Laporan PKL Bab Landasan Teori Pendahuluan

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1       Pengenalan sistem AMR

       Automatic Meter Reading (AMR) adalah solusi pengumpulan data secara elektronik. AMR akan mencatat dan mengirimkan seluruh transaksi yang terjadi secara cepat melalui jaringan telekomunikasi (GPRS/SMS) ke pusat data perusahaan. AMR dapat diaplikasikan pada pencatatan meteran listrik, air, gas, dan bidang lainnya. AMR dikembangkan sebagai bagian dari pengembangan Meter Elektronik (Meter Digital), yang menggantikan Meter Elektromekanik. Sistem AMR (Automatic Meter Reading) merupakan sistem pengambilan data tersentralisasi, dimana data regular yang berupa : Energy (kWh & kVArh) , Max Demand (VA),   Load Profile (kW, kVAr, dan kVA) secara periodik dibaca dari setiap Meter dan dikumpulkan di Master AMR untuk keperluan billing dan juga untuk analisa profil customer dalam kerangka antisipasi kebutuhan daya. Sejalan dengan perkembangan teknologi dalam 3 – 5 tahun terkahir ini, Meter Elektronik yang digunakan pada sistem Billing telah dilengkapi dengan fungsi/fitur Power Quality serta data real-time, dan didukung dengan ketersediaan Protokol yang memungkinkan pengiriman data-data tersebut secara transparan.

3.1.1           Konsep AMR

Pada umumnya sistem AMR dengan konsep basic ini masih mengikuti pola system AMR yang dikembangkan sejak awal, yakni dengan menggunakan sistem komunikasi dial-up satu arah (dial-up dari Master ke setiap Remote/Meter) secara periodic sekali sehari. Perkembangan dalam 5 – 10 tahun terkahir ini hanyalah pada penggunaan infrastruktur GSM dial-up, disamping standar PSTN dial-up. Protokol yang umum digunakan pada pola basic ini kebanyakan menggunakan Protokol AMR (yang mempunyai standar security / login encryption algorithm), seperti :  IEC 62056-21 (formerly IEC 61107 / FLAG),    IEC 62056-31 (EURIDIS), dan  proprietary pabrikan, Protokol SCADA (seperti Modbus dan DNP3) tidak umum digunakan (tetapi tetap ada beberapa sistem AMR yang menggunakan Protokol ini), utamanya pada Meter yang ditempatkan di lokasi Pelanggan (Billing Meter).

3.1.2         Komunikasi sistem AMR

Sistem komunikasi yang digunakan untuk komunikasi master AMR dengan meter yang umum dipakai adalah :

3.1.2.1              GSM Data Packet (GPRS – 3G)

3.1.2.2              LAN (Cable – Wireless)

3.1.2.3              Dial-Up (PSTN – GSM)

3.1.2.4              Power Line Carrier (PLC)

3.1.2.5              Radio Data (Transparent / Packet Data / Trunking)

3.1.3         Master AMR

                 Master AMR dapat terdiri dari standalone PC, atau berarsitektur Clients-Server, yang disesuaikan dengan kebutuhan dan jumlah koneksi Meter. Perangkat komunikasi yang terhubung ke Master AMR akan mengikuti model komunikasi yang diaplikasikan, apakah berupa beberapa Dial-Up Modem, Router ke WAN (Intranet/Internet), Radio, dll. Software AMR mempunyai fungsi utama untuk menyimpan data-data yang dibaca dari Meter ke dalam format/table database, untuk digunakan oleh aplikasi lainnya (Energy Process Information). Beberapa software AMR juga telah menyediakan fungsi partial Energy Process Information.

3.1.4         Media Komunikasi

Media / Saluran Komunikasi, dipakai untuk menghubungkan antara komputer dengan meter elektronik, dapat berupa telepon PSTN dan/atau GSM. Namun saat Ini jaringan PSTN sudah tidak digunakan. Sedangkan untuk Interface komunikasi yang paling umum tersedia di Meter Elektronik, dan juga pada IED (Intelligent Electronic Device) lainnya, adalah interface Serial (RS-485 / RS-232). Beberapa Meter dan IED untuk saat ini telah mendukung interface Ethernet, disamping tetap menyediakan interface Serial. Beberapa Meter/IED juga menyedaiakn interface USB, tetapi umumnya hanya digunakan sebagai port untuk konfigurasi

3.1 Gambar Serial RS-232 USB Adapter

Fungsi dari serial port RS232 adalah untuk menghubungkan / koneksi dari perangkat yang satu dengan perangkat yang lain, atau peralatan standart yang menyangkut komunikasi data antara komputer dengan alatalat pelengkap komputer. Perangkat lainnya itu seperti modem, mouse, cash register dan lain sebagainya. Serial port RS232 pada konektor DB9 memiliki pin 9 buah dan pada konektor DB25 memiliki pin 25 buah.

3.2 Serial Port RS-232 Konektor DB9

3.1.5                GSM (Global System for Mobile Communication)
Global System for Mobile Communication disingkat GSM adalah sebuah teknologi komunikasi seluler yang bersifat digital. Teknologi GSM banyak diterapkan pada mobile communication, khususya telepon genggam. Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada tujuan. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi selular sekaligus sebagai teknologi selular yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. GSM mampu menyalurkan komunikasi suara dan data berkecepatan rendah (9,6-14,4 kbps).

                          3.3 Infrastruktur Jaringan GSM

3.1.6                GPRS (General Packet radio Service)

GPRS adalah suatu teknologi yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat jika dibandingkan dengan penggunaan teknologi Circuit Switch Data atau CSD. Sering disebut pula dengan teknologi 2,5G Sistem GPRS dapat digunakan untuk transfer data (dalam bentuk paket data) yang berkaitan dengan email, data gambar (MMS),  dan penelusuran (browsing) internet. Layanan GPRS dipasang pada jenis ponsel tipe GSM dan IS-136, walaupun jaringan GPRS saat ini terpisah dari GSM

    3.4 Struktur Jaringan GPRS

3.5 Gambar Dialler GPRS

3.1.7                SNMP

Simple Network Management Protocol (SNMP) adalah sebuah protokol yang dirancang untuk memberikan kemampuan kepada pengguna untuk memonitor dan mengatur suatu jaringan komputer dari jarak jauh (secara

remote) atau dalam satu pusat kontrol saja. Dengan menggunakan protokol ini bisa didapatkan informasi tentang status dan keadaan dari suatu jaringan. Protokol ini menggunakan transport UDP pada port 161. Pengolahan ini dijalankan dengan mengumpulkan data dan melakukan penetapan terhadap variabel-variabel dalam elemen jaringan yang dikelola [6]. Dalam aplikasinya, Elemen SNMP terdiri dari tiga bagian, yaitu manager, agent, dan MIB [7]. Manager merupakan software yang berjalan di sebuah host di jaringan, yang merupakan suatu proses atau lebih yang berkomunikasi dengan agent dalam jaringan. Agent merupakan perangkat lunak yang dijalankan disetiap elemen jaringan yang dikelola. Agent terdapat pada, workstation, repeater, router, switch, dan personal computer, bertugas untuk merespon dan memberikan informasi sesuai permintaan manager SNMP. Manager Information Base (MIB) merupakan struktur database variabel dari elemen jaringan yang dikelola [8]. Pendefinisian MIB dalam SNMP menggunakan diagram pohon, dan menempatkan setiap Object Identifier (OID) pada suatu lokasi unik pada pohon

3.1.8                Availability

Availability system atau ketersediaan sistem adalah
keadaan dimana suatu sistem, subsistem, atau peralatan
dalam keadaan beroperasi atau dalam kondisi berfungsi.
Ketersediaan sistem biasanya diukur sebagai faktor
kehandalan atau reability. Ketersediaan dapat mengacu pada kemampuan dari sistem atau perangkat untuk memberikan layanan pada user, secara sederhana dapat diartikan sistem atau perangkat tersebut sedang hidup. Periode ketika sistem atau perangkat dalam kondisi hidup disebut dengan uptime dan untuk kondisi sebaliknya disebut downtime. Downtime dapat diartikan sebagai mean time to restore (MTTR) waktu yang diperlukan untuk mengembalikan pada kondisi semula sebelum terjadi gangguan, meliputi diagnosa, perbaikan, dan pemulihan. Uptime disebut juga mean time between failures (MTBF), periode saat kondisi normal sampai terjadi gangguan berikutnya. Nilai ketersediaan dapat dihitung dan secara spesifik dinyatakan dalam decimal, misalnya 0,9998 atau dalam persen, 99,998 %

3.1.9    Download Data Meter

Download data meter elektronik adalah kegiatan untuk melihat / mengambil data-data yang terekam dalam memory meter elektronik untuk dievaluasi apakah pengukuran energi di pelanggan terukur normal secara continue atau dalam waktu-waktu tertentu energi yang digunakan pelanggan tidak terukur secara normal (abnormal). Download data secara periodikAnomali dalam pengukuran energi biasa terjadi karena adanya: a. Gangguan peralatan / perlengkapan pengukuran di dalam gardu b. Gangguan peralatan / perlengkapan pengukuran di dalam box / APP c. Gangguan sistem d. Tempering atau indikasi pelanggaran lainnya e. Harmonisa, dan lain-lain. Disamping hal-hal tersebut diatas, download data meter juga dapat digunakan untuk mengetahui kurva / grafik pemakaian energi / beban di pelanggan yang bersangkutan. Download data meter dapat dilaksanakan secara remote atau automatic dari ruang kontrol AMR apabila meter elektronik yang terpasang di pelanggan sudah dilengkapi dengan sarana komunikasi / modem (PSTN ataupun GSM). Apabila meter elektronik yang terpasang belum dilengkapi dengan sarana komunikasi data (modem) atau modem yang sudah terpasang sedang mengalami gangguan maka pengambilan data pada memory meter dilaksanakan secara lokal / direct connected (petugas datang ke lokasi) dengan membawa laptop / notebook (lengkap dengan software meter yang terpasang) melalui optical probe / otocoupler, dan menyimpannya dalam soft copy atau hard copy untuk di evaluasi lebih lanjut. Salah satu tampilan dari download data di software AMETYS yaitu :

3.6 Gambar Download Data Meter

3.1.10         Kelebihan Automatic Meter Reading (AMR)

Dengan dipasangnya AMR pada pelanggan, maka pemakaian kWh oleh pelanggan dapat dipantau / dibaca setiap saat dari kantor PLN dengan hasil yang lebih akurat. Dengan bantuan aplikasi komputer sehingga kesalahan baca yang dilakukan oleh petugas tidak akan terjadi dan kepercayaan pelanggan kepada PLN dapat tetap terjaga. Keuntungan lain yang dapat diperoleh dari penggunaan sistem AMR ini adalah :

1.      Pencatatan meter lebih akurat

2.      Proses penerbitan rekening lebih cepat

3.      Penggunaan energi listrik dapat terpantau

4.      Upaya peningkatan mutu pelayanan melalui data langsung penggunaan energi

5.      Listrik yang dikonsumsi oleh pelanggan yang bersangkutan

3.1.11          Kelemahan Automatic Meter Reading (AMR)

Aplikasi teknologi AMR saat ini masih berbasis GSM dan PSTN dengan cara “konvensional”, melakukan panggilan kepada modem seperti panggilan kepada kartu telepon biasa. Hal ini tentunya akan membuat waktu pemanggilan menjadi tidak efektif karena hanya satu modem yang dapat dipanggil dalam satu waktu. Beberapa kendala dalam teknologi PSTN maupun GSM “konvensional”, diantaranya adalah sebagai berikut:

1.       Pada teknologi PSTN :

a.       Keterbatasan pada teknologi PSTN saat ini adalah kurangnya fleksibilitas dalam penyesuaian dengan lokasi instalasi. Teknologi PSTN cenderung kepada jaringan berkabel, dimana letak geografis dari suatu meter akan mempengaruhi efektifitas pemasangan kabel.

2.      Pada teknologi GSM :

a.       Banyaknya kasus modem tidak merespon (modem hang) yang disebabkan memori SMS pada modem penuh ataupun modem kurang handal daya tahannya.

b.      Setiap modem dalam jaringan GSM “konvensional” dapat dipanggil oleh siapa saja, sehingga keamanan data yang terekam kurang terjamin.

c.       Model koneksi point-to-point pada GSM menjadikannya tidak efektif saat harus terjadi pemanggilan meter dalam jumlah yang besar

d.      Biaya komunikasi pada GSM dihitung berdasarkan waktu. Jika terjadi pemanggilan lintas operator telekomunikasi maka biaya yang dikeluarkan akan sangat mahal.

3.2            Pengenalan Smart Modem

                 Modem yang digunakan di PT. PLN (Persero) APP Semarang ini adalah modem GSM/GPRS EWM 100 merk EDMI yang dipakai sebagai penghubung antara saluran komunikasi dengan meter elektronik /
komputer. Selain mempunyai tipe yang berbeda-beda sesuai dengan saluran komunikasinya, dalam pemasangannya juga bersifat internal atau eksternal. Modem dengan sifat internal ini menyatu dengan meter, menggunakan sumber tegangan dari meter, dan sumber gangguan berkurang. Sedangkan modem dengan sifat eksternal, letaknya terpisah dan sumber tegangan dari luar. Sebelum dipakai, modem GSM/GPRS ini terlebih dahulu disambungkan ke bagian
antena, ke bagian adaptor / teg DC, dan ke bagian kabel data / meter. Setelah semuanya tersambung maka lampu LED akan berkedip untuk
mengindikasikan bahwa modem tersebut aktif dan bisa digunakan.

3.7 Gambar Smart Modem

3.3            Pengenalan Aplikasi IPSwitch Whatsup Gold

                 Ipswitch WhatsUp Gold adalah software manajemen jaringan. Dibangun di arsitektur yang berskala dan ekstensibel, WhatsUp Gold menawarkan pencarian perangkat serta pemetaan jaringan secara otomatis, pemonitoran SNMP dan WMI secara real-time, dan fungsi pensignalan, notifikasi, dan pelaporan yang serbaguna, WhatsUp Gold mengantarkan visibilitas, kepintaran serta kontrol penuh 360°. WhatsUp Gold mengukur dari bisnis kecil hingga perusahaan besar, dan fungsi fungsinya dapat dengan mudah diperluas dengan modul plug-in, sehingga dapat tumbuh dan berkembang bersama anda seiring dengan peningkatan jaringan anda dalam segi ukuran maupun kompleksitas.

                 WhatsUp Gold adalah manajemen jaringan yang dirancang untuk memonitor jaringan intra/inter-Net dalam skala organisasi kecil dan menengah (SMB) dan membantu meningkatkan pengambilan keputusan dalam pertumbuhan yang stabil dari jaringan tersebut dimasa yang akan datang. Dengan WhatsUp Gold, administrator jaringan dapat mengelola infrastruktur jaringan 24x7 jam serta memiliki visibilitas dan kontrol yang diperlukan untuk memenuhi keperluan organisasi kerja.

                 3.3.1            Instalasi  Whats Up Gold

Kebutuhan Sistem Komputer WhatsUp Gold memerlukan perihal dibawah ini:

1.      Sekelas dengan Intel Pentium atau padanannya

2.      Space Hardisk 30 MB (Disarankan 100 MB)

3.      Memory 64 MB (Disarankan 256 MB)

4.      Windows NT 4.0 (SP6A atau yang terbaru), Windows 2000 (SP2 atau yang terbaru), Windows 98, Windows ME, atau Windows XP

5.      Sebuah protokol TCP/IP.

6.      Jika akan menggunakan beeper, pager, SMS, atau pemberitahuan berupa voice, dibutuhkan sebuah modem lokal dan line telepon. (WhatsUp Gold tidak mendukung modem pooling)

7.      Untuk scan dan poll IPX device, harus menginstal Microsoft’s NWLink IPX/SPX dan menjalankan console WhatsUp Gold. Penambahan protokol ini di Control Panel. Jika menggunakan Windows NT, pada dialog Select Network Protocol, pilih Microsoft, lalu pilih IPX/SPX-compatible Protocol dan ikuti instruksi-instruksi nya.

Gambar 3.8 Aplikasi Whatsup Gold

                3.3.2    Keuntungan Penggunaan Aplikasi Monitoring Jaringan

1.      ­Mengetahui apa yang sedang terjadi dalam  jaringan, dimana solusi Network Monitoring System selalu memberikan informasi tentang operasional dan konektifitas dari peralatan dan sumber daya yang ada dalam jaringan

2.      Untuk perencanaan peningkatan (upgrade) dan perubahan peralatan jaringan

3.      Dapat digunakan untuk mendiagnosa masalah-masalah dalam jaringan

4.      Sebagai bahan untuk keperluan SLA (service level agreement)

5.      Mengetahui kapan saat yang tepat untuk mengimplementasikan solusi disaster recovery system (pemulihan bencana/masalah) dapat dilaksanakan

6.      Memastikan keamanan sistem beroperasi dengan baik

7.       Memastikan pengguna (client) layanan dalam jaringan terkoneksi dengan server yang mereka butuhkan

8.      Mendapatkan infomasi status jaringan secara remote

9.      Memastikan uptime untuk keperluan pengguna yang tergantung dengan ketersediaan jaringan komputer 

10.  Menghemat pengeluaran dengan menekan  jumlah waktu jaringan down dan memangkas waktu untuk menganalisa masalah