42

BAB 3

ANALISIS DAN PERANCANGAN

3.1. Analisis Masalah dan Kebutuhan Sistem

Sistem yang sedang berjalan saat ini adalah pengawasan genset dengan

metode manual dan console connection. Metode manual berarti teknisi genset

melihat informasi genset-genset pada panel-panelnya secara langsung.

Pengawasan melalui panel ini tidak memberikan informasi yang lengkap, karena

tidak semua data pada controller ditampilkan di panel. Untuk melihat data yang

lebih lengkap, teknisi dapat menggunakan console connection. Namun ini harus

dilakukan satu per satu pada setiap genset. Demikian pula pada aktivitas

controlling dapat dilakukan secara manual atau melalui console satu per satu

pada setiap controller genset. Permasalahannya dapat dijelaskan bahwa metode

monitoring dan controlling yang berjalan saat ini kurang efektif terutama jika

terdapat multiple genset yang diinstalasikan.

Menurut spesifikasi controller genset produksi Deep Sea Electronics,

dijelaskan bahwa controller dilengkapi protokol Modbus sehingga data dapat

dikomunikasikan secara serial. Selain itu dispesifikasikan juga bahwa antara satu

controller genset dengan yang lainnya dapat terkoneksi dengan kabel serial RS-

485 atau dengan kata lain dapat membentuk suatu CAN. Melalui informasi ini

dapat diketahui bahwa seandainya ada satu komputer yang terkoneksi dengan

CAN tersebut, maka satu komputer ini dapat menarik data pada multiple genset

yang ada dalam CAN serta mengontrolnya. Untuk mewujudkannya diperlukan

43

suatu aplikasi yang dapat berkomunikasi dengan protokol Modbus pada

controller tersebut.

Permasalahan lebih lanjut adalah jika akhirnya sudah diciptakan aplikasi

yang dapat berkomunikasi dengan multiple genset, tersedia kemudahan akses

dari mana saja. Hal ini tidak lepas kaitannya dengan tuntutan mobilitas yang

semakin tinggi serta kemudahan akses dari mana saja.

Secara umum sistem ini memerlukan sebuah aplikasi yang dapat

mengakses multiple genset pada suatu CAN dan mengembalikan data dari

masing-masing genset. Data tersebut akan disimpan dalam database. Mengingat

data diperlukan untuk tujuan monitoring, maka data tersebut harus diperbaharui

terus menerus. Akhirnya disediakan web interface sebagai tempat bagi user

untuk mengakses data monitoring. Web merupakan sarana antarmuka yang

terbaik dalam memecahkan masalah, karena selain kemudahan akses melalui

browser, ia memungkinkan pengaksesan dari mana saja melalui dukungan

jaringan komputer, di samping manfaat lain seperti kemungkinan bagi thin client

untuk melakukan aktivitas tersebut.

Masalah pertama yang paling kritis adalah mengenai protokol agar client

dapat berkomunikasi dengan database yang diperoleh dari genset controller.

Informasi yang dikirimkan genset controller melalui protokol Modbus ke

daemon hingga sampai ke client yang menggunakan protokol TCP/IP, tentunya

memerlukan protokol sebagai penengah komunikasi tersebut. Hal ini

berhubungan dengan cara mengolah informasi mentah yang diterima dari

protokol Modbus. Persoalan selanjutnya yang perlu dipikirkan adalah latency

44

komunikasi. Tentu saja latency diharapkan seminimal mungkin agar data

ditampilkan secara real time.

Permasalahan selanjutnya adalah mengorganisasikan data-data yang

diperlukan dalam monitoring ke dalam halaman-halaman web. Data-data genset

yang diperlukan dalam aktivitas monitoring antara lain:

Tabel 3.1. Data Untuk Aktivitas Monitoring

Nama Informasi No. Page

Oil Pressure

Coolant Temperature

Oil Temperarute

Battery Voltage

Engine Speed

Generator Frequency

Generator L1-N Voltage

Generator L2-N Voltage

Generator L3-N Voltage

Generator L1-L2 Voltage

Generator L2-L3 Voltage

Generator L3-L1 Voltage

Generator L1 Current

Generator L2 Current

Generator L3 Current

Generator Earth Current

Generator current lag/lead

Mains Frequency

Generator Phase Rotation

Bus Frequency

Page 4

45

Coolant Pressure

Fuel Pressure

Turbo Pressure

Exhaust Temperature

Fuel Consumption Page 5

Generator Total Watts

Generator Total VA

Generator Total Var

Generator Percentage of Full

Power

Mains Total Watts

Page 6

Engine Run Time

Number of Starts

Fuel Used

Page 7

Akhirnya, untuk fungsi kontrol diperlukan suatu interface yang berfungsi

untuk memindah kontrol mode genset dari automatic menjadi manual atau

sebaliknya. Diperlukan juga suatu pencegahan kesalahan untuk aksi redundan

dan akses bersamaan dari lebih dari satu user pada genset yang sama.

3.2. Perancangan Database

Keperluan sistem database adalah untuk menyimpan berbagai data yang

diambil dari semua genset yang terkoneksi pada sistem dan mengetahui bilamana

ada perintah kontrol. Oleh karena itu pertama-tama, diperlukan database untuk

mencatat daftar genset yang online, kemudian database untuk mencatat setiap

hasil retrieve data dari genset dan database untuk mencatat perintah kontrol dari

user. Database sistem akan terdiri dari 3 tabel:

46

Tabel 3.2. Rancangan Entity dari tabel ms_slave

Nama Tabel : ms_slave

Keterangan : untuk mencatat daftar genset yang (pernah) terkoneksi

pada sistem dan status terakhir (online / tidak)

Atribut Keterangan Tipe Null

id_genset Alamat genset (Primary

Key)

Varchar(3) Tidak

status Status genset (1= online,

0= offline)

Binary(1) Tidak

time Tanggal dan waktu record

disimpan

Timestamp Tidak

mode Mode kontrol genset (1=

auto, 2= manual)

Char(1) Tidak

control Perintah kontrol mode dari

user (0= tidak ada, 1=

auto, 2= manual)

Char(1) Tidak

Tabel 3.3. Rancangan Entity dari tabel trans

Nama Tabel : trans

Keterangan : untuk mencatat setiap hasil retrieve data dari genset

Atribut Keterangan Tipe Null

id Nomor record (Primary

Key)

Integer Tidak

id_genset Alamat genset (foreign key) Varchar(3) Tidak

id_page Kode page dan offset data Varchar(6) Tidak

value Nilai dari data Varchar(20) Ya

47

Tabel 3.4. Rancangan Entity dari tabel ms_page

Nama Tabel : ms_page

Keterangan : untuk memberikan deskripsi dari kode page dan offset

(id_detail pada tabel trans). Tabel ini tidak untung digabungkan dengan

trans untuk mengurangi redundansi

Atribut Keterangan Tipe Null

id_page Kode page dan offset data

(Primary Key)

Varchar(6) Tidak

description Deskripsi dari kode page

dan offset yang

bersangkutan

Varchar(20) Tidak

Di bawah ini terdapat Entity Relationship Diagram (ERD) dari perancangan

database sistem :

Gambar 3.1. Entity Relationship Diagram Database Sistem

Di samping database sistem, diperlukan juga database untuk user

mengingat user akan mengakses informasi melalui web interface. Database user

berguna untuk mendata siapa saja yang berhak mengakses sekaligus menjadi

sumber autentikasi bagi web server.

48

Database untuk user hanya akan terdiri dari satu tabel yang berisi field

username dan password.

Tabel 3.5. Rancangan Entity dari tabel ms_user

Nama Tabel : ms_user

Keterangan : untuk mendata username dan password untuk autentikasi

user

Atribut Keterangan Tipe Null

id Penomoran (Primary Key) Integer Tidak

username Nama identifikasi user

(unik)

Varchar(20) Tidak

password password Varchar(20) Tidak

3.3. Perancangan Sistem

Berikut adalah perancangan topologi sistem:

Gambar 3.2. Topologi Sistem

49

Topologi dimulai dengan menghubungkan multiple genset satu sama lain.

Salah satu dari kumpulan genset yang saling terhubung tersebut akan

dihubungkan dengan komputer server. Komputer ini akan secara aktif

memonitor genset. Data hasil monitoring akan disimpan pada database yang

mana data ini akan disajikan secara online melalui website. Akhirnya data-data

hasil monitoring genset akan dapat diakses melalui internet.

Multiple genset saling terhubung dengan kabel RS-485. Genset terhubung

dengan komputer server melalui port serial (RS-232) pada komputer. Oleh

karena itu diperlukan converter dari RS-485 ke RS-232.

Komputer server akan aktif secara berkala me-retrieve data dari setiap

genset. Hasilnya akan langsung ditampung pada database. Sementara itu

diinstalasikan juga web server untuk mempublikasikannya di internet. Melalui

web server data juga dapat disajikan up to date secara periodik. Website akan

menyajikan data-data genset yang sedang online (terhubung pada sistem dan

tidak mati).

User yang berkepentingan akan mengakses data monitoring melalui

internet. Untuk mengakses data akan dilakukan autentikasi dengan username dan

password. Bila autentikasi berhasil, user akan mendapat akses ke halaman utama

di mana tersaji data-data monitoring genset.

3.4. Flow Chart Subsistem

Sistem yang berjalan dapat dibagi menjadi 3 subsistem. Subsistem

pertama adalah proses kerja hubungan antara multiple genset dengan komputer

server yang memantau. Subsistem kedua adalah web server yang siap sedia

50

untuk menangani request data mengenai status genset yang tersimpan di

database. Akhirnya subsistem terakhir adalah web interface yang berinteraksi

dengan user yang berkepentingan mengakses data. Pembagian dalam ketiga

subsistem dalam digambarkan sebagai berikut:

Gambar 3.3. Subsistem-Subsistem pada Topologi Jaringan

51

3.4.1. Subsistem I

Gambar 3.4. Proses Kerja Multiple Genset Dengan Komputer

Pemantau

Subsistem I memerlukan suatu aplikasi yang dapat aktif

memantau genset secara bergantian. Mula-mula aplikasi harus mendata

jumlah genset yang terhubung dan online. Setelah itu secara bergantian

aplikasi meminta data dari genset tersebut secara terus menerus.

Aplikasi memonitor data dari genset pertama hingga genset terakhir

yang setelahnya akan berulang ke genset pertama.

Selain memonitor, aplikasi ini juga mungkin untuk melakukan

kontrol terhadap mode genset (manual/auto). Bila ada user yang

memberikan perintah pada kontrol mode genset, aplikasi harus secepat

mungkin menangani perintah tersebut.

52

Permasalahan yang mungkin terjadi adalah bila salah satu genset

mendadak offline. Aplikasi harus dengan cermat menangani keadaan

tersebut. Berikut adalah flowchart proses pada subsistem yang pertama:

Gambar 3.5. Flow Chart Subsistem I

Demikianlah cara kerja perancangan secara teknis. Sistem akan

melakukan polling untuk mengetahui genset mana saja yang sedang

online. Selanjutnya alamat genset-genset yang sedang online akan

dicatat dalam database. Setelah mendata genset-genset yang online,

dimulailah monitoring genset secara satu per satu dimulai dari alamat

yang paling kecil. Setiap selesai me-retrieve data, sistem akan

53

menyimpannya dalam database dan beralih ke genset berikutnya.

Demikian seterusnya hingga genset terakhir dan berulang ke genset

pertama. Jika ada genset yang tidak merespon permintaan, maka sistem

akan menghitung kegagalan tersebut dimulai dari nol kemudian beralih

ke genset berikutnya. Suatu genset akan dinyatakan offline apabila dia

tidak memberikan respon hingga pada putaran ketiga. Segera genset

yang dinyatakan offline akan dicatat pada database.

Sebelum aplikasi melanjutkan akses data ke genset berikutnya, ia

akan melakukan fungsi kontrol jika ada. Hal ini dimaksudkan agar

ketika ada perintah kontrol dari user, aplikasi dapat menangani secepat

mungkin. Di bawah ini adalah flowchart kerja sistem dalam hal

pengontrolan:

Gambar 3.6. Flow Chart Fungsi Kontrol Subsistem I

54

Aplikasi akan mengakses database untuk mengetahui bila ada

perintah kontrol dari user yang tercatat. Jika tidak ada, ia akan

melanjutkan proses akses data ke genset berikutnya. Fungsi kontrol

akan dilakukan satu per satu bergantian. Kegagalan mengontrol satu

genset yang sama secara 3 kali berturut-turut akan menyebabkan sistem

mengabaikan kontrol terhadap genset tersebut dan melanjutkan ke tugas

berikutnya.

3.4.2. Subsistem II

Gambar 3.7. Proses Kerja Web Server

Subsistem ini merupakan proses kerja yang terdapat dalam web

server. Pada sistem inilah permintaan user/client akan data monitoring

55

genset ditangani. Sistem ini tidak berinteraksi langsung dengan genset

untuk menyajikan datanya, melainkan menampilkan data dari database

yang terus menerus di-update oleh subsistem yang pertama. Web server

juga memiliki fasilitas untuk menangani permintaan kontrol mode

genset dari user. Sistem ini juga tidak berinteraksi langsung dengan

genset yang hendak dikontrol.

Berikut ini adalah flowchart dari sistem kerja web server untuk

mengakses data:

Gambar 3.8. Flow Chart Subsistem II

56

Proses dimulai dengan mengakses database untuk mengetahui

daftar alamat genset-genset yang sedang online. Kemudian sistem akan

menampilkan alamat semua genset yang sedang online beserta sebagian

data monitoring tiap genset tersebut. Informasi yang ditampilkan ini

akan di-refresh setiap 5 detik. Jika tidak ada genset yang sedang online,

maka akan ditampilkan sebaris pesan bahwa tidak ada genset yang

sedang online pada halaman yang sama. Demikian karena halaman ini

di-refresh setiap 5 detik, maka jika pada interval waktu berikutnya

terdapat genset yang online, informasi akan segera ditampilkan.

Untuk menampilkan data monitoring yang lebih lengkap, user

dapat memilih salah satu genset yang sedang online. Data monitoring

yang ditampilkan juga akan di-refresh setiap 5 detik sekaligus untuk

memastikan bahwa ia masih online. Jika tidak akan ditampilkan sebaris

pesan, dan user dapat menavigasikan kembali pada halaman utama

dimana terdapat daftar genset yang sedang online.

Berikut ini adalah flowchart dari sistem kerja web server untuk

menangani permintaan kontrol dari user:

57

Gambar 3.9. Flow Chart Fungsi Kontrol Pada Subsistem II

Pengontrolan dimulai dengan mengakses database mengenai

genset mana saja yang online. Hanya genset yang sedang online yang

dapat dikontrol. Pengecekan ini dilakukan berkala setiap 5 detik.

Kemudian server akan menyajikan list genset yang online serta fungsi

kontrol yang mungkin dilakukan. Perintah user terhadap suatu genset

akan segera dicatat dalam database.

Permasalahan yang mungkin muncul dan perlu diantisipasi adalah

perintah redundan. Misalnya genset sedang melakukan perpindahan

58

mode kontrol ke auto dan ada user yang memberikan perintah kontrol

yang sama. Demikian juga jika genset sudah berada dalam mode

kontrol auto dan user ingin memberikan perintah yang sama. Untuk

mengantisipasinya diberikan algoritma sebagai berikut ketika hendak

menyajikan daftar genset dan fungsi kontrolnya:

Gambar 3.10. Flow Chart Antisipasi Perintah Redundan Pada

Subsistem II

Sistem akan mengecek apakah genset sedang sibuk (melakukan

perpindahan mode). Jika ya, maka sementara fungsi kontrol tidak

diberikan. Pada refresh berikutnya, ketika genset sudah selesai

melakukan perpindahan mode, barulah fungsi kontrol dimungkinkan.

59

User akan diberikan informasi mengenai mode kontrol genset yang

sedang berjalan sekarang, dan fungsi untuk mengganti mode kontrol.

3.4.3. Subsistem III

Gambar 3.11. Proses Kerja Website dengan Data Monitoring Genset

Subsistem ini merupakan website sebagai interface client untuk

melihat data monitoring genset. Tentunya agar data aman dari akses

sembarang orang, user perlu melalui proses autentikasi. Berikut adalah

flowchart subsistem ini:

60

Gambar 3.12. Flow Chart Subsistem III

61

User akan disambut dengan halaman login dan diharuskan

mengisi username dan password sebagai komponen autentikasi. Bila

autentikasi berhasil, maka akan diciptakan session untuk user tersebut

sebagai hak untuk mengakses data dan beralih ke halaman utama, jika

gagal user akan diumpankan kembali ke halaman login.

Pada halaman utama akan ditampilkan beberapa data monitoring

beserta menu untuk mengakses data lainnya. Setiap kali data hendak

diakses, akan dilakukan pengecekan session. Jika tidak ada session atau

session telah expired, maka data tidak akan ditampilkan dan user

diumpankan kembali ke halaman login. Pengecekan ini berfungsi untuk

menanggulangi usaha user yang tak berwenang untuk mengakses

halaman dengan langsung mengetikkan URL lengkap beserta

parameternya. Untuk mengakhiri akses user dapat melakukan log off

untuk menutup session dan kembali kepada halaman login.

Di bawah ini adalah perancangan sitemap untuk website tersebut sehubungan dengan

pengorganisasian data-data monitoring:

Gambar 3.13. Diagram Sitemap Website

62

Keterangan:

- Data monitoring yang ditampilkan ialah berdasarkan page

- Untuk setiap page akan ditampilkan seluruh genset yang online beserta sebagian data

dari page yang bersangkutan

- Detail data setiap page ditampilkan per genset yang dipilih

Di bawah ini disajikan juga State Transition Diagram dari subsistem ini:

63

Gambar 3.14. State Transition Diagram Subsistem III

64

Perancangan layar untuk website adalah sebagai berikut :

Halaman login:

Gambar 3.15. Rancangan Input Form Login

Halaman utama (page#4)

Gambar 3.16. Rancangan Output Page 4 (Basic Instrumentation)

65

Halaman detail genset pada page#4

Gambar 3.17. Rancangan Output Detail Page 4 (Basic Instrumentation)

Halaman page#5

Gambar 3.18. Rancangan Output Page 5 (Extended Instrumentation)

66

Halaman detail genset pada page#5

Gambar 3.19. Rancangan Output Detail Page 5 (Extended Instrumentation)

Halaman page#6

Gambar 3.20. Rancangan Output Page 6 (Derived Instrumentation)

67

Halaman detail genset pada page#6

Gambar 3.21. Rancangan Detail Output Page 6 (Derived Instrumentation)

Halaman page#7

Gambar 3.22. Rancangan Output Page 7 (Accumulated Instrumentation)

68

Halaman detail genset pada page#7

Gambar 3.23. Rancangan Detail Output Page 7 (Accumulated Instrumentation)

Halaman Kontrol Mode genset

Gambar 3.24. Rancangan Interface Kontrol Mode