bab iv sistem monitoring daya listrik dengan menggunakan

43
BAB IV
SISTEM MONITORING DAYA LISTRIK DENGAN
MENGGUNAKAN WATTMETER DIGITAL BERBASIS WEB
APLIKASI
Pada bab ini akan dibahas mengenai sistem monitoring daya listrik dengan
menggunakan wattmeter digital berbasis web aplikasi. Web aplikasi di sini berfungsi
untuk memonitor arus, tegangan, dan khususnya daya yang terukur oleh wattmeter
digital yang kemudian akan disimpan di dalam database MySql dan ditampilkan dalam
bentuk grafik secara real time dengan menggunakan salah satu aplikasi dari java yaitu
JSP (Java Server Pages).
4.1 Desain system Monitoring Daya Listrik dengan menggunakan Wattmeter
Digital AC berbasis web aplikasi
Desain sistem secara keseluruhan dapat terlihat seperti blok diagram di bawah ini
4.1.1 Blok diagram keseluruhan Sistem Monitoring
Gambar 4.1 Blok diagram system
44
Blok diagram keseluruhan menggambarkan cara kerja dari seluruh system wattmeter
digital AC satu phasa. Dapat dilihat di atas bahwa dari sumber tegangan AC yang
terhubungkan dengan beban induktif, kapasitif, dan resistif yang kemudian secara
parallel terhubung dengan sensor tegangan (untuk mendapatkan sinyal berupa tegangan)
dan secara serial terhubungkan dengan sensor arus (untuk mendapatkan sinyal berupa
arus). Dari sinyal arus dan tegangan terhubungkan dengan ADC (Analog to Digital
Converter) dan kemudian masuk ke blok control yang berupa Mikrokntroller. Setelah
dari blok control, mikrokontroller terhubung dengan RS 232 (serial communication)
yang kemudian terhubungkan dengan PC untuk menyimpan data di database dan
mengolah data ke dalam web aplikasi. Setelah dari PC server yang terhubung dengan
modem / router data dapat diakses melalui internet.
Gambar 4.2 diagram konteks sistem
Pada sistem ini terdapat dua entitas yang berhubungan dengan sistem teleoperasi
tersebut, yaitu user dan plant. User merupakan pelaku untuk mengukur beban di dalam
rumah yang terpakai. Sebelum mengambil data yang terukur dari plant (beban), user
bisa mengontrol data dengan men-setting menyalakan (start) atau mematikan (stop) data
tersebut. Setelah tombol start diaktifkan pada web maka user dapat melihat beban yang
45
sedang terukur melalui grafik / chart pada halaman web secara realtime. Tombol stop
dipakai ketika user ingin berhenti berhenti me-monitor data.
Pada blok kedua merupakan plant(beban) yang diukur. Plant di rumah idealnya
menggunakan sumber tegangan AC (bolak balik) yang bernilai 220 volt. Jenis-jenis
beban yang dipakai pun bisa beraneka macam, seperti misalnya lampu,Televsi,
pemanggang roti, Air Conditioner (AC), dan sebagainya.
Gambar 4.3 Contoh beban rumah
Untuk percobaan kali ini plant yang digunakan adalah lampu TL ,lampu bohlam,
televisi, charger handphone, laptop, dan dispenser karena di dalam rangkaian tersebut
sudah mengandung rangkaian induktif, kapasitif, dan resistif sehingga beban yang
diukur merupakan besar dari arus AC (bolak balik) yang terpakai.
46
Gambar 4.4 contoh beban yang dipakai (lampu bohlam dan laptop)
4.2 Proses Sistem Monitoring
Pada sistem Monitoring dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Dibagi menjadi dua
proses, yaitu proses yang dilakukan pada sisi client dan proses yang dilakukan pada sisi
server. Untuk menghubungkan proses pada sisi client dengan sisi server menggunakan
media internet melalui website.
Gambar 4.5 diagram system monitoring
Pada setiap sisi client maupun server mempunyai proses yang dapat dilihat pada gambar
4.5 . Pada sisi server , proses dilakukan pada dua blok yaitu pada blok server dan juga
pada blok mikrokontroler. Hal ini dilakukan untuk mengatur besarnya memory.
47
Proses Pada Sistem Monitoring
Client
Server
Send Command (start/
stop)
Receive Comamnd
(start /stop)
Mikrokontroler
Grafik / Chart
Process 1
Tampilan/monitoring
Web Site
Process Command
Send Command per 1
minute
Receive Command
Process 2
Send handshake A
(current) & B (volt)
Current Trafo & Volt
Trafo
Gambar 4.6 data flow diagram system monitoring
Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa proses pada setiap elemen dari sistem. pada
proses sistem teleoperasi dibagi menjadi empat elemen , yaitu website, client , server
48
dan mikrokontroler. Selain itu terdapat tiga macam proses dalam satu kali
proses,tampilan/mpnitoring , proses satu dan proses dua .
4.3 Proses Sistem pembacaan Arus dan Tegangan AC dari mikrokontroller ke
Web Aplikasi
Pembacaan arus dan tegangan AC dari wattmeter satu phasa ke web aplikasi ini adalah
dengan menggunakan salah satu aplikasi dari Java, yaitu Java server pages dan JDBC
(Java Database Conectivity).
4.3.1
Diagram blok Pembacaan Arus dan Tegangan AC di Web Aplikasi Java
Server Page dan JDBC
1
2
3
4
Gambar 4.7 diagram blok Pembacaan Arus dan Tegangan AC di Web Aplikasi Java
Server Page dan JDBC
Diagram blok di atas menjelaskan langkah-langkah pengambilan data dari wattmeter
digital melalui serial RS 232 ke computer yang berada pada sisi server sampai
kemudian data ditampilkan dalam bentuk grafik. Langkah-langkah tersebut akan
dijelaskan sebagai berikut
49
4.2.2
Proses Pembacaan Arus dan Tegangan AC di Web Aplikasi Java Server
Page dan JDBC
1. Langkah pertama adalah komunikasi serial RS 232 dari wattmeter digital dengan
Operating System komputer itu sendiri, dalam penelitian digunakan operating system
Windows XP. Dalam proses komunikasi serial itu sendiri terdapat dua tahap, yaitu
tahap inisialisasi (penerimaan data) dan tahap read/write. Komunikasi serial ini akan
dijelaskan sebagai berikut
Komunikasi Serial
Komunikasi serial dibutuhkan untuk mengirim data digital dari Wattmeter AC satu
phasa ke PC Komputer. Java Communication API (atau lebih dikenal sebagai
javax.comm) menyediakan aplikasi untuk akses ke RS-232. Selain itu juga ada RxTx
yang merupakan library untuk Java dalam komunikasi serial. Proses komunikasi ini
terdiri dari
A.
Proses penerimaan data (inisialisasi)
Proses inisialisasi dari serial port adalah mengatur preferensi komunikasi (baud rate,
data bit, stop bit, paritas) atau menetapkan preferensi komunikasi tersebut sekaligus
dengan metode setSerialPortParams ().
B.
Proses read/ write
Proses read/write dari serial port adalah proses untuk transfer data dari ADC ke Aplikasi
Java
dengan
menggunakan
method
seperti
ObjectInputStream()
dan
ObjectOutputStream() pada class read & write.
2. Setelah menerima data, langkah selanjutnya adalah menyimpan data pada database
dan database yang digunakan adalah database MySql. Proses penyimpanan data pada
50
database MySql ini dilakukan oleh PC Server. Data yang dikirimkan oleh ADC berupa
arus, tegangan, dan daya dari hasil pengukuran akan diterima oleh server dan disimpan
dalam database MySql dan data record dari penerimaan data sebelumnya juga disimpan
dalam database yang sama.
3.
Langkah ketiga adalah proses transfer data dari database MySql ke salah satu
aplikasi Java dengan menggunakan JDBC (Java Database Conectivity). JDBC adalah
Application Programming Interface (API) yang menyediakan fungsi-fungsi dasar untuk
akses data. JDBC API terdiri atas sejumlah class dan interface yang dapat digunakan
untuk menulis aplikasi database dengan menggunakan Java. Class dan Interface JDBC
terdapat pada package java.sql.
Yang dilakukan JDBC adalah Membangun sebuah koneksi ke sumber data (data
source).mengirim statement ke sumber datam,dan memproses hasil dari statement
tersebut. JDBC Driver masing-masing database server memiliki arsitektur dan sistem
yang berbeda cara komunikasi berbeda.Sehingga tiap database server memiliki driver
sendiri.Untuk aplikasi Java maka disebut JDBC Driver.JDBC Driver adalah software
library yang diperlukan agar program JDBC dapat berkomunikasi dengan database
tertentu JDBC Driver. Masing-masing driver memiliki implementasi dari spesifikasi
JDBC secara berbeda.
4.
Langkah keempat adalah menampilkan data dari MySql yang ditransfer melalui
JDBC ke dalam bentuk tampilan grafik dengan menggunakan servlet yaitu JSP. Java
server pages adalah JSP (JavaServer Pages) merupakan teknologi yang didasarkan pada
51
bahasa Java, yang dapat digunakan untuk membentuk halaman-halaman Web yang
bersifat dinamis. Teknologi ini dikembangkan oleh Sun Microsystems.
Berbeda dengan applet, suatu fitur pada bahasa Java yang memungkinkan pengembang
membuat aplikasi Web yang dieksekusi pada sisi klien, JSP menggunakan pendekatan
pemrosesan di sisi server. Pada model seperti ini, kode sumber JSP dijalankan pada
Web server. Salah satu keuntungan model seperti ini adalah memungkinkan untuk
membuat aplikasi yang independen terhadap keberadaan sistem Java di sisi klien.
Detail pemrosesan oleh JSP Servlet engine adalah sebagai berikut:
1. Melakukan pemilahan (parsing) kode JSP,
2. Membangkitkan kode sumber Servlet,
3. Mengkompilasi kode sumber Servlet menjadi sebuah kelas,
4. Membuat instan servlet,
5. Memberikan keluaran servlet ke Web server.
Pada penelitian kali ini pada kode sumber servlet disetting dalam waktu setiap satu
menit meminta data berupa tegangan dan arus yang terbaca oleh wattmeter digital dan
kemudian menampilkannya ke dalam web server dalam bentuk grafik. Sehingga data
yang muncul adalah data real time sesuai dengan permintaan client ketika ingin melihat
/ memonitor daya listrik pada beban rumah tangga.