun  hal tersebut  akan  terdapat  beberapa  teknologi yang  berbeda-beda  di  dalam  satu  sistem yang besar.
Gambar 2. Microservices

## 2.2 Service Oriented Architecture (SOA)
Service oriented architecture
(SOA) merupakan sebuah metode pendekatan  pada  sebuah  sistem  maupun aplikasi yang mampu untuk menyelesaikan sebuah  masalah  yang  terkait  dengan transaksi  sebuah  data  dari  aplikasi  satu menuju  aplikasi  lainnya  yang  kemudian akan ditampilkan pada sebuah layanan web service,  namun  tetap  mampu  untuk memberikan  sebuah  solusi  dengan  tingkat kompleksitas  tinggi. Service  oriented architecture sendiri  juga  memiliki  konsep yang  tidak  bergantung  pada  satu  jenis teknologi maupun metodologi saja. Dimana nantinya  pada  saat  implementasi  semua komponen  dari  sistem  yang  ada  akan dimodelkan  menjadi  sebuah  layanan, sehingga  komponen  tersebut  mampu mengintegrasikan  layanan  dengan  mudah dan  proses  bisnis  yang  ada  didalamnya dapat lebih cepat serta efisien [10].
Pada  waktu  penerapannya  nanti, service  oriented  architecture dimana  web service  akan  digunakan  untuk  melakukan standarisasi dan pertukaran data. Sehingga dapat  digunakan  sebagai  perangkat  lunak
yang  mendukung  interoperabilitas  antar perangkat dalam berbagai layanan.
Gambar 3. Siklus Hidup SOA

## 2.3 TOGAF Architecture
Pada  ruang  lingkup  arsitektur pengembangan  sebuah  aplikasi  maupun sistem  terdapat  beberapa framework yang dapat  digunakan,  salah  satunya  adalah framework TOGAF ADM. dimana TOGAF merupakan sebuah kerangka kerja dan juga metode  yang  dapat  diterima  secara  luas untuk  membangun  arsitektur  pada  sebuah organisasi maupun perusahaan [11].
Terdapat  beberapa  tools  yang  dapat digunakan untuk membangun arsitektur ini salah
satunya adalah enterprise architecture (EA).  terdapat  beberapa bagian  yang harus dipenuhi seperti halnya architecture  vision,  business  architecture dan juga technology architecture .

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  bagian  hasil  dan  pembahasan ini  adalah  bagian  yang  nantinya  akan menjelaskan  terkait  dengan  perancangan enterprise  architecture  secara  menyeluruh, dimana hal tersebut akan digunakan selama penelitian berlangsung.
3.1 Architecture Vision Architecture  Vision merupakan  sebuah proses  pertama  yang  digunakan  dari kerangka  kerja  TOGAF.  Dimana  pada bagian  ini  nantinya  akan  berfungsi  untuk menyelaraskan  sudut  pandang  terkait dengan hal yang mendasari dari dibuatnya arsitektur  ini.  Berikut  merupakan  tabel
architecture  vision dari  penelitian  yang dilakukan:
Tabel 1. Architecture Vision Arsitektur Prinsp Arsitektur Proses Arsitektur Goals Memanfaat kan teknologi internet of things pada gardu induk Menerapka n sistem berbasis cloud dan juga container base. Proses pemantauan kabel trafo pada gardu induk secara otomatis. Menerapka n proses automasi pada pemantauan suhu kabel trafo yang ada di gardu induk
Membuat sistem menjadi microservic es.
Mengurangi waktu downtime layanan. Membuat pendekatan secara digital, agar proses yang ada
didalamnya dapat lebih optimal.
Pada  tabel  1  ini  merupakan architecture vision yang menjelaskan terkait dengan visi dan  juga  tujuan  akhir  upaya  perancangan automasi  bisnis  proses  yang  ada  di  gardu induk  menggunakan  teknologi internet  of things .  Berikut  merupakan  penjelasan  dari architecture vision yang ada di tabel 1:
3.1.2 Arsitektur Prinsip
1. Memanfaatkan  teknologi internet  of things guna  dapat  membantu  proses bisnis  yang  ada  di  gardu  induk  agar lebih efisien.
2. Menerapkan proses automasi pada saat pemantauan  suhu  dari  kabel  yang terhubung dengan travo, yang nantinya
dapat  membantu  para  petugas  dalam menjalankan  fungsi  operasional  di gardu induk.
3.1.2 Arsitektur Proses
1. Menerapkan infrastructure dengan konsep  container  base  pada  sistem automasi yang ada di gardu induk. Hal tersebut bertujuan agar sistem nantinya yang  berjalan  dapat  lebih  efisien  dan juga  dapat  mendukung software  as  a service .
2. Menerapkan konsep microservices pada  sistem  yang  akan  dibuat  pada penelitian  kali  ini.  Dimana  dengan adanya  penerapan  dari  microservices ini  beban  dari  sistem  akan  berkurang dan  pertukaran  informasi  dapat  lebih optimal.
3.1.3 Arsitektur Goals
1. Proses  pemantauan  dari  kabel  trafo yang berada di dalam kubikel incoming dapat  dilakukan  secara  otomatis  dan juga dapat memberikan sebuah
peringatan  kepada  petugas  jika  terjadi lonjakan  suhu.  Hal  tersebut  dapat membuat proses lebih optimal.
2. Waktu yang dibutuhkan untuk mengoptimalkan  layanan  ( downtime ) akan  mampu  diatasi  dengan  cepat dengan  penerapan  dari  teknologi internet of things ini.
3.2 Technology Architecture
Pada  proses  ini  adalah  digunakan untuk  menentukan  arsitektur  teknologi yang  nantinya  diterapkan  pada  proses automasi yang ada di gardu induk.

## Bagian Awal
Pada  proses  awal  ini  berisikan perangkat  keras  yang  nantinya  akan ditempatkan  secara  langsung  di  lokasi pemantauan.  Dimana  akan  ditempatkan beberapa  sensor  yang  digunakan  untuk memantau  suhu  serta  kelembapan  dari kabel sambungan trafo yang ada di kubikel incoming. Selain itu akan ditempatkan juga sebuah  perangkat  mikrokontroler  yang berfungsi  sebagai  pengatur  keseluruhan sistem,  mulai  dari  pengatur  sensor  hingga
proses  pengiriman  data  dari  perangkat keras menuju server.
Gambar 4. Technology Architecture

## Bagian Kedua
Pada  proses  ini  akan  dipasang beberapa  aplikasi  serta  protokol  untuk mendukung  proses  transaksi  data  dari perangkat  keras  menuju  server.  Dimana aplikasi-aplikasi  yang  dibutuhkan  akan diakomodir menggunakan teknologi virtualisasi seperti docker hingga kubernetes.  Dimana  terdapat  beberapa layanan docker yang menjalankan aplikasi seperti database dan MQTT protocol akan ditempatkan  pada  kubernetes  yang  dalam hal  ini  menggunakan  tools  dari  Rancher. Sehingga  ketika  terdapat  suatu  kendala pada proses production sistem dari internet of  things tidak  akan  berdampak  secara langsung  dan  tetap  berjalan  sesuai service level agreement yang telah ditentukan.

## Bagian Ketiga
Pada  proses  ini  akan  diterapkan konsep  microservices,  dimana  layanan- layanan  yang  nantinya  digunakan  akan
dibagi  menjadi  proses  yang  lebih  kecil. Seperti  halnya  ketika  kapasitas  transaksi data dari server dengan dashboard mengalami peningkatan, maka akan secara otomatis  dibagi  menggunakan  teknologi load balancer sehingga data yang diterima oleh  pengguna  dapat  lebih  cepat  dan  juga optimal. Selain itu pengambilan data yang dilakukan oleh pengguna tidak menggunakan konsep server side , melainkan menggunakan rest api sehingga proses lifecycle data dan juga proses dapat lebih optimal.

## Bagian Terakhir
Merupakan sebuah arsitektur yang menjelaskan  proses  hasil  keluaran  yang diterima oleh pengguna yaitu dalam bentuk dashboard dan juga pemberitahuan menggunakan  media  sosial  (Telegram). Dimana  pada  dashboard  sendiri  akan menampilkan  data  pemantauan  beserta analytic  yang  diikuti  dengan  catatan- catatan  pemantauan  suhu  dari  waktu  ke waktu. Hal tersebut membuat para petugas dapat  melakukan  analisa  pada  data  yang ada  guna  dimanfaatkan  sebagai  proses analisa operasional. Selain itu terdapat pula aplikasi  yang  mampu  memberikan  sebuah peringatan  jika  suatu  saat  terjadi  kenaikan suhu  melalui  aplikasi  sosial  media (telegram).

## 4. KESIMPULAN
Dengan  adanya  arsitektur  yang telah  dibuat  pada  penelitian  saat  ini, harapan akan digitalisasi proses yang ada di dalam  gardu  induk  dapat  dioptimalkan. Hasil  yang  didapat  setelah  penerapan teknologi internet of things dengan variabel pemantauan suhu, proses operasional dapat lebih optimal dan juga pelayanan terhadap penanganan yang biasanya dalam satu hari bisa  memerlukan  4-5  pegawai  saat  ini hanya  diperlukan  1-2  orang  pegawai  saja. Hal  tersebut  akan  membuat  proses  bisnis lebih  optimal  dan  para  petugas  yang  ada dapat dialokasikan pada pekerjaan- pekerjaan yang lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  R.  T.  Jurnal,  “Kajian  Pemasangan Lightning  Arrester  Pada  Sisi  Hv Transformator Daya Unit Satu Gardu
Induk Teluk Betung,” Energi
Kelistrikan ,  vol.  9,  no.  2,  Art.  no.  2, 2017, doi: 10.33322/energi.v9i2.42.
[2]  P.  Utomo,  “Studi  Analisis  Kualitas Transformator Daya Gardu Induk 150 Kv  Siantan,” J.  Tek.  Elektro  Univ. Tanjungpura , vol. 1, no. 1, Art. no. 1, Apr. 2019, Accessed: May 08, 2022.
[3]  M.  A.  Muzar,  S.  Syahrizal,  and  M. Syukri,  “Analisis  Pengaruh  Suhu
Akibat  Pembebanan  Terhadap  Susut Umur  Transformator  Daya  Di  Gardu Induk  Lambaro,” J.  Komput.  Inf.
Teknol. Dan Elektro , vol. 3, no. 2, Art. no.  2,  Jun.  2018,  Accessed:  May  08, 2022.
[4]  T. A. Saputro and S. T. Agus Supardi,
“Analisis  Hasil  Pengujian  Tahanan Isolasi Transformator Daya Berdasarkan Hasil Uji Indeks Polarisasi,  Tangen  Delta,  Rasio Tegangan, BDV(Break Down Voltage),” s1, Universitas Muhammadiyah  Surakarta,  2018. Accessed: May 08, 2022.
[5]  J.  H.  Nord,  A.  Koohang,  and  J. Paliszkiewicz,  “The  Internet  of Things:  Review  and  theoretical framework,” Expert  Syst.  Appl. ,  vol. 133,  pp.  97–108,  Nov.  2019,  doi: 10.1016/j.eswa.2019.05.014.
[6]  S.  Li,  L.  D.  Xu,  and  S.  Zhao,  “5G Internet of Things: A survey,” J. Ind. Inf.  Integr. ,  vol.  10,  pp.  1–9,  Jun. 2018, doi: 10.1016/j.jii.2018.01.005.
[7]  G. Shanks, M. Gloet, I. Asadi Someh, K. Frampton, and T. Tamm, “Achieving  benefits  with  enterprise architecture,” J. Strateg. Inf. Syst. , vol. 27, no. 2, pp. 139–156, Jun. 2018, doi: 10.1016/j.jsis.2018.03.001.
[8]  J.  J.  Bell et  al. ,  “Rationale  and developmental  methodology  for  the SIMPLE  approach:  A  Systematised,
Interdisciplinary Malnutrition
Pathway  for  impLementation  and Evaluation  in  hospitals,” Nutr.  Diet. , vol. 75, no. 2, pp. 226–234, 2018, doi: 10.1111/1747-0080.12406.
[9]  S.  Li et  al. ,  “Understanding  and addressing quality attributes of microservices
architecture:
A
Systematic  literature  review,” Inf. Softw.  Technol. ,  vol.  131,  p.  106449,
Mar. 2021,
doi: 10.1016/j.infsof.2020.106449.
[10]  N.  Niknejad,  W.  Ismail,  I.  Ghani,  B. Nazari,  M.  Bahari,  and  A.  R.  B.  C. Hussin,  “Understanding  Service- Oriented  Architecture  (SOA):  A systematic  literature  review  and directions  for  further  investigation,”
Inf.  Syst. ,  vol.  91,  p.  101491,  Jul. 2020, doi: 10.1016/j.is.2020.101491.
[11]  J.  A.  Camatti,  G.  M.  Rabelo,  M. Borsato, and M. Pellicciari,
“Comparative  study  of  open  IoT
architectures with TOGAF for industry  implementation,” Procedia
Manuf. ,  vol.  51,  pp.  1132–1137, Jan.
2020,
doi:
10.1016/j.promfg.2020.10.159.