Bab I Pendahuluan

Bab I
Pendahuluan
Pada bagian ini dijelaskan tentang studi kebisingan yang melatarbelakangi
penelitian tesis. Permasalahan pada studi kebisingan yang menjadi fokus
kajian, dirumuskan pada bagian rumusan masalah. Berdasarkan rumusan
masalah tersebut ditetapkan tujuan yang ingin dicapai dari tesis ini. Agar
tepat sasaran, kajian dibatasi pada hal-hal yang relevan dengan rumusan
masalah. Uraian pada bagian ini diakhiri dengan deskripsi metodologi yang
digunakan untuk pemecahan masalah serta sistematika penulisan.
I.1
Latar Belakang
Studi kebisingan, di suatu area tempat kerja, dilakukan untuk memprediksi
tingkat kebisingan (noise level) yang bersumber dari berbagai peralatan
mesin (noise source) yang terpasang di area tempat kerja tersebut (Berglund,
1995). Saat beroperasi, masing-masing noise source mengeluarkan bising
dengan noise level yang beragam. Untuk mendapatkan data noise level di
seluruh area kerja dilakukan pengukuran pada titik-titik survey (receiver
point) yang disebar secara acak di sekitar noise source.
Sasaran dari studi kebisingan ini adalah dihasilkannya informasi pola dan
sebaran noise level yang divisualisasikan dalam bentuk Peta Kebisingan
(noise map). Pada dasarnya, noise map merupakan garis-garis kontur yang
menghubungkan titik-titik yang memiliki noise level yang sama (Hutagalung,
2007). Kontur kebisingan (noise contour) dihasilkan melalui suatu pemodelan
dengan menerapkan hitungan-hitungan akustik, seperti: perambatan bising
(noise propagation calculation) dan atenuasi (excess attenuation).
Supaya diperoleh hasil pemetaan kebisingan yang lebih akurat dan detail
maka dilakukan interpolasi dari receiver point menggunakan metode
gridding. Model akustik diterapkan untuk menghitung noise level di setiap
titik interpolasi. Hitungan juga melibatkan jarak antara titik interpolasi
I-1
Pendahuluan _______________________________________________________________ I-2
yang dihitung dengan receiver point yang berada di sekitarnya, hitungan
dengan pembobotan jarak ini menggunakan model kriging (Clark, 2001).
Jika hitungan noise level dilakukan secara manual maka akan sangat lama,
selain itu jika data yang sama akan digunakan kembali (reuse); untuk
keperluan lain, misalnya simulasi takaran kebisingan (noise dose simulation)
maka pekerjaan harus dimulai dari awal. Studi kebisingan, bidang fisika
akustik, mencakup kajian antara lain: analisis area studi, objek noise source,
metode dan alat survey dan pengukuran, serta pendefinisian model akustik
(Berglund, 1995).
Selanjutnya, data hasil survey dan pengukuran perlu dikelola dan diolah
sehingga tercapai sasaran, yaitu menghasilkan noise map. Untuk melakukan
hal tersebut perlu dibangun suatu perangkat simulasi noise level yang
memiliki kemampuan untuk melaksanakan proses hitungan sampai dengan
penggambaran noise map termasuk rutinitas pengelolaan data, baik spasial
maupun non spasial, secara otomatis.
Pada thesis ini, studi kebisingan dilakukan di anjungan eksplorasi migas
lepas pantai; di salah satu Oil Company yang beroperasi di Indonesia. Pada
area kerja tersebut, yang menjadi fokus studi kebisingan adalah kebisingan
yang bersumber dari peralatan mesin produksi yang dipasang pada area
terbuka (outdoor). Mesin-mesin tersebut, antara lain: turbin, pump, genset,
kompresor, separator, dll. Setiap mesin terdiri atas komponen-komponen
peralatan yang memiliki tingkat bising pada rentang tertentu. Oleh karena
itu, survey pengukuran tingkat kebisingan dibagi berdasarkan lokasi dari
setiap mesin itu berada, misal: area turbin, area pump, area genset, dst.
I.2
Rumusan Masalah
Secara skematis, permasalahan yang dipaparkan di bagian Latar Belakang,
dapat dipetakan seperti pada Gambar I-1.
Pendahuluan _______________________________________________________________ I-3
Gambar I-1 Skema Pemetaan Masalah
Kajian tesis akan berfokus pada masalah Gridding Interpolation, Kriging
Method, dan Noise Contouring. Berdasarkan pada Gambar I-1 di atas, data
masukan untuk proses Gridding berasal dari hasil survey dan pengukuran
pada kegiatan Studi Kebisingan disiplin ilmu Fisika Akustik, yaitu berupa
nilai noise level pada setiap receiver point.
Sedangkan metode kriging merupakan model (algoritma) yang dirumuskan
dengan mengimplementasikan model akustik (noise propagation calculation)
pada setiap variable dan parameter yang terdapat pada model kriging.
Algoritma kriging tersebut digunakan untuk menghitung noise level di setiap
titik interpolasi (grid point).
Selanjutnya masing-masing grid point yang memiliki noise level yang sama
dihubungkan oleh satu garis, proses ini disebut sebagai noise contouring,
sebagai tahapan akhir hingga dihasilkan noise map. Dengan demikian, pada
penulisan tesis ini akan mengkaji:
1. Rumusan model akustik hitungan noise level.
2. Implementasi model kriging untuk pemetaan noise contour.
Pendahuluan _______________________________________________________________ I-4
I.3
Tujuan
Tujuan penulisan tesis ini adalah untuk membangun prototype perangkat
lunak simulasi tingkat kebisingan berdasarkan pada model akustik hasil
kajian. Prototype yang dibangun memberikan solusi untuk memecahkan
masalah keterbatasan kuantitas data hasil pengukuran dengan melakukan
otomatisasi interpolasi menggunakan pendekatan metode gridding yang
mengimplementasikan model kriging untuk melakukan estimasi nilai data
pada lokasi yang tidak dilakukan pengukuran.
Manfaat dari prototype yang akan dibangun adalah sebagai alat bantu untuk
mengetahui informasi paparan tingkat kebisingan pada suatu area kerja.
Informasi tersebut berguna untuk menjaga kesehatan dan keselamatan
pekerja dengan cara melakukan pengaturan lama waktu bekerja di area-area
dengan tingkat kebisingan tertentu dan jenis alat pelindung pendengaran
yang harus digunakan.
Secara manual, paparan tingkat kebisingan (peta kebisingan) dihasilkan
dengan cara melakukan penggambaran garis-garis kontur bising yang
menghubungkan titik-titik data pengukuran yang memiliki tingkat bising
yang sama. Kenyataanya, semakin banyak titik data pengukuran maka
peta kebisingan yang dihasilkan akan semakin akurat. Prototype yang
akan dibangun mengoptimalkan dua aspek yang dilakukan dengan cara
manual, yaitu kuantitas data pengukuran (interpolasi data) dan proses
penggambaran. Dengan demikian, prototype akan menghasilkan peta
kebisingan dengan tingkat akurasi yang tinggi.
I.4
Batasan Masalah
Kajian pada tesis ini:
1. tidak membahas teori fisika akustik secara komprehensif dan rinci,
2. tidak membahas perbandingan model kriging dengan model lain,
3. tidak melakukan survey langsung ke lapangan untuk memperoleh
data, baik area studi kasus maupun data-data lainnya,
Pendahuluan _______________________________________________________________ I-5
4. sistem pengelolaan basis data (DBMS) yang akan digunakan adalah
PostgreSQL/PostGIS,
5. proses pemetaan kebisingan akan menggunakan komponen Spatial
Engine untuk pengelolaan dan penyajian data spasial (peta).
I.5
Metodologi
Rekayasa perangkat lunak adalah teknologi yang harus dimiliki oleh setiap
orang yang akan membangun perangkat lunak melalui serangkain proses,
menggunakan sekumpulan metode, dan alat bantu (tools) (Pressman, 2001).
Proses berkaitan dengan tahapan yang harus dilakukan, dikenal sebagai
Paradigma Rekayasa Perangkat Lunak atau daur hidup pengembangan
perangkat lunak (Software Development Life Cycle-SDLC). Tahapan proses,
secara umum, meliputi: analisis, perancangan, pemrograman, dan pengujian.
Metode adalah pendekatan yang digunakan pada setiap tahapan proses. Alat
bantu (tools) adalah pendukung proses dan metode, baik secara otomatis
maupun semi otomatis (Pressman, 2001).
Beberapa paradigma yang ada saat ini, antara lain: waterfall, spiral,
prototyping, Rapid Application Development, Fountain, dll. Pada penelitian
tesis ini akan diterapkan paradigma prototyping. Pertimbangan penerapan
paradigma ini dikarenakan perangkat lunak yang akan dibangun hanya
mengembangkan sebagian dari keseluruhan fungsi-fungsi terkait studi
kebisingan. Oleh karena itu, perangkat lunak yang dibangun bersifat
prototype yang dapat langsung dipakai oleh pengguna yang memerlukan
analisis paparan tingkat kebisingan.
Pada paradigma prototyping, tahapan-tahapan pengembangan perangkat
lunak, meliputi (Prahasta, 2001):
1. Pengumpulan kebutuhan.
2. Perancangan cepat perangkat lunak (quick design).
3. Pembentukan prototype.
4. Evaluasi prototype oleh pengguna.
5. Perbaikan prototype oleh pengembang.
Pendahuluan _______________________________________________________________ I-6
6. Pengulangan tahap 2 sampai dengan tahap 5 jika prototype belum
sesuai dengan keinginan pengguna.
7. Produk rekayasa; perangkat lunak hasil akhir.
Metode pembangunan perangkat lunak yang telah berkembang saat ini,
antara lain: metode konvensional (terstruktur) dan berorientasi objek (objectoriented). Metode berorientasi objek dipilih untuk diterapkan pada tesis ini.
Argumentasi atas pemilihan metode object-oriented ini berdasarkan pada 2
aspek, yaitu: data dan fungsionalitas prototype.
Data utama yang dikelola prototype adalah data spasial; yang dimodelkan,
sebagai titik, garis, dan area. Ketiga model tersebut, selanjutnya disebut
sebagai grafik primitif, merupakan representasi fenomena dunia nyata;
objek-objek yang ada di permukaan bumi. Selain itu, grafik primitif memiliki
hubungan bahwa garis merupakan kumpulan titik-titik (minimal 2 titik) dan
area tersusun atas garis-garis (minimal 3 garis). Peta kebisingan yang akan
dihasilkan prototype tersusun atas ketiga model data tersebut.
Fungsionalitas prototype sangat memungkinkan untuk bertambah sejalan
dengan kebutuhan pengguna dan sifat proses prototyping itu sendiri. Oleh
karena itu, metode pembangunan perangkat lunak yang diterapkan haruslah
bersifat luwes dan mendukung konsep modularitas. Sehingga penambahan
atau modifikasi suatu fungsi tidak akan mengganggu fungsi yang lain dan
tidak harus mengubah pada keseluruhan prototype yang sudah terbentuk.
Untuk alat bantu (tools) yang mendukung metode pembuatan prototype
digunakan standard bahasa pemodelan visual UML (Unified Modeling
Language). Alasan digunakannya tools UML (Rumbaugh, et al., 2005):
1. Bebas dari berbagai bahasa pemrograman dan proses rekayasa.
2. Memberikan model yang siap pakai, bahasa pemodelan visual yang
well-defined, ekspresif untuk mengembangkan dan saling menukar
model dengan mudah dan dimengerti secara umum.
3. Kaya dengan semantik dan notasi yang dihasilkan dari penggabungan
berbagai metode object-oriented yang sudah ada (Booch, OMT, OOSE).
Pendahuluan _______________________________________________________________ I-7
Secara umum, metodologi yang akan diterapkan pada tesis ini meliputi:
1. Studi Literatur
Secara garis besar, studi literatur terbagi menjadi 3 bagian, yaitu:
a. Dasar teori tentang fisika akustik kebisingan.
b. Konsep dasar pengelolaan data spasial.
c. Pemodelan berorientasi objek.
2. Perumusan Model
Pada bagian ini dilakukan analisis, berdasarkan studi literatur, untuk
merumuskan dan mendefinisikan model akustik Noise Propagation
Calculation dan model kriging pemetaan kontur kebisingan.
3. Penyiapan Data
Data yang akan digunakan sebagai studi kasus berasal dari pekerjaan
yang telah selesai dilakukan, yaitu: Pengukuran Kebisingan di suatu Oil
Company pada Anjungan Eksplorasi Migas Lepas Pantai di Indonesia.
Data yang dikelola terdiri atas 2 jenis, yaitu:
a. Data non spasial; data atribut yang tidak mengandung tipe data
geometry, lebih kepada data yang sifatnya administrasi dan regulasi.
b. Data spasial; untuk menyimpan tipe data geometry, yaitu: peta, objek
sumber bising, receiver point, noise dose point, dst.
Kedua jenis data akan disimpan di satu basis data server, secara terpadu,
yang mendukung tipe data geometri; Geodatabase.
4. Pembangunan Perangkat Lunak
Paradigma pembangunan perangkat lunak menggunakan pendekatan
berorientasi objek mencakup tahapan berikut:
4.1. Spesifikasi Kebutuhan
4.2. Analisis dan Perancangan
4.3. Implementasi
4.4. Pengujian
I.6
Sistematika Penulisan
Penulisan tesis ini terdiri dari 6 Bab, yaitu:
Pendahuluan _______________________________________________________________ I-8
Bab 1 Pendahuluan; uraian tentang hal-hal yang melatarbelakangi
penelitian, rumusan permasalahan, tujuan yang diinginkan, batasan
masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab 2 Studi Literatur; memaparkan kajian basis pengetahuan yang
berkaitan dengan kebisingan dan metode kriging, analisis untuk
mendefinisikan model akustik kebisingan dan penerapan model
kriging untuk simulasi pemetaan paparan tingkat kebisingan.
Bab 3 Analisis dan Perancangan; uraian tahap analisis mencakup
analisis kebutuhan, arsitektur sistem, model use-case, dan model
kelas analisis. Sedangkan tahap perancangan meliputi realisasi usecase tahap perancangan, model lojik basis data, dan perancangan
antarmuka.
Bab 4 Implementasi Program NoiseMapping; penjelasan tentang
implementasi hasil analisis dan perancangan menjadi bentuk
perangkat lunak NoiseMapping.
Bab 5 Pengujian Program NoiseMapping; uraian tentang tahapan,
metode, dan hasil pengujian terhadap program yang telah dibangun.
Bab 6 Kesimpulan dan Saran; uraian tentang pokok-pokok yang dapat
disimpulkan termasuk saran-saran dari penelitian tesis yang telah
dilakukan.