LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING

of 5 /5
1 LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING RANCANG BANGUN SISTEM INSTRUMENTASI UNTUK MONITORING LEVEL VIBRASI DAN PEMBEBANAN BANGUNAN STRUKTUR DI BANYAK TITIK SECARA ONLINE (tahun kedua) Dr.Eng. Didik R. Santoso, M.Si. Adi Susilo, M.Si., Ph.D. Wayan Firdaus Mahmudy, S.Si., MT. Dibiayai oleh Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional, Melalui DIPA Universitas Brawijaya Nomor: 0174.0/023-04.2/XV/2009, tanggal 31 Desember 2008 dan berdasarkan SK Rektor Nomor: 147/SK/2009 UNIVERSITAS BRAWIJAYA NOPEMBER 2009 FISIKA- INSTRUMENTASI

Embed Size (px)

Transcript of LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING

  • 1

    LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING

    RANCANG BANGUN SISTEM INSTRUMENTASI UNTUK MONITORING LEVEL VIBRASI DAN PEMBEBANAN BANGUNAN STRUKTUR

    DI BANYAK TITIK SECARA ONLINE (tahun kedua)

    Dr.Eng. Didik R. Santoso, M.Si. Adi Susilo, M.Si., Ph.D.

    Wayan Firdaus Mahmudy, S.Si., MT.

    Dibiayai oleh Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional, Melalui DIPA Universitas Brawijaya Nomor: 0174.0/023-04.2/XV/2009, tanggal 31

    Desember 2008 dan berdasarkan SK Rektor Nomor: 147/SK/2009

    UNIVERSITAS BRAWIJAYA NOPEMBER 2009

    FISIKA- INSTRUMENTASI

  • 2

  • 3

    RINGKASAN

    Untuk menjaga keberadaan bangunan infrastruktur dalam kondisi yang tetap aman,

    perlu dilakukan pemantauan atau monitoring bangunan infrastruktur tersebut secara

    periodik. Tujuan dari proses monitoring ini adalah untuk mendapatkan data yang mutakhir

    tentang kondisi strukturnya, dan selanjutnya data tersebut dapat digunakan sebagai salah

    parameter untuk menentukan apakah bangunan tersebut masih dalam kondisi yang aman

    atau tidak. Sistem instrumen yang digunakan untuk monitoring kondisi bangunan

    umumnya sangat kompleks, sehingga menjadikannya berharga mahal.

    Penelitian ini bertujuan merancangbangun suatu sistem instrumen yang sederhana dan

    murah untuk keperluan structural health monitoring (SHM). Parameter fisis yang dimonitor

    adalah besarnya vibrasi suatu banguan. Sistem instrumentasi yang dibangun dibagi menjadi

    dua unit utama yaitu RTU (Remote Terminal Unit) sebagai unit sensing dan akuisisi data

    serta MTU (Master Terminal Unit) sebagai unit kontrol dan logger data. Dalam

    pelaksanaannya, kegiatan penelitian ini dikerjakan dalam dua tahap. Tahap pertama

    difokuskan pada pembuatan sistem akuisisi dan logger data, sedangkan pada tahap kedua

    difokuskan pada pengembangan dan standarisasi sensor vibrasi serta pengembangan sistem

    komunikasi data RTU-MTU secara nirkabel (wireless) dengan menggunakan sistem telemetri

    radio digital.

    Pada penelitian tahap pertama telah berhasil dibuat empat unit RTU dan sebuah unit

    MTU. Unit RTU dikembangkan dengan menggunakan komponen utama berupa

    mikrokontroler PIC 16F877, sedangkan unit MTU dibangun berbasis sebuah PC. Komunikasi

    data antara unit-unit RTU dan unit MTU dilaksanakan menggunakan jaringan fieldbus

    multidrop dengan arsitektur single master multi slave. Dengan sistem ini, maka vibrasi dan

    parameter-parameter fisis yang lainnya dapat dimonitor sampai dengan 127 titik pengamatan

    secara online. Sensor vibrasi yang digunakan pada penelitian tahap pertama ini adalah

    transduser piezoelektrik jenis film PVDF. Dari hasil ujicoba yang telah dilakukan terhadap

    keseluruhan sistem instrumentasi, menunjukkan bahwa sistem telah dapat berjalan dengan baik

    sesuai yang diharapkan.

    Agar memenuhi standar dalam pengukuran level vibrasi dan pembebanan pada

    bangunan struktur, maka harus digunakan sensor yang telah terkalibrasi dan terstandarisasi.

    Untuk itu pada penelitian tahap kedua ini dilakukan pengembangan sensor vibrasi dengan

  • 4

    menggunakan sensor komersial jenis MEMS accelerometer. Sesuai dengan namanya, sensor

    ini merupakan sensor percepatan, sehingga parameter vibrasi mekanik yang terukur oleh

    sensor adalah percepatan vibrasinya. Dengan bantuan software pemroses sinyal, parameter

    percepatan ini dapat diubah menjadi kecepatan maupun simpangan.

    Dalam rangka meningkatkan performance dari sistem instrumen yang dibuat, khususnya

    masalah komunikasi data, maka pada kegiatan penelitian ini juga dikembangkan sistem

    komunikasi data nirkabel (wireless) dengan menggunakan sistem telemetri radio digital.

    Ujicoba telah dilakukan terhadap sistem peralatan yang dibangun, baik per bagian

    ataupun secara keseluruhan sebagai suatu sistem, dan memberikan hasil yang cukup baik.

  • 5

    DAFTAR PUSTAKA

    [1] P. Omenzetter, J.M.W. Brownjohn, and P. Moyo, Identification of unusual events in multi-channel bridge monitoring data, Mechanical system and signal processing, 2004; 18: 409-430.

    [2] P. Sandip, A. Rakshit, Development of network capable smart transducer interface for traditional sensors and actuators, Sensor and Actuator A, 2004; 112: 381-387.

    [3] H.V. Auweraer, B.Peeters, Sensor and systems for structural health monitoring, J. Structural Control, 2003; 10: 117-125.

    [4] C. C. Peter, F. Alison, S.C. Liu, Review Paper: Health Monitoring of Civil Infrastructure, Structural Health Monitoring, 2003; 2(3): 0257-267.

    [5] Alan S Morris, Measurement & Instrumentation Principles, Butterworth-Hinemann, Esevier, Great Britain, 2003.

    [6] Freescale, MMA7260Q XYZ Three-Axis Low g Acceleration Sensor, alamat internet: http://www.freescale.com/files/sensors/doc/factsheet MMA7260QFS.pdf., Tanggal akses 13 Juni 2009

    [7] A.H.G. Al-Dhaher, Integrating hardware and software for the development of microcontroller-based systems, Microprocessors and Microsystems 2001; 25: 317-328

    [8] B. Miodrag, D. Vujo, S. Branko, Distributed measurement and control system based on microcontrollers with automatic program generation, Sensor and Actuator A, 2001; 90: 215-221.

    [9] Anonymous, PIC16F87x, datasheet 28/40-pins 8-bits CMOS Flash Microcontroller, Microchip Technology Inc., 2001.

    [10] Tanutama, Modulasi Data Digital. http://indomicron.co.cc/elektronika/komunikasi-elektronika/modulasi-data-digital. Tanggal akses: 26 Juni 2009.

    [11] Stallings, W., Computer and Data Comunication. Alih Bahasa: Andi Susilo, Jakarta, 2004.

    [12] http://www.yishi.cn. Tanggal Akses: 16 Maret 2009.