ISSN (Prin.
: 1411 Oe 8890.
ISSN (Onlin.
: 2541 Oe 4518 http://journal.
id/index.
php/emitor EMITOR: Jurnal Teknik Elektro Rancang Bangun Monitoring Dan Controlling Pemakaian Daya Berbasis Internet of Things (IoT) Muh.
Farid RusdiO .
Hamdani.
Hamma Teknik Elektro.
Politeknik Negeri Ujung Pandang Ujung Pandang.
Indonesia O muhfarid63@gmail.
AbstractOe The electrical power requirements of each consumer vary depending on the amount of usage.
However, often the power consumption in a building is not controlled, so sometimes there is an overload so that the current flowing will also be even more significant.
In this study, a monitoring system for voltage, current, frequency, and power was created using android technology which is connected to a microcontroller and can cut off electricity accessed through the Android The design procedure is the stage for designing the circuit needed to manufacture monitoring tools.
This monitoring tool goes through several locations, including literature study, hardware design, and software design.
From the tests carried out, the electrical power monitoring design tool has worked as intended.
This tool can control, monitor, and store data on electricity that can be accessed through websites/applications connected via the internet.
The accuracy of the readings of the measuring instruments on this design tool has a small error ratio to the measuring devices that are usually There is an average error in reading the voltage and current values of 0.
33% and 3.
AbstrakOe Kebutuhan daya listrik setiap konsumen berbeda-beda tergantung pada banyaknya pemakaian.
Namun sering kali pemakaian daya pada sebuah bangunan tidak terkontrol, sehingga terkadang terjadi beban lebih .
sehingga arus yang mengalir juga akan semakin besar.
Pada Penelitian ini dibuat sistem monitoring tegangan, arus, frekuensi dan daya menggunakan teknologi Android yang dikoneksikan dengan mikrokontroler serta dapat memutuskan aliran listrik yang dapat diakses melalui aplikasi Android.
Prosedur perancangan merupakan tahapan untuk merancang rangkaian yang dibutuhkan dalam pembuatan alat monitoring.
Proses perancangan dan pembuatan alat monitoring ini melalui beberapa tahap meliputi studi literatur, perancangan perangkat keras .
, perancangan perangkat lunak .
Dari pengujian yang dilakukan, alat rancangan monitoring daya listrik telah bekerja sesuai dengan apa yang diinginkan.
Alat ini dapat mengontrol, monitoring dan melakukan penyimpanan data pada aliran listrik yang dapat diakses melalui website/aplikasi yang terhubung melalui internet.
Bahkan, keakuratan pembacaan alat ukur pada alat rancangan ini memiliki perbandingan error yang kecil dengan alat ukur yang biasanya digunakan, terdapat rata-rata error pada pembacaan nilai tegangan dan arus 33% dan 3.
Kata KunciOe power consumption.
perbandingan error.
beban lebih.
monitoring tegangan.
monitoring frekuensi
P ENDAHULUAN
ALAM kehidupan yang telah maju .
kehadiran tenaga listrik dirasakan sangat penting, karena listrik sangat berguna sebagai sumber tenaga.
Kita memerlukan listrik untuk melakukan segala macam kegiatan.
Hampir semua mesin yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari baik di tiap-tiap rumah tangga maupun industri kebanyakan menggunakan tenaga listrik.
Pemakaian energi ini dapat kita lihat secara langsung baik di lingkungan rumah tangga, sekolah, ru- Naskah diterima 26 Mei 2022, diterima setelah revisi 11 Agustus 2022, terbit online 2 September 2022.
Emitor merupakan jurnal Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta yang terakreditasi Sinta 4 dengan alamat Gedung H Lantai 2 UMS.
Jalan Ahmad Yani Tromol Pos 1 Surakarta Indonesia 57165.
mah sakit dan industri-industri.
Ae.
Kebutuhan daya listrik setiap konsumen juga berbeda-beda tergantung pada banyaknya pemakaian .
Ae.
Namun sering kali pemakaian daya pada sebuah bangunan tidak terkontrol, sehingga terkadang terjadi beban lebih .
sehingga arus yang mengalir juga akan semakin besar .
Ae.
Pemakaian daya dapat dikontrol jika terdapat sistem monitoring yang baik yaitu dengan mengetahui kondisi aliran arus listrik yang mengalir dan juga daya yang terpakai.
Pada Monitoring Besaran Listrik Berbasis Internet of Things (IoT) Pada Gedung Bengkel Jurusan Elektro Kampus 1 Pnup, sistem monitoring menggunakan sensor arus, mikrokontroler, dan LCD.
Bahwa dari record didapatkan bahwa monitoring data doi: 10.
23917/emitor.
Tabel 1: Alat Perancangan Alat Spesifikasi Jumlah Tang Obeng Multimeter Solder Bor listrik Laptop HP Android Gerinda Essen Vessel Heles Suoer Maktec Lenovo Realme Makita kelistrikan tanpa pengendalian terjadi jika akan terjadi beban lebih.
Berdasarkan hal tersebut dan untuk keperluan pengendalian daya yang dapat diatur maka ditambahkan relay yang berfungsi untuk memutus aliran daya jika diperlukan.
II.
M ETODE P ENELITIAN
Perancangan dan pengujian akan dilaksanakan di Kampus Politeknik Negeri Ujung Pandang.
Perancangan alat monitoring dan kontrolling pemakaian daya berbasis internet of things (IoT) di lakukan Januari sampai dengan bulan September 2021.
Selanjutnya adalah prosedur perancangan, yaitu tahapan untuk merancang rangkaian yang dibutuhkan dalam pembuatan alat monitoring seperti yang terlihat dalam Tabel 1.
Proses perancangan dan pembuatan alat monitoring ini melalui beberapa tahap seperti yang terlihat dalam Gambar 1 berikut.
Selanjutnya adalah teknik pengumpulan data dilakukan dengan pengujian menghubungkan beberapa beban ke panel monitoring dengan berbagai variasi kondisi pembebanan.
Dimana berbagai kondisi dilakukan untuk melihat parameter kelistrikan dan perubahan daya .
Ae.
Pengujian dilakukan pada sumber tegangan 3 fasa dari PLN di laboratorium automasi kampus 2 No PNUP.
Adapun variasi kondisi, tertera dalam Tabel 2.
H ASIL P ENELITIAN DAN D ISKUSI
Perancangan alat yang dibuat memiliki dimensi dengan panjang 30 cm, lebar 25 cm, dan tinggi 13 cm.
Berdasarkan rangkaian pada Gambar 3, hasil perancangan hardware dapat dilihat Gambar 2.
Pengujian Hardware Pengujian hardware dilakukan dengan menggunakan sumber 3 fasa, dimana pengujian dilakukan di labo- Gambar 1: Flowchart prosedur perancangan Tabel 2: Variasi kondisi beban uji Kondisi i Beban Relay Motor Motor Oe Motor Oe Motor Oe Motor Oe Oe Motor Motor Kipas Motor Kipas Motor Kipas Motor Kipas Kipas Motor Motor Oe Motor Setrika Motor 2 Setrika Motor 2 Setrika Lampu LED 2 Setrika Lampu LED Emitor: Vol.
22 No.
02 September 2022 ratorium automasi Politeknik Negeri Ujung Pandang.
Semua data yang didapatkan dengan cara memasang beban-beban ke alat monitoring dan akan dicatat hasil pembacaannya, data yang diolah menggunakan sensor pzem-004t dan alat ukur konvensional .
oltmeter dan clamp mete.
Alat ukur konvensional yang terpakai bukan merupakan standar pengukuran parameter kelistrikan dimana tingkat keakuratan tiap alat ukur berbeda-beda, namun dalam hal ini digunakan untuk mendapatkan nilai parameter kelistrikan sebagai sumber acuan yang dapat dibandingkan dengan alat monitoring ini.
Pemilihan beban berdasarkan besar nilai daya beban yang dihubungkan ke salah satu fasa pada alat monitoring dan tiap fasa jika beban tersebut menggunakan sumber 3 fasa.
Gambar 2: Tampilan depan alat uji Pengujian Tegangan Pengujian terhadap tegangan bertujuan untuk mengetahui kinerja dari sensor sudah bekerja dengan baik atau Pzem-004t sendiri akan dipasang ke nodemcu esp8266 sebagai media dari pembacaan yang diatur dengan program.
Sensor pzem-004t memiliki 4 terminal, 2 terhubung pada sumber tegangan, 2 terhubung pada current transformator dan 4 pin lainnya terhubung pada 5V dan ground, serta 2 pin digital input.
Gambar 4: Pengujian tegangan Pada Gambar 4 menunjukan bahwa pengujian tegangan dalam pembacaan dan sebagai alat monitoring.
Pengujian kinerja alat dilakukan dengan membandingkan pengukuran nilai tegangan menggunakan sensor pzem-004t dan voltmeter dengan menggunakan rumus Persamaan .
Perhitungan persentase error (A) pada pengujian salah satu tegangan fasa R antara hasil alat ukur (Hu ) dan hasil alat ukur rancangan (Hr ).
A(%) =
Gambar 3: Tampilan dalam alat uji Hu Oe Hr y 100% .
doi: 10.
23917/emitor.
Tabel 3: Pengujian tegangan fasa R
Kondisi
i Alat Ukur
Tegangan Pzem-004t
Voltmeter Pzem-004t
Voltmeter Pzem-004t
Voltmeter Pzem-004t
Voltmeter Pzem-004t
Voltmeter Pzem-004t
Voltmeter Oe
Tabel 5: Pengujian tegangan fasa T A (%) Kondisi
0,57
0,52
i 0,48 0,48 Ar Alat Ukur Tegangan Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter A (%) 0,39 0,52 0,39 0,52 0,43 0,26 0,41 Ar Tabel 4: Pengujian tegangan fasa S Kondisi i Alat Ukur Tegangan Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter Pzem-004t Voltmeter A (%) Pengujian Arus Pengujian sensor arus bertujuan untuk mengetahui kinerja sensor dalam pembacaan nilai arus bekerja dengan baik atau belum.
Sensor pzem-004t mengambil data dari beberapa beban yang terpasang pada alat monitoring .
Ae.
Persamaan perhitungan error serta error rata-rata sama seperti Persamaan .
Adapun hasil perbandingannya dapat dilihat pada Tabel 6 9.
0,21
0,08
0,34
0,04
0,21
0,19
Ar Sedangkan untuk mendapatkan persentase kesalahan rata rata (Ar ) di dapatkan dari jumlah error (JA ) dengan jumlah percobaan (Jp ).
Ar (%) = JA Hasil pengujian dapat dilihat dalam Tabel 3 berikut.
Pembacaan sensor pzem-004t dan voltmeter yang berbeda akan menimbulkan sebuah error yang biasanya disebabkan oleh ketidakstabilan tegangan saat proses pembacaan antara sensor dan voltmeter .
Ae.
Menurut nilai error yang terdapat pada Tabel 3 sampai Tabel 5 masuk dalam kategori golongan b, yaitu alat ukur ini biasa digunakan untuk pengukuranpengukuran presisi.
Alat ukur ini biasanya portable.
Gambar 5: Pengujian arus Dilihat dari tabel pengujian arus menunjukan hasil pengujian dari perbandingan pembacaan sensor pzem-004t dengan amperemeter.
Menurut nilai error yang terdapat pada Tabel 6 sampai Tabel 8 masuk dalam kategori golongan d, yang dipergunakan pada panel-panel yang tidak begitu memperhatikan presisi dan ketelitian.
Pada gambar grafik di atas terlihat tiap fasa dari sumber listrik PLN memiliki nilai daya yang termonitor dari alat ini.
Pengujian dilakukan dengan 6 kondisi, dimana kondisi ini dilakukan berbagai variasi beban Emitor: Vol.
22 No.
02 September 2022
Tabel 8: Pengujian Arus T Tabel 6: Pengujian Arus R
Kondisi
i Alat Ukur
Arus
Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter 2,17 2,13 2,15 22,12 2,17 2,17 2,08 2,18 2,06 Oe
A (%)
1,84
1,39
3,22
4,14
i Alat Ukur
Arus
Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter 2,32 2,29 2,38 2,22 2,96 2,82 2,71 2,73 4,06 2,93 i Alat Ukur
Arus
Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter Pzem-004t
Amperemeter 2,32 2,29 2,35 2,22 2,96 2,82 2,71 2,73 4,06 3,93 2,68 Tabel 7: Pengujian Arus S Kondisi
Kondisi
A (%)
1,29
0,73
1,29
0,73
dan hasil dari daya tiap kondisi dapat dilihat pada Tabel Pada saat pengujian alat monitoring mengukur daya dari beberapa kondisi mengalami ketidakstabilan, ini terlihat jelas mulai dari kondisi 2 hingga kondisi 5 pada fasa S yang mana kondisi tersebut hanya memiliki 2 beban yaitu motor dan kipas angin.
Hasil pengukuran ini terjadi karena ketidakstabilan dari tegangan yang dapat dilihat pada tabel 1, ketidakstabilan lebih sering disebabkan oleh variasi dari beban.
Ketika beban satu fasa dengan fasa lain berbeda, maka saat itulah kondisi ini terjadi.
Hal ini disebabkan oleh impendansi, tipe beban, atau jumlah beban berbeda satu fasa dengan fasa lain sehingga menghasilkan daya yang tidak stabil dengan beban yang sama pada kondisi tersebut.
Dari hasil monitoring menunjukan fasa yang memiliki nilai daya yang terbesar ada di fasa T pada kondisi 5 karena pada fasa T banyaknya beban yang terpakai dalam suatu IV.
Gambar 6: Nilai daya pada tiap fasa
A (%)
K ESIMPULAN
Kesimpulan dari penelitian tentang monitoring dan controlling pemakaian daya listrik ini adalah : Sistem monitoring dibuat menggunakan beberapa komponen diantaranya nodemcu esp8266 sebagai mikrokontroler, pzem-004t sebagai sensor untuk mengukur parameter kelistrikan, dan LCD untuk menampilkan hasil pembacaan pzem-004t, serta dikoneksikan dengan jaringan internet untuk dapat memantau parameter kelistrikan melalui berbagai macam perangkat.
Pemutusan aliran listrik dapat dilakukan melalui aplikasi Android dimana nodemcu esp8266 sebagai mikrokontroler yang dihubungkan dengan relay.
doi: 10.
23917/emitor.
Tabel 9: Pengujian daya Kondisi i Fasa Beban Motor 3 fasa .
o loa.
Motor 3 fasa kipas Motor 3 fasa kipas setrika
Motor 3 fasa kipas 2 setrika
Motor 3 fasa kipas 2 setrika lampu LED
Kipas 2 setrika lampu LED
P ERSANTUNAN
Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: Segenap Dosen dan Staf pengajar Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang.
Keluarga, temanteman dan semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan jurnal ini.
DAFTAR P USTAKA
Oe .
Santoso dan N.
Vun.
AuSecuring iot for smart home system,Ay in 2015 international symposium on consumer electronics (ISCE).
Ie, 2015, pp.
1Ae2.
Kim.
-J.
Lee.
-Y.
Son, dan J.
-H.
Park.
AuSmart home web of objects-based iot management model and methods for home data mining,Ay in 2015 17th Asia-Pacific Network Operations and Management Symposium (APNOMS).
Ie, 2015, pp.
327Ae331.
Satriananda.
Kamelia.
Efendi, dan A.
Kusnawan.
AuThe prototype of smart power meter at home based on internet of things,Ay in 2021 7th International Conference on Wireless and Telematics (ICWT).
Ie, 2021, pp.
1Ae3.
Kothari.
AuGarbage level monitoring device using internet of things with esp8266,Ay Jubin Dipakkumar Kothari .
Bu.
Chen.
Chen.
Qin.
Yang.
Xu.
Han.
Garbage Level Monitoring Device Using Internet of Things dan X.
Wang.
AuImpact induced compound method for with ESP8266.
International Journal of Innovative Research triboelectric-piezoelectric hybrid nanogenerators to achieve in Computer and Communication Engineering, vol.
7, no.
watt level average power in low frequency rotations,Ay Nano 2995Ae2998, 2018.
Energy, vol.
70, p.
104500, 2020.
Chowdhury.
Hasani.
Labeeb.
Karim, .
Kumar.
Bhatt.
Kumar.
Sharma.
Kumar, dan Mashuk.
Khan.
Nasfikur et al.
AuIot based garbage Tripathi.
AuLaser patterned, high-power graphene paper montorng and clearance alert system,Ay in International Conresistor with dual temperature coefficient of resistance,Ay RSC ference on Innovation in Modern Science and Technology.
advances, vol.
9, no.
15, pp.
8262Ae8270, 2019.
Springer, 2019, pp.
165Ae172.
Chakravarthi dan G.
Rao.
AuImpact of power quality issues in grid connected photovoltaic system,Ay in 2020 .
KLohitha.
MGouthami et al.
AuIot based gar4th International Conference on Electronics.
Communication bage management system using arduino,Ay NEW ARCHand Aerospace Technology (ICECA).
Ie, 2020, pp.
155Ae INTERNATIONAL JOURNAL OF CONTEMPORARY AR158.
CHITECTURE, vol.
8, no.
1s, pp.
318Ae327, 2021.
Bedi.
Venayagamoorthy.
Singh.
Brooks, .
Indah.
AuRancang bangun alat pemantau biaya pemakaian energi listrik menggunakan sensor pzem-004t dan aplikasi dan K.
-C.
Wang.
AuReview of internet of things .
in electric blynk,Ay Ph.
Universitas Andalas, 2021.
power and energy systems,Ay Ie Internet of Things Journal, 5, no.
2, pp.
847Ae870, 2018.
MaAoruf.
Purnama, dan K.
Susilo.
AuRancang bangun alat monitoring tegangan, arus, daya, dan faktor daya berbasis .
Khan.
Siddiqui.
Rehman.
Khan.
iot,Ay Jurnal SISKOM-KB (Sistem Komputer dan Kecerdasan Asad, dan A.
Asad.
AuIot based power monitoring system Buata.
, vol.
5, no.
1, pp.
81Ae86, 2021.
for smart grid applications,Ay in 2020 International Conference on Engineering and Emerging Technologies (ICEET).
Ie, .
Risfendra.
Ananda, dan A.
Stephanus.
AuInternet of things on electrical energy monitoring using multi-electrical 2020, pp.
1Ae5.
parameter sensors,Ay MOTIVECTION: Journal of Mechanical, .
Hanumanthaiah.
Gopinath.
Arun.
Hariharan.
Electrical and Industrial Engineering, vol.
3, no.
1, pp.
1Ae10, dan R.
Murugan.
AuComparison of lossless data compression techniques in low-cost low-power .
iot systems,Ay in 2019 .
PRASETYO.
AuRancang bangun sistem monitoring besaran listrik berbasis iot menggunakan mikrokontroler nodemcu esp8266 dan sensor pzem-004t-100a pada gitet bandung .
Shafique.
Khawaja.
Sabir.
Qazi, dan M.
Mustaselatan,Ay Ph.
Universitas Gadjah Mada, 2021.
AuInternet of things .
for next-generation smart sys.
Anwar.
Artono.
Nasrul.
Dasrul, dan A.
Fadli, tems: A review of current challenges, future trends and prosAuPengukuran energi listrik berbasis pzem-004t,Ay in Prosiding pects for emerging 5g-iot scenarios,Ay Ie Access, vol.
8, pp.
Seminar Nasional Politeknik Negeri Lhokseumawe, vol.
23 022Ae23 040, 2020.
1, 2019, p.
9th International Symposium on Embedded Computing and System Design (ISED).
Ie, 2019, pp.
1Ae5.
Emitor: Vol.
22 No.
02 September 2022 .
Hidayat dan H.
Effendi.
AuPerancangan alat monitoring error current transformer .
mor c.
menggunakan arduino mega 2560 dan cayenne iot,Ay JTEIN: Jurnal Teknik Elektro Indonesia, vol.
2, no.
2, pp.
226Ae232, 2021.
Satriananda.
Kamelia.
Efendi, dan A.
Kusnawan.
AuThe prototype of smart power meter at home based on internet of things,Ay in 2021 7th International Conference on Wireless and Telematics (ICWT).
Ie, 2021, pp.
1Ae3.