Makalah Teknik

Seminar Nasional Pangan, Teknologi, dan Enterpreneurship “Ekspolrasi Sumberdaya Alam Hayati Indonesia Berbasis Entrepreneurship Di Era Revolusi Industri 4.0”

Makassar, 09 Februari 2019

227

Makalah Teknik



228

Aplikasi Algoritma K-Nearest Neighbor (KNN) dalam Pendekatan Diagnosis Penyakit

Paru-Paru

Olha Musa*1), A.Malik I Buna2), Marlin Lasena2), dan R. Rizal Isnanto3)

1) Dosen Jurusan Manajemen Informatika (D3) STMIK Ichsan Gorontalo Indonesia

2) Dosen Jurusan Sistem Informasi STMIK Ichsan Gorontalo Indonesia 3) Dosen Jurusan Teknik komputer Universitas Diponegoro Semarang Indonesia

ABSTRAK Paru-paru adalah organ yang sangat penting bagi manusia, sebagai bagian dari organ-organ penting, paru-paru menjadi

salah satu tolak ukur bagi manusia untuk dikatakan sehat secara fisik dalam menjalani kehidupan sehari-hari mereka

untuk melakukan aktivitas kerja. Ada 12 (dua belas) jenis penyakit paru yaitu; Pneumonia, Legionnaries, Efusi pleura,

Tuberkulosis (TB), Pneumotoraks, Asma, Obstruktif Kronis, Bronkitis Kronis, Emphysema, Penyakit Paru karena

Kondisi Lingkungan Kerja (PPOK), Silikosis, Asbestosis, jika salah satu dari mereka menyerang manusia akan

menyebabkan kekebalan menurun dan rentan terhadap penyakit lain. Dalam penelitian ini, diagnosis penyakit paru-paru

menggunakan metode K-NN dengan beberapa jenis penyakit paru-paru yang menyerang manusia dari berbagai jenis.

Penelitian ini dirancang sebagai aplikasi algoritma K-Nearest Neighbor (K-NN) pada sistem pakar untuk mendiagnosis

penyakit paru di RSUD Prof. Dr. Aloei Saboe Kota Gorontalo. Dari 12 (dua belas) jenis penyakit, ada 8 (delapan) jenis

yang saat ini menyerang masyarakat Gorontalo. Menggunakan teknologi informasi (aplikasi komputer) proses

pengambilan keputusan menjadi lebih mudah, lebih efektif dan efisien dalam memberikan pengobatan untuk pasien

dengan penyakit paru-paru yang meningkat setiap tahun. Sistem pakar terkomputerisasi menggunakan metode K-Nearest

Neighbor (K-NN) yang menghasilkan dugaan atau hasil diagnosa yang sama dengan diagnosa yang dilakukan oleh

seorang ahli (dokter) di Rumah Sakit Aloei Saboe di Kota Gorontalo.

Kata kunci : Penyakit paru-paru, K-NN, Sistem Pakar, Penerapan, Diagnosa.

PENDAHULUAN

Sebagai bagian dari organ penting, paru-paru menjadi salah satu tolok ukur bagi manusia dikatakan

sehat secara jasmani dalam menjalani kehidupannya sehari-hari untuk melakukan aktivitas kerja. Penyakit

paru-paru pada manusia adalah salah satu penyakit yang banyak terjadi pada saat sekarang ini. Dari tahun

ketahun pasien penyakit paru-paru yang semakin bertambah, dalam 3 (tiga) tahun terakhir sejak 2015 s/d

2017 penderita penyakit paru-paru pada RSUD. Prof. Dr. Aloei Saboe Kota Gorontalo dari pasien rawat jalan

berjumlah 1030 jiwa dan pasien rawat inap berjumlah 4583 jiwa, jumlah pasien yang mencapai 5613 jiwa

menjadi salah satu alasan dilakukannya penelitian ini yang nantinya akan membantu dalam mendignosa

penderita penyakit paru-paru. Ada 12 (dua belas) jenis penyakit paru-paru yang menyerang manusia pada

umumnya jika tidak bisa menjaga kesehatan dengan baik, dari 12 (dua belas) jenis penyakit tersebut ada 8

(delapan) jenis penyakit paru-paru yang saat ini sudah diderita oleh masyarakat gorontalo (RSUD. Prof. Dr.

Aloei Saboe Kota Gorontalo., 2017).

Adapun beberapa jenis penyakit paru-paru diantaranya Turberkulosisi (TBC), Asma, Bronkhitis,

pneumonia, Emfisema dan kanker paru-paru. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah K-Nearest

Neighboryang merupakan salah satu metode yang cocok digunakan dalam pengklasifikasian penyakit paru-

paru. Kelebihan KNN memiliki beberapa kelebihan yaitu bahwa tangguh terhadap training data yang noisy

dan efektif apabila data latihnya besar (Kwon, 2018).

Bentuk paling umum dari penyakit paru interstitial (ILD), adalah jenis pneumonia interstisial kronis,

progresif, dan fibrosis yang berbeda dengan penyebab yang tidak diketahui, terutama pada orang dewasa

berusia 1-3. Prognosis keseluruhan IPF tetap buruk selama beberapa tahun terakhir, dengan kelangsungan

hidup rata-rata mulai dari 3 hingga 5 tahun dan tingkat kelangsungan hidup 5 tahun mulai dari 30% hingga

50% 4,5. Tidak ada pengobatan yang terbukti selain transplantasi paru untuk IPF (Feng dkk, 2010).

Penyakit paru-paru nontuberculous mycobacteria (NTM) meningkat secara global. Meskipun

epidemiologi etiologi NTM berbeda di seluruh wilayah, Mycobacterium avium complex (MAC) adalah

penyebab utama penyakit paru-paru NTM di sebagian besar negara, termasuk Jepang daratan. Okinawa

1 Korespondensi Penulis : Olha Musa, Telp. 082310363684, Email : [email protected]

mailto:[email protected]



229

terletak di wilayah paling selatan Jepang dan merupakan satu-satunya prefektur yang dikategorikan sebagai

wilayah subtropis di Jepang, oleh karena itu kemungkinan epidemiologi etiologi penyakit paru-paru NTM

berbeda dari daratan Jepang (Cheng dkk, 2017).

Sistem pakar meniru perilaku seorang ahli dalam menangani masalah. Dalam kasus seorang pasien

yang mengunjungi dokter untuk memeriksa kesehatan seseorang yang memiliki gangguan, dokter atau ahli

kesehatan akan memeriksa dan mendiagnosa kadang-kadang pasien yang ingin mencari pengobatan terlalu

lama menunggu untuk mengetahui penyakit apa yang diderita pasien.

Penelitian ini berfokus pada Aplikasi Algoritma K-Nearest Neighbor (K-NN) dalam Sistem Pakar

untuk Mendiagnosis Penyakit Paru menurut jenisnya. Dengan tujuan penelitian untuk merancang aplikasi

penerapan algoritma K-Nearest Neighbor (KNN) pada sistem pakar diagnosa penyakit paru di RSUD. PROF.

Aloei Saboe Kota Gorontalo.

Dalam judul penelitian "Pengaruh Model Jaringan Syaraf Tiruan yang Dikombinasikan dengan Enam

Penanda Tumor dalam Diagnosis Kanker Paru". Untuk mengevaluasi potensi diagnosis model jaringan saraf

tiruan (JST) dikombinasikan dengan enam penanda tumor dalam diagnosis tambahan kanker paru, untuk

membedakan kanker paru-paru dari penyakit jinak paru, kontrol normal, dan kanker gastrointestinal. Carcino-

embryonic antigen (CEA), gastrin, neuron-spesifik enolase (NSE), asam sialic (SA), Cu / Zn, Ca diukur

dengan prosedur eksperimental yang berbeda di 117 pasien kanker paru-paru, 93 pasien penyakit paru-paru

jinak, 111 kontrol normal, 47 pasien kanker lambung, 50 pasien dengan kanker usus besar dan 50 pasien

kanker kerongkongan, 19 parameter informasi dasar yang disurvei di antara kanker paru-paru, penyakit paru

jinak dan kontrol normal, kemudian mengembangkan dan mengevaluasi model ANN untuk membedakan

kanker paru-paru (Nagano dkk, 2017)

Dalam judul penelitian "Analisis Penyakit Paru Menggunakan Algoritma K-Nearest Neighbor di

Rumah Sakit Aloei Saboe di Kota Gorontalo". Proses analisis penyakit paru-paru menggunakan algoritma

tetangga K-Nearest, diperoleh hasil prediksi yang dilakukan oleh algoritma K-Nearest Neighbor menghasilkan

akurasi yang cukup tinggi mencapai 91,90% sehingga mampu mendeteksi penyakit paru secara akurat dan

berdasarkan nilai presisi yang mencapai 86,67 %, algoritma K-Nearest Neighbor mampu mendeteksi penyakit

paru-paru dengan benar (Kwon, 2018).

Dalam judul penelitian "kerangka CBR dengan pilihan fitur berdasarkan perbaikan pada klasifikasi

subtipe kanker paru". Klasifikasi subtipe molekul adalah bidang yang menantang dalam diagnosis kanker paru.

Meskipun metode yang berbeda telah diusulkan untuk seleksi biomarker, diskriminasi yang efisien antara

adenokarsinoma dan karsinoma sel skuamosa dalam praktek klinis menghadirkan beberapa kesulitan, terutama

ketika yang terakhir dibedakan secara buruk. Ini adalah bidang yang semakin penting, karena perawatan

tertentu dan keputusan medis lainnya didasarkan pada fitur molekuler dan histologis. Kebutuhan mendesak

untuk sistem dan serangkaian biomarker yang memberikan diagnosis yang akurat (Shahraki, 2017).

Dalam judul penelitian "Peran fisiologis dan patologis dari jaringan sel limfoid bawaan di paru-paru"

Paru-paru adalah organ terbuka yang penting dan tempat utama respirasi. Banyak penyakit yang mengancam

jiwa berkembang di paru-paru, misalnya, pneumonia, asma, penyakit paru obstruktif kronik (PPOK), fibrosis

paru, dan kanker paru. Di paru-paru, imunitas bawaan berfungsi sebagai garis depan baik dalam respon anti-

iritasi dan pertahanan anti-tumor dan juga penting untuk homeostasis mukosa; dengan demikian, itu

memainkan peran penting dalam penyakit paru-paru ini. Sel-sel limfoid bawaan (ILCs), ditandai dengan kultur

jaringan yang ketat dan fungsi yang berbeda di mukosa, menarik perhatian yang meningkat pada kekebalan

bawaan (Park dkk, 2018)

Membedakan penelitian sebelumnya dengan penelitian yang dilakukan saat ini difokuskan pada

Aplikasi Algoritma K-Nearest Neighbor (K-NN) dalam sistem pakar untuk mendiagnosis penyakit paru

menurut jenisnya, yang menghasilkan praduga atau diagnosis yang sama dengan diagnosis yang dibuat oleh

seorang ahli (dokter). Dan akan dikembangkan untuk membuat perangkat lunak (sistem informasi untuk

penyakit paru-paru).

METODE

Pencarian kesamaan antara kasus baru dan kasus lama dilakukan dengan mencocokkan gejala yang

dimasukkan oleh pengguna yang disesuaikan dengan gejala di basis pengetahuan. Proses pengambilan ini akan

menggunakan metode K-Nearest Neighbor.



230

Klasifikasi CBR menggambarkan target masalah menggunakan pengalaman lama, dan menemukan

solusi dari masalah dengan mengambil kasus serupa yang disimpan dalam basis case ke masalah target di

mana basis kasus adalah spesifik basis pengetahuan dari pengalaman masa lalu. Kasusnya biasanya diambil

dengan teknik pembelajaran untuk pengklasifikasi CBR, dan teknik yang paling umum adalah K-NN (Ramos-

González, 2017).

K-Nearest Neighbor (KNN) dikenal sebagai salah satu pengklasifikasi nonparametrik yang paling

sederhana tetapi dalam pengaturan akurasi dimensi tinggi KNN dipengaruhi oleh fitur interferensi. Dalam

penelitian ini, K-Nearest Neighbor penting sebagai pendekatan baru untuk klasifikasi biner dalam masalah-

masalah berdimensi tinggi (Mariana, 2015).

Algoritma K-Nearest Neighbor (knearest neighbor atau K-NN) adalah algoritma untuk

mengelompokkan objek berdasarkan data pembelajaran yang paling dekat dengan objek. Suatu kasus khusus

di mana klasifikasi diprediksi berdasarkan data pembelajaran terdekat (dengan kata lain, k = 1) disebut

algoritma tetangga terdekat (Olha, 2015).

Tujuan dari algoritma ini adalah untuk mengklasifikasikan objek baru berdasarkan atribut dan

pelatihan sampel. Klasifikasi tidak menggunakan model apa pun untuk dicocokkan dan hanya berdasarkan

memori. Mengingat titik uji, sejumlah objek K (titik pelatihan) akan ditemukan paling dekat dengan titik uji.

Klasifikasi menggunakan suara terbanyak di antara klasifikasi objek K. Algoritma K-NN menggunakan

klasifikasi kedekatan sebagai nilai prediksi dari sampel uji baru. Tetangga dekat atau jauh biasanya dihitung

berdasarkan jarak Eucledian. Algoritma metode KNN sangat sederhana, bekerja pada jarak terpendek dari

sampel uji ke sampel pelatihan untuk menentukan KNN

Langkah-langkah Penelitian

Penelitian Penerepan Algoritma K-Nearest Neighbor (KNN) Pada Sistem Pakar Diagnosa Penyakit

Paru-Paru di RSUD. Aloei Saboe Kota Gorontalo terdapat langkah-langkah penelitian yang mengacu pada

metodologi Algoritma K-Nearest Neighbors. Langkah penerapan penyakit paru-paru dapat dilihat pada

prosedur penelitian gambar 1.

Identifikasi Masalah

Persiapan Dan Pengambilan Data

Pengolahan Pada Rapidminer

Penentuan Hasil

Penerapan Diagnosa Penyakit Paru-

Paru Denngan Metode K-NN

Gambar 1 Prosedur penelitian Penerapan Diagnosa Penyakit Paru-Paru Dengan Metode K-Nearest Neighbors

TAHAPAN PEMROSESAN DATA

Rapid Miner

Rapid Miner (YALE) adalah perangkat lunak open source untuk penemuan pengetahuan dan data

mining. RapidMiner memiliki sekitar 400 prosedur (operator) data mining, termasuk operator untuk input,

output, preprocessing data. Rapid Miner merupakan software untuk pengolahan data mining. Rapid Miner

Sebuah lingkungan untuk machine learning, data mining, text mining dan predictive analytics. Machine

learning Algoritma di mana perilaku komputer ber-evolusi berdasarkan data empiris, seperti sensor atau

database. Data mining Proses mengekstrak pola-pola dari data set yang besar dengan mengombinasikan

metode statistika, kecerdasan buatan dan database. Rapid Miner Text mining Mirip dengan analisis teks,

proses mendapatkan informasi berkualitas tinggi dari teks. Analisis prediktif Teknik statistik yang

menganalisis fakta sekarang dan masa lalu untuk memprediksi kejadian di masa depan (Olha, 2017).



231

Dari pemodelan pengumpulan data sampel di atas, nilai K = 1 telah diperoleh, sehingga dapatkan

klasifikasi KNN sebagai berikut:

Pada saat ini kita dapat melihat terdapat 103 data examples dengan di temukan sebanyak 23

dimensions data yang mengikuti class dari beberapa penyakit paru-paru.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Luaran yang Dicapai

Hasil dari penelitian ini memperoleh luaran yang di capai sebagai berikut :

Apply Model Data

Terlihat dari model data hasil diagnosa terhadap (data uji) sebanyak 30 row dan di prediksikan dengan

data sampel yang telah terapkan algoritma KNN sebanyak 103 row, maka hasil prediksi tersebut terdapat 1

data yang salah dan sisanya hasil prediksinya benar. Menerapkan Model Data dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Apply Model Data

Apply Model Statistik

Tabel ini menampilkan rata-rata jumlah data prediksi setiap penyakit dari data uji. Menerapkan model

data statistik apat dilihat pada tabel 3.2 Tabel 2. Apply Model Statistik



232

Apply Model Chart

Hasil chart menggunakan model chart style Scatter dengan x-Axis adalah prediksi penyakit dan y-

Axis merupakan data uji yang akan dimasukkan. Menerapkan model data Chart dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Apply Model Chart

PEMBAHASAN

Performance Accuracy

Performance accuracy yang di dapat dari data uji adalah sebesar 96.97% dari jumlah data 30 row.

Akurasi kinerja dapat dilihat dalam Tabel 3.

Tabel 3. Performance Accuracy

Performance Clasification Error

Performance Clasification Error yang di dapat dimana kesalahan ada pada prediksi Pneumonia yang

seharusnya penyakit tersebut adalah Tuberkulosis, sehingga tingkat akurasi berkurang sebesar 3.33%. Contoh

tampilan kesalahan klasifikasi kinerja dapat dilihat dalam tabel 4.



233

Tabel 4. Performance Clasification Error

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian pada prediksi penyakit paru-paru menggunakan algoritma K-Nearest

Neighbors, diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil prediksi yang dilakukan oleh algoritma K-Nearest Neighbors menghasilkan akurasi yang cukup

tinggi mencapai 96.97% dengan demikian mampu mendeteksi penyakit penyakit paru-paru secara

akurat.

2. Berdasarkan dari nilai preformance clasification error yang hanya 3.33%, algoritma K-Nearest

Neighbor sedikit kemungkinan kesalahan data.

Maka dari hasil yang di capai tersebut sebaiknya penelitian ini di lanjutkan pada tahap perancangan

interface dalam bentuk software yang di desain sesuai pemodelan Algoritma K-Nearest Neighbors

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses

penulisan laporan ini, terkhusus Bapak Direktur Jendral Penguatan Riset dan Pengembangan yang telah sudi

memberikan Hibah Penelitian Kerjasama Perguruan Tinggi (PKPT) hingga penelitian ini bisa terlaksanakan

dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA Kwon, A,M. 2018. A Rank Weighted Classification for Plasma Proteomic Profiles Based on Case-Based Reasoning.

BMC Med. Inform. Decis. Mak., vol. 18, no. 1, pp. 1–10.

Feng, F., Wu, Y., and Nie, G. 2012. The Effect of Artificial Neural Network Model Combined with Six Tumor Markers

in Auxiliary Diagnosis of Lung Cancer. pp. 2973–2980.

Cheng, H., Jin,C., J. Wu, S. Zhu, Y. J. Liu, and J. Chen. 2017. Erratum to: Guards at the gate: physiological and

pathological roles of tissue-resident innate lymphoid cells in the lung (Protein & Cell, (2017), 8, 12, (878-895),

10.1007/s13238-017-0379-5). Protein Cell, vol. 8, no. 12, p. 932.

Nagano, H., T. Kinjo, Y. Nei, S. Yamashiro, J. Fujita, and T. Kishaba. 2017. Causative species of nontuberculous

mycobacterial lung disease and comparative investigation on clinical features of Mycobacterium abscessus

complex disease : A retrospective analysis for two major hospitals in a subtropical region of Japan. pp. 1–12.

Shahraki, H.R., Pourahmad, S., and Zare,N. 2017. Important Neighbors : A Novel Approach to Binary Classification in

High Dimensional Data. vol. 20.

Park,J., Jung, J., S. H. Yoon, J. M. Goo, H. Hong, and J. Yoon. 2018. Inspiratory Lung Expansion in Patients with

Interstitial Lung Disease : CT Histogram Analyses. Sci. Rep., no. October, pp. 1-13.

Ramos-González, J., D. López-Sánchez, J. A. Castellanos-Garzón, J. F. de Paz, and J. M. Corchado. 2017. A CBR

framework with gradient boosting based feature selection for lung cancer subtype classification. Comput. Biol.

Med., vol. 86, pp. 98–106.

Mariana, N., Redjeki, R.S., Razaq, J.A. 2015. Penerapan Algoritma K-NN ( nearest Neighbor) Untuk Deteksi Penyakit

(KANKER SERVIKS),” vol. 7, no. 1, pp. 26–34.



234

Olha M, 2015. Sistem Informasi Pemetaan Pendidikan Menggunakan Algoritma Data Mining. vol. 01, pp. 26–32.

Olha, M. 2017. Analisis Penyakit Paru-Paru Menggunakan Algoritma. vol. 9, pp. 348–352.



235

Resistance of Underground Mine Shotcrete Method: A Case Study of

PT.Freeport-McMoran Indonesia Tembagapura Papua

Malik*1) dan Andi Ernie Zaenab Musa2)

1)University of Cokroaminoto Makassar (UCM)

2) Maritime Polytechnic of AMI Makassar

PT. Freeport-McMoran Indonesia Tembagapura Papua

ABSTRACT

Underground mine systems have a very large risk, one of which is the resistance of permanently engineered shotcrete

methods. Shotcrete method is a method of quality control as a reference for using a mixture of cement, water, sand and

aggregate by spraying using a tool. Quality control produced by shotcrete is expected to provide quality according to the

standards of PT. Freeport Indonesia. For this reason, there is a need for resistance to the quality control method to

determine the success of using shotcrete in PT Freeport Indonesia. PT. Freeport Indonesia has a standard, namely quality

control in accordance with JSA and SOP. Likewise, the final strength of 30 MPa within a maximum of 28 days must go

through the slum test of concrete material for the resistance of a shotcrete method obtained by Cement: Water: Sand:

Gravel 1: 0.615: 1.178: 2.372. currently, a condition indicates that there are some divergences that occur so that the value

of shotcrete quality control is not achieved optimally. There are also many shotcrete conditions that are damaged after

being sprayed. In general, this condition occurs because of work that is not in accordance with the established procedures,

both for the mixing and spraying process. So that supervision needs to be done on the two things.

Keywords: Shotcrete work, Permanent concrete engineering

INTRODUCTION

Background PT. Freeport Indonesia is a company that produce copper ore and gold in Indonesia located in

Tembagapura, Mimika district, Papua province. The mining system is divided into 2 (two), namely Open Pit

Mine and Underground Mine systems. Mining of PT. Freeport Indonesia is located in Grasberg to Amamapare

port, which is approximately 125 km long.

The shotcrete method is the application of a concrete dry spray machine found in the United States by

Carl Ethan Akeley (1907-2013), in each year 70% for underground mining, 30% for civilian with an average

of 800.000 m³ then developing with various methods and applications just like now, shotcrete has many

specifications and resistance of use method, according to the needs of the work location, time and duration,

and other factors. Basically, shotcrete has 2 methods of mixing and using tools namely dry-mix shotcrete and

wet-mix shotcrete.

Problem Formulation

The problems that will be studied in this research can be formulated as follows:

1. How quality control is produced by the resistance of shotcrete method for underground work in PT.

Freeport Indonesia.

2. What the implementing system for resistance of shotcrete method existent in accordance with the

provisions or technical specification?

3. How far the success rate for resistance application of shotcrete method in PT. Freeport Indonesia

Tembagapura Papua.

Purpose and Objective

Purpose

This research is intended to do resistance of shotcrete method reviewed from the quality control

aspect. The type of tool used in shotcrete work, method and type of material uses in shotcrete work for

underground mine.

1Korespondensi Penulis : Abdul Malik, Telp. 081242000041, Email: [email protected]




236

Objective

The objective of research was to determine the quality control produced by shotcrete, to determine the

implementing system for resistance of shotcrete method existent in accordance with the provision or technical

specification and quality control and to determine the success rate for resistance application of shotcrete

method in PT. Freeport Indonesia.

Limitation of Problem The limitation of problem is the resistance of underground mine shotcrete method as a case study of

PT. Freeport Indonesia related to shotcrete work reviewed from quality control to interrelate with work matters

and mixed materials between cement, water, sand and aggregate as it affects the quality control of shotcrete

which will be used for supporting permanently but it is not included in the discussion: Rock Bolt, Welded

Mesh, Were Mesh, Threadbars, Steel Sets, stability, texture, strength, porosity, groundwater, mechanical

aspects of rock, and load aspect due to the blasting and finally it is not reviewed as detailed as the application

of shotcrete.

METHOD OF RESEARCH

Method

The sequence of research work is as follows:

Literature study

Literature studies are carried out by collecting and studying library materials that will support research.

Field observation

It is classified into 2 (two) types of data, namely:

1. Primary data (field observations):

a) Mixing process until shotcrete placement on site

b) Thickness data of shotcrete

c) Strength value of shotcrete

2. Secondary data:

a) Shotcrete data

b) Geological map data

3. Collection data on quality control material and shotcrete specifications

4. Other secondary data, namely map of underground mine shotcrete, drift standard design pattern of PT.

Freeport Indonesia Tembagapura Papua.

5. Processing data

Data is a basis for conducting analysis. Data analysis is a work that must be done in the process of

achieving goals.

6. Discussion of the problem

In the discussion, an evaluation of the use of shotcrete and quality control was based on data obtained

from literature studies, field data, to be discussed so that problems were solved.

Tools and Material

Tools

The work equipment needed for shotcrete includes: Jagon Maxi jek and mix truck shotcrete machine,

in this research using a spraying machine. Compressor with working pressure 7 bar and minimum capacity of

250 cfm. Electricity source or generator, water pump with working pressure 2-5 bar and capacity of

501/minute.

Material

Shotcrete work that is applied for quality control requires consistent material and good mixing. For

this reason, usually use ready pack Shotpach 20 S ex BASF or site mix. The basic material of shotcrete site

mix consists of:

a) Cement

b) Sand

c) Water



237

d) Chemical materials

e) Other Forming materials

Additional material on shotcrete is used to change the binding time and fluidity. The additional material is:

a) Fly ash

b) Accelerator

c) Water reducers (plasticizers and superplasticizers)

d) Microscopy (silica fume)

e) Hydration control

f) Fiber

There are two ways or methods in using shotcrete, namely:

Dry mix is a way in which dry aggregates are mixed with cement and then flowed through the hose at

a constant speed to the nozzle. Accelerator is flour powder, does not use a liquid accelerator. The accelerator

is mixed with water when it is supplied to the nozzle. Figure 3.1 shows the dry mix shotcrete method.

Advantages of this method are:

a) Light equipment, production can be stopped immediately without causing loss of material.

b) Easy to clean.

c) It is possible if the transportation activities used are quite long or the elevation difference is quite high.

Disadvantages of this method are:

a) Required high pressure air.

b) High rebound factor, especially if using fiber

c) Low capacity

d) Many produce dust, so that it is bad for health

Figure 1. Dry mix shotcrete

Wet mix is a way in which water, aggregate and cement that has been graded are mixed and flowed

through a hose to a tube to be pumped mechanically through a nozzle on the surface of the rock. Accelerator

is added when the mixture is supplied to the tube. The advantage of this method is that the cement water ratio

(w/c ratio) can be tightly controlled. Figure 3.1 shows the wet mix shotcrete method.

Figure 2. Wet mix shotcrete

Location of Research

It located at PT. Freeport Indonesia Tembagapura Papua, it is intended to study technical evaluation

aspect.



238

Figure 3. Map of operational location at PT. Freeport Indonesia (UG Mine Geology, 2018)

Steps of Research

The steps taken in this research are: Collection of data, among others:

a) General data on location, topography, geology and shotcrete system.

b) Collection of data (such as Jv, Jr, Ja, Jw, SRF)

c) Value of square test (Uniaxial compressive strength)

d) Mix material composition of shotcrete (mix design)

e) Mixing process until shotcrete placement on site

f) Data processing from the data collected, then calculated using existing formulas.

Data analysis and result evaluation of data processing and providing alternative system to be improved

that already exist.

RESULT AND DISCUSSION

Shotcrete Evaluation

Shotcrete evaluation is done to determine the quality control of shotcrete and to analyze the use of

material to be used and how much the type of product material to be used. In technical evaluation of shotcrete

will be studied the quality control in using or shotcrete will experience deformation caused by the natural

factor.

Material and Equipment

Material

Mix design by DEO method

In mixing, it is conducted in accordance with DOE method in five steps, as follows:

1. Step (I). Determine water/cement ratio required for strength

2. Step (II). Determine water content required for workability

3. Step (III). Determine cement content required

4. Step (IV). Determine amount aggregate content

5. Step (V). Determine fine aggregate content

Comparison data

1) Concrete Grade C30 Mpa

a) Mix design

Slump 12.5 ± 2.5 cm

W/C ratio 0.45

b) Material (1 M³)

Cement weight 350 kg volume 0.111 m³

Sand weight 1000 kg volume 0.385 m³

Gravel weight 720 kg volume 0.277 m³

Air (water) weight 160.0 lts volume 0.160 m³

c) Additional material

Mineral



239

Silica fume 0 kg

Steel fiber 0 kg

Plastic fiber 0 kg

Chemical

Rheobuld 1000 weight 3000 ml volume 0.003 m³

Delvocrete weight 650 ml volume 0.001 m³

d) Air content weight 1% volume 0.010 m³

e) Yield weight 2234 kg volume 0.946 m³

f) S/A ratio 58%

Equipment

Equipment used for shotcrete work i.e jacon maxijet and mixing truck machine shotcrete.

Mix-shotcrete Process

The mixing process is done at maxcrete truck located in the batch plant. Shotcrete is then poured into

a truck that will transport shotcrete to the field. The types of trucks are: Jacon with a capacity of 5 m3, Getman

with a capacity of 4 m3, and Mixer 6 m3 (Figure L-21). It can be concluded that the determinants of shotcrete

strength obtained is not only the ratio of cement and water, but also influenced by the size of the sand and the

dose of the accelerator used.

1. Viscosity shotcrete

2. Shotcrete placement

3. Plain shotcrete

4. Permanent shotcrete

Roboshot that is not ready to operate when the mixer truck is in the location of spraying. Spraying

distance of nozzle to the drift wall is less than 1-2 m. The way to spray that is not according to the procedure,

which is not rotating or circular, angle of slope of the nozzle towards the rock to be shotcrete is not 90o (See

appendix 20). Shotcrete is too thick, mixing procedure for adding water in the field, so the mix design changes.

Accelerator is used little or no according to the dosage, so that the shotcrete material when sprayed long

hardens.

The way of spraying is circular with an angle of the nozzle towards the rock to be shotcrete is

approximately 90o.

1) The thickness of shotcrete that is sprayed must be in accordance with the recommendations

2) Spraying must be coated, not too thick

3) Mixing procedure

4) The mixture of water and cement must be in accordance with mix design

5) Size of accelerator used must be according to recommendations

6) Besides fall out and rebound, the hollow shotcrete conditions or cracks that occur can be caused

because the hydration process does not take place properly.

Mix design result 30 MPa

Plan a concrete mixture for C 30 MPa at 28 days with data:

1) Coarse aggregate : gravel

2) Fine aggregate : sand

3) Maximum aggregate diameter : 20 mm

4) Quality of cement : type I

5) Structure to be created : Shotcrete

6) Circumstances : Dry/wet

7) The results of study : (See table)

8) Known aggregate sieving analysis as follows:

Calculate the materials needed for 1 m3 of concrete mixture.

Solutions:

As above, the following obtained:

Concrete that enters the ground, undergoes a wet-dry state alternately, according to table 3 obtained:

The maximum cement water factor = 0.55



240

Total minimum cement per m3 of concrete = 325 kg

Table-3

The selection of standard deviation = 7 MPa, which was obtained from the previous experiment at

underground construction which was same as method and material. The selection of slump: according to table

7 for not-reinforced structural elements, caisson and underground structures, slumps were taken between a

minimum of 2.5 to a maximum of 9 mm, so that the values of the slump were measured: 30-60 mm.

1. Added value of compressive strength = 1,64x7=11,48MPa

2. fcr = 30 + 11.48 = 41.48 MPa

3. Type of cement = type 1

4. Type of aggregate, known:

5. Fine aggregate (sand)

6. Coarse aggregate (gravel)

7. Factor of free cement water

As table 2 known that for coarse aggregate (gravel) and cement type I with a type of test material is

cylinder, then the compressive strength in 28 days as expected with a factor of cement water is 370 kg/m2 (=

37 N/mm2). Relationship of compressive strength and cement water factor (fas) (test material is cylinder with

150 mm in diameter, 300 mm in height)

Graph 1.

This price is used to create a curve that must be followed as the figure in order to find a factor of

cement water for constructed concrete as follows:

a. On table 2, we obtain the estimation of compressive strength for cylinder test material is: 37 MPa.

b. See graph 2 for cylinder test material or graph 2 for cube test material.

c. Draw perpendicular line upward through a factor of cement water 0.5 to intersect coordinate of

compressive strength as point (a) above, so that obtained coordinate (fas, f’cr) = (0.5,37).

d. Draw curve line through coordinate to form proportional curve toward curve downward or upward.

e. Draw horizontal line through compressive strength fcr (41.48 MPa) to intersect new curve as

determined on point (d) above.

f. Draw perpendicular line downward from the intersection to obtain a price of cement water factor:

0.454.

1. Maximum cement-water factor, in this case determined 0.55 as in table 3. If cement-water factor

obtained as in point above is not equal to the maximum cement-water factor, then get smaller cement-

water factor.

2. Determine slump a high of: 30-600 (as in table 7). Table 7 for determine value of slump.

3. Size of maximum aggregate is 20 mm (seen from the size of maximum grain in its gradation analysis).

4. Free water content

To get a value of free water content, check table 6 as made for natural combined aggregate such as

gravel. For combined aggregates i.e natural sand and gravel, the free water content must be calculated between

180-210 kg/m3 (if a value of slump is between 30-60mm and size of maximum aggregate is 20 mm), use the

formula:



241

Table. 6 Estimation of water used per concrete cubic meter

Maximum Aggregate Size

(mm) Type of Rock

Slump(mm)

0-10 10-30 30-60 60-180

10 mm

10

Natural 150 180 205 225

Gravel 180 205 230 250

20 mm

20

Natural 135 160 180 195

Gravel 170 190 210 225

30 mm

40

Natural 115 140 160 175

Gravel 155 175 190 205

1. Content of cement: 194/0.454 = 425.844 kg/m3

2. Maximum cement content: not determined, so it can be ignored

3. Minimum cement content: set at 325 kg/m3 (based on table 3)

4. If the cement content obtained from calculation 12 has not yet reached the minimum requirements,

this minimum price must be used and the new cement water factor needs to be adjusted.

5. Adjusted cement-water factor: in this case it can be ignored because the minimum cement content

requirements have been met.

6. Fine aggregate grain arrangement: from the analysis of the sieve it can be found that the sand is in

zone 2.

7. Percentage of sand aggregate (finer material than 4.8 mm): it is achieved in figures 13-15 or graph 14

for maximum aggregate grain size group 20 mm in a value of slump 30-60 mm and a value of cement

water factor is 0.454.

For fine aggregates (sand) which are included in the arrangement of grain No.2, prices are obtained

between 33-41. The value used can be taken between these two values (usually the average value). In this case

taken a value of 35% . Graph 14. Percentage of sand on total aggregate content that are recommended for

shotcrete for a maximum grain size of 20 mm.

1. Relative specific gravity of aggregate: this is a combined aggregate specific gravity, the combination of

fine and coarse aggregates for portal.

BJ fine aggregate = 2.558

BJ coarse aggregate = 2.623

BJ fine and coarse combined aggregate = (0.35 x 2.558) + (0.55 x 2.623) = 2.338

2. Specific gravity of shotcrete concrete: obtained from graph 16 with a portal making a new linear graph

that corresponds to the combined aggregate specific gravity is 2.338. This new graph intersection

corresponds to a perpendicular line that shows the free water content (in this case 194 kg/m3). It shows a

value of specific gravity of portal concrete, it obtains 2220 kg/m3.

Graph 2. Relationship of water content, combined aggregate specific gravity and content weight of underground



242

3. The combined aggregate content is shotcrete specific gravity minus amount of cement-water content =

2220 - 194 – 425.844 = 1600.156 kg/m3

4. Fine aggregate content = 0.35 x 1600.156 = 560.055 kg/m3

5. Coarse aggregate content = 1600.156 – 560.055 = 1040.101 kg/m3

Theoretical requirement for cement = 425.844

Theoretical requirement for water = 194.000

Theoretical requirement for sand = 560.055

Theoretical requirement for gravel = 1040.101

The ratio of theoretical proportions (in weight) = cement: water: sand: gravel

1.000: 0.456: 1.315: 2.442.

Actual requirement for cement = 425.844

Actual requirement for water = 196.321

Actual requirement for sand = 557.734

Actual requirement for gravel = 1040.101

Ratio of actual proportion (in weight) = cement: water: sand: gravel

1.000: 0.461: 1.309: 2.442

Ratio of actual proportion (in volume) = cement: water: sand: gravel

1.000: 0.646: 1.180: 2.346

Calculation of requirement for test mixture:

- Semen = 0.05 x 349 = 17.45kg

- Water = 0.05 x 205 = 10.25kg

- Sand = 0.05 x 715 = 35.75kg

- Gravel = 0.05 x 1073 = 53.65kg

The ideal condition of shotcrete aggregate is surface dry saturation condition (ssd), in which the actual

aggregate conditions is usually do not meet these requirements. Therefore, the theoretical combination

must be corrected for rock/soil base resorption, water content and temperature set to the conditions of the

area and before doing shotcrete work.

The amount of water that comes out from inside:

- Gravel = (2.765 - 1.700) / 100 x 1040 = 11.076kg

While, the water requirements needed by sand to meet its absorption capacity:

- Sand = (3.093 – 2.354) / 100 x 560 = 4.138 kg

Thus, the arrangement of actual mixture for each m3 of concrete:

- Cement = 426 kg

- Sand = 560 – 4.138 = 1040 + 1.076 = 555.862 kg

- Gravel = 194 + 4.138 – 11.076 = 1051.076 kg = 187.062 kg

- Water

Check the amount of mixture in weight:

Before correction = After correction

426 + 194 + 560 + 1040 = 426 + 187 + 556 + 1051

2220 = 2220

Calculation of shotcrete mixtures in volume:

- Cement volume = weight/weight of cement volume = 426/1400 = 0.304

- Sand volume = 556 / 1554.692 = 0.358

- Gravel volume = 1051 / 1458.155 = 0.721

- Water volume = 187/1000 = 0.187

So that the ratio/proportion of mixture in volume:

Cement : Water : Sand : Gravel

1 : 0.615 : 1.178 : 2.372

Description of mixture ratio in volume

Cement-water factor is a comparison between specific gravity and weight in shotcrete mixture. In

general, it is known that the higher of FAS value, the lower of quality/shotcrete strength. But, the lower FAS



243

value can reduce the workability of the shotcrete itself but it is also influenced by the size of sand and more

accelerator used.

CONCLUSION AND RECOMMENDATION

Conclusion

1. Mixture ratio in volume: Cement: Water: Sand: Gravel = 1: 0,615: 1,178: 2,372.

2. Cement-water factor is a ratio between water and cement weight in a shotcrete mixture. In general, it is

known that the higher of FAS value, the lower of quality/strength of shotcrete. But, the lower FAS value

can reduce the workability of the shotcrete itself but it is also influenced by the size of sand and more

accelerator used.

Recommendation

1. To achieve a desired quality control from the use of shotcrete, it is cannot be separated from mixing

and spraying procedures. Therefore, supervision needs to be facilitated.

2. Application of mixing procedures and shotcrete spraying should be prioritized for safety in accordance

with SMK3, JSA and SOP.

REFERENCES Kurt Zeidler, Johannes. 2017. Fiber reinforced Shotcrete for Tunnel Lining.

Robert Bertuzzi and PhilipJ N Pells. 2016. Design of rock bolt and shotcrete support of tunnel roofs in Sydney sandstone.

Jeong SooKim, Moon KyumKim, and HanKyuYoo. 2014. Nonlinear Finite Element Analysis of Shotcrete Lining Rein

for cedwith Steel Fibre and Steel Sets’shotcrete

Morrison, Wes. 2012. The Science of Shotcrete Presentation. BASF

The Aberdeen Group. 1970. “Mix Design Hints for Shotcrete”

B.Seymour, L.Martin,C. Clark, M.StepanandR. Jacksha dan R. Pakalnis, M.RoworthandC. Caceres. 2012. As

hotcrete adhesion test system for mining applications’Sebuah sistem uji adhesi shotcrete

Behdere eneO-raieea-mMainriz,aBm.Ani, MahdiTavassoli, Kazem Oraee. 2011. Designing ShotcreteAs Primary Support in Tunnels.

Vahed Ghiasiand Husaini Omar. 2010. Analysis of Shotcrete Lining of UndergroundTunnels. Analisis Lining shotcrete

Bieniawski, Z.T., .2010. EngineringRock Mass Classification, A Complete Manual for Engineers and Geologist ini

Mining, Civil and Petroleum engineering, John Wiley & Sons, Canada.

Biron Cemal, Ergin Arioglu.1982, Desaign Support in Mines, John Wiley & Sons, Canada.

Hoek E. 1995. Support of Underground Excavation in Hard Rock, AA. Balkema, Rotterdam.

Koehler Stout. 1989. Mining Method and Equipment, E & MJ. Mining Information Services, Maclean Publishing

Company, Chicago, USA.

Kresno. 1998. Metode Tambang Bawah Tanah, Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknologi Mineral Universitas

Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta.

Leonard Koel. 1997. ConcreteFormwork 2nd Edition, American Technical Publisher inc, USA.

Made Astawa Rai.1988. Mekanika Batuan, Laboratorium Geoteknik, Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Roads and Traffic Authority. 2005. Shotcrete Design Guidelines (The Guidelines to avoid, minimize, and improve the

appearance of shotcrete.

Wyllie, Duncan C and Christopher W Mah. 2004. Rock Slope Engineering Civil and Mining 4th Edition. New York :

Spon Press

Sudaryanto, Priyo Widodo.(2000). Penuntun Praktek Tambang Bawah Tanah, Jurusan Teknik Pertambangan UPN

“Vteran” Yogyakarta, Yogyakarta.

Villaescusa. E and C.r. Windsor. 1999. Rock Support and Reinforcement Practice Mining, AA. Balkema, Rotterdam



244

The Role of Complex Organic Acids: Ferric Oxalate Dihydrate For Biodesulfurization

of Organic Sulfur In Coal From Tondongkura, South Sulawesi, Indonesia, Using

Multi-Stage Bioprocess Treatments

Yustin Paisal*1), Siti Khodijah Chaerun2), dan Malik³)

1) Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar, 2)Institut Teknologi Bandung, Indonesia

³) Universitas Cokroaminoto Makassar

ABSTRACT The oxalic acid hydrate has an affinity for metals more than 10000 times stronger than sulfuric acid. Therefore, through

biodesulfurization research organic sulfur in coal with a multi-stage biopocess treatments method was tried to use it. The

experimental design was carried out with 4 groups of experiments which essentially compared the approaches: Aerobic

biookidation, column bioflotation, and non-photosynthetic anaerobic biooksidation between the treatment group and the

control group after the addition of Bioreaegn PST2015-I. The analysis method uses chemical analysis instruments: FTIR,

XRD, SEM, HPLC, and TEM-Difraction. The experimental results show that there is a positive role for complex organic

oxalic acid hydrates which form ferric oxalate dihydrate on the surface of fine coal grains so that it is biomodifikator.

Likewise, the advanced process at the anaerobic-non-photosynthetic biooksidation stage shows that both the floating

fraction, and the sinking fraction have a tendency to decrease more than 10 types of organic sulfur eliminated from

Tondongkura Coal very significantly by more than 70%.

Keywords: ferric oxalate dihydrate, multi-stage bioprocess treatments, elimination of organic sulfur, bioreagen

PST2015-1.

INTRODUCTION

Organic sulfur is very different from its presence with pyritic sulfur and sulfur sulfate in coal, because

organic sulfur is covalently bound between carbon and sulfur in coal macromolecules while pyritic sulfur and

sulfur sulfate are one of the matrices in coal (Chou, 2012; Rossi, 2014). Some examples of organic sulfur in

coal from Tondongkura, Indonesia, such as in aliphatic mercaptan functional groups, aliphatic sulfite, aliphatic

thioether (disulfide), methyl mercapto, and thiophene (Yustin Paisal, 2016). The characteristics of coal like

this make various types of organic sulfur difficult to eliminate by conventional handling of the process. In the

findings of the process model it is recommended to try out using a multi-stage bioprocess method which

considers factors: the density of each coal constituent, the distribution of organic sulfur in the coal compiler

functional groups and the use of Pseudoclavibacter sp. strains of SKC / XLW-1 and organic acids of metabolite

products which are thought to be associated with these functional groups (Yustin Paisal, 2015a, 2016b; Ismi

Handayani et al., 2017a, 2017b). Based on these characteristics, it is necessary to explore specifically the

characteristic aspects of organic sulfur in coal maceral including through functional group analysis containing

various forms of organic sulfur and its distribution to determine how to select specific and appropriate methods

so that organic sulfur in coal can be eliminated.

The need for coal in the country increases every year, both in the PLTU and in the metallurgical

industry. In 2009 alone it had reached 259 million tons and for domestic purposes it was only around 22% or

56 million tons and in 2014 alone had reached 95.5 million tons or an increase of about 71% in the five year

period (ESDM, 2014). However, the sulfur problem remains one of the main obstacles in the use of coal. As

is well known, that has been known for several ways in reducing sulfur content in coal. In general, only pyritic

sulfur and sulfate can be significantly reduced and organic sulfur does not show significant changes. In

accordance with this phenomenon, the search for alternatives to handling sulfur in coal is still an urgent matter

to examine.

At least more than five decades of classical biodesulfurization research has become a familiar thing

in coal washing operations. About two decades ago, Dogan et al. (1986) has carried out comprehensive

biodesulfurization research using four methods: (1) bacterial leaching, (2) bacterial conditioning and rougher

flotation, (3) bacterial conditioning and rougher flotation (without bacteria), and (4) bacterial conditioning

1 Korespondensi penulis : Yustin Paisal, Email: [email protected]



245

rougher flotation and twice cleaning. In the study, there were three coal samples studied which came from

different places, namely Erzurum-Askale Coal, Gediz Coal, and Coal Bolu. In the end, the results of research

conducted by Dogan et al. (1986) gave an important confirmation about the 10-day bacterial leaching method

to obtain 100% net coal acquisition, but the calorific value decreased, while bacterial conditioning then

continued with the rougher flotation stage at pH 9, net coal acquisition only ranged 78 - 79.94 %, but the

calorific value is higher up to 6361 - 6732 kcal / kg. In addition, the elimination rate of sulfur varies from

54.73% to 78% while the elimination rate of organic sulfur is not analyzed.

After Dogan et al. (1986) a lot of research has been carried out by other researchers in the

biodesulfurization scope of coal, but generally uses the shaking method and / or process column and is less

knowledgeable about the aspects of mechanical effects and intrinsic effects of bacteria such as organic acids

and coal used for the elimination characteristics of various types of sulfur organic. Therefore, in contrast to

the various researches, in this research, the approach is carried out by emphasizing treatment aspects through

factorial analysis and variance based on variations in methods: biooksidation, biomodification, column

flotation, and / or further biookidation which are introduced in multi bioprocess terms stage with the main

emphasis on the effects of product metabolites, not only the effects of EPS, but also the effects of organic

acids. The essence of the difference is that after the bioleaching stage (here is biooksidation) then a bacterial

conditioning stage is then carried out and flotation of the column without pH regulation directly and without

continuous stirring and without shaking in the biooksidation and biomodification stages. After column

flotation, alternatively, anaerobic-non-photosynthesis biooksidation is carried out through anaerobic (natural

process) immersion process by regulating high organic acids and low organic acids in a bacterial fermentation

product using sterile and non-sterile organic material (PST bioreagen 2015-1). Likewise, the effect on the

elimination rate of organic sulfur will confirm the relevance of the rate of elimination of pyritic sulfur.

In this approach, it begins with a specific explanation of the characteristics of sulfur in coal and

bioprocess characteristics naturally and engineered with a variety of comprehensive analytical approaches,

both sulfur analysis and surface analysis: FTIR, XRD, SEM, TEM, BET and HPLC analysis according to the

purpose desired and other analysis needed.

In accordance with the background above, there are at least three fundamental things to be explored

in depth, namely: 1). Analyzing the characteristics of organic sulfur & rare metal content in coal; 2). Analyze

the characteristics of extracellular polymeric substances (EPS) and organic acids that can be produced by

bacteria; 3) Analyze the ability of bacteria and their metabolic products: EPS & organic acids to eliminate

organic sulfur & rare metal content.

METHOD

Coal samples come from Tondongkura with grain size distributions -150 + 200, -200 + 325, and -325 + 400

mesh in percent fractions 34.86%, 30.03%, 26.21% and 3.9 %. The batch of organic sulfur content in Lignite

samples was 1.74% and the average vitrinite reflectance was 0.31. Maseral analysis results showed that nodule

and globular pyrite (volume 12%) were abundant in desmocollinitesubregers (24.4%) of vitrinitemaceral

(60%) and maceralsemifucite (0.4%), sclerotinite( 8.6%), and in the capital per hour (2.0) of inertinitemaceral

(11%). The bacteria used are pseudoclavibactersp strain skc-1, a gram-positive, aerobic, non-motile, rod-

shaped bacteria with a length of 0.3-3.0 μm and cell widths ranging from 0.1 to 1.1 μm with the womb guanine

and cytosine reach 62-68 mol% and the sugar composition in the bacterial cell wall consists of rhamnose

(surfactant), glucose (carbohydrate) and 6-Deoxytalose (enzyme). This bacterium has a characteristic

characteristic that can produce biosurfactant quickly if sulfur is added to its growth medium [Chaerun, S.K.,

2012]. Besides that, PST2015-1 bioreagen was made from a bacterial and organic material consortium. The

desulfurization process is carried out by a multi-stage bioprocess treatments method with a natural process

approach, which is not done by pH regulation but by bioreagen regulation. Likewise, the application of aerobic

biooksidation, column bioflotation, and advanced biooksidation (non-photosynthetic anaerobic biooksidation)

[YustinPaisal, 2016]. The overall data is not displayed because of the need for a patent.

RESULTS AND DISCUSSION

Mineralogy Characteristics of Coal Surface with XRD Analysis Method



246

Based on the results of XRD analysis on a limited sample according to Figure 1, it has been identified

that there are differences in minerals on the amorphous structure of coal without and with certain treatment

with column bioflotation using organic acids. Oxides and sulphides containing rare metals identified before

treatment were cobalt, vanadium and molybdenum. After treatment with multi-stage bioprocess samples, the

dominant analysis of silica (nitrogen oxide) in the product of floating fractions and pyrite and a significant

amount of coal ash were eliminated. The results of the BMT approach allow in addition to the separation of

coal from various forms of sulfur and ash, also specifically separating clean coal products from floating

fractions with dirty coal products from sinking fractions which predominantly contain high levels of sulfur,

oxide and sulfide minerals containing metals, and rare metals. The identification of complex organic acids -

metals and non-metals such as iron oxalate hydrate [Fe (C2O4) (H2O) 2] and sodium formiat [Na (HCOO)]

on the maceral active surface of coal - facilitated by EPS micro-nano biofilms, micro- pit, and

Pseudoclavibacter sp. bacteria. SKC / XLW-1 producing EPS & essential organic acid strains (according to

SEM & XRD analysis) - each of the precipitated and floating products shows that this phenomenon can have

an effect on eliminating sulfur, especially fluctuating organic sulfur, reduced or increased according to the

results of analysis FTIR. Therefore, if a number of sulfide minerals are eliminated, it is likely that organic

sulfur will also be eliminated artificially. Conversely, if a number of sulfide minerals are less eliminated, then

organic sulfur oriented on the surface of the coal-sulfide mineral will also be artificially eliminated. This

indicator can be seen from the results of factorial analysis and variance in a separate chapter.

Figure 1. Pattern of Intensity Spectrum from XRD analysis between coal before column bioflotation treatment (B0)

and after treatment biooksidation, biomodification, & column flotation: floating fraction (B4) and sinking

fraction (B3) (Yustin Paisal, 2016).

Characteristics of Morphology of Micro-Grain Coal Surface with TEM Analysis Method

The HPLC analysis results showed that the dynamics of organic acid concentrations included at least

8 types of organic acids: oxalate, citrate, succinate, formate, acetate, lactate, propionate, and butyrate where

oxalic acid and formic acid were associated with Fe3 + and Na + 2 ions respectively. each of which can come

from sulfide and oxide minerals namely Calcium Sodium Aluminum Oxide [Ca8,25 Na1,5 Al6O18], Al2 Fe

Si; FeS2. This organic acid is detected to wrap the micro-surface of the coal grains as shown in Figure 2.



247

Figure 2. TEM Photo: The morphology and biopolymer layer covering the micro-grains of coal which are thought to

be organic acid macromolecular [YustinPaisal, 2016]

It has been identified through TEM analysis results as well as XRD, that complex organic acids are

present in precipitated products [hydropilic surface characteristics] of column bioflotation: iron oxalak hydrate

[Fe (C2O4) (H2O) 2] on the surface of coal micro-grains [sample B3 / ; K-, B +] and sodium format [NaHC00]

on the surface of coal micro-grains [samples T22-P-T78: K +, B +]. The second point proves that, first, there

is the effect of organic acids in the artificial separation of bioprocess after the coal biooksidation stage 4 - 11

days in the form of solubilization and leaching of a number of sulfide and oxide minerals to form organic-

complex secondary minerals

Effects of Organic Acid on Elimination of Organic Sulfur

Through the BMT process where the maceral surface morphology is very strongly oxidized with micro

pores, it is also significantly identified (see Figure 3). On the surface, sodium formate, Na (HC00) was also

identified. According to the results of the XRD analysis, these complex non-metal organic compounds are

secondary minerals that were previously derived from minerals or inorganic Calcium-Sodium Aluminum

oxide compounds (See XRD analysis on BO Samples) in coal samples before the BMT process. Through

biooksidation, Aluminum Iron Silica [Al2FeSi] is formed (XRD analysis of sample P1-11) while sodium can

be continuously adsorbed against formic acid to form sodium formate [Na (HCOO)] (see XRD analysis of

T22-P-T78 samples) on biofilms contains a consortium of EPS-producing microorganisms.

Figure 3. SEM photos of the surface of the coal sample floating fraction from the column flotation results after

biooksidation and biomodification (Ismi Handayani et al., 2017; Yustin Paisal, 2016).

Based on the results of the XRD analysis, it has been identified that there are differences in minerals

on the amorphous structure of coal without and with certain treatments. Mineral oxides and sulfides containing

trace elements identified before treatment were cobalt, vanadium and molybdenum. After treatment with

multi-stage bioprocess, the samples analyzed by the dominant FTIR contained silica (nitrogen oxide) in the

products of floating fractions and pyrite as well as a relatively significant amount of coal ash eliminated. Thus,

the results of the BMT approach allow in addition to the separation of coal from various forms of sulfur and

ash, also specifically separating clean coal products from floating fractions with dirty coal products from

sinking fractions which predominantly contain high levels of sulfur, oxide and sulfide minerals containing

metals, and rare metal.

From the explanation above it can be added, that, the decrease in pyritic sulfur is directly proportional

to the decrease in organic sulfur - as found from factorial analysis and ANOVA - which is influenced by the



248

same effect namely the presence of organic acids produced by Pseudoclavibacter sp. SKC / XLW-1 strain.

Besides that, there is mutualism symbiosis, bacteria work biosystemically-evolutively-adsorbently so that the

EPS produced is rich in organic acids (See Figure 4). It has also been proven, however, that organic acids can

have an effect on sulfur-type biodesulfurization fluctuations including organic sulfur forming secondary-

organic sulfur compounds according to the results of analysis of samples in limited samples B0, B1, B2, B3,

and B4. Therefore, it can be explained further that with the biookidation process, it can further reduce organic

sulfur when compared without biooksidation before column bioflotation, because in the preliminary

biooksidation process various organic acids play a role in the bacterial product Pseudoclavibacter sp. SKC /

XLW-1 strains collectively as found in oxalic acid and formic acid which are reactive to Fe3 + ions and Na +

2 ions form secondary minerals that have biomodificator effect so that the surface of coal maceral which also

contains organic sulfur will dissolve in the biooksidation stage continue (pressure above 1 atm because it forms

a pressurized gas, anaerobic, non-light, non-aerated).

Figure 4. TEM Photo: The production process of organic acid took place in a revolutionary-absorptive-cumulative

manner from the first day to the seventh day which was identified by the extrapolymer sheath [EPS] which

enveloped the pcb-skc-1 cell [IsmiHandayani et al., 2017; YustinPaisal, 2016].

Through aerobic oxidation before column bioflotation, biochemical chain reactions can take place

[SO2 sulfide and Iron III (Fe + 3); and other metals Mo, Va, Zn, Cu, Cr, S, K, Al which are associated with

minerals with XRD analysis; dissolved ions Cr, Cu, S, Mn with UV-Vis analysis form complex organic

compounds (AO-M) including AO-FeS2; AO-KCrS2; AO-Fe3Al2 [Ref: XRD analysis in sample B2]. With

XRD analysis in sample B3, the above interpretation is corroborated by the finding of the phenomenon of

complex oxalic acid forming complex compounds: Iron oxalate hydrate [Fe (CO2O4) (H2O)2] on the surface

of fine coal grains (-150 mesh) in precipitated products [sample B3 ] and not found on the flotated product

[sample B4].

Figure 5.Distribution of organic sulfur after advanced multi-stage bioprocess in column bioflotation stage (sample data

bank B0, B1, B2, B3, B4 [YustinPaisal, 2016]

This can be explained further that Zink Iron Sulfide or Iron sulfide [Ref xrd analysis on BO samples]

by the effect of oxalic acid on the iron component is stronger terafinitas to oxalic acid so that it forms iron



249

oxalate hydrate. This might be facilitated by EPS which contains complex proteins which can react with oxalic

acid reducing agents to form complex ferro-iron and sulfur-rich organic compounds through a mechanism of

polysulphate in which electronic structures make adhesion to organic acids and ferric ions can occur [Rojas-

Chapana et al ., 2001]. Therefore, Fe + 3 ions which have been adsorbed into oxalic acid first form the M-S

complex oxalic acid compound active on the surface of the coal granules. This corresponds to the addition of

metal and acid cations which will increase the geotite adsorption of a number of metals Cu, Pb, and Zn

[Patra&Natarajan, 2008]. This phenomenon can be seen in TEM Photos (See Figure 4), that, the effects of

EPS which are rich in organic acids facilitate specific bonds with a number of metals forming organic acids

of metal & non-metal complexes in biosystemic biochemistry so that the metal on the coal surface is

undetected as shown in the XRD analysis of sample B2.

This phenomenon affects the relative density of coal grains agglomerated by the effect of coconut oil

& diesel oil but is covered with M-S complex organic acids so that they are hydrophilic with a relatively

cumulative relative density that is heavier. This is evidenced by the flotation product dominated by silica

minerals according to the results of XRD analysis in sample B4 which is not associated with organic acids and

sulfide minerals.

Figure 6. Distribution of organic sulfur after multi stage bioprocess II / advanced (post column bioflotation) using FTIR

analysis: (A). Oxidation, column flotation, anaerobic-non-photosynthetic bioxidation; (B): Column flotation,

anaerobic-non-photosynthetic biooksidation; (C). Biooksidation-aerobics, biomodification, column flotation,

anaerobic-non-photosynthetic biooksidation; (D): Anaerobic-non-photosynthetic biooksidation [YustinPaisal,

2016].

Therefore, in accordance with the findings of the BMT process research further, it can be further

observed that the presence of ferric (Fe3 +) ions in EPS which may be associated with cysteine [Rojas-

Chapana&Tributsch, 2001] and complex uronic acid [ Rohwerder et al., 2003] can also be associated with

oxalic acid, the ferric oxalate hydrate complex which attaches to the surface of sulfide-rich coal grains and is

hydropilic which is more dominant than dissolved sulfate. This finding is similar to the view that there is a

significant effect of acetic acid and oxalic acid on the surface of sulfide minerals [Patra&Natarajan, 2008] and

the reaction of pyrite with ferric hexahydrate which forms ferrous hexahydrate and thiosulfate [G.S. Hansford

&T.Vagas, 2001]. But here, the role of oxalic acid as a result of secretion of indegenous and extragenous

bacterial consortium, is stronger terafinitas to Fe + 3 ions to form ferric oxalate dihydrate complexes compared

to acetic acid. In contrast to these findings, in the literature it is stated that Fe + 3 ions have the function of

biocatalyst attachment to the surface of lignite containing sulfide minerals and the surface oxidation function

of sulfide minerals through the mechanism of thiosulfate and polysufide, so that ferro ions (Fe + 2) and

Elemental sulfur is released into the medium and can form iron sulfate as a secondary product when Fe + 2

ions are excessive during the biooksidation process [Rohwerder et al., 2003].But the same thing is, when

dominant lignite grains contain sulfide minerals and sulfur-rich maseral, the lignite grains are more likely to

be precipitated when column bioflotation by the influence of complex organic acid groups because they are

hydropilic. so that the water is very easily attached to the surface of the fine grains of lignite and is relatively

unaffected by the aerohydrodynamic and countercurrent mechanisms in column flotation. However, at the

advanced BMT stage or stage II, biodesulfurization of organic sulfur is more specific and more effective

compared to the preliminary stage or BMT-I stage, because organic sulfur has been well removed in the

sinking fraction in the initial treatment group (Figure 6). According to the results of FTIR analysis, the

distribution of organic sulfur still existed in the (hydropobic) and precipitated (hydropilic) products of the

1 Aromatic Sulfoxide or Ether

2 Aromatic Sulfonate, Classical

3 Aromatic Sulfonate

4 Aromatic Amino Sulfonate

5 Aliphatic Sulfite

6 Aliphatic Ether or Sulfonate Salt

7 Aliphatic Ether or Sulfoxide

8 Aliphatic Sulfonate or Sulfate

9 Aromatic Sulfone or Ether

10 Possibly Sulfonyl Compound, Fluoro Subs.

11 Aromatic, Possibly Sulfonyl Halide

12 Aromatic, Possibly Sulfonyl Fluoride

13 Possibly Thiophene Derivative, 2-Subst.

14 Aliphatic Sulphoxide

15 Possibly Thiophene Derivative

16 Possibly Sulfonyl Halide

17 Aliphatic Hydrated Sulfonate Salt or Alcohol

18 Aromatic, Possibly Sulfonamide, Secondary

19 Aliphatic Mercaptan, Branched, Methyl

20 Aromatic Thiol or Mercaptan, General

21 Aliphatic Mercapto Group

22 Aliphatic Sulfonic Acid

23 Aliphatic Thioether

P1 P2 P3 P4 K51 K52 K53 K54 K11 K12 K13 K14 K21 K22 K23 K24 K31 K32 K33 K34 K41 K42 K43 K44 K61 K62 K63 K64



250

bioflotation column and the flotation of the columns was proven by using FTIR + Shoftware horizon mb3000

analysis. After anaerobic non-photosynthetic biooksidation, the results of FTIR + horizon mb3000 analysis

have shown that the best results are obtained by non-photosynthetic biooksidation-anaerobic products using

medium concentration organic acids (3.2% v / v) derived from column bioflotation products precipitated [Code

K51 & K52 using high organic acid concentration, 11.2% v / v (PLS + Pcb-skc-1); K53 & K54 with medium

organic acid concentration, 3.2% v / v (Pcb-skc-1)] compared to those derived from floating fraction [Code

P1 & P2 using high organic acid concentration, 11.2% v / v; P3 & P4 with a concentration of medium organic

acids, 3.2% v / v], because all types of organic sulfur are no longer detected. However, in general, after the

bio-oxidation-anaerobic-non-photosynthesis stage, organic sulfur was predominantly eliminated in all

experimental groups using medium concentration organic acids, 3.2% v / v, bacterial product

Pseudoclavibacter sp. SKC / XLW-1 strain. Here, primary organic sulfur is oxidized to form a dissolved

complex sulfur sulfate compound and a small portion attaches to the surface of the coal grains facilitated by

EPS or microbiofilm. According to Tsai, (1982), mercaptans and thiols can be neutralized by the presence of

alkali and can then be dissolved in water. At room temperature with the presence of a number of

peroxytrifluoroacetic acids (CF3COOH / H2O2) thiols will be oxidized to alkanoic acid.

CONCLUTION

Organic acids product of bacterial metabolism of Pseudoclavibacter sp. The detected SKC / XLW-1

strain consisted of 8 types of organic acids. Of the eight organic acids, oxalic acid and formic acid form

complex chemical compounds, iron oxalate hydrate [Fe3(C2H4) (H2O)2] and sodium formiat [Na (COOH)-]

which envelops the surface of precipitated fraction coal from column flotation products so that It was

concluded that the fact that these two complex chemical compounds act as natural deppressant causes a

number of sulfide minerals and oxide minerals to be eliminated which are directly proportional to the

elimination of coal grains which are also rich in organic sulfur so that clean coal products are lower in organic

sulfur compared to without the BMT method this.

Organic acids product of bacterial metabolism of Pseudoclavibacter sp. The detected SKC / XLW-1

strain consisted of 8 types of organic acids. Of the eight organic acids, oxalic acid and formic acid form

complex chemical compounds, iron oxalate hydrate [Fe3(C2H4) (H2O)2] and sodium formiat [Na (COOH)-]

which envelops the surface of precipitated fraction coal from column flotation products so that It was

concluded that the fact that these two complex chemical compounds act as natural deppressant causes a

number of sulfide minerals and oxide minerals to be eliminated which are directly proportional to the

elimination of coal grains which are also rich in organic sulfur so that clean coal products are lower in organic

sulfur compared to without the BMT method this.

Based on points one and two above, implicitly, biocatalyst, bacterium Pseudoclavibacter sp. SKC /

XLW-1 strains and their metabolite products: eps, biofilms, organic acids, play a strategic role in creating

viable conditions for natural phenomena of separation between combustible matter and gangue minerals from

coal. Therefore, this biocatalyst has the potential to positively replace expensive and toxic chemical reagents

through the use of these types of bacteria that are detected to be able to adapt to a very toxic environment and

can control pH close to neutral (5-8). This shows that the application of the BMT method and type of bacteria

can be followed up by first up grading of PLS (Pregnat Leach Solution) which is rich in specific organic acids

to be reused in the BMT method to eliminate organic sulfur and various sulfide and oxide minerals to rare

metal recovery. This has been proven in the anaerobic-non-photosynthetic biooksidation method (continued

from the BMT-II method of 4 experimental design groups which focus on observing the effects of specific

organic acids on the dissolution of organic sulfur) which is exclusively organic sulfur in coal (aliphatic /

aromatic mercaptans, aliphatic thiols, aliphatic sulfite, aliphatic thioeter, methyl mercapto, and thiophene),

both baits derived from floating fractions, as well as feeds from sinking fractions of column bioflotation

products, various functional groups of organic compounds containing dominant organic sulfur were

eliminated, according to the results FTIR analysis.

RECOMENDATION

In accordance with the results of the conclusions above, there are several things that can be explored further,

namely as follows:



251

1. Comprehensive research, across scientific fields, on the effects of a number of organic acids in the

elimination of organic sulfur in coal, because of the possibility of other types of organic acids products

of bacterial metabolism of Pseudoclavibacter sp. SKC / XLW-1 strains also play an important role in

eliminating organic sulfur.

2. Comprehensive research on the effects of organic acids on the acquisition of a number of precious

metals through the BMT method, both sulfide or oxide. Likewise the function of a number of organic

acids in B3 waste bioremedias.

REFERENCES Ismi Handayani, Yustin Paisal, Syoni Soepriyanto, Siti Khodijah Chaerun. 2017. Biodesulphurization of Organic Sulfur

in Tondongkura Coal from Indonesia by Multi-Stage Bioprocess Treatments, Hydrometallurgy 168, pp. 84 – 93.

Ismi Handayani, Yustin Paisal, Siti Khadijah Chaerun, Syoni Soepriyanto. 2015 : FTIR analysis on Organic Sulfur

Distribution: Aliphatic Mercaptans in Lignite, Prior and After Multistage Artificial Biotreatment Process, the

21st International Biohydrometalurgy Symposium (IBS2015; Bali), Advanced Material Research, pp. 792 – 796.

Yustin Paisal, Ismi Handayani, Siti Khodijah Chaerun, Syoni Soepriyanto. 2015. Organic Sulfur Reduction on Lignite

Coal Using Multistage Artificial Biotreatment Process (A-Bmt). The 21st International Biohydrometalurgy

Symposium (IBS2015; Bali), Advanced Material Research, pp. 825 – 829.

Yustin Paisal, 2016. Biodesulfurisasi Sulfur Organik pada Batubara dengan Bioproses Multitahap. Disertasi, ITB.

Chou, C-L. 2012. Sulfur in coals: A review of geochemistry and origins, International Journal of Coal Geology, 100, 1

– 13.

Rossi, G. 2014. Microbial desulfurization of coal. Adv Biochem Eng Biotechnol. 142:147-67. doi:

10.1007/10_2013_178.

ESDM. 2014. Outlook energi Indonesia tahun 2014, Dewan Energi Nasional,

http://www.esdm.go.id/publikasi/indonesia-energy-outlook.html, download (diunduh/diturunkan) pada 15

Desember 2015

Dogan, Z.M., Ozbayoglu, G., Hicyilmaz, C., Sarikaya, M., Ozcengiz, G. 1986. Bacterial Leaching Versus Bacterial

Conditioning and Flotation in Desulphurization of Three Different Coals. Fundamental and Applied

Biohydrometallurgy. Proceeding of the sixth International Symposium on Biohydrometallurgy. pp 165 – 169.

Rohwerder, T., Gehrke, T., Kinzler, K., Sand, W. 2003. Bioleaching review part A: Progress in bioleaching:

fundamentals and mechanisms of bacterial metal sulfide oxidation. Appl. Microbial Biotechnol., 63, 239 – 248.

Rojas-Chapana, J.A., Tributsch, H. 2001. Biochemistry of sulfur extraction in bio-corrosion of pyrite by Thiobacillus

ferrooxidans. Hydrometallurgy, 59, iv – v, pp. 291 – 300.

Patra, P., Natarajan, K.A. 2008. Role of mineral specific bacterial proteins in selective flocculation and flotation.

International Journal Mineral Processing, 88, 53–58.

AKNOWLEDGEMENTS

The author would like to thank the Ministry of Research and Technology of Higher Education and

L2DIKTI Wil. Sulawesi and all parties: Wives, children, families, and friends of researchers & analysts for

all research assistance and spiritual support or other assistance so we can complete this paper.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23576051

http://www.esdm.go.id/publikasi/indonesia-energy-outlook.html



252

A Study of Equipment Performance Up45 Underground Dth Drilling of Underground

Mine, Deep Ore Zone (DOZ) PT.Freeport Indonesia, Tembagapura Papua

Andi Ernie Zaenab Musa*1) dan Malik²)

1) Maritime Polytechnic of AMI Makassar

2)University of Cokroaminoto Makassar (UCM)

ABSTRACT

PT. Freeport Indonesia operates underground mine Deep Ore Zone (DOZ) using Block Caving Method. In the

activities of Caving Development, DOZ is supported by one of the underground mining equipment HFUP Underground

DTH drilling; the Deep Ore Zone (DOZ) serves as making a blasting hole with a fan drilling system to caving. Results

of taking performance time and specifications of HFUP45 Underground DTH drilling in fan drilling system are:

1. Drill drift and Draw bell obtained average drilling speed in 1 shift for front face drill drift = 17 m/hour while Draw

bell = 15 m/hour, where the average hole depth of drill drift = 75.32 m/shift; Draw bell = 75.4 m/hour. Based on

rock type, Diorite has advantages, average drill speed in 1 shift = 51.23 m/hour; average hole depth = 107.9 m/shift.

2. Actual utilization on average in 1 shift, namely the effective working time = 3.8 hours/shift; waiting time = 0.3

hours/shift; constraint time = 1.4 hours/shift and availability index = 71.69%; physical availability = 74.27%; use

of availability = 90.13%; effective utilization = 68.05%. Average equivalent volume/shift for draw bell = 432 m3/m;

drill drift = 138.96 m3/m, while average unloaded material/shift where draw bell = 15947.35 tons; drill drift =

4356.35 tons. Drill rate index, Diorite = 11 (High); Abrasion Sandstone-Marble = 18 (very abrasive). Mechanical

value as a comparison with a standard of equipment specification where the variable is greater than the equipment

standard, namely the efficiency rate = 23.04%; penetration rate of Diorite = 62.7 ft/hour (Highest); actual RPM =

134.7; and flushing volume = 1.5 liters/second. As result of calculation that every 10.54 hours occurs once damage;

the increase of production 50000 tons/day then require 2 units of HFUP Underground DTH drilling equipment.

Keywords: Block Caving, Deep One Zone, Efficiency, Penetration, PT Freeport Indonesia,

INTRODUCTION

PT. Freeport Indonesia is a company that produces copper ore and gold in Indonesia located in Tembagapura,

Mimika district, Papua province. The mining system is divided into 2 (two), namely Open Pit Mine and

Underground Mine. Underground mine Deep Ore Zone (DOZ) uses Block Caving, where in this block caving

process, drilling and blasting of ore are prioritized at the undercut level. One of the drilling tools used is HFUP

Underground DTH drilling. Facing increasing production in the future, a study is needed on the availability,

usability, and equipment needed in terms of operating hours, equipment age, and constraint that often arise.

Based on the facts in the field that the availability of HFUP Underground DTH drilling reached 80%, the

influence on tool utilization and increased production and quality of drill holes in the drilling work of HFUP

Underground DTH drilling become a basis of research.

METHOD

Location of Sampling

The operation of copper ore mine at PT. Freeport Indonesia are located on the plain of Papua, namely

in the administrative area of Mimika district, Papua province, precisely on latitude 04º3’25”LS - 5°1’09”LS

and 136°40’00”'BT - 137º08’02”BT (see figure 1).

PT. Freeport Indonesia (PTFI) extends from the ore mining site in Grasberg to Amamapare port, which

is approximately 125 km. Basically, PTFI can be divided into 2 (two) major groups, namely:

1. Lowland area

Lowland is a lowland area including Amamapare port (Portsite), employee housing and administrative

offices in Kuala Kencana, several other support locations (laboratories, workshops, airports, seaports,

tailings dam, cargo stockpiling, and fuel pump stations)

2. Highland area

1 Korespondensi penulis : Andi Erni Zaenab Musa, Email : [email protected].



253

Highland is a highlands area including employee housing in Hidden Valley (Mile 66), administration

office and employee housing in Tembagapura (Mile 68), Ridge Camp (Mile 71), Process Plant & Power

Plant (Mile 74), and GBT (East Bijih Mountain), Amole, DOZ (Deep Ore Zone), IOZ (Intermediated Ore

Zone), MLA (Mill Level Adit), Big Gossan and Grasberg Open Pit.

Figure 1. Map of PT. Freeport Indonesia

LITERATURE REVIEW AND DISCUSSION

Drilling Speed

Drilling speed is influenced by many factors such as physical properties of rock, stress distribution,

geology, and drilling dimensions (Drilling and Blasting of Rock - Jimeno, et al., 1985, pp. 59-61). It causes

the technicians having difficulty in determining drilling speed. The procedure used to determine the drilling

speed in the field is an estimate based on drilling-time.

1. Drilling Time

Drilling time is a time series used to make one drill hole from the beginning of drilling or collaring to

the end of drilling and then ready to make a new drill hole.

Bt = Cl + Bt1 + Bt2 + Bt3 + ...... + Btn ........................ (1)

Where:

Bt = Drilling time, seconds

Cl = Collaring, seconds

Btn = n-th drilling time, seconds

2. Cycle Time

Cycle time of drilling is a time required by the drill equipment to complete one drill hole. Cycle Time,

Ct for n-th drill bar:

Ct = Pt + SA + Cl + Bt1 + St1 + Bt ... + St ... + Btn + Stn + Dt ............ (2)

Where:

Ct = drilling cycle, seconds

Pt = Time to take a position of drill equipment to the drilling point (Positioning time, Pt), seconds

SA = Tool settings, seconds

Cl = Collaring, seconds

Btn = Time to drill with the n-th drill bar, (Boring Time - n, Btn), seconds

Stn = Time to lift, release and connect the n-th drill bar, (Stopping Time, Stn), seconds

As for average Cycle Time - Ctr, hour are:

Ctr = (Σ Ct / Σ n) / 3600 ........................... (3)

Where:

Σ Ct = Total cycle time (seconds)

Σ n = Observed drilling time

3. Drilling Depth

Drilling depth (Hr) can be known by using an equation:



254

Hr = Σ H / Σ n .......................... (4)

Where:

Hr = Average drill hole depth, m

Σ H = Amount of observed borehole depths, m

Σ n = Total observation of borehole depths

From this observation, the average drilling rate or gross drilling rate will be obtained namely the

drilling speed achieved per unit time by taking into account all elements of drilling operation time in once

cycle.

4. Number of holes

The number of holes is an ability of one drill to complete the drill hole in 1 hour. The number of holes

can be determined from drilling efficiency and time cycle.

JH = Ct

hourEUx min/60………(5)

Where:

JH = Number of holes/hour

EU = Drilling efficiency, %

Ct = Drilling time cycle, minutes

5. Average Drilling Speed (Drr)

Drr = Hr / (Bt x 3600) ............ (6)

Where:

Drr = Average drilling speed, m/hour

HR = Average drilling depth, m

Btr = Average drilling time, seconds

Utilization of HFUP Underground DTH Drilling

Operator Efficiency

Humans who move the equipment are very difficult to determine its efficiency precisely, because it

always changes from day to day even from hour to hour, depending on the state of the equipment used, work

situation, front face, etc. Sometimes a stimulus in the form of additional wages (incentive) can enhance

operator efficiency.

Actually, operator efficiency is not only due to laziness of the job, but also due to delays and obstacles

that cannot be avoided, such as: lubricating vehicles, replacing parts, cleaning parts that have been used for

hours, front face conditions, etc. As above it rarely happens for one hour, the operator can really work for 60

minutes (see Table 1).

So in determining the amount of time needed to complete a job must be remembered also the

efficiency of the work.

Table 1. Operator efficiency

Type of

equipment Good Efficiency Moderate Efficiency

Poor Efficiency

/ Night Efficiency

Crawler Tractor 92% = 55 min/hour 83% = 50 min/hour 75% = 45 min/hour

Rubber Material 83% = 50 min/hour 75% = 45 min/hour 67% = 40 min/hour

Source: Engineering PT. Freeport Indonesia

Utilization parameters of HFUP Underground DTH Drilling tool can be determined by a number of

variables including:

1. Availability Index or Mechanical Availability (A.I)

2. Physical Availability or Operational Availability (P.A)

3. Use of Availability (U.A)

4. Effective Utilization (E.U)



255

Block Caving Mining Method

Block caving is a mining method by cutting the size of the lower reservoir area of the ore block to ore

block caving above the undercut level. By this method a cave formed which will cause cave propagation in

the ore due to pressure from above which has the weight of the ore body itself, and the nature of the rocks in

the cave area which is easily collapsed due to the gravitational force.

Fields in rock masses of predetermined sizes will be blasted at the undercutting stage. The pull of ore

as result of block caving at the bottom of the ore column causes the collapse process to continue upward until

all the ore above the undercut level collapses and pulled for the next process.

The application or concept of Block Caving method emphasizes several things, especially the ore

conditions according to W.A Hustrulid., Underground Mining Method Hand Book, 1982, p. 207, namely:

- Ore strength weak to strong (25 - 250 MPa), with clear ore or rock borders.

- Preferably fragile ore masses that have cracks or solid so they can collapse and suitable crack patterns.

- The vein is wider or in the thick ore reserve layer (± > 30 m), massive homogeneous deposits located

under overburden are immediately collapsed.

- This system is suitable for relatively low ore bodies.

Advantages of Block Caving mining methods according to W.A. Hustrulid, Underground Mining

Method Hand Book, 1982, p: 207, namely:

- Suitable for gravitational pulls for material handling. The breakdown of rock in the overall production

is due to the cavity process.

- Centralized production makes supervision efficient so that high worker productivity and inspection of

work conditions are more rigorous. High productivity with a range of 15-40 tons per shift per

employee, a maximum of 40-50 tons per shift per employee.

- The making of a ventilation system is not too complex compared to other underground mining

methods. Allows satisfying natural ventilation, better health and safety conditions for workers, except

for undercutting and ore pull areas.

- High acquisition or recovery between 90-100%, but dilution may also be high between 10-20%.

While, the disadvantages of the Block Caving mining method according to W.A Hustrulid.,

Underground Mining Method Hand Book, 1982, p: 207, namely:

- Preparing rock blocks before the mine produces or development takes a long time and the capital is

relatively large.

- The making of support lines in ore pull areas is very expensive and will affect production. Increased

production demand cannot be immediately fulfilled because it takes a long time to prepare the

production block.

- There is dilution between the ore and waste.

- This method is not flexible; it is not possible to change to another mining method.

- There is a problem with the presence of wet mud

- There is a decrease in the surface of the rock above or subsidence. The area around the collapsed has

a danger for mine workers.

HFUP Underground DTH Drilling

HFUP Underground DTH Drilling is a Hydraulic Drilling Machine mostly used in the mining sector

by having special advantages in underground mining drilling operations in accordance with working

conditions.

The advantages of HFUP Underground DTH drilling are:

1. Can do drilling work for both vertical or slope direction

2. Hole depth of ± 25 m, suitable for fan drilling.

3. Track used is a crawler so that it can work on muddy or rocky front faces.

4. The main driving system is using electric power, does not cause smoke pollution on the front face.

The mechanical specifications of HFUP Underground DTH Drilling can be seen in appendix 5.

Mechanics of HFUP Underground DTH Drilling

The division of drilling mechanics of HFUP Underground DTH Drilling is based on:

Top Hammer Drilling



256

Top Hammer Drilling is a working mechanism for HFUP Underground DTH drilling. Usually used

for soft to hard rock drilling with diameters ranging from 22 mm to 254 mm (7/8” – 10’). Top Hammer Drilling

can be classified according to size and the working principle is “Hydraulic Crawler – Drill” which is run by

energy from an energy transmission medium like electric.

Top Hammer Drilling is a combination of 4 (four) functions or activities, namely:

1. Percussion

2. Feed

3. Rotation

4. Flushing

CONCLUSION

Based on the results of observations and calculations of the performance of HFUP Underground DTH

Drilling in the Caving area of the Underground Mine of the Deep Ore Zone (DOZ) West Area, PT. Freeport

Indonesia, it can be concluded as follows:

1. Parameters that affect the ability of HFUP Underground DTH drilling in the underground mine of the

DOZ, namely:

- An average of equipment feasibility obtained is greater than the standard of determination or the

equipment works exceeds the capability. Mechanical value as a comparison with the standard

specification of equipment where the variable is greater than the standard tool, namely the rate of

efficiency = 23.04%; penetration rate of rock DOZ = 62.7 - 47.9 ft/hour; actual RPM = 134.7; and

flushing volume = 1.5 liters/second.

- The type of diorite rock produces better drill hole quality among the types of rock found in the Deep

Ore Zone underground mine site. The depth of the drilling hole produced by the average = 107.9

m/shift and Drill Rate Index, Diorite has a high classification. The abrasion of diorite rocks is

classified as low in abrasion, every 108 m depth uses 1 drill eye.

- Workplace conditions resulting from front face level undercut drill drift site are more effective. Where

the average speed for drill drift = 17 m/hour while the depth of drill drift hole = 75.32 m/shift.

- Actual utilization on average in 1 shift, namely work effective time = 3.8 hours/shift (69%); waiting

time = 0.3 hours/shift (6%); constraint time = 1.4 hours/shift (25%) and availability index = 71.69%

(not good); physical availability = 74.27% (not good); use of availability = 90.13% (moderate);

effective utilization = 68.05% (not good).

2. The achievement of the quality of drilling work is indicated by several employment indicators including

the achievement of the performance indicators compared to the target for August 2012 which has an

average increase of 1.13: 1 (Drawbell); 1.07: 1 (Undercut). While, the service needs of block caving of

HFUP Underground DTH drilling is able to serve block caving requirement/month = 4 units of active

equipment, can work on 5 undercut levels (Drill Drift) and 5 production levels (Drawbell). The need for

the HFUP Underground DTH drilling to increase production by 50000 tons/day will require the addition

of 2 units of the HFUP Underground DTH drilling and the material to be unloaded is 38759.68 tons/day.

3. Amortization of HFUP Underground DTH Drilling based on mechanical status, ie the remaining working

time of 4 unit equipment is around 4 years = 129024 working hours, due to a breakdown of 1848.9

hours/year, then the actual working time = 121628.4 hours or 93.92% assuming a breakdown an average

of 6.08%.

RECOMMENDATION

Based on the calculations and field observations, recommendations that can be given to improve the

performance of HFUP Underground DTH drilling are:

1. Some drilling variables, especially the constraint time must be reduced such as flushing, the mechanical

or non-mechanical constraint time to increase the performance or the use of equipment in drilling

activities.

2. The constraint time if can be reduced by 1 minute, then the drill drift gains: hole depth = 0.1569 m and

drawbell: hole depth = 0.157 m. While, the obstacle factors that can be reduced in meetings and drilling

preparation.



257

3. Tools or parts that are damaged (frequency and constraint time) are relatively large, must get the scale of

priority for repairs or replaces.

REFERENCES

Cubex Technology 1999. Cubex 6200 Megamatic – Maintenance Manual. Canadian Drilling Technology, Mannittoba -

Canada.

Daud Y, 2004. Perawatan dan Perbaikan Mesin Drill HFUP Underground DTH drilling PT Freeport Indonesia. Poltek

Malang, Malang.

Carlos Lopez Jimeno. 1995. Drilling and Blasting Of Rock. A.A. Balkema, Rotterdam, Brookfield.

Moehlim dkk. 1996. Supervisory Teknik Peledakan. Tim Pengelola IWPL Pertambangan Umum, Bandung.

Per-Anders Persson etl,. 1994. Rock Blast and Explosive Engineering. CRC Press, Beca Raton.

Koesnaryo. 2001. Desain of Rock Blasting & Rancangan Peledakan batuan. Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas

Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta, DI Yogyakarta.

Hustrulid, W.A. 1982. Underground Mining Methods Handbook 1 & 2. The America Institute of Mining, Metallugical,

and Petroleum Engineers Inc, New York.



258

Penerapan Metode System Development Life Cycle Pada Aplikasi Pharmaceutical

Tanaman Obat Keluarga Berbasis Android

St. Hajrah Mansyur*1), Nia Kurniati2) dan Ainul Azizah3)

1)Dosen Program Studi Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer UMI, Makassar, Dosen Program Studi Teknik 2)

Informatika Fakultas Ilmu Komputer UMI, Makassar

3) Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer UMI, Makassar

ABSTRAK Tanaman obat keluarga (Toga) merupakan salah satu sumber daya yang sudah ada sejak dahulu kala dan dimanfaatkan

oleh nenek moyang kita dalam upaya mengatasi masalah kesehatan. Tanaman obat keluarga sangat berbeda dengan obat

kimia yang khusus untuk mengobati satu jenis penyakit tertentu, tanaman obat memiliki khasiat yang beragam bagi

kesehatan manusia. Oleh karena itu pemanfaatan tanaman obat keluarga perlu dikembangkan dan disebarluaskan di

masyarakat Indonesia. Pharmaceutical care adalah paradigma baru pelayanan kefarmasian yang merupakan bagian dari

pelayanan kesehatan dan bertujuan untuk meningkatkan penggunaan obat yang rasional, aman dan efisien demi mencapai

peningkatan kualitas hidup manusia. Tanaman berkhasiat obat di telaah dan dipelajari secara ilmiah. Hasilnya ternyata

mendukung bahwa tanaman obat memiliki kandungan zat-zat atau senyawa yang secara klinis terbukti bermanfaat bagi

kesehatan. Dalam pemanfaatan dan penggunaan tanaman obat keluarga sudah banyak tercatat dalam bentuk buku yang

dipasarkan oleh beberapa penerbit. Tapi hal tersebut kurang menarik perhatian masyarakat untuk membaca karena

tampilannya masih bersifat konvensional, selain itu harga buku Toga relatif mahal. Adanya perkembangan teknologi

informasi saat ini mendorong derasnya arus informasi yang mudah untuk diakses, sehingga penulis merancang suatu

sistem informasi berbasis mobile android dengan menerapkan metode System Development Life Cycle dengan model

Waterfall-based pada aplikasi pharmaceutical tanaman obat keluarga berbasis android yang bertujuan memberikan

informasi terkait pengobatan dengan pemanfaatan tanaman obat keluarga. Dalam aplikasi tersebut terdapat beberapa

fitur yang dapat diakses oleh masyarakat antara lain untuk mengetahui ciri fisik tanaman obat, khasiat tanaman, dan cara

mengolah tanaman menjadi obat berdasarkan pharmaceutical care sesuai dengan penyakit yang dialami oleh manusia.

Kata kunci : toga, pharmaceutical care, system development life cycle, waterfall-based, pengobatan.

PENDAHULUAN

Pharmaceutical care adalah paradigma baru pelayanan kefarmasian yang merupakan bagian dari

pelayanan kesehatan dan bertujuan untuk meningkatkan penggunaan obat yang rasional, aman dan efisien

demi mencapai peningkatan kualitas hidup manusia (Ozal, 2010). Pemanfaatan tanaman sebagai obat atau

lebih dikenal dengan obat tradisional atau obat herbal lebih banyak terdapat diberbagai negara seperti halnya

Indonesia. Namun dalam perkembangannya, makin diterima secara luas di hampir seluruh negara di dunia.

Bahkan kini semakin menjamur industri farmasi yang memanfaatkan tanaman sebagai bahan utamanya,

dengan istilah back to nature atau kembali ke alam (Sopandi, 2009).

Tren gaya hidup yang mengarah kembali ke alam membuktikan bahwa hal-hal yang alami bukanlah

hal yang kampungan atau ketinggalan zaman. Dunia kedokteran modern pun banyak kembali mempelajari

obat-obatan tradisional. Tanaman berkhasiat obat di telaah dan dipelajari secara ilmiah. Hasilnya ternyata

mendukung bahwa tanaman obat memang memiliki kandungan zat-zat atau senyawa yang secara klinis

terbukti bermanfaat bagi kesehatan (Muhlisah, 2007). Tanaman obat keluarga merupakan salah satu sumber

daya yang sudah ada sejak dahulu kala dan dimanfaatkan oleh nenek moyang kita dalam upaya mengatasi

masalah kesehatan dengan menjadikan berbagai ramuan bahan tanaman obat. Tanaman obat keluarga sangat

berbeda dengan obat kimia yang khusus untuk mengobati satu jenis penyakit tertentu, tanaman obat memiliki

khasiat yang beragam.

Oleh karena itu pemanfaatan tanaman obat keluarga (Toga) perlu dikembangkan dan disebarluaskan

di masyarakat. Berikut ini beberapa jenis tanaman obat keluarga yang terdapat di Indonesia khususnya di Kota

Makassar yang berkhasiat menyembuhkan penyakit ringan dialami manusia seperti Batuk Berdahak, Batuk

Kering, Cacingan, Demam, Diare, Disentri,Influenza, Maag, Masuk Angin, Mimisan, Nyeri Haid, sakit gigi,

sakit kepala, sakit tenggorokan, sariawan dan susah buang air besar. Adapun jenis tanaman obat keluarga yang

1 Korespondensi penulis : St. Hajrah Mansyur, Hp. 085340865550, Email : [email protected]/

[email protected]





259

digunakan dan akan diterapkan dalam aplikasi ini antara lain: Kembang sepatu, Putri malu, Temu hitam, Jahe

Merah, Pegagan, Lidah buaya, Pare, Srikaya, Sambiloto, Semangka, Daun Sendok, Jambu biji, Meniran,

Bunga Matahari, Ciplukan, Jeruk purut, Kencur, Kunyit, Temulawak, Bawang Putih, Jahe, Binahong, Daun

sirih, Jeruk Nipis, Kelapa, Ubi jalar, Rambutan, Bunga matahari, Pepaya.

Semua keterangan mengenai tanaman obat banyak dicatat dalam suatu buku, sehingga dalam

penggunaannya sehari-hari masyarakat cenderung tidak ada waktu untuk mencari di dalam buku tentang

manfaat toga karena tampilannya yang masih sangat sederhana sehingga kurang menarik minat masyarakat

untuk membaca. Permasalahan lain yang terjadi adalah apabila ada penyakit yang diderita yang membutuhkan

pertolongan awal sulit mencari keterangan tentang tanaman obat dan apa saja manfaat yang dibutuhkan dari

tanaman tersebut. Serta kurangnya sarana promosi atau pengenalan toga pada masyarakat dimana hal ini

sangat penting untuk menjaga kesehatan masyarakat dengan biaya yang murah.

Perkembangan teknologi informasi saat ini mendorong derasnya arus informasi yang mudah untuk

diakses. Informasi yang tidak di dukung oleh pengetahuan dasar yang memadai dan telaah atau kajian yang

cukup seringkali mendatangkan hal yang belum pasti kebenerannya. Ketidaktahuan bisa menyebabkan obat

tradisional berbalik menjadi bahan membahayakan (Sopandi, 2009).

Dalam mempermudah pencarian informasi terkait pengobatan dengan pemanfaatan tanaman obat

keluarga maka ditawarkan suatu sistem informasi berbasis mobile android yang tujuannya menghasilkan

informasi untuk mengetahui ciri fisik tanaman, khasiat tanaman, dan cara mengolah tanaman menjadi obat

berdasarkan pharmaceutical care sesuai dengan penyakit yang dialami oleh manusia. Seiring dengan

berkembangnya teknologi, kebutuhan akan informasi yang dapat diakses dengan mudah dan cepat semakin

meningkat. Smartphone merupakan salah satu teknologi terkemuka yang sering digunakan oleh masyarakat

untuk mengakses informasi, dikarenakan penyampaian informasi melalui smartphone lebih sederhana dan

mudah. Salah satu sistem operasi mobile yang digunakan oleh smartphone adalah Android.

METODE PENELITIAN

Library research adalah metode yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu dengan mengumpulkan

data dari buku-buku yang berkaitan dengan penelitian, mengutip pendapat para ahli dan mengumpulkan

artikel/jurnal dari internet. Hasil dari penelitian ini adalah sebuah aplikasi berbasis andoid yang akan

terhubung ke website maka dari itu di perlukan beberapa aplikasi untuk membangun system dari penelitian

ini. Aplikasi yang akan digunakan adalah Java,XML,Json,PHP,MySql,Android Studio,XAMPP dan SDLC.

Metode perancangan yang digunakan adalah metode SDLC (System Development Life Cycle) dengan model

waterfall. Model ini memberikan pendekatan-pendekatan sistematis dan berurutan bagi pengembangan piranti

lunak. Pada Gambar dibawah ini dapat dilihat proses metode SDLC (Irwansyah, 2013).

Dari Gambar 1 dijelaskan tahapan perancangan yang menggunakan metode SDLC dengan metode

Waterfall sebagai berikut:

a. Requirement Gathering and analysis

Mengumpulkan kebutuhan secara lengkap kemudian dianalisis dan didefinisikan kebutuhan

yang harus dipenuhi oleh program yang akan dibangun. Fase ini harus dikerjakan secara lengkap

untuk bisa menghasilkan desain yang lengkap.

b. System Design

Desain dikerjakan setelah kebutuhan selesai dikumpulkan secara lengkap.

c. Implementation

Desain program diterjemahkan ke dalam kode-kode dengan menggunakan bahasa

pemrograman yang sudah ditentukan. Program yang dibangun langsung diuji baik secara unit.

d. Integration and Testing

Penyatuan unit-unit program kemudian diuji secara keseluruhan (system testing).

e. Deployment of system

Mengoperasikan program dilingkungannya dan melakukan pemeliharaan, seperti

penyesuaian atau perubahan karena adaptasi dengan situasi sebenarnya.

f. Maintenance

Proses pemeliharaan sistem yang sudah dibangun. Proses ini dilakukan setelah perangkat

lunak telah digunakan oleh user atau pengguna. Perubahan akan dilakukan jika terdapat kesalahan,



260

oleh karena itu perangkat lunak harus disesuaikan lagi untuk menampung perubahan kebutuhan yang

diinginkan pengguna.

Gambar 1. Metode SDLC Model Waterfall


Hasi dari penelitian ini adalah dapat dipandang sebagai usaha untuk mewujudkan sistem yang

dirancang. Langkah-langkah dari proses implementasi adalah urutan dari kegiatan awal sampai kegiatan akhir

yang harus dilakukan dalam mewujudkan sistem yang dirancang. Hasil dari tahapan implementasi ini adalah

suatu sistem informasi berbasis android.

Use case digunakan untuk mendeskripsikan interaksi antara aktor/pengguna aplikasi dengan sistem

yang akan dibuat. Use case diagram menggambarkan fungsionalitas yang diharapkan dari sebuah sistem, yang

ditentukan adalah “apa” yang diperbuat sistem, dan bukan “bagaimana”. Desain use case dari sistem yang

dibuat dapat dilihat seperti pada Gambar berikut ini.

Gambar 2 merupakan use case aplikasi bahwa aktor adalah user atau pengguna. Pada use case tersebut

user dapat melihat menu home, menu penyakit, menu bantuan, menu tentang serta menu pencarian yang ada

pada aplikasi tersebut. Berikut beberapa tampilan antarmuka aplikasi.

1. Interface Splash Screen

Interface / antarmuka splash sreen akan menampilkan gambar splash screen aplikasi selama 4 detik,

untuk tampilan implementasinya tampak pada Gambar 3.

2. Interface Menu Home

Interface menu home adalah tampilan yang akan muncul setelah tampilan splash screen. Pada menu

ini akan ditampilkan beberapa informasi mengenai hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum pembuatan

ramuan tanaman obat keluarga. Selain itu pada menu ini terdapat navigation drawer pada sudut kiri atas

yang jika di klik akan menampilkan beberapa menu pilihan yaitu menu penyakit, bantuan dan tentang,

untuk tampilan implementasinya dapat dilihat pada Gambar 3.



261

Gambar 2. Use case Aplikasi

Gambar 3. Tampilan splash screen

Gambar 3. Tampilan menu home

3. Interface Menu Penyakit

Interface menu penyakit akan menampilkan 20 daftar penyakit ringan, untuk tampilan

implementasinya tampak pada Gambar 4.



262

Gambar 4. Tampilan menu penyakit

4. Interface Layout dan Pencarian Tanaman Obat

Interface layout ini akan menampilkan daftar tanaman obat yang dapat digunakan untuk mengobati

penyakit yang dipilih pada menu penyakit, Layout implementasinya dapat dilihat pada Gambar 5 a. dan layout

menu pencarian tampak pada Gambar 5b.

Gambar 5a dan 5b. Tampilan Layout dan Pencarian Tanaman Obat

KESIMPULAN

Tanaman obat keluarga (Toga) merupakan salah satu sumber daya yang sudah ada sejak dahulu kala

dan dimanfaatkan oleh nenek moyang kita dalam upaya mengatasi masalah kesehatan. Tanaman obat keluarga



263

sangat berbeda dengan obat kimia yang khusus untuk mengobati satu jenis penyakit tertentu, tanaman obat

memiliki khasiat yang beragam bagi kesehatan manusia.

Pharmaceutical care adalah paradigma baru pelayanan kefarmasian yang merupakan bagian dari

pelayanan kesehatan dan bertujuan untuk meningkatkan penggunaan obat yang rasional, aman dan efisien

demi mencapai peningkatan kualitas hidup manusia. teknologi informasi saat ini mendorong derasnya arus

informasi yang mudah untuk diakses, sehingga penulis merancang suatu sistem informasi berbasis mobile

android dengan menerapkan metode System Development Life Cycle dengan model Waterfall-based pada

aplikasi pharmaceutical tanaman obat keluarga berbasis android yang bertujuan memberikan informasi terkait

pengobatan dengan pemanfaatan tanaman obat keluarga. Dalam aplikasi tersebut terdapat beberapa fitur yang

dapat diakses oleh masyarakat antara lain untuk mengetahui ciri fisik tanaman obat, khasiat tanaman, dan cara

mengolah tanaman menjadi obat berdasarkan pharmaceutical care sesuai dengan penyakit yang dialami oleh

manusia.

DAFTAR PUSTAKA Irwansyah, M. A., & Kresna, D. K. (2013). Rancang Bangun Sistem Informasi Manajemen Apotek Berbasis Client-

Server (Studi Kasus: Apotek Bakita Kubu Raya). Jurnal ELKHA, 4(2).

Ozal. 2010. Materi Kuliah Apoteker ISTN. http://apoteker-istn.blogspot.co.id/2010/03/pharmaceutical-care.html.

(Diakses pada tanggal 12 April 2018).

Sopandi. 2009. Tanaman Obat Tradisional. Bandung : PT Sarana Panca Karya Nusa.

Muhlisah, Fauziah. 2007. Tanaman Obat Keluarga (TOGA). Depok : Penebar Swadaya.

http://apoteker-istn.blogspot.co.id/2010/03/pharmaceutical-care.html



264

Terapi Inframerah Menggunakan Sensor Jarak Berbasis Arduino Uno

St. Amina H. Umar*1)

Universitas Sawerigading Makassar

ABSTRAK

Terapi Infrared Menggunakan Sensor JarakBerbasisArduino Uno mempunyai Tujuan mendesain alat Terapi Infrared

Menggunakan Sensor JarakBerbasisArduino Uno. Terapi Infrared merupakan suatu alat untuk memberikan terapi kepada

pasien yang berfungsi untuk memperbaiki syaraf pada pasien. Kesimpulan nya adalah“Terapi Infrared Menggunakan

Sensor JarakBerbasisArduino Uno” jarak penyinaran 30 – 70 cm,dengan pengukuran standar devisia 0,07, ketidakpastian

0,031, simpangan 0,02dan error 0,0006%.

Kata kunci : terapi infamerah, sensor jarak, arduino uno.

PENDAHULUAN

Terapi Infra Red merupakan salah satu alat bantu kedokteran yang berfungsi untuk melakukan terapi

pada pasien yang mengalami penyakit rheumatik atau nyeri seperti pegal atau nyeri pada otot dan tegang atau

nyeri pada persendian.

Terapi Infra Red pada alat ini terdapat kelemahan dalam metode pengoperasiannya, yakni pasien yang

ingin diterapi harus mengikuti arah alat, dan belum disertakan penambahan on/off otomatis serta pengaturan

intensitas cahaya dan timer. Untuk mengatasi kelemahan tersebut,penulis berinisiatif untuk membuat alat

terapi infra merah yang lebih efisien dengan menggunakan metode desk (duduk), sehingga cara

pengoperasiannya dapat dengan mudah digunakan.

Lampu terapi kesehatan infrared Philips bekerja dengan prinsip sinar inframerah prismatic untuk

aplikasi pengobatan. Memperlancar peredaran darah, melemaskan otot dan sendi yang sakit, cocok digunakan

oleh penderita gejala osteoporosis, mengurangi gejala rematik dan flu. Dapat juga digunakan untuk aplikasi

kecantikan utk memperlancar peredaran darah dan membantu proses pembersihan kulit wajah agar lebih bersih

dan banyak manfaat lainnya.Dilengkapi tombol ON/OFF dan pengatur posisi cahaya (turun naik ke atas/ke

bawah, derajat kemiringan lampu bisa diatur), jarak pemakaian yang dianjurkan 30 cm dengan waktu

secukupnya (sampai terasa panas). Meredakan nyeri otot dan pilek:Cahaya inframerah telah terbukti efektif

meredakan sakit dan nyeri yang disebabkan nyeri otot dan sendi kaku. Kehangatan yang nyaman diciptakan

oleh sinar infra merah meresap ke dalam kulit Anda, merangsang sirkulasi darah dan menghangatkan otot-

otot Anda sehingga membuat otot menjadi rileks, mengurangi kekakuan dan membuat sendi lebih fleksibel.

Terapi yang terfokus dengan lampu Infrared 150 Watt.

Lampu Infrared Philips telah dioptimalkan untuk menghilangkan rasa sakit pada area 20 x 30 cm,

misalnya pada bahu, siku, betis, atau leher. Cincin konsentris membantu untuk memfokuskan sinar pada area

tertentu.Mudah digunakan: sudut/posisi yang dapat diaturAlat dengan mudah dapat diposisikan sampai dengan

kemiringan 40 derajat.Tombol on / off di bagian belakang alat, sehingga alat tidak harus dicabut setelah

terapi.Penyimpanan mudah:Alat ini memiliki dudukan kabel penyimpanan di bagian belakang alat. Cukup

membungkus kabel di sekitarnya dan dengan mudah dapat disimpan lagi. Pada pengunaan infra red

membutuhkan sensor jarak yang berfungsi untuk on/off otomatis. Sehingga titik terapi telah mencakup jarak

> 30 Cm akan mengaktifkan alat, dan jika jarak titik kurang dari cakupan maka alat akan off secara otomatis.

Berdasarkan dari latar belakang diatas penulis berinisiatif untuk membuat modul yang berjudul : “Terapi Infra

Merah Dengan Menggunakan Sensorjarak Berbasis Arduino Uno”. Untuk memudahkan user dalam

mengaktifkan dan menggunakan infra red secara otomatis.

1Korespondensi penulis : St. Amina H. Umar, Telp. 085255627678, Email : [email protected]




265

METODOLOGI PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian

Waktu dan tempat di lakkan di labratorium Universitas Sawerigading Makassar di jalan Kandea I no

27 selama tiga bulan.

Desain Alat

Gambar 1. Desain alat

Teknik Pengumpulan Data

Dalam penelitian dan pembuatan modul ini penulis terlebih dahulu mengadakan persiapan untuk

kelancaran jalannya proses pembuatan dan pengamatan yang meliputi di bawah ini :

1. mengumpulkan data dan mempelajari hal-hal yang berhubungan Lampu Infrared

2. Mempelajari teori-teori yang ada hubungannya dengan permasalahan yang dibahas melalui studi

kepustakaan.

3. Mempelajari dan merancang teknis pembuatan modul tersebut.

4. Merencanakan anggaran biaya pembuatan modul.

5. Membuat blok diagram dengan perencanaan secermat mungkin.

6. Membuat flow chart sebagai urutan cara kerja alat.

7. Menyiapkan bahan berupa komponen, box dan peralatan yang dibutuhkan dalam pembuatan modul.

8. Membuat jadwal kegiatan untuk mengatur waktu pembuatan modul.

Persiapan Alat dan Bahan

Bahan dan komponen yang digunakan

1. Resistor

2. Kapasitor

3. Arduino Uno

4. Dioda

5. Transistor

6. Relay

7. LCD

8. Lampu Infrared

2. Alat yang digunakan

1. Multimeter

2. Tool set

3. Solder

4. Timah

HASIL PENGUKURAN DAN PEMBAHASAN

Hasil Penelitian

Sistematika Pengukuran

Pengukuran jarak pada lampu infrared perlu dilakukan beberapa kali dalam melakukan percobaan.

Hal ini pengukuran untuk driver lampu infrared yang mana dilakukan pengamatan beberapa kali dengan

melakukan percobaan.

Data – data dari pengamatan tadi dicari beberapa nilai Simpangan, standart Deviasi, Error dan Ketidak

Pastian dengan rumus sebagai berikut :



266

Simpangan (Error)

Adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang diambil atau diukur dengan banyaknya

pengambilan data atau banyaknya pengukuran.

Simpangan = Xn - X

% Error

Adalah selisih dari rata – rata nilai dari harga yang dikehendaki dengan nilai yang diukur.

% Error = Xn -X x100%

Xn

Standard Devisia (SD)

Adalah suatu nilai yang menunjukkan tingkat (derajat) variasi kelompok data atau ukuran standard

penyimpangan dari rata-rata. Jika standard devisia semakin kecil maka data tersebut semakin presisi.

SD = √∑ (x -x)2

N-1

Ketidak Pastian (Ua)

Adalah perkiraan mengenai tentang hasil pengukuran yang didalamnya terdapat harga yang benar .

Ua = SD

√ N

Keterangan :

X = Nilai data

x = Rata – rata nilai data

N = Jumlah data

Xn = Nilai data sebenarnya.

Pengukuran jarak pada lampu infrared

Hasil pengukuran jarak 30 cm

Tabel 1. Hasil pengukuran waktu penyinaran pada alat

Pengukuran Ke Data ukur (Mistar) X Selisih pengukuran

X – X

Data ukur (Stopwatch)

(X – X ) 2

1 30 -0,2 0,04

2 30 -0,2 0,04

3 30 -0,2 0,04

4 31 -0,08 0,0064

5 30 -0,8 0,04

151 X = 30,2 ∑ = 0,02

Analisa

Dari hasil pengukuran dan perhitungan bahwa alat Kontrol Waktu Pada Simulasi Sterilisator Lampu

UV mempunyai rata –rata Standar Devisia, Ketidak Pastian, simpangan dan Error adalah sebagai berikut :

1. Standar Devisia : 0,07

2. Ketidakpastian : 0,031

3. Simpangan : 0,02

4. Error : 0,0006%



267

PEMBAHASAN

Rangkaian Target

Gambar 2. Rangkaian Arduino

Rangkaian Mikrokontroler Arduino berperan sebagai kendali utama (kontroller) dimana mengontrol

semua rangkaian Tempat alat Tempat Penyimpan Penyimpan Vaksin Berbasis Arduino 5 yaitu rangkaian

driver relay, rangkaian LCD, rangkan buzzr dan rangkaian switch sehingga alat dapat bekerja dengan baik.

Rangkaian Driver Relay

Gambar 3. Rangkaian Driver Relay

Rangkaian ini akan bekerja saat memperoleh input logika 1 dari mikrokontroller. Pada modul ini

menggunakan opto isolator, apabila TR1 saturasi maka led pada opto isolator akan menyala dan membiaskan

tegangan ke transistor yang berada di opto isolator sehingga basis dari transistor BD140 akan mendapatkan

bias negatif karena basis tersebut akan menuju ground sehingga transistor BD140 akan saturasi menyebabkan

driver relay bekerja dan lampu UV menyala.

Rangkaian LCD

Gambar 4. Rangkaian LCD

Pada rangkaian LCD ini menggunakan ukuran 2 x 16 dengan supply 5 volt. Dirangkaian ini R 10

kohm digunakan untuk mengatur kontraks didalam layar LCD. Rangkaian LCD ini dihubungkan ke



268

mikrokontroller dengan menggunakan P2.0 di kaki mikro dan RS dihubungkan ke port P3.6 serta EN

dihubungkan ke port P3.7.

KESIMPULAN

Setelah melakukan proses perencanaan, pembuatan, percobaan, pengujian alat dan pendataan, penulis

dapat menyimpulkan sebagai berikut :

1. Telah dibuat Terapi Inframerah Menggunakan Sensor Jarak Berbasis Arduino Uno.

2. Telah dibuat Rangkaian rangkaian driver untuk menyupkali tegangan ke lampu infrared sesuai

perintah program

3. Telah dibuat rangkaian LCD pada Terapi Inframerah Menggunakan Sensor Jarak Berbasis Arduino

Unoyang digunakan untuk menampilkan waktu penyinaran

4. Jarak terapi 30 – 70 Cm dengan menggunakan sensor ping .

DAFTAR PUSTAKA Anang Lestriyanto, 2001 Desain Dan Uji Prototipe Alat Pasteurisasi Susu Berbasis Teknologi Irradiasi Infraredt (Kajian

Infrared), Universitas Brawijaya, Malang

Dedy Rusmandi, 1998 Mengenal Komponen Elektronika. Bandung: Pionir Jaya.

Programerl, 2001 Data Sheet Arduino Uno, Family PDF File.

Philips, 1994 Data Sheet Transistor PNP BD136, BD138, BD140, Philips PDF File.

Philips, Data Sheet Transistor PNP BD135, BD137, BD139, Philips PDF File, 1994.

Reski,ST, 2014 Skripsi Terapi Infrared Berbasis AT89S51

Sugiri, S.pd, 2004 Elektronika Dasar dan Periphelal Komputer. Jakarta.

Vishay, Data SheetLCD Character, Vishay PDF File, 2002.

Vishay Malvino, 1996 Paul Albert Prinsip – prinsip Elektronika, Edisiketiga, Jilid1. Jakarta :Erlangga,.



269

Sistem Monitoring Air Layak Konsumsi Berbasis Mikrokontroler ATMega328

Nurlindasari Tamsir*1), Kalvin Alloto’dang2), dan Nuraeni dan Sarah M3)

1)Teknik Informatika STMIK Dipanegara Makassar 2)Teknik Informatika STMIK Dipanegara Makassar

3)Mahasiswa Jurusan Teknik Informatika STMIK Dipanegara Makassar

ABSTRAK

Penelitian ini disusun untuk membuat sebuah alat yang memanfaatkan kecanggihan teknologi Sistem Monitoring Air

Layak Konsumsi Berbasis Mikrokontroler dengan studi kasus Depot Air Al-Hikmah Kota Makassar merupakan alat yang

dibuat untuk memberi kemudahan pada karyawan Depot Air Al-Hikmah Kota Makassar, untuk mengetahui nilai pH air

serta nilai kadar pada penampungan air dengan menggunakan sensor pH air dan sensor kekeruhan air yang akan

ditampilkan pada mini lcd apabila nilai pH yang terbaca ke sensor pH air adalah pH ≥ 6,5 dan ≤ 8,5 maka dapat

dinyatakan air dalam kondisi normal dan layak untuk di konsumsi sehingga buzzer yang digunakan tidak akan berbunyi

sedangkan jika sensor membaca pH < 6,5 dan pH > 8,5 maka pH air tidak normal atau tidak layak dikonsumsi dan buzzer

yang digunakan akan berbunyi. Penelitian yang dilakukan adalah metode penelitian eksperimental. Dengan melakukan

eksperimen terhadap variabel-variabel control (input) untuk menganalisis output yang dihasilkan. Dengan menggunakan

pengujian black box sehingga hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem monitoring air layak konsumsi dapat berfungsi

dengan baik, sehingga dapat diimplementasikan berdasarkan tujuannya.

Kata kunci : Air Layak Konsumsi, Sistem Monitoring, Mikrokontroler

PENDAHULUAN

Menurut Rosa Adelina, dkk (2013: 49), pemanfaatan air sebagai kebutuhan primer menjadikan air

berada pada tingkat kebutuhan tertinggi. Air yang dibutuhkan tentunya adalah air bersih dan sehat yang sudah

ditetapkan sebagai air yang layak konsumsi. Air layak konsumsi harus memenuhi persyaratan fisik, air harus

jernih atau tidak keruh. Kekeruhan pada air biasanya disebabkan oleh adanya butir – butir tanah liat yang

sangat halus, air yang berwarna berarti mengandung bahan – bahan lain berbahaya bagi kesehatan adapun

tingkat kekuruhan Air bersih sekitar 5 NTU. Selanjutnya Air yang terasa asam atau asin menunjukkan bahwa

kualitas air tersebut tidak baik, rasa asin disebabkan adanya garam – garam tertentu yang larut dalam air.

Sedangkan rasa asam yang diakibatkan adanya senyawa organik maupun senyawa anorganik, derajat

keasaman (pH) normal sekitar 6,5 sampai 8,5. Jika air yang pH-nya rendah 6,4 kebawah akan terasa asam

sedangkan bila pH-nya lebih dari 8,5 maka air terasa pahit, air yang berbau busuk mengandung bahan – bahan

organik yang sedang didekomposisi (diuraikan) oleh mikroorganisme air, suhu air antara 10-25 C. .

Pokok permasalahan untuk diteliti yaitu: Bagaimana membangun suatu sistem monitoring air layak

konsumsi berbasis Mikrokontroler ATmega328 untuk masyarakat kota Makassar. Adapun tujuan dari

penelitian ini yaitu merancang dan membuat sistem monitoring air Layak konsumsi berbasis ATmega328

sehingga dapat membantu pekerjaan karyawan pada Depot air minum Al-Hikmah kota Makassar, Sulawesi

Selatan. Adapun batasan masalah pada penelitian ini yaitu:

1. Sistem ini hanya mengukur pH air dan kekeruhan air (Nephelometric) untuk menentukan kelayakan

air layak konsumsi.

2. Sistem ini menggunakan sensor pH air.

3. Sistem ini menggunakan sensor NTU untuk megukur kekeruhan air.

4. Sistem ini menggunakan ATmega328/Arduino Uno R3 untuk mengolah data dari sensor.

5. Sistem ini hanya mengaktifkan alarm/buzzer jika kualitas air diluar batas normal.

Urgensi terhadap penelitian ini adalah pentingnya sumber kehidupan manusia berupa air, tanpa adanya

air manusia tidak bisa melakukan pekerjaan sehari-hari seperti memasak, mencuci, dan kebutuhan pokok

lainnya. Tidak semua daerah terjangkau dengan adanya air PAM yang disediakan oleh pemrintah oleh sebab

itu, masyarakat biasa mengkonsumsi air dengan membeli pengolahan air baku di depot-depot air minum

berupa galon. Untuk menjamin kualitas produk air minum yang dihasilkan, maka depot air minum diwajibkan

untuk melakukan pengujian kualitas produk di laboratorium pemeriksaan kualitas. Depot air minum di

1 Korespondensi penulis : Nurlindasari Tamsir, Telp. 085255013331, Email : [email protected]




270

Indonesia pernah dicap menghasilkan air minum yang tidak berkualitas karena adanya E.coli pada sampel air

minum mengindikasikan bahwa air minum tersebut bisa saja tercemar oleh bakteri patogen yang dapat

menyebabkan keluhan pada sistem pencernaan seperti diare dan beberapa penyakit lainnya. Oleh sebab itu,

perlunya pengontrolan air baku tersebut untuk meminimalisir dampak buruk terhadap kesehatan. Kerja sistem

ini akan menghasilkan bunyi/peringatan ketika air yang masuk melewati batas normal pH dan kekeruhan air.

Sehingga karyawan/pemilik depot ini bisa mengambil tindakan dengan menghentikan penyaluran air.

Adapun beberapa penelitian terkait dalam penelitian ini, sebagai berikut : Penelitian yang dilakukan

oleh Sulfikar (2013) dengan judul “Sistem Pendeteksi Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) Berbasis

Mikrokontroler”. Sistem tersebut mendeteksi tingkat kandungan Total Dissolved Solids (TDS) dimana jika

TDSnya melebihi 50 ppm maka air minum dalam kemasan tersebut tidak layak untuk dikonsumsi yang

diproses dengan menggunakan mikrokontroler ATMega8535 dan akan ditampilkan ada LCD (Liquid Cristal

Display) dan sertifikat pada PC. Penelitian tersebut dengan penelitian ini memiliki kesamaan dari segi output

yang digunakan yakni LCD (Lyquid Cristal Display) dan PC. Sedangkan perbedaannya yaitu sistem ini

mendeteksi kadar pH air dan kekeruhan air yang diproses dengan menggunakan Arduino UNO kemudian akan

ditampilkan pada LCD dan monitoring tingkat kandungan pH pada PC sedangkan penelitian diatas yaitu

mendeteksi Total Dissolved Solids (TDS) yang diproses dengan menggunakan mikrokontroler ATMega8535

dan akan ditampilkan ada LCD (Liquid Cristal Display) dan sertifikat pada PC.

Penelitian yang dilakukan oleh Usman (2014) dengan judul “Pendeteksian dan Penyaringan Kadar

Logam Dalam Air dengan Mikrokontroler ATMega8535”. Sistem tersebut mendeteksi kadar logam yang ada

dalam air dengan menggunakan sensor logam yang diproses dengan mikrokontroler ATMega8535 kemudian

melakukan penyaringan jika terdapat logam dalam air kemudian hasil output di tampilkan di LCD (Lyquid

Cristal Display). . Persamaan dengan sistem tersebut diatas dengan sistem yang penulis buat yakni output yang

ditampilkan pada LCD (Lyquid Cristal Dysplay). Perbedaan sistem tersebut diatas dengan sistem yang penulis

buat, sistem tersebut menggunakan mikrokontrler ATMega8535. sedangkan yang penulis buat dengan

menggunakan Arduino UNO.

METODE PENELITIAN

Lokasi penelitian dilaksanakan di Depot air minum Al-Hikmah Kota Makassar, Jl. Tamalanrea Raya

No.26. Metode pengeumpulan data menggunakan data primer dan sekunder, dimana data primer yaitu data

yang diperoleh atau dikumpulkan dari perusahaan menggunakan studi lapangan yatu wawancara dan

observasi, sednagkan data sekunder yaitu menggunakan metode dokumentasi yaitu pengumpulan data yang

diperoleh dari sumber-sumber artikel yang diperoleh dari internet dan mempelajari atau membaca pendapat

para ahli yang berhubungan dengan masalah yang diteliti untuk memperoleh landasan teori yang dapat

menujang penelitian. Alat dan bahan yang digunakan untuk merancang dan membuat sistem adalah

1. Alat desain berupa diagram use case, Diagram Class, Diagram Sequance, Diagram Activity, Diagram

Collaboration. Perangkat keras yaitu Sensor Ph Air, Sensor Kekeruhan Air, Mikrokontroller, Kabel

Jumper, Dot matrik/PCB, Solder dan timah, Buzzer, Resistor, Capasitor, Lem, Gunting dan Mini

LCD. Perangkat lunak yang digunakan adalah Sistem Operasi Miscrosof Windows 7 dan Arduino IDE

Version 1.8.5.

2. Bahan yang digunakan adalah data parameter tingkat Ph Air layak komsumsi dan data parameter

tingkat kekeruhan Air layak komsumsi.

Langkah-langkah dalam penelitian ini adalah

1. Pengumpulan Data, yang dilakukan dengan menggunakan metode-metode yang telah disebutkan

diatas.

2. Analisis Sistem, yang dilakukan dengan menggunakan instrumen-instrumen yang ada.

3. Desain Sistem, yang mencakup perancangan program berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan

sebelumya.

4. Pembuatan Perangkat Lunak, yaitu melakukan pengkodingan program dalam bahasa pemrograman.

5. Pembuatan Perangkat Keras, yaitu melakukan perakitan alat yang digunakan pada mikrokontroller.

6. Pengujian Sistem, digunakan untuk mengukur efisiensi dan efektifitas alur logika pemrogrman yang

telah dirancang dengan menggunakan metode pengujian Black Box.



271


Gambar 1. Bagan Alir Sistem yang Diusulkan

Dari flowmap pada Gambar 1, dijelaskan bahwa saat sistem ini dijalankan maka hal yang pertama

dijalankan adalah mengecek nilai yang didapat dari sensor pH air dan sensor NTU kemudian hasil

pendeteksian tersebut ditampilkan pada mini LCD 16x2 untuk memonitoring layak tidaknya air yang akan

dipasarkan ke masyarakat. Namun apabila tingkat kekeruhan air pada penampungan lebih dari 5 NTU dan

tingkat keasaman air kurang dari 6.5 atau lebih dari 8.5, maka sistem akan mengaktifkan alarm selama 5 detik

sebagai peringatan untuk membersikan air pada penampungan.

Use case adalah abstraksi dari interaksi antara system dan actor. Use case bekerja dengan cara

mendeskripsikan tipe interaksi antara user sebuah system dengan sistemnya sendiri melalui sebuah cerita

bagaimana sebuah system dipakai. Adapun use case diagram dari sistem yang diusulkan adalah seperti pada

Gambar 2 sebagai berikut.

Gambar 2. Use Case Diagram

Dalam penelitian ini digunakan sensor pH air yang berfungsi untuk membaca berapa besar kadar pH

yang terkandung dalam air bak penampungan Depot Air. Data dari sensor selanjutnya akan diolah dalam

arduino uno kemudian ditampilkan pada layar mini LCD 16x2.



272

Dalam penelitian ini digunakan sensor kekeruhan yang berfungsi untuk membaca berapa besar kadar

NTU (nepHelometric turbidity unit) yang terkandung dalam air bak penampungan Depot Air Minum. Data

dari sensor akan ditampilkan pada layar mini LCD 16x2.

Arduino board berbasis mikrokontroller arduino uno. Pada penelitian ini board arduino digunakan

untuk pemrosesan data-data dari sensor pH air dan sensor kekeruhan, mengaktikan buzzer, serta menampilkan

hasil monitoring pada mini LCD. Sedangkan pemakaian Buzzer di gunakan untuk pemberi peringatan atau

alarm, apabila sensor mendeteksi tingkat kekeruhan dan keasaman air (pH) diluar batas normal air layak

komsumsi. Adapun rangkaian Buzzer adalah seperti pada Gambar 3 sebagai berikut.

Gambar 3. Rangkaian Arduino Uno dan Buzzer

Adapun rangkaian keseluruhan pada penelitian ini adalah seperti pada Gambar 4 sebagai berikut.

Gambar 4. Rangkaian Keseluruhan

Pada gambar di atas Sensor pH air berfungsi untuk melakukan pengukuran pH air, dan sensor

kekeruhan untuk mendeteksi tingkat kekeruhan air pada bak penampungan kemudian data dari kedua sensor

tersebut akan dikirim ke arduino untuk diolah. Selanjutnya hasil deteksi sensor pH dan sensor kekeruhan akan

ditampilkan secara berperiodik di mini LCD 16x2. Namun jika hasil deteksi dari sensor pH dan Sensor

kekerurahan tidak memenuhi standar air layak Konsumsi yaitu jika nilai derajat keasaman (pH) kurang dari

6,5 dan lebih dari 8,5 selain itu jika tingkat kekeruhan air lebih dari 5 NTU maka Buzzer aktif untuk

memberikan peringatan. Adapun pin yang digunakan pada Mikrokontroller yaitu pin input analog A0 yang

digunakan sensor pH air dan untuk sensor kekeruhan air menggunakan pin input analog A1. Adapun PIN 8

merupakan input digital yang digunakan Buzzer. Dari hasil pembuatan sistem monitoring berbasis

mikrokontroller, maka dapat memberikan peringatan jika air tidak layak komsumsi. Sehingga air yang

didistribusikan ke masyarakat air layak komsumsi.

Untuk melihat apakah alat bisa berjalan dengan baik maka sensor pH air diletakkan pada gelas

yang berisi air baik yang tidak diberikan larutan maupun yang telah diberikan larutan basa/asam.



273

Gambar 5. Tampilan Sensor pH Air

Untuk melihat kinerja sensor kekeruhan maka sensor tersebut diletakkan dalam sebuah wadah yang

berisi air baik air jernih, keruh dan air yang sangat keruh semakin tinggi nilai NTU dari sensor kekeruhan air.

Gambar 6. Tampilan Sensor Kekeruhan Air

Berikut ditampilkan hasil perancangan alat sistem monitoring air layak konsumsi pada depot air

minum Al-Hikmah Kota Makassar.

Gambar 7. Tampilan Keseluruhan Alat

KESIMPULAN

Kesimpulan dari penelitian ini, yaitu

1. Berdasarkan flowmap (sistem yang akan dijalankan) yang telah dibuat kemudian merancang dan

mengimplementasikan alat desain (uses case) serta rangkaian alat (sensor kekeruhan air dan sensor

pH air) maka tujuan dari penelitian ini tercapai yaitu membuat sistem monitoring air layak konsumsi

berbasis ATMega328.

2. Berdasarkan hasil rangkaian seluruh alat disimpulkan bahwa sensor untuk mengukur kekeruhan air

dan pH air dapat berfungsi dengan baik, yang hasilnya aplikasi dapat menampilkan nilai kadar

keasaman air dan kekeruhan air pada layar mini LCD 16x2. Apabila melebihi batas normal kekeruhan

dan pH air maka buzzer mengeluarkan bunyi.



274

DAFTAR PUSTAKA Rosa Adelina, dkk, 2013. Penilaian Air Minum Isi Ulang Berdasarkan Parameter Fisika dan Kimia di dan luar

Jabodetabek Tahun 2011. Jakarta: Pusat Biomedis dan Teknologi Dasar Kesehatan, Badan Litbangkes, Kemenkes

RI.

Sulfikar, Aan . 2013. Sistem Pendeteksi Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) Berbasis Mikrokontroler. Makassar:

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknilogi Universitas Islam Negeri Makassar

Usman, 2014. Pendeteksian Dan Penyaringan Kadar Logam Dalam Air dengan Mikrokontroler. Makassar:.Jurusan

Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknilogi Universitas Islam Negeri Makassar



275

Smart Monitoring Room Student Menggunakan Metode Topsis Berbasis Web Pada

STMIK Handayani Makassar

Najirah Umar*1), Syamsul Alam1), Wahyudi Tandiary1)

STMIK Handayani Makassar, Teknik Informatika

ABSTRAK

Akademik menyediakan informasi jadwal mengajar Dosen setiap harinya. Dosen ataupun mahasiswa STMIK Handayani

Makassar yang memerlukan informasi dapat mengunjungi kampus STMIK Handayani Makassar, Informasi tersebut

disajikan dalam bentuk selebaran yang di tempel di dinding pengumuman. Penelitian ini bertujuan adalah untuk

merancang dan menerapkan Sistem Pendukung Keputusan Smart Room Student Mengunakan Metode Topsis untuk

merangking jumlah pertemuan Dosen dengan Mahasiswa. Desain penelitian yang digunakan adalah UML (Unified

Modeling Language) yang didesain secara terstruktur yang terdiri dari rancangan model usecase diagram, activity

diagram, sequence diagram dan class diagram. Text editor yang digunakan dalam membangun sistem ini adalah sublime

text, sedangkan bahasa pemrograman menggunakan PHP, javascript, dan MySql untuk pengolahan database. Dalam

penelitian ini pengumpulan data diperoleh melalui observasi wawancara dan dokumentasi. Hasil dari penelitian ini adalah

sistem berbasis website yang menyediakan informasi ruangan kosong dan jadwal mengajar dosen dan sistem ini akan

membantu menemukan ruangan yang tidak digunakan sehinggan dosen yang kekurangan jumlah pertemuannya akan

disarankan untuk mengisi ruangan tersebut dengan cara merangking.

Kata kunci : SPK, Topsis, Monitoring, Ruangan.

PENDAHULUAN

Di Makassar sudah ada konsep makassar Smart City yang juga perwujudan nyata dari IOT (Internet

Of Things). Pemerintah kota Makassar bisa memantau bank sampah yang ada di kota Makassar. Lewat aplikasi

Tangkasarong misalnya, lokasi bank sampah bisa diketahui lokasinya didaerah mana saja .

Makassar Smart City adalah penerapan konsep kota cerdas dengan memanfaatkan teknologi dan

komunikasi untuk mewujudkan pelayanan masyarakat yang lebih baik. Konsep Smart City juga akan

meningkatkan partisipasi masyarakat dan pemenrintah dalam memanfaatkan data, aplikasi, memberikan

masukan maupun kritikan secara mudah.

Semua hal itu bisa terwujud karena adanya satu pusat Command and Control. Pusat itu berada di

gedung balai kota Makassar. Lewat Closed-circuit Television (CCTV) yang tersebar di penjuru kota Makassar,

dengan adanya CCTV yang tersebar dikota Makassar Pemerintah bisa memantau titik-titik kemacetan di kota

Makassar.

Dengan semakin berkembangnya Technology Smart City di kota Makassar menjadi dasar untuk

membuat sebuah Aplikasi untuk menghubungkan ruangan yang ada pada STMIK Handayani Makassar karena

proses monitoring ruangan saat ini masih dilakukan secara manual dan sangat membutuhkan waktu yang

banyak untuk mengetahui apakah ruangan yang ingin dipakai itu kosong atau tidak dan mahasiswa yang akan

mengikuti perkuliahan disibukkan untuk mencari ruangan yang kosong dan kadang kala mahasiswa yang

terlambat datang mereka tidak mengetahui dosenya mengajar diruangan mana dan dilantai berapa.

Aplikasi ini juga dapat membantu untuk mencari kelas pengganti untuk dosen yang jumlah

pertemuannya kurang dapat di rekomendasikan untuk mengisi ruangan yang kosong (dosen yang ingin

mengajar pada hari itu tidak hadir ) dengan merangking nilai pertemuan yang minim akan di prioritaskan

untuk mengisi ruangan yang kosong sehingga bisa membantu dosen.

Dengan terjadinya masalah tersebut diatas, diperlukan sebuah sarana pendukung yang dapat

meringankan tugas seorang dosen dan mahasiswa, dalam menyelesaikan suatu masalah dan salah satu

alternatif yang dapat membantu menyelesaikan masalah tersebut adalah dengan adanya sebuah program

1 *Korespondensi penulis: Najirah, Telp 08124129214, Email : [email protected]



276

aplikasi berbasis web. Dengan adanya sarana pendukung ini diharapkan dapat memberikan informasi yang

relevan, cepat dan efisien waktu, tenaga dan biaya.

Metode Topsis

Metode TOPSIS adalah salah satu metode pengambilan keputusan multi kriteria yang pertama kali

diperkenalkan oleh Yoon dan Hwang pada tahun 1981. Metode ini merupakan salah satu metode yang banyak

digunakan untuk menyelesaikan pengambilan keputusan secara praktis. TOPSIS memiliki konsep dimana

alternatif yang terpilih merupakan alternatif terbaik yang memiliki jarak terpendek dari solusi ideal positif dan

jarak terjauh dari solusi ideal negatif. (Dicky Nofriansyah:2014:27).

Semakin banyaknya faktor yang harus dipertimbangkan dalam proses pengambilan keputusan, maka

semakin relatif sulit juga untuk mengambilkeputusan terhadap suatu permasalahan. Apalagi jika upaya

pengambilan keputusan dari suatu permasalahan tertentu, selain mempertimbangkan berbagai faktor dan

kriteria yang beragam, juga melibatkan beberapa orang pengambil keputusan.( Marsono, 2015)

Permasalahan yang demikian dikenal dengan permasalahan multiple criteria decision making

(MCDM). Dengan kata lain, MCDM juga dapat disebut sebagai suatu pengambilan keputusan untuk memilih

alternatif terbaik dari sejumlah alternatif berdasarkan beberapa kriteria tertentu. Metode TOPSIS digunakan

sebagai suatu upaya untuk menyelesaikan permasalahan multiple criteria decision making(Zaky, 2015). Hal

ini disebabkan konsepnya sederhana dan mudah dipahami, komputasinya efisien dan memiliki kemampuan

untuk mengukur kinerja relatif dari alternatif-alternatif keputusan. (Eko, 2015)

Langkah-langkah yang dilakukan dalam menyelesaikan suatu permasalahan menggunakan metode

TOPSIS adalah sebagai berikut :

1. Menggambarkan alternatif (m) dan kriteria (n) ke dalam sebuah matriks, dimana Xij adalah

pengukuran pilihan dari alternatif ke-i dan kriteria ke-j.

2. Membuat matriks R yaitu matriks keputusan ternormalisasi

3. Membuat pembobotan pada matriks yang telah dinormalisasi Setelah dinormalisasi, setiap kolom pada

matriks R dikalikan dengan bobot bobot (wj) untuk menghasilkan matriks

4. Menentukan nilai solusi ideal positif dan solusi ideal negatif. Solusi ideal dinotasikan A+, sedangkan

solusi ideal negatif dinotasikan A-.

a. Perhitungan solusi ideal positif

b. Perhitungan solusi ideal negatif

5. Menghitung nilai preferensi untuk setiap alternatif.

Setelah didapat nilai Ci+, maka alternatif dapat diranking berdasarkaurutan Ci+. Dari hasil

perankingan ini dapat dilihat alternatif terbaikyaitu alternatif yang memiliki jarak terpendek dari solusi

ideal dan berjarak terjauh dari solusi ideal negative

METODE PENELITIAN

Metode Penelitian adalah merupakan rangkaian kegiatan untuk memperoleh aplikasi yang di

harapkan. Metode Penelitian terdiri dari tahapan dari tahapan-tahapan kegiatan yang tersusun untuk

perancangan sistem tersebut.

Tujuan adalah untuk mendapat gambaran sistem yang di butuhkan oleh pemakai pada tahap rancangan

sistem. Secara umum komponen – komponen sistem informasi dirancang dengan tujuan untuk

dikomunikasikan kepada pemakai.

Diagram Sistem

Dengan adanya aplikasi ini semua ruangan mengajar dapat dimonitoring dan tidak memakan waktu

yang banyak untuk mencari ruangan yang kosong, dengan mengunggunakan Aplikasi ini Setiap ruangan

mengajar di Stmik Handayani akan dapat di monitor dengan program aplikasi berbasis web ini.



277

Gambar 1. Diagram Sistem

Pada use case terdapat empat aktor yaitu staff akademik, operator/piket, dosen, mahasiswa.Dimana

Staf Akademik dapat Mencetak Jadwal Mengajar, Memberikan jadwal mengajar untuk di input ,

Operator/Piket Dapat Menginput Jadwal Mengajar, Memberikan informasi ruangan mengajar kedosen,

Memberikan informasi ke mahasiswa, Sedangkan Dosen dapat melihat info ruangan kosong, dan Mahasiswa

dapat melihat jadwal mengajar dosen dan informasi rungan kosong.

Class Diagram

Class diagram digunakan untuk menampilkan kelas-kelas dan paket-paket di dalam sistem dan

memberikan gambaran sistem secara statis dan relasi atar tabel.

Gambar 2. Class Diagram

Sequence Diagram

Gambar 3. Sequence Diagram

Gambar 3 merupakan alur apa yang dilakukan aktor terhadap sistem. Yang pertama yaitu staff

akademik memberikan jadwal ke operator , kemudian operator login dengan mingisi username dan password



278

setelah berhasil login operator bisa menambah ruangan , mata kuliah, data dosen, jadwal mengajar , setelah

jadwal sudah diinput oleh operator dosen dapat mengajar dan menggunakan ruangan tetap jika dosen yang

akan mengajar pada hari itu berhalangan datang maka proses topsi berjalan untuk menyarankan dosen yang

minimjumlah pertemuanya untuk mengisi ruangan yang kosong tadi.


Keputusan terhadap suatu permasalahan. Apalagi jika upaya pengambilan keputusan dari suatu

permasalahan tertentu, selain mempertimbangkan berbagai faktor/kriteria yang beragam, juga melibatkan

beberapa orang pengambil keputusan. Permasalahan yang demikian dikenal dengan permasalahan multiple

criteria decision making (MCDM). Dengan kata lain, MCDM juga dapat disebut sebagai suatu pengambilan

keputusan untuk memilih alternatif terbaik dari sejumlah alternatif berdasarkan beberapa kriteria tertentu.

Metode TOPSISdigunakan sebagai suatu upaya untuk menyelesaikan permasalahan multiple criteria

decision making. Hal ini disebabkan konsepnya sederhana dan mudah dipahami, komputasinya efisien dan

memiliki kemampuan untuk mengukur kinerja relatif dari alternatif-alternatif keputusan

Implementasi Metode Topsis

1. Proses Topsis Nilai Alternatif

Proses untuk memasukkan nilai alternatif kedalam Form

Gambar 4. Nilai Alternatif

2. Nilai Normalisasi

Gambar 5. Nilai Normalisasi

3. Nilai Normalisasi Terbobot

Gambar 6. Nilai Normalisasi Terbobot



279

4. Nilai Ideal Positif

Gambar 7. Nilai Ideal Positif

5. Nilai Ideal Negatif

Gambar 8. Nilai Ideal Negatif

Dari hasil perhitungan Topsis diatas maka akan dihasilkan output seperti gambar berikut :

Gambar 9. Informasi Ruangan

Halaman utama dari aplikasi ini untuk memberikan informasi ruangan yang ada pada STMIK

Handayani sehingga dosen yang akan mengajar dapat meringankan mahasiswa untuk mencari dosen nya.

Selain ini dapat menampilkan Laporan Kehadiran Dosen Sebagai berikut



280

Gambar 10. Laporan Kehadiran Dosen

Fungsi page laporan ini adalah untuk mengetahui jumlah kehadiran dosen pada setiap matakuliah yang

diajarkan oleh dosen tersebut sehingga dosen yang mengajar lebih muda di evaluasi. Selanjutnya Hasil Proses

data untu melihat perangkingan hasil pertemuan dosen

Gambar 11. Hasil Perangkingan Pertemuan Dosen

KESIMPULAN

1. Dapat Memberikan Informasi lengkap dan relevan, memberikan kemudahan untuk memonitoring ruangan

belajar mengajar yang kosong dan atau yang sedang terpakai, memberikan kemudahan kepada mahasiswa

untuk mengetahui dimana dosennya mengajar,

2. Aplikasi ini juga dapat membantu untuk mencari kelas penganti untuk dosen yang jumlah pertemuan nya

kurang dapat di usulkan untuk mengisi ruangan yang kosong (dosen yang ingin mengajar pada hari itu

tidak hadir ) dengan merangking nilai pertemuan yang minim akan di prioritaskan untuk mengisi ruangan

yang kosong sehingga bisa membantu dosen.

DAFTAR PUSTAKA Andriana F, 2016, Sistem Presensi Dosen Menggunakan IMEI dan GPS Smartphone dengan Data terenkripsi, JNTETI

Vol 5 No.3.

Eko, 2015, Pengaruh Pemilihan Lokasi terhadap Kesuksesan Usaha Mikro/Kecil di Komplek Shopping Cetre Jepara,

Media Ekonomi dan Manajemen Vol.30

Marsono, dkk, 2015, Sistem Pendukung Keputusan Pemiihan Menu Makanan pada penderita Obesitas dengan

menggunakan metode TOPSIS, Saintikom,Vol14

Zaky, I. M. 2015. Sistem Pendukung Keputusan Penentuan Kelayakan Lokasi Cabang Usaha Kuliner dengan Metode

AHP TOPSIS. Universitas Brawijaya, Malang.

Vienticentia dkk, 2018 Penetuan Kelayakan usaha Franchise menggunakan metode AHP dan VIKOR, Jurnal

Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, Januari 2018



281

Dicky Nofriansyah. 2014. Konsep data mining VS Sistem pendukung keputusan. Yogyakarta: CV Budi Utama.



282

Pengembangan Bahan Ajar Programmable Logic Controller Berbasis Video Tutorial

Pada Mata Pelajaran Instalasi Motor Listrik Di Smk Negeri 1 Pattalassang

Andi Muhammad Hidayatullah *1) dan Kazman Riyadi 1)

Dosen Jurusan Teknik Elektro Universitas Cokroaminoto Makassar, Makassar

ABSTRAK Hasil belajar peserta didik pada mata pelajaran instalasi motor listrik kompetensi PLC yang menggunakan manual book

rata-rarta peserta didik belum memenuhi Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM) yaitu 75. Oleh karena itu, pengembangan

bahan ajar berbasis video tutorial PLC yang digunkan pada mata pelajaran instalasi motor listrik kompetensi PLC sangat

dibutuhkan untuk lebih menunjang hasil belajar peserta didik sehingga mampu untuk memenuhi kebutuhan Dunia Usaha

dan Dunia Industri (DUDI). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui, (1) proses pengembangan bahan ajar PLC

berbasis video tutorial pada mata pelajaran instalasi motor listrik, (2)Pengembangan bahan ajar telah memenuhi kriteria

valid, praktis, dan efektif di SMK Negeri 1 Pattalassang. Pengembangan bahan ajar ini mengacu pada model

pengembangan Borg & Gall. Objek peneliti adalah 20 orang siswa kelas XI listrik 1 pada tahun pelajaran 2015-2016 di

SMK Negeri 1 Pattallassang. Penelitian pengembangan bahan ajar berbasis video tutorial ini digunakan beberapa

langkah, yaitu: pertama, studi pendahuluan yang terdiri dari studi pustaka, studi lapangan, penyusunan produk. kedua,

uji coba pengembangan produk yang terdiri dari uji coba terbatas dan uji coba luas, dan yang ketiga adalah validasi

produk. Setelah melakukan uji coba terbatas pada 5 orang siswa diperoleh hasil (82%) sangat diperlukan, sangat mudah

dipahami, sangat berminat, dan sangat bermanfaat. 2 butir pertanyaan lainnya (45%) dijawab menarik, praktis, mudah,

lengkap, dan diperlukan. Berdasarkan hasil rerata respon siswa pada uji coba terbatas, diperoleh hasil bahwa

pembelajaran dengan menggunakan video tutorial, 3 orang siswa (60%) diantaranya memberikan respon sangat

baik/sangat praktis dan 2 orang siswa (40%) memberikan respon baik/praktis. Pada uji coba luas dari 15 butir pertanyaan

tentang penggunaan video tutorial pembelajaran, secara rerata oleh 20 orang siswa: 12 butir pertanyaan (80%) dijawab

sangat menarik, sangat baik, sangat praktis,sangat berminat, sangat bermanfaat dan sangat mudah dipahami. 3 butir soal

lainnya (20%) dijawab mudah dipahami, mudah diikuti, dan praktis. Pada ujicoba lebih luas dengan jumlah responden

20 orang siswa diperoleh hasil respon siswa yaitu 16 orang siswa (80%) memberikan respon sangat baik/sangat praktis

dan 4 siswa lainnya (20%) memberikan respon baik/praktis. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pengembangan bahan

ajar PLC berbasis video tutorial pada mata pelajaran instalasi motor listrik di SMK Negeri 1 Pattallassang memenuhi

kriteria valid, praktis, dan efisien.

Kata kunci : pengembangan, bahan ajar, Video Tutorial, PLC Trainer.

PENDAHULUAN

Pembelajaran dapat dipahami sebagai suatu kegiatan yang melibatkan paling tidak dua pihak yakni

subjek belajar dan pendukung kegiatan belajar dalam hal ini fasilitator dan motivator belajar baik dalam

bentuk pendidik, tutor maupun pembimbing lainnya. Kompleksitas situasi dan kondisi yang menunjang

suatu proses pembelajaran inilah yang menjadi alasan perlunya pengelolaan pembelajaran yang baik dan

lebih profesional. Para ahli pendidikan mengemukakan beberapa formula dari pengelolaan

pembelajaran agar berhasil dengan baik mencapai tujuan yang direncanakan baik secara substansial berupa

materi yang diberikan disampaikan secara utuh dan juga keberhasilan mencapai perubahan yang diperlukan

pada diri peserta didik yang terlibat dalam proses itu. Keberhasilan dalam belajar itu sendiri biasanya

dituangkan dalam bentuk hasil ujian ataupun tes yang dilakukan melalui pengukuran yang baku. Memang

dalam proses belajar dan pembelajaran terdapat berbagai masalah yang dihadapi antara lain kurangnya

antusiasme dari individu yang bersangkutan terhadap apa yang dipelajarinya.

Pengajaran berbagai jenis keterampilan di laboratorium dan bengkel menempati posisi dan porsi

strategis. Kualitas pengajaran keterampilan sudah seharusnya selalu ditingkatkan melalui berbagai

pembaruan, diantaranya dengan membuat perangkat pembelajaran yang digunakan sebagai bahan ajar menjadi

lebih menarik dan mudah di pahami dengan menggunakan video tutorial. Media pembelajaran berupa video

tutorial yang interaktif akan membantu peserta didik dalam pembelajaran praktik Programmable Logic

Controller (PLC) dan komponen-komponennya untuk persiapan pelaksanaan pembelajaran praktik. Media

video tutorial interaktif menjadi salah satu bagian vital dari proses pembelajaran terutama dalam pembelajaran

yang inovatif. Media pembelajaran dalam hal ini mempunyai peranan penting sebagai alat bantu untuk

1 Korespondensi penulis : Andi Muhammad Hidayatullah, Telp. 085397097817, Email :

[email protected]



283

menciptakan keberhasilan dalam proses pembelajaran. Sebelum dilaksakannya proses pembelajaran perlu

melakukan persiapan mengajar, diantaranya silabus, RPP, metode pembelajaran, media pembelajaran, kisi-

kisi dan perangkat evaluasi. Media pembelajaran video tutorial interaktif merupakan salah satu komponen

penentu efektivitas belajar, video ini mengubah materi ajar yang berupa teroritis menjadi kegiatan interaktif

yang menunjukan prosedur pelaksanaan dari materi ajar.

Penggunaan video tutorial dalam pembelajaran Programmable Logic Controller (PLC) pada mata

pelajaran instalasi motor listrik dapat membantu peserta didik dalam memahami dan melaksanakan langkah

dan cara kerja pada sebuah rangkaian terlebih jika disajikan secara menarik dengan penggunaan video tutorial

maka peserta didik akan lebih cepat memahami cara kerja dari rangkaian tersebut.

Pendidikan saat ini menekankan pada proses pembinaan peserta didik secara menyeluruh tidak hanya

dalam pemahaman materi ajar melainkan dari pembinaan kematangan kepribadian peserta didik. Sejalan

dengan perkembangan Ilmu pengetahuan dan perkembangan teknologi saat ini, penggunaan media

pembelajaran akan sangat membantu pendidik dalam peningkatan keefektifan pembelajaran Sagala

(2010:163) menyatakan “telah banyak media yang tersedia bagi pendidik, namun yang penting dalam

merencanakan pembelajaran dan mengimplementasikannya dalam mengajar ialah bagaimana menggunakan

alat-alat media pendidikan ini sebagai suatu sistem yang terintegrasi dalam pembelajaran”. Media memiliki

peran yang penting untuk menjembatani penyampaian materi dalam proses pembelajaran. Pendidik yang

mengajar peserta didik dengan media pembelajaran kemungkinan besar memperoleh hasil belajar yang baik

pula (Umi Dayati, 2010). Penyajian materi pelajaran pada pokok bahasan dengan menggunakan video

pembelajaran diharapkan menarik minat peserta didik, membangkitkan gairah peserta didik untuk

mempelajari kembali materi yang disajikan melalui kombinasi atau gabungan antara teks, citra, audio, video

yang sangat menarik (Mahadewi, 2006).

Penggunaan media dalam proses pembelajaran memiliki tujuan tertentu. Menurut Smaldino dkk.

(2008:310), penggunaan media video dalam proses pembelajaran bertujuan untuk; 1) memperkenalkan,

membentuk, memperkaya, serta memperjelas pengertian dan konsep yang abstrak kepada peserta didik, 2)

mengembangkan sikapsikap yang dikehendaki, 3) mendorong peserta didik untuk melakukan kegiatan lebih

lanjut. Ada banyak kelebihan video ketika digunakan sebagai media pembelajaran di antaranya menurut

Nugent (dalam Smaldino dkk., 2008:310), “video merupakan media yang cocok untuk berbagai aspek

pembelajaran, seperti kelas, kelompok kecil, bahkan satu peserta didik seorang diri sekalipun”. Hal itu, tidak

dapat dilepaskan dari kondisi para peserta didik saat ini yang tumbuh berkembang dalam dekapan budaya

televisi, di mana paling tidak setiap 30 menit menayangkan program yang berbeda. Video dengan durasi yang

hanya beberapa menit mampu memberikan keluwesan lebih bagi pendidik dan dapat mengarahkan

pembelajaran secara langsung pada kebutuhan peserta didik.

Selain itu, menurut Smaldino, dkk (2008:310), pembelajaran dengan video multi-suara bisa ditujukan

bagi beragam tipe pembelajaran. Teks bisa didisplai dalam aneka bahasa untuk menjelaskan isi video.

Beberapa DVD bahkan menawarkan kemampuan memperlihatkan suatu objek dari berbagai sudut pandang

yang berbeda. DVD juga memberikan fasilitas indeks pencarian melalui judul, topik, jejak atau kode-waktu

untuk pencarian yang lebih cepat.Video juga bisa dimanfaatkan untuk hampir semua topik, tipe pembelajar,

dan setiap ranah yaitu: ranah kognitif, ranah afektif, ranah psikomotor, dan ranah meningkatkan kompetensi

interpersonal.

Penggunaan multimedia dalam pembelajaran turut mempengaruhi perkembangan sajian isi bahan ajar

dari mulanya tercetak hingga dikenal istilah bahan ajar multi-media. Percival dan Ellington (dalam Ahmad,

2007) memberi batasan tentang multimedia yang digunakan dalam pembelajaran sebagai suatu paket bahan

belajar yang diwujudkan dalam beberapa bentuk media, tetapi hanya membahas atau berhubungan dengan

suatu topik khusus (pokok bahasan) saja dan dibentuk dalam satu kesatuan yang terintegrasi dan menyeluruh.

Peran multimedia dalam bahan ajar adalah membantu peserta didik memahami dan mempraktikkan

pengetahuan prosedural dalam rangka penyelesaian proyek. Pemilihan bentuk atau format bahan ajar

multimedia mengacu pada jenis pengetahuan yang akan dikonstruksi peserta didik. Robyler dan Doering

(2010) membagi format multimedia menjadi lima bagian yaitu format tutorial, format drill and practice, format

simulasi, format game, dan format problem solving.

Format tutorial menyajikan topik-topik pembelajaran secara berurutan, mirip dengan pembelajaran

oleh pengajar di kelas. Format tutorial biasanya digunakan sebagai bahan ajar mandiri. Format drill and

practice bertujuan memberikan latihan kepada peserta didik agar memiliki kemahiran dalam suatu

keterampilan dan ada umpan balik tentang kebenaran keterampilan yang sedang dipelajari. Format simulasi



284

adalah sebuah model yang dirancang untuk membelajarkan tentang cara kerja suatu sistem. Format game

merupakan format untuk memjembatani antara hiburan dan pembelajaran dalam upaya menciptakan aktivitas

belajar yang efektif dan menyenangkan. Format problem solving merupakan format yang menekankan

pengembangan keterampilan memecahkan masalah.

Bahan ajar yang dikembangkan menggunakan formulasi format tutorial dan format problem solving.

Aspek desain pembelajaran memainkan peranan yang sangat penting dalam pengembangan bahan ajar

multimedia. Dilihat dari aspek desain pembelajaran, ada dua hal yang sifatnya normatif untuk

dipertimbangkan. Menurut Wahono, dkk., (2007) pertimbangan tersebut, yaitu komponen pembuka sebagai

pemicu atau trigger dan kom-ponen inti. Pada komponen pembuka, ada tiga aspek penting yaitu: 1) judul harus

menantang dan menarik, 2) tujuan pembelajaran dirumuskan secara jelas, dan 3) bahan ajar memuat apersepsi

untuk mengkaitkan apa yang telah diketahui peserta didik dengan apa yang akan dipelajari dalam bahan ajar.

Komponen inti merupakan hal utama yang memuat pesan-pesan pembelajaran.

Komponen ini memuat beberapa hal yaitu: 1) uraian isi yang komunikatif, 2) menggunakan contoh,

ilustrasi atau analogi, 3) menggunakan latihan, tes, dan umpan balik korektif, 4) pemilihan media yang relevan,

5) relevansi dan konsistensi antara latihan atau tes dan materi dengan tujuan pembelajaran, dan 6) adanya

interaktivitas. Mengacu pada paparan di atas, maka tujuan penelitian ini adalah 1) menjelaskan rancang

bangun bahan ajar multimedia berbasis proyek; 2) mendeskripsikan tanggapan para ahli, peserta didik, dan

pendidik mata pelajaran terhadap bahan ajar multimedia; 3) menganalisis efektivitas penerapan bahan ajar

multimedia berbasis proyek dilihat dari hasil belajar peserta didik.

Berdasarkan uraian pada latar belakang, identifikasi rumusan masalah maka penelitian ini secara

umum bertujuan agar:

1. Mengetahui proses pengembangan bahan ajar PLC berbasis video tutorial pada mata pelajaran instalasi

motor listrik di SMK Negeri 1 Pattalassang.

2. Mengetahui pengembangan bahan ajar PLC berbasis video tutorial pada mata pelajaran instalasi motor

listrik memenuhi kreteria valid, praktis, dan efektif di SMK Negeri 1 Pattalassang.

Urgensi dari penelitian ini yaitu agar peserta didik dapat belajar mempraktekan video tutorial yang

telah dilihat sehingga peserta didik dapat membuat dan mempersentasikan video tutorial yang serupa dengan

yang diberikan serta melatih peserta didik untuk dapat berbicara didepan umum.

Pengembangan bahan ajar dengan menggunakan multimedia berkembang atas dasar pembelajaran

konvensional yang tidak bisa memenuhi kebutuhan peserta didik dalam pembelajaran. Hasil penelitian yang

relevan dengan pengembangan bahan ajar PLC menggunakan video tutorial adalah:

I Kadek Dwipayana (2011) Kemampuan Peserta didik Dalam Pelajaran Biologi Dengan

Menggunakan Media Pembelajaran Berbasis Video Animasi Pada Peserta didik Kelas Vii Di Smp Negeri 2

Singaraja Tahun Pelajaran 2011/2012, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tingkat kemampuan

memahami pembelajaran biologi menggunakan media video animasi pada peserta didik kelas VII di SMP

Negeri 2 Singaraja tergolong cukup sesuai dengan kriteria PAP (Penilaian Acuan Patokan) dan tergolong

sedang jika menggunakan KKM di sekolah serta kendala-kendala yang dihadapi peserta didik kelas VII SMP

Negeri 2 Singaraja belum pernah diberikan pembelajaran biologi dengan menggunakan media video

pembelajaran. Peserta didik menemui kendala dalam pemahaman media video. Kendala tersebut berupa

sulitnya peserta didik memahami pelajaran biologi karena video tersebut mengenai hewan dan tumbuhan yang

jarang para peserta didik temui di alam ataupun lingkungan sekitar mereka.

Sri Lestari (2014) Pengembangan Video Tutorial Untuk Peningkatan Kompetensi Pedagogik Guru Paud,

hasil dari penelitian ini adalah konten/materi pembelajaran yang dikemas ke dalam video tutorial peningkatan

kompetensi guru PAUD sudah sangat tepat/ sesuai , materi pembelajaran yang dikemas ke dalam program video

tutorial mudah dipelajari (83%), petunjuk belajarnya mudah dipahami (79% ) dan bahkan sangat mudah dipahami

(21%), banyak pengetahuan yang diperoleh (79%), dan banya k perubahan pola pikir yang didapatkan/diperoleh

melalui video tutorial (83%)

METODE PENELITIAN

Jenis penelitian ini adalah penelitian Research and Development (R&D). Penelitian dan

pengembangan (R&D) merupakan suatu proses atau langkah-langkah untuk mengembangkan suatu produk

baru atau menyempurnakan produk yang telah ada. Menurut Borg and Gall (1998) dalam Sugiyono (2014),

penelitian dan pengembangan merupakan metode penelitian yang digunakan untuk mengembangkan atau

memvalidasi produk-produk yang digunakan dalam pendidikan dan pembelajaran dan untuk menghasilkan



285

produk tertentu serta menguji keefektifan produk tersebut. Karakteristik penelitian R&D adalah bahwa

penelitian ini berbentuk “siklus” yang diawali dengan adanya kebutuhan atau permasalahan yang

membutuhkan pemecahan dengan suatu produk tertentu.

Pengembangan bahan ajar ini mengacu pada model pengembangan Borg & Gall. Menurut Borg &

Gall (1989:783-795) pendekatan Research and Development (R&D) dalam pendidikan meliputi sepuluh

langkah yang dimodifikasi ke dalam tujuh langkah yaitu; (1) pengumpulan informasi; (2) perencanaan; (3)

pengembangan bentuk awal produk; (4) uji lapangan awal; (5) revisi produk; (6) uji lapangan operasional; dan

(7) revisi produk akhir.

Objek penelitian ini adalah pengembangan bahan ajar PLC berbasis video tutorial dan Subjek

penelitian ini adalah peserta didik Kelas XI Jurusan Teknik Instalasi Pemamfaatan Tenaga Listrik di SMK

Negeri 1 Pattalassang tahun pelajaran 2015/2016 dengan jumlah peserta didik 20 orang. Sesuai dengan

keperluan dan jenis data yang ingin diuperoleh dalam penelitian ini, instrument penelitian yang digunakan

oleh peneliti adalah instrument analisis kebutuhan peserta didik dan panduan wawancara guru, instrument

penilaian dan tanggapan isi ahli, ahli pembelajar, praktisi pendidikan dan peserta didik sebagai kelompok kecil

dan besar SMK Negeri 1 Pattalassang.


Studi pendahuluan dari penelitian ini terdiri atas 3 langkah: pertama, studi kepustakaan dengan

mempelajari konsep atau teori yang berkenaan dengan pengembangan bahan ajar PLC berbasis video tutorial

pada mata pelajaran instalasi motor listrik. Kedua, survei lapangan yang dilaksanakan dengan cara

mengumpulkan data melalui wawancara dengan siswa mengenai kesulitan belajar siswa, diskusi dengan guru

produktif tentang sarana dan prasarana bengkel, serta rendahnya minat dan hasil belajar siswa terhadap

kompetensi kejuruan instalasi motor listrik dengan menggunakan PLC. Ketiga, penyusunan produk awal yang

didasarkan pada studi kepustakaan dan data yang diperoleh dari survei lapangan. Berdasarkan hal tersebut

maka peneliti menyusun draft awal model produk yang dikembangkan dalam hal ini berupa video tutorial

PLC. Draft awal pembuatan simulasi berupa draft gambar rangkaian yang dibuatkan video tutorial.

Setelah selesai kegiatan pada tahap pertama yaitu studi pendahuluan, kegiatan dilanjutkan dengan

tahap kedua, uji coba pengembangan produk. Dalam tahap ini ada dua langkah:

Uji coba terbatas

Uji coba terbatas dilaksanakan pada 5 orang siswa SMK Negeri 1 Pattalassang Kompetensi Kejuruan

Teknik Instalasi Tenaga Listrik. Pada uji coba terbatas ini dilakukan dengan memberikan video tutorial kepada

5 orang siswa untuk diujicobakan dan hasilnya sebagai berikut:

a. Respon siswa

Pada kegiatan pelaksanaan uji coba terbatas, respon siswa untuk mengetahui kepraktisan produk video

tutorial ini memperlihatkan hasil: Respon Siswa Pada Uji Coba Terbatas, 15 butir pertanyaan tentang

penggunaan video tutorial, secara rerata oleh 5 orang siswa: 13 butir pertanyaan (82%) dijawab sangat

diperlukan, sangat mudah dipahami, sangat berminat, dan sangat bermanfaat. 2 butir pertanyaan lainnya

(45%) dijawab menarik, praktis, mudah, lengkap, dan diperlukan. Jika berdasarkan hasil rerata respon siswa

pada uji coba terbatas, diperoleh kesimpulan bahwa pembelajaran dengan menggunakan video tutorial yang

diujicobakan pada 5 orang siswa, 3 orang siswa (60%) diantaranya memberikan respon sangat baik/sangat

praktis dan 2 orang siswa (40%) memberikan respon baik/praktis.

b. Tes hasil belajar siswa

Tes hasil belajar pada uji coba terbatas reratanya menunjukkan bahwa dari 5 orang siswa yang

diujicoba, 3 orang siswa (60%) memperoleh hasil belajar sangat memuaskan, 1 orang siswa (20%)

memperoleh hasil belajar memuaskan dan 1 orang siswa (20%) memperoleh hasil cukup memuaskan.

c. Observasi aktifitas guru

Seiring dengan pelaksanaan uji coba terbatas, dilakukan pula observasi terhadap guru dan siswa untuk

mengetahui kepraktisan produk video tutorial yang digunakan. Observasi terhadap guru dilakukan dengan

mengamati kegiatan guru dalam penggunaan simulasi pembelajaran. Hasil observasi guru, angket siswa dan

tes hasil belajar siswa serta penilaian validator tersebut kemudian dilakukan revisi produk.

Kegiatan observasi pada guru dalam penggunaan video tutorial, aspek pengetahuan dialami, dipelajari,

dan ditemukan oleh siswa dikategorikan baik dalam pelaksanaannya, aspek membangun pemahaman

dikategorikan baik, aspek mengkomunikasikan sendiri hasil pemikiran dikategorikan baik dan aspek berfikir

reflektif dikategorikan baik pelaksanaannya.



286

1. Revisi produk, Revisi produk yang dilakukan yaitu: video tutorial PLC, awalnya hanya berupa video cara

menggambar ladder diagram dan cara menggambar rangkaian pengawatan, kemudian dilakukan revisi,

maka disarankan untuk membuatkan Auto Play sehinggga tampilannya dapat lebih menarik dengan

menggabungkan semua file, adapun menu yang digunakan dalam yaitu, menu buku panduan, jobsheet,

kesehatan dan keselamatan kerja (K3), video tutorial sistem DOL, video tutorial sistem forward reverse,

dan video tutorial sistem berurutan secara manual.

2. Uji coba lebih luas, Uji coba lebih luas dilaksanakan pada 20 orang siswa SMK Negeri 1 Pattallassang

Kompetensi Kejuruan Teknik Instalasi Tenaga Listrik. Pada uji coba terbatas ini dilakukan dengan

memberikan video tutorial kepada 20 orang siswa untuk diujicobakan dan hasilnya adalah sebagai berikut:

a. Respon siswa, Seperti halnya pada uji coba terbatas, ujicoba lebih luas ini mengevaluasi aspek-aspek

pembelajaran, aspek isi, aspek tampilan dan aspek pemrograman untuk mengetahui kepraktisan produk

video tutorial yang digunakan. Hasil Respon Siswa Pada Uji Coba Lebih Luas maka dari 15 butir

pertanyaan tentang penggunaan video tutorial pembelajaran, secara rerata oleh 20 orang siswa: 12 butir

pertanyaan (80%) dijawab sangat menarik, sangat baik, sangat praktis,sangat berminat, sangat

bermanfaat dan sangat mudah dipahami. 3 butir soal lainnya (20%) dijawab mudah dipahami, mudah

diikuti, dan praktis. Pada ujicoba lebih luas dengan jumlah responden 20 orang siswa diperoleh hasil

respon siswa yaitu 16 orang siswa (80%) memberikan respon sangat baik/sangat praktis dan 4 siswa

lainnya (20%) memberikan respon baik/praktis.

b. Tes hasil belajar siswa, Tes hasil belajar siswa pada uji coba lebih luas menunjukkan bahwa dari 20

orang siswa sebagai subjek uji coba 7 orang siswa (30%) memperoleh hasil sangat memuaskan, 10

orang siswa (50%) memperoleh hasil memuaskan dan 3 orang siswa (20%) memperoleh hasil cukup

memuaskan.

c. Observasi guru dalam penggunaan video tutorial terhadap aktivitas belajar siswa

Pelaksanaan uji coba lebih luas yang dilakukan observasi terhadap guru untuk mengetahui kepraktisan

produk video tutorial yang digunakan. Observasi guru dilakukan dengan mengamati aktivitas siswa dalam

penggunaan video tutorial. Hasil observasi terhadap guru pada uji coba lebih luas adalah sebagai berikut:

Observasi guru dalam penggunaan video tutorial dapat disimpulkan berdasarkan aspek-aspek berikut:

pertama, aspek pengetahuan dialami, dipelajari, dan ditemukan oleh siswa dikategorikan baik dalam

pelaksanaannya, kedua, aspek membangun pemahaman dikategorikan baik, ketiga, aspek

mengkomunikasikan sendiri hasil pemikiran dikategorikan baik dan keempat, aspek berfikir reflektif

dikategorikan baik pelaksanaannya.

Validasi produk

1. Validasi Angket Video Tutorial, Angket Video tutorial yang telah dihasilkan/ dibuat kemudian di validasi

oleh dua orang validator. Rerata dari dua orang validator pada validasi produk pembelajaran berbasis video

tutorial menunjukkan bahwa pada aspek tampilan memberikan penilaian valid (4.50), pada aspek

pemrograman memberikan penilaian sangat valid (4.75) dan pada aspek bahasa memberikan penilaian

valid (4.50). Jika dilakukan penilaian secara keseluruhan produk multimedia yang dihasilkan dianggap

valid (4.58) untuk digunakan dalam proses pembelajaran.

2. Validasi buku panduan, Buku panduan yang telah dihasilkan/ dibuat kemudian di validasi oleh dua orang

validator dengan beberapa aspek penilaian, yaitu aspek petunjuk, aspek cakupan, dan aspek bahasa serta

memberikan penilaian sebagaimana berikut aspek tampilan visual dinilai valid (4.50) dan aspek bahasa

juga dinilai valid (4.50), sehingga secara umum buku panduan yang dihasilkan valid untuk digunakan

dalam proses pembelajaran dengan tetap dilakukan revisi kecil.

3. Validasi Bahan Ajar, Validasi Bahan Ajar oleh dua orang validator memberikan penilaian: aspek

pendukung perancangan bahan ajar dinilai valid (4.33), aspek struktur perangkat pembelajaran yang

digunakan dalam bahan ajar juga dinilai valid (4.5), dan aspek pengembangan bahan ajar PLC dinilai sangat

valid (5.00) sehingga penilaian secara keseluruhan terhadap bahan ajar yang dibuat oleh peneliti dianggap

sangat valid (4.5) untuk digunakan dalam proses pembelajaran.

Validator RPP

Validasi Bahan Ajar oleh dua orang validator memberikan penilaian: aspek format RPP dinilai sangat

valid (4.7), aspek tujuan dalam RPP juga dinilai sangat valid (4.7), dan aspek materi (isi) yang disajikan dinilai

sangat valid (4.66), aspek bahasa dinilai sangat valid (4.50), aspek sarana dan alat bantu pembelajaran dinilai

sangat valid (4.66), aspek metode dan kegiatan pembelajaran dinilai sangat valid (4.50) dan aspek waktu juga



287

dinilai sangat valid (4.50) sehingga penilaian secara keseluruhan terhadap RPP yang dibuat oleh peneliti

dianggap sangat valid (4.63) untuk digunakan dalam proses pembelajaran.

Hasil Uji Kevalidan Produk

Kevalidan produk pada penelitian ini didasarkan pada hasil penilaian 2 orang validator yang kemudian

ditentukan nilai rata-ratanya. Dari rata-rata nilai oleh masing-masing validator selanjutnya ditentukan nilai

rata-rata total kevalidan produk. Kategori validitas setiap aspek atau keseluruhan aspek yang dinilai ditetapkan

berdasarkan kriteria pengkategorian kualitas perangkat atau produk. Produk yang dimaksudkan disini adalah

pembelajaran berbasis video tutorial, buku panduan dan RPP.

Tabel 1. Kevalidan Produk

Video Tutorial Buku Panduan RPP

Validator 1 sangat valid (4.55) sangat valid (4.57) sangat valid (4.5)

Validator 2 valid (4.44) valid (4.28) valid (4.36)

Tabel 1 diatas terlihat bahwa pembelajaran berbasis video tutorial yang dihasilkan pada penelitian ini,

oleh validator pertama memberikan penilaian sangat valid (4.55) dan validator kedua memberikan penilaian

valid (4.44), sementara buku panduan, validator pertama memberikan penilaian sangat valid (4.57) dan

validator kedua memberikan penilaian valid (4.28). Sedangkan pada RPP, validator pertama memberikan

penilain sangat valid (4.5) dan validator kedua memberikan penilaian valid (4.36). Jika berdasarkan hasil

perhitungan rerata kedua validator, maka nilai rata-rata ketiga produk adalah sama-sama valid sehingga dapat

dikatakan layak digunakan di sekolah.

Hasil Uji Kepraktisan Produk

Produk dikatakan praktis apabila dapat diterapkan oleh guru sesuai dengan yang direncanakan dan

mudah digunakan oleh siswa. Hasil uji kepraktisan produk penelitian ini meliputi: hasil observasi guru dan

hasil respon siswa dalam penggunaan pembelajaran berbasis video tutorial.

1. Hasil Observasi Guru Tabel 2. Hasil Observasi Guru

Aspek 1 Aspek 2 Asek 3 Aspek 4

Uji Coba 1 baik (3.99) baik (3.99) baik (3.88) baik (4.2)

Uji Coba 2 baik (4.4) baik (4.2) baik (4.1) baik (4.28)

R baik (4.19) baik (4.09) baik (3.99) baik (4.24)

Dari table 2 diatas terlihat bahwa: (1) aspek pengetahuan pada uji coba I dikategorikan baik (3.99);

uji coba II dikategorikan baik (4.4) dan disimpulkan aspek pengetahuan dinilai baik (4.19); (2) aspek

membangun pemahaman pada uji coba I dikategorikan baik (3.99) dan pada uji coba II dikategorikan baik

(4.2) dan dapat disimpulkan aspek membangun pemahaman dinilai baik (4.09), aspek eksplorasi pada uji coba

I dikategorikan baik (3.88) dan pada uji coba II dikategorikan baik (4.1) sehingga disimpulkan aspek

eksplorasi baik (3.99); aspek berfikir reflektif pada uji coba I dikategorikan baik (4.2) dan pada uji coba II

dikategorikan baik (4.28) sehingga disimpulkan baik (4.24). Jika disimpulkan secara keseluruhan maka

penggunaan video tutorial ini dianggap praktis/ baik.

2. Hasil Respon Siswa

Berikut adalah hasil respon siswa terhadap penggunaan video tutorial yang disajikan dalam bentuk tabel

Tabel 3. Hasil Respon Siswa

Uji Coba 1 Uji Coba 2

3 orang siswa (60%) 16 orang siswa (80%)

2 orang siswa (40%) 4 siswa lainnya (20%)

Terlihat pada table 3 bahwa pada uji coba terbatas penggunaan video tutorial yang diujicobakan pada

5 orang siswa, 3 orang siswa (60%) diantaranya memberikan respon sangat baik/sangat praktis (4.73) dan 2

orang siswa (40%) memberikan respon baik/praktis (4.50).

Pada ujicoba lebih luas dengan jumlah responden 20 orang siswa diperoleh hasil respon siswa yaitu

16 orang siswa (80%) memberikan respon sangat baik/sangat praktis dan 4 siswa lainnya (20%) memberikan



288

respon baik/praktis. Kesimpulannya pada uji coba terbatas dan uji coba lebih luas, sebagian besar siswa

memberikan respon sangat praktis/ sangat baik. Pada uji kepratisan produk ini, baik guru maupun siswa

memberikan respon sangat praktis/sangat baik.

Hasil Uji Keefektifan Produk

Keefektifan produk video tutorial pada penelitian ini diukur melalui tes hasil belajar siswa, kemudian

membandingkannya dengan hasil uji kompetensi tahun 2015 dan tahun 2016. Tabel 4. Hasil Uji Kompetensi

Sangat Memuaskan Memuaskan Cukup Memuaskan

2015 4 orang siswa (14,28%) 5 orang siswa (17,85%) 19 orang siswa (67,85%)

2016 6 orang siswa (20,68%) 8 orang siswa (27,58%) 15 orang siswa (51,72%)

Tabel 5. Hasil Belajar Siswa

Sangat Memuaskan Memuaskan Cukup Memuaskan

THB 1 3 orang siswa (60%) 1 orang siswa (20%) 1 orang siswa (20%)

THB 2 7 orang siswa (30%) 10 orang siswa (50%) 3 orang siswa (20%)

Terlihat pada bahwa hasil uji kompetensi pada tahun 2015, dari 28 orang siswa hanya 4 orang siswa

(14,28%) yang lulus memuaskan, 5 orang siswa (17,85%) yang lulus memuaskan dan selebihnya 19 orang

siswa (67,85%) lulus cukup memuaskan. Pada uji kompetensi 2016, dari 29 orang siswa hanya 6 orang siswa

(20,68%) yang lulus memuaskan, 8 orang siswa (27,58%) yang lulus memuaskan dan selebihnya 15 orang

siswa (51,72%) lulus cukup memuaskan. Kesimpulannya pada hasil uji kompetensi tersebut tidak ada siswa

yang lulus sangat memuaskan dan lebih banyak (diatas 50%) yang hanya lulus cukup memuaskan.

Uji coba terbatas (THB I) hasil belajar siswa menunjukkan dari 5 orang siswa yang menjadi subjek

penelitian, 3 orang siswa (60%) yang lulus sangat memuaskan, 1 orang siswa (20%) yang lulus memuaskan

dan 1 orang siswa (20%) yang lulus cukup memuaskan. Pada uji coba lebih luas (THB II) hasil belajar siswa

menunjukkan dari 20 orang siswa yang menjadi subjek penelitian, 7 orang siswa (30%) lulus sangat

memuaskan, 10 orang siswa (50%) lulus memuaskan dan 3 orang siswa (20%) lulus cukup memuaskan.

Kesimpulannya pada THB I dan THB II dengan menggunakan multimedia pembelajaran video tutorial

beberapa siswa lulus sangat memuaskan, dan hanya sebagian kecil yang lulus cukup memuaskan.

Uji keefektifan produk video tutorial ini, hasil pembelajaran dengan menggunakan pembelajaran

berbasis video tutorial menunjukkan bahwa hasil belajar siswa jauh lebih baik dan ada peningkatan

dibandingkan dengan hasil belajar pada uji kompetensi tahun 2015 dan tahun 2016, yang berarti produk video

tutorial ini dapat dikatakan efektif untuk digunakan di lingkungan sekolah baik oleh guru maupun siswa untuk

melatih kemampuan dalam membuat rangkaian pengawatan instalasi motor-motor listrik dengan

menggunakan metode pembelajaran berbasis video tutorial.

KESIMPULAN

Kesimpulan dari penelitian diatas adalah :

1. Pengembangan bahan ajar berbasis video tutorial PLC pada mata pelajaran instalasi motor-motor

listrik, pada penelitian ini efektif meningkatkan persentase tingkat kelulusan siswa dimana persentase

kelulusan siswa jauh lebih baik dan ada peningkatan dibandingkan dengan persentase kelulusan pada

uji kompetensi tahun 2015 dan tahun 2016. Hasil respon siswa menunjukkan bahwa produk video

tutorial PLC yang dihasilkan sangat praktis dan siswa sangat berminat untuk belajar karena adanya

variasi dalam pemberian materi ajar, sedangkan dari hasil observasi guru yang menggunakan video

tutorial PLC menunjukkan bahwa video tutorial yang digunakan sangat baik, menarik dan sangat

praktis.

2. Untuk memenuhi syarat validitas, kepraktisan dan efektifitas dalam penelitian pengembangan bahan

ajar berbasis video tutorial ini digunakan lima langkah, yaitu: studi pustaka, studi lapangan,

penyusunan draft produk, uji coba terbatas, dan uji coba lebih luas. Adapun tahap pengembangannya

dimulai dari pengembangan bahan ajar PLC berbasis video tutorial pada mata pelajaran instalasi

motor listrik, kemudian dilakukan Uji kevaliditasan dilakukan oleh dua orang validator, uji

kepraktisan dilakukan melalui hasil respon siswa dan observasi terhadap guru yang menggunakan

video tutorial, sedangkan uji efektifitas dilakukan melalui penilaian terhadap hasil belajar siswa

setelah diberikan tes uji terbatas dan uji lebih luas.



289

DAFTAR PUSTAKA Agfianto Eko Putra, 2002, Belajar

Mikrokontroller AT89C51/52/55 Teori danAplikasi, Edisi Kedua, Penerbit : Gava Media, Yogyakarta.

Ahmad, A. A. 2007. Pengembangan Multimedia Interaktif untuk Pembelajaran Tipografi. Jurnal.Teknologi Pendidikan

9(3). (Online), (http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPI/article/view/440/3463, diakses 8 Maret 2016).

Bandung: Alfabeta

Anderson, Ronald H. 1994. Pemilihan dan Pengembangan Media Video Pembelajaran. Jakarta: Grafindo Pers.

Andi Prastowo. 2012. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Yogyakarta: Diva Press.

Azwar, Saifuddin. 2010. Metode penelitian. Yogyakarta: Pustaka pelajar Bas, G. 2011. Investigating the Effects

ofProject Based Learning on Students Academic Achievement and Attitudes Towards English Lesson. The Online

Journal of New Horizonsin Education 1(4):1-15. (Online), (http://ejournal.undiksha.ac.id/ index.php /JPI/

article/vie/4490/3463 diakses 8 Maret 2016).

Dayati, Umi. 2010. Modul Menciptakan Pembelajaran Aktif Berperspektif Media Pembelajaran Inovatif.

Surabaya: Unesa. Depdikbud.1985. Pedoman Penyusunan Modul. Jakarta. Badan Pengembangan Pendidikan

Depdikbud.

Emzir. 2013. Metedologi Penelitian Pendidikan. Jakarta: PT. Grafindo Persada.

Hamdani. 2010. Strategi Belajar Mengajar. Bandung: CV Pustaka Setia

Kartono, Kartini. 1997 Patologi Sosial Jilid 5. Jakarta: PT.Raja Grafindo Persada.

Mahadewi, L.P.P, dkk . 2006. Media Video Pendidikan. Singaraja: Undiksha. Makassar: Badan Penerbit Universitas

Negeri Makassar

Mayer, R. E. 2001. Multimedia learning. Cambridge, UK: Cambridge University Press.

_________. 2008. Learning and Instruction. Prabawa, Pengembangan Bahan Ajar Multimedia. 217 New Jersey: Pearson

Education, Inc

Mayer, R. E. & Moreno, R. 2002. Animation as an Aid to Multimedia Learning. Educational Psychology, 14(1): 87-99.

(Online) (http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPI/article/view/4490/3463 diakses 8 Maret

2016).

_____. 2003. Nine Ways to Reduce Cognitive Load in Multimedia Learning. Educational Psychologist, 38 (1): 43–52.

(Online), (http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPI/article/view/4490/3463 diakses 8 Maret 2016).

McKeachie, w.J. (1994). Teaching Tips: Strategies, Research and Theories. Toronto: DC Heath and Company.

Rifa’i Muhammad, dan Ratna Ika Putri, Oktober 2013. Desain dan Implementasi PLC Berbasis Mikrokontroller ATMega

8. Jurnal ELTEK. Volume 11, nomor 02. Dari http://eltek.polinema.ac.id/ public/ upload/file/10.Rifai_PLC.pdf.

Di akses pada tanggal 8Maret 2016.

Roblyer, M. D & Doering, A. H. 2010. Integrating Educational Technology Into\ Teaching. Boston: Person Education,

Inc.

Sadiman. A.S, dkk. 2005. Media Pendidikan, Pengertian, Pengembangan, dan Pemanfaatan. Jakarta. PT Raja Grafindo

Persada. (Online),(http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JJTP/article/view/741/614, diakses 10 Maret 2016)

Seels, B. B. & Richey, C. R. 1994. Teknologi Pembelajaran Definisi dan Kawasannya. Terjemahan Prawiradilaga, dkk.

Jakarta: LPTK.

Seels Barbara dan Rita C Richey, 1994. Teknologi Pembelajaran Definisi dan Kawasannya. Jakarta : Unit Percetakan

UNJ.

Setiawan, Iwan. 2005. Programmable Logic Controller (PLC) dan Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta : Andi.

____________. 2006. Programmable Logic Controller (PLC) dan Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta : Andi.

Smaldino, dkk. 2008. Media pembelajaran. Jakarta: PT.

Gramdedia.(Online),(http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JJPGSD/article/view/1399/1260, diakses 9 Maret

2016).

Sriasih, S.A.P. 2008. Telaah Buku Teks. Singaraja: Undiksha.

Sudarsono Sudirdjo. 1997.Peranan Media Pendidikan Dalam Penuntasan Wajib Belajar Pendidikan dasar 9 tahun. Jakarta

: IKIP Negeri Jakarta

Sugiyono. 2014. Metode Penelitian Kuantitatif dan Kualitatif dan R&D. Bandung: Alfabeta

Syaiful Sagala. 2010. Konsep dan Makna Pembelajaran. Bandung: Alfabeta.

Tian Belawati dkk., Pengembangan Bahan Ajar (Jakarta: Universit: Terbuka, 2003), him. 11.

Tim Penyusun Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas Dirjen Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah

Depdiknas, Panduan Pengembangan Bahan Ajar (Jakarta: Depdiknas, 2008), him. 6

Tim Penyusun Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas Dirjen Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah

Depdiknas, Pengoperasian Mesin Produksi dengan Kendali PLC (Jakarta: Depdiknas, 2005).

Wahju Djatmiko, Istanto, dkk. 2013. Modul pendidikan Teknologi dan Kejuruan.

(online),(http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-istantowahyudjatmiko/bahan-ajar-pendidikan-

teknologi-kejuruan-2013.pdf, di akses 30 Maret 2016).

Wilbur,Schramm.(1997). Asas-Asas Komunikasi Antar Manusia. Jakarta Hawaii:LP3ES & EWCI.

http://ejournal.undiksha.ac.id/%20index.php%20/JPI/%20article/vie/4490/3463

http://ejournal.undiksha.ac.id/%20index.php%20/JPI/%20article/vie/4490/3463

http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPI/article/view/4490/3463

http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPI/article/view/4490/3463

http://eltek.polinema.ac.id/%20public/%20upload/file/10.Rifai_PLC.pdf

http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JJTP/article/view/741/614

http://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JJPGSD/article/view/1399/1260

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-istantowahyudjatmiko/bahan-ajar-pendidikan-teknologi-kejuruan-2013.pdf

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-istantowahyudjatmiko/bahan-ajar-pendidikan-teknologi-kejuruan-2013.pdf



290

William Bolton. 2004. Programmable Logic control (PLC). Jakarta: Erlangga.

Yulianto, Anang. 2006. Panduan Praktis Belajar PLC (Programmable Logic Control). Jakarta: PT Gramedia.



291

Perancangan Sistem Monitoring Terpusat Volume Pemakaian Air Pelanggan PDAM

Berbasis Digital Kazman Riyadi *1) dan Andi Muhammad Hidayatullah 1)

Dosen Jurusan Teknik Elektro - Universitas Cokroaminoto Makassar, Makassar.

ABSTRAK PDAM Kota Makassar merupakan salah satu dari 12 PDAM yang besar berada di Indonesia. Berdasarkan data produksi

air PDAM Kota Makassar, jumlah produksi air bersih PDAM Kota makassar tahun 2014 mencapai angka 89.048.445m3

per tahun dengan persentase tingkat kehilangan air hingga 44,23 % atau berkisar 39.383.632 m3 pada 162,984 pelanggan.

Dampak dari kurangnya pengawasan dan pengontrolan terhadap aliran air dalam suatu sistem distribusi air PDAM adalah

semakin meningkatnya kehilangan volume air yang disebut looses. Tujuan dari riset ini untuk melakukan pengawasan

(monitoring) volume air melalui pengukuran jumlah kubikasi penggunaan air pada tiap pelanggan PDAM secara real

time dan continu sehingga mempermudah informasi penggunaan air pada penggunaan air pelanggan PDAM. Penelitian

ini terdiri dari Sensor water flow meter berfungsi sebagai pengukur laju aliran air, nilai pengukuran diolah oleh RTU

(Remote Terminal Unit) untuk selanjutkan ditransmisikan ke MS (Master Station) menggunakan jaringan nirkabel

sebagai monitoring terpusat (sentralisai) untuk menampilkan informasi penggunaan volume air. Dalam penelitian ini

dibangun sebuah RTU dari arduino ATMega 2560 sedangkan MS terdiri dari modul SIM900. Metodelogi penelitian

dengan membuat prototipe sistem distribusi air yang terdiri dari 4 sensor dan RTU dan MS dan dibandingkan dengan

pengukuran sistem sebelumnya. Hasil yang diperoleh bahwa hasil pengukuran dapat ditampilkan setiap menit, jam secara

real time dan kontinu, sedangkan perbedaan pengukuran sebesar 0,096%. Dapat disimpulkan bahwa sistem monitoring

dapat memantau secara terpusat volume air pelanggan PDAM setiap waktu.

Kata kunci : monitoring, real time, kontinu, volume air.

PENDAHULUAN Semakin tingginya kebutuhan manusia terhadap air pada suatu penduduk perkotaan mengakibatkan

perlunya pengembangan sistem distribusi PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum) sebagai pengolahan dan

pendistribusian air. PDAM Kota Makassar merupakan salah satu dari 12 PDAM yang besar berada di

Indonesia. Berdasarkan data produksi air PDAM Kota Makassar, jumlah produksi air bersih PDAM Kota

makassar tahun 2014 mencapai angka 89.048.445m3 per tahun dengan persentase tingkat kehilangan air

hingga 44,23 % atau berkisar 39.383.632 m3 pada 162,984 pelanggan. Dampak dari kurangnya pengawasan

dan pengontrolan terhadap aliran air dalam suatu sistem distribusi air PDAM adalah semakin meningkatnya

kehilangan volume air yang disebut looses. PDAM menyediakan pasokan air bersih kepada masyarakat yang

terdiri dari rumah hunian dan non domestik seperti industri, perkantoran, dan fasilitas sosial dan umum.

Informasi terhadap jumlah pemakaian air pada pelanggan PDAM masih konvensional, yang mempunyai

kelemahan seperti keakurasian dan lamanya waktu pengukuran, pemberian data yang tidak valid serta sulitnya

pengontrolan akibat luasnya daerah pendistribusian air bersih tersebut. Namun semakin meningkatnya

teknologi pengontrolan dan pengawasan/ monitoring secara terpusat. Dalam penelitian ini akan dipecahkan

permasalahan dengan dilakukannya pengawasan volume penggunaan air pelanggan pada saluran distribusi

air PDAM dengan menggunakan sensor pengukur laju aliran secara digital dan pengontrolan jarak jauh

nirkabel sehingga kelemahan dari sistem pendistribusian air bersih dapat diminimalisir. Pentingnya penelitian

ini sebagai pengembangan teknologi pada sistem informasi terhadap objek volume penggunaan air pelanggan

PDAM, sehingga mengurangi looses diwaktu berikutnya. Tujuan dari riset ini untuk melakukan pengawasan

(monitoring) volume air melalui pengukuran jumlah kubikasi penggunaan air pada tiap pelanggan PDAM

secara real time dan continu sehingga mempermudah informasi penggunaan air pada penggunaan air

pelanggan PDAM.

Sistem distribusi PDAM terdiri dari pompa distribusi, indicator pengukur volume air, dan pipa

distribusi. Pompa distribusi berfungsi mengalirkan air dengan cara memberikan beda tekanan pada pipa

distribusi sehingga air mengalir menuju pelanggan, sedangkan sensor water flow mengukur jumlah kubikasi

pemakaian air pelanggan PDAM. Untuk pipa distribusi berfungsi sebagai jalur jaringan air ke pelanggan.

Gambar 1.1 memperlihatkan konsep sistem distribusi air PDAM .

1 Korespondensi penulis : Kazman Riyadi, Telp. 085397097817, Email : [email protected]



292

Gambar 1. Sistem Distribusi PDAM

Untuk menyalurkan air yang cukup ke konsumen maka dibutuhkan saluran pipa yang handal tanpa

kebocoran, adanya kebocoran saluran pipa dapat merubah/ menurukan tekanan pada saluran pipa sehingga

mengurangi pelayanan pendistibusian air tersebut. (Salam, 2014). instalasi pipa terpasang berpotensi terjadi

permasalahan pada saat pengolahan dan pendistribusian air dapat terjadi (Bakri, 2011). Metoda pengukuran

Laju aliran air menurut Shinha et al. (2015), pengukuran Laju aliran air dapat diukur dengan instrumen

pengukuran aliran air tipe obstruction yang terdiri dari tabung transparan berbentuk krucut yang terdapat

pelampung di dalamnya diletakkan vertikal terhadap pipa yang dilalui oleh fluida yang mengalir. Teknik

pengukuran dengan objek yang berbeda dalam hal ini laju aliran udara telah diteliti sebelumnya (Reddy et al.,

2012). Menggunakan tubin (propeller) dan efek hall medan magnet dalam mengukur aliran udara, putaran

suatu turbin angin (propeller) menghasilkan sebuah pulsa (sinyal digital) yang akan dihitung berdasarkan

waktu tertentu, untuk mendapatkan nilai flow rata-rata. Sensor pengukur parameter aliran air yang digunakan

adalah Water Flow Meter YF-S201 untuk diameter ½ Inch dan Water Flow Meter SR-300 untuk diameter ¾

Inch (Shang, 2010). Sebuah Mikrokontroller arduino ATMega 2560 mengukur data yang terbaca oleh sensor

(Komeswarakul et al., 2012) untuk ditampilkan dalam bentuk angka pengukuran (Paul et al., 2014; Jusoh et

al., 2013). Pengukuran parameter-parameter suatu kota seperti kandungan udara, air pada sistem monitoring

suatu kota atua Smart City. Pengukuran parameter air secara wireless telah dilakukan dengan mengukur jumlah

penggunaan air dan data pengukuran dikirim pada jarak yang sangat jauh (Casalee et al, 2016) Dengan

menggunakan sejumlah sensor data yang besar/banyak dan kemajuan computing (Domoney et al., 2015).

Smart City adalah tempat hunian yang inovatif dimana digunakan teknologi informasi dan komunikasi untuk

implementasi intelektualisasi dalam semua lingkungan kehidupan kota (Wieclaw et al, 2017). Di sisi lain

Smart City dapat menjadi platform layanan kota yang dapat menyediakan layanan kolaboratif antara perangkat

benda heterogen multi-vendor menggunakan perangkat hal antarmuka middleware. Adapun objek yang

dikontrol dapat berupa energi, air, tempat umum seperti kesehatan, pendidikan bahkan setiap rumah dengan

penggabungan smart home (Kim, 2017). Selain itu Smart City harus mengandung tingkat infrastruktur yang

unggul tentang fasilitas, fisik, ekonomi, sosial dan kelembagaan (Ghosh, 2018). Penelitian tentang integrasi

managemen siklus air pada Smart City dilakukan dengan mengintegrasikan informasi tentang kondisi air

hujan, polusi udara, kualitas air melalui pemasangan sensor laju aliran air dan pengukur ketinggian air yang

dikomunikasikan secara wireless (tanpa kabel) ke server kendali sebagai pusat pengontrolan (lim et al,. 2018).

Untuk menampilkan data pengukuran dapat menggunakan jaringan seluler, data yang terbaca oleh sensor dapat

ditransmisikan menggukanan jaringan seluer.(Saptaji, 2012). Disamping itu penggunaan Mikrokontroller arduino

ATMega 2560 yang dirangkai dengan sensor untuk mengolah data pengukuran (Wang et al., 2012)

Sistem SCADA terdiri dari sejumlah RTU (Remote Terminal Unit) yang berfungsi untuk mengumpulkan data

lalu mengirimkannya ke Master Station (MS) melalui sebuah sistem komunikasi. Master Station (MS)

berfungsi untuk menampilkan data yang diperoleh dan memungkinkan operator melakukan pengendalian dari

jarak jauh (Lakshmi dan Pandey, 2012). Keunggunalan SCADA dikarenakan kemampuan dalam pengontrolan

jarak jauh, antar muka grafis dan mudahnya mengubah skema pengontrolan pada sistem monitoring (Siddique,

2011). SCADA juga terdiri dari base station unit dan terminal unit untuk dan sebuah protocol komunikasi

untuk mengontrol data (Alhasnawi et al 2018).

METODE PENELITIAN

Dalam penelitian ini dibuat sebuah prototipe sistem distribusi air PDAM yakni mengalirkan air

menggunakan pompa distribusi air pada saluran pipa. Setiap pipa terdapat sensor yang terdiri dari 4 buah



293

Water Flow Meter sebagai pengukur parameter aliran air. Water Flow Meter menggunakan ukuran ¾ dan ½

inch. Ditambahkan dengan sebuah RTU terdiri dari Mikrokontroller arduino ATMega 2560 yang dirangkai

sedemikian. Perancangan Master Station dibangun dari sebuah pengirim dan penerima data menggunakan

jaringan seluler dengan memanfaatkan rangkaian Arduino dan module Sim900 yang diperuntukkan untuk

menerima data dan menampilkan data pada sebuah laptop/komputer.

Pengambilan data dalam metode penelitian ini dilakukan dengan pengukuran dari laju aliran air dalam

pipa yang di modelkan dengan sebuah prototipe, dimana pengukuran tersebut adalah fungsi matematis. Data

akan diambil beberapa menit per satuan waktu yang akan dibandingkan dengan nilai pengukuran aktual

(sebenarnya). Untuk nilai aktual diperoleh dari pengukuran analog yang digunakan oleh PDAM. Dalam

penelitian ini pengambilan data lebih menitikberatkan pada sumber data primer, merupakan data yang

dikumpulkan oleh peneliti sendiri selama penelitian berjalan dan didukung dengan data sekunder, yang

diperoleh dari penelitian sebelumnya. Data pengukuran variabel aliran air akan di tampilkan pada sebuah

laptop, 4 buah variabel dari 4 buah sensor yang terdiri dari 3 (tiga) sensor pengguna yakni sensor A, Sensor

B, dan Sensor C. dan sebuah Sensor Utama sensor 1. Data kemudian dianalisa dengan formula akumulasi

dimana jumlah pengguna akan sebanding dengan hasil sensor utama. Kemudian data hasil pengukuran varibel

terukur akan dibandingkan dengan nilai aktual pengukuran dengan persamaan;

% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =|𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 − 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙|

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙× 100%

Gambar 2. Diagram perancangan sistem monitoring distribusi air PDAM

Gambar 2. memperlihatkan sebuah rangkaian Sensor yang dipasang pada saluran distribusi pipa

dimana pompa mengalirkan air sehingga sensor membaca laju / volume air data hasil pengukuran diolah oleh

RTU dan ditransmisikan ke MS secara nirkabel.


Tabel 1. merupakan data pengukuran dari aliran air dimana hasil pengukuran dari sensor akan dikirim

secara terus menerus dengan interval waktu sebanyak 1 menit. Terlihat tidak adanya error data pengiriman,

bahwa selama 5 menit data sensor mampu dikirim tanpa adanya gangguan pengiriman data. Nilai dari tabel 1.

terdiri dari nilai 4 sensor yakni Sensor1, Sensor A, Sensor B dan Sensor C, merupakan nilai volume

penggunaan air pelanggan pada simulasi monitoring volume penggunaan air pelanggan. Data yang terukur

merupakan data aliran air per menit (Liter/Menit). Table 1. Hasil Pengukuran Simulasi monitoring Sistem Distribusi Air dengan 4 sensor

No Sensor1 (l/m) Sensor A (l/Menit) Sensor B (l/m) Sensor C (l/m)

1 0.00 0.00 0.00 0.00

2 21.30 7.45 7.09 6.55

3 21.30 7.45 7.09 6.56

4 21.30 7.27 7.27 6.55

5 21.07 7.45 7.09 6.36

6 21.30 7.45 7.09 6.36

7 21.53 7.27 7.09 6.36



294

Tabel 2 merupakan hasil perbandingan antara pengukuran anolog pada PDAM (aktual) terhadap

pengukuran digital pada sistem monitoring volume air pelangggan PDAM yang terukur dalam satuan liter.

Dengan menghitung nilai perbadingan error yang diperoleh antara pengukuran actual dan pengukuran

menggunakan sistem sentralisai monitoring volune penggunaan air PDAM. nilai volume penggunaan air yang

kemudian dibandingkan dengan menggunakan persamaan % error.

Table 2. Hasil perbandingan Pengukuran Simulasi Monitoring Sistem Distribusi terhadap pengukuran indikator analog

PDAM

VARIABEL PENGUKURAN

%ERROR Percobaan Aktual

Sensor B 90,01 90,04 0,033

Sensor C 83,09 83,01 0,096

Sensor A 72,5 72,49 0,013

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa volume pemakainan air palanggan PDAM dapat di

monitoring secara terpusat dan real time dengan mengukur laju aliran air oleh sebuah modul RTU (Remote

Terminal Unit) berkomunikasi dengan MS (Master Station) sebagai pusat monitoring. Dengan adanya

monitoring terpusat terhadap pemakaian air pelanggan PDAM dapat terpantau penggunaan volume air PDAM

sehingga dapat meminimalisir loses yang diakibatkan penyalahgunaan aliran air PDAM.

DAFTAR PUSTAKA Casale, Antonio. et al. (2016). A Water Meter Reading Middleware for Smart Consumption Monitoring. 978-1-5090-

2370-7/16/IEEE. 2016. Bari, Italia

Domoney W. Frank. et al. (2016). Smart City Solutions to Water Management using Self-Powered, Low-Cost, Water

Sensors and Apache Spark Data Aggregation. IEEE. Colchester, United Kingdom

Kim, Eungha. (2017). Smart City Service Platform Associated with Smart Home. IEEE 2017. Daejeon Korea

Komeswarakul P. et al. (2011). Remote Terminal Unit for Automatic Dam Monitoring SystemUsing a Microcontroller.

Lim, Hyunman. et al. (2018). Integrated Water Cycle Management System for Smart Cities. IEEE 2nd International

Conference On Green Energy and Applications. 2018. Goyang-Si, Republic of Korea

PDAM Kota Makassar. (2014). Neraca Air PDAM Kota Makassar Tahun 2014. PDAM Kota Makassar.

Salam A. E. U. dkk. (2014). A Leakage Detection System on the Water Pipe Network through Support Vector Machine

Method. IEEE-2014-Makassar International Conference on Electrical Engineering and Infonnatics. Makassar.

Saptaji H. (2012). Membuat SMS Gateway Dengan Delphi 7. Jogyakarta : Widyamedia

Sârbu, G Constantin. (2012). Modern Water Flowmeters Differential Pressure Flowmeters. IEEE- International

Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering (EPE 2016), 20-22 October 2012, Iasi, Rumania

Shigang Liu. et al. (2012). Design and Simulation of Fluidic Flowmeter for the Measurement of Liquid Flow in

Microchannel. IEEE Third International Conference on Digital Manufacturing & Automation. 2012. Hangzhou,

China.

Sures, M. el al. (2017). A Novel Smart Water-Meter based on IoT and Smartphone App for City Distribution

Management. IEEE- IEEE Region 10 Symposium (TENSYMP). 2017. Kerala, India

Wiranto G. dkk. (2010). Pembuatan Sistem Monitoring Kualitas Air Secara Real Time dan Aplikasinya dalam

Pengelolaan Tambak Udang. Jurnal Teknologi Indonesia 33(2) 2010. Bandung.

Yao, Jun. el al. (2011). Sudy On Electromagnetic Flowmeter Ffor Partially Filled Flow Measurement. IEEE- Chinese

Control and Decision Conference (CCDC). 2011. China.

Makalah Teknik

Documents

Transcript of Makalah Teknik