## Perancangan
Mobile Application untuk Pemantauan Boiler dan

## Heat Exchanger Training System Berbasis Web dengan Framework Jquery Mobile
M Zilmi Al Faruqi, Edi Leksono dan Rahmat Romadhon Program Studi Teknik Fisika – Institut Teknologi Bandung

## Abstrak
Pesatnya  perkembangan  teknologi  informasi  dan  perangkat  cerdas  seperti smartphone ,  tablet, laptop,  dsb.  memungkinkan  dilakukannya  monitoring  kondisi  suatu  dari  jarak  jauh.  Perangkat- perangkat  canggih  tersebut  difungsikan  sebagai  HMI  (human  machine  interface)  yang  terkoneksi dengan  plant.  HMI  pada mobile  device tersebut  dapat  dibuat  dengan  menggunakan  berbagai software tergantung mobile device apa yang akan dipakai. Dengan ini, plant dapat dipantau dari jarak jauh  dengan  mudah  meskipun  melalui  berbagai  perangkat.  Pada  penelitian  ini, mobile  application digunakan untuk memantau miniplant Boiler Drum & Heat Exchanger Training System yang terdapat di  program  studi  Teknik  Fisika  ITB.  Metoda  perancangan  sistem  monitoring  ini  menggunakan berbagai perangkat keras, maupun lunak, seperti database, OPC, web, dan framework jquerymobile. Jquerymobile  merupakan  suatu  web  framework  pengembangan  dari  jquery  yang  merupakan kumpulan javascript library yang cepat dan ringan untuk digunakan pada perangkat berjalan seperti smartphone dan tablet. Jquery mobile menggunakan antarmuka pengguna yang berbasis HTML 5. Boiler  dan  heatexchanger  merupakan  salah  satu  komponen  yang  sangat  penting  dalam  berbagai industri  proses  dan  pembangkit  listrik  sebagai  penghasil  uap.  Uap  yang  dihasilkan  kemudian digunakan  untuk  memutar  turbin  sehingga  menghasilkan  listrik.  Monitoring  terhadap kondisi boiler dan heat exchanger ini menjadi sangat penting khususnya temperatur, efisiensi, dan performa yang tergantung  dari  variabel-variabel  terkait  dari boiler yang  akan  diukur  sebelumnya.  Untuk  menjaga efisiensi  dan  performa  yang  baik  dari boiler dan heat  exchanger diperlukan  kontrol  dengan monitoring yang baik.
Hasil  yang  diperoleh  dari  pengerjaan  penelitian  ini  yaitu  berupa mobile  application yang  dapat memantau kondisi Boiler Drum & Heat Exchanger Training System secara online dan realtime serta menampilkannya dalam bentuk grafik. Data-data yang didapatkan juga digunakan untuk assessment performa Boiler  Drum  &  Heat  Exchanger  System .  Dari  hasil  kalkulasi,  diperoleh  nilai  rata-rata efisiensi  per  komponen  miniplant,  yaitu  efisiensi  Boiler  Drum  (Tangki  11)  sebesar  44  %,  efisiensi Preheater  (Tangki  12)  sebesar  47  %,  effectiveness  Heat  Exchanger  sebesar  40  %,  dan  efisiensi Pompa 11 sebesar 12 %, serta efisiensi sistem keseluruhan sebesar  52 %. Pengujian aplikasi web menghasilkan nilai rata-rata kinerja/kecepatan fasilitas-fasilitas pada aplikasi sebesar 27.946 MB/s, serta rerata waktu terimanya sebesar 10,7 ms.
Kata kunci: boiler, heat exchanger, monitoring, mobile application

## 1 Pendahuluan
Teknologi  yang  berkembang  semakin  pesat  saat  ini  sangat  berpengaruh  pada perkembangan perangkat mobile , hal ini juga diikuti oleh semakin pesatnya perkembangan aplikasi  yang  tersedia.  Teknologi  aplikasi  saat  ini  sudah  berkembang  sedemikian  rupa, diawali  dari  aplikasi  berbasis  desktop,  kemudian  dilanjutkan  dengan  aplikasi  berbasis mobile  dan  aplikasi  berbasis  web.  Aplikasi  berbasis  mobile  lebih  banyak  digunakan  oleh pengguna mobile phone dan tablet. Aplikasi berbasis web merupakan aplikasi yang dapat digunakan  pada  semua  perangkat  yang  memiliki  fasilitas  web  browser.  Fasilitas  web browser  terdapat  pada  berbagai  sistem  operasi  dan  pada  berbagai  perangkat  seperti personal  computer,  notebook,  smartphone,  dan  tablet  sehingga  sangat  mudah  untuk mengakses aplikasi berbasis web. Agar aplikasi dapat lebih mudah diakses khususnya oleh
pengguna perangkat mobile, maka dibuatlah aplikasi mobile berbasis web.  Dalam proses pengembangan  aplikasi  mobile  berbasis  web,  terdapat  berbagai  macam  bahasa pemograman yang digunakan seperti HTML yang menjadi dasar utama web serta PHP dan mysql  yang  membantu  dalam  pembuatan  sistem  yang  dibutuhkan  oleh  client  serta framework  sebagai  kerangka  kerja  yang  digunakan  untuk  membangun  aplikasi  yang  di dalamnya  terdapat  kode  standar,  konfigurasi  program,  dan  alur  kerja.  Framework  yang digunakan dalam penelitian ini yaitu jquery mobile dikarenakan penggunaannya ringan dan lebih  hemat  memori  serta  menggunakan  bahasa  HTML  yang  sederhana  dan  dapat dipahami dengan mudah.
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  perancangan  mobile  application  berbasis  web  untuk monitoring  Boiler  Drum  &  Heat  Exchanger  Training  System  untuk  mengirimkan  data-data dan  variabel  dari  plant  secara  online  dan  realtime  dan  ditampilkan  pada  HMI  (Human Machine Interface).
Boiler dan heat exchanger digunakan pada hampir semua industri proses dan pembangkit listrik untuk menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan selanjutnya dapat digunakan sebagai pemutar  turbin  untuk  menghasilkan  listrik  atau  sebagai  pemanas.  Tentunya  komponen Boiler  dan  heatexchanger  ini  memiliki  efisiensi  dan  peforma  masing-masing.  Pada  boiler, efisiensi  merupakan  perbandingan  antara  jumlah  energi  output  dengan  jumlah  energi inputnya, sedangkan effectiveness merupakan perbandingan antara kondisi aktual dengan kondisi  ideal.  Efisiensi  dan  effectiveness  harus  selalu  dijaga  nilainya  atau  bahkan ditingkatkan  nilainya.  Hal  itu  dapat  dilakukan  dengan  pemantauan  terhadap  komponen yang  bersangkutan  sehingga  variabel-variabel  yang  berhubungan  dengan  efisiensi  dan effectiveness dapat terpantau.

## 2 Perancangan Mobile Application untuk Monitoring Boiler Drum & Heat Exchanger System

## 2.1 Overview Proses dan Instrumentasi Boiler Drum & Heat Exchanger System

## Gambar 1: Boiler Drum & Heat Exchanger System (Sumber: Syntek Boiler)
Boiler Drum & Heat Exchanger System merupakan suatu sistem pemanas air yang terdiri atas Boiler Drum (Tangki 11) , Preheater (Tangki 12) , Heat Exchanger, Batch Tank (Tangki 13) , jalur  pemipaan , pompa-pompa serta  perangkat-perangkat  instrumentasinya  sebagai sarana untuk pelatihan ( training ) agar didapatkan gambaran mengenai proses yang terjadi
pada boiler sesungguhnya yang digunakan di lapangan, walaupun produk yang dihasilkan hanya berupa air panas (bukan steam)

## 2.2 Tinjauan Keseluruhan Sistem Pemantauan Boiler Drum & Heat Exchanger System
Gambar 2 : Diagram Alir Sistem Pemantauan (Monitoring) Boiler Drum & Heat
Exchanger System Keterangan: BTS = Boiler Drum & Heat Exchanger System OPC
= OLE for Process Control
PHP = Hypertext Preprocessor
Mobile App. = Mobile Application
Agar miniplant Boiler Drum  & Heat  Exchanger System dapat dipantau  ( monitor ) dari jauh secara online dan realtime sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan, konfigurasi sistem pemantauan ( monitoring ) perlu dibuat secara lengkap. Sistem pemantauan Boiler Drum & Heat Exchanger System secara garis besar dimulai dari pengambilan data dari miniplant ke OPC  Kepserver  EX5,  penyimpanan  data-data  variabel-variabel  proses  ke  dalam  database XAMPP  menggunakan  ODBC  MySQL,  pembuatan script php  untuk  pengambilan  data  dari
database  dan  kalkulasi  untuk assessment performa Boiler  Drum  &  Heat  Exchanger System , serta perancangan mobile application untuk menampilkan data-data pengukuran dan hasil assessment tersebut.
Gambar 3 : Aliran Data Sistem Pemantauan/Monitoring Boiler Drum & Heat Exchanger
System

## 3 Hasil dan Analisis

## 3.1 Pengujian Fungsional
Pada  awal  aplikasi  dijalankan,  akan  muncul  jendela  “ Welcome ”  sebagai  gerbang  depan aplikasi. Tampilan dari jendela “ Welcome ” tersebut adalah sebagai berikut.
Gambar 4 : Jendela “Welcome” pada Aplikasi Antarmuka Boiler Drum & Heat Exchanger System
Pada  jendela  “ Welcome ”  terdapat  tombol  “Masuk”.  Ketika  tombol  “Masuk”  tersebut ditekan,  akan  masuk  ke  jendela  “ Home /Menu”  yang  berisi  menu-menu  monitoring. Tampilan jendela “ Home /Menu” tersebut adalah sebagai berikut
Gambar 5 : Jendela “Home/Menu” pada Aplikasi Antarmuka Boiler Drum & Heat Exchanger System
Hasil assessment Boiler Drum & Heat Exchanger System juga ditampilkan sebagai berikut.
Gambar 6 : Grafik “Assessment Boiler Drum & Heat Exchanger System”
Selain  secara  fungsional,  aplikasi  juga  dianalisis  secara  kinerja  untuk  mengetahui seberapa cepat dan banyaknya data yang ditampilkan. Terakhir trend kondisi dan performa Boiler Drum & Heat Exchanger System pun diuji dan dianalisis.

## 4 Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Telah  dirancang  sistem  transmisi  data  dari miniplant  Boiler  Drum  &  Heat  Exchanger System sampai  ke mobile  device ( mobile  application ) dengan  konfigurasi  OPC KepserverEX5  menggunakan  protokol  komunikasi  Modbus  RTU  Serial,  ODBC  MySQL, database XAMPP, pengambilan data ke PHP, dan terakhir pengambilan data ke mobile application yang telah dibuat
2. Hasil  uji  dan  analisis  untuk assessment performa Boiler  Drum  &  Heat  Exchanger System dengan  menggunakan  data-data  yang  diambil  pada  kondisi  beban  operasi tunak adalah :
a. efisiensi Boiler Drum (Tangki 11)  = 44 %
b. efisiensi Preheater (Tangki 12)   = 47 %
c. effectiveness Heat Exchanger
= 40 %
d. efisiensi Pompa 11 = 12% e. efisiensi termal overall sistem = 52 %
3. Telah dirancang  mobile application  sebagai antarmuka  miniplant Boiler Drum &  Heat Exchanger System menggunakan framework jquery mobile.
4. Dari  hasil  uji  dan  analisis  terhadap  aplikasi  yang  dibuat,  diperoleh  rerata  kecepatan pemuatan  aplikasi  sebesar  27.946  KB/s  dan  rerata  waktu  fasilitas  dimuat  sebesar 10.7 ms.

## 5 Daftar Pustaka
[1] Syntek Engineering Staff, Instruction Manuals Model BDT921 (S/No:Bdt921/2012/01)  Boiler  Drum  &  Heat  Exchanger  Process  Control  Institut
Teknologi Bandung (ITB), Syntek Engineering (M) SDN BHD, 2012.
[2] Irsyad Nashirul Haq, “Sistem On-Line Condition Monitoring Pembangkit Listrik Tenaga Surya Berbasiskan Web Menggunakan Sensor Nirkabel”, M.S. thesis, Institut Teknologi Bandung, Indonesia, 2010.
[3] “Efisiensi  Boiler”,  class  notes  for  TF4115,  Program  Studi  Teknik  Fisika,  Institut Teknologi Bandung, Maret 2013.
[4] “Heat  Exchanger”,  class  notes  for  TF4213,  Program  Studi  Teknik  Fisika,  Institut Teknologi Bandung, April 2013.
[5] Yunus A. Cengel, Thermodynamics An Engineering Approach
[6] Sencha, “Guide”, http://docs.sencha.com/touch/2.0.2/#!/guide
[7] Jquery Mobile, “Demos”, http:// jquerymobile.com/demos/
[8] ]Jquery Mobile, http:// jquerymobile.com
[9] “Jquery Mobile”, http://en.wikipedia.org/wiki/JQuery_Mobile
[10] “Shell and tube heatexchanger”, http://en.wikipedia.org/wiki/Shell_and_tube_heat_exchanger [11] “Boiler”, http://en.wikipedia.org/wiki/Boiler
[12] “XAMPP”, http://id.wikipedia.org/wiki/XAMPP
[13] “OPC Kepserver”, http://kepware.com
[14] “ODBC Mysql”, http://dev.mysql.com