panitia penyelenggara - core.ac.uk · sistem kontrol dan monitoring temperatur berbasis fuzzy logic...

10

Upload: nguyenkiet

Post on 06-Jul-2018

230 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis
Page 2: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

Panitia Penyelenggara

Dr. Eng. Ariadi Hazmi Ikhwana Elfitri, Ph.D

Dr. Eng. Rahmadi Kurnia Refdinal Nazir, Ph.D

Syafii, Ph.D Zaini, Ph.D

Melda Latif, MT Fitrilina, MT Heru DL, MT

Eka Putra Waldi, M. Eng Abdul Rajab, MT

Syukri Yunus, MSc Darwison, MT

Mumuh Muharam, MT Andi Pawawoi, MT Darmawan, M. Eng

Page 3: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

DAFTAR ISI

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic Controller Menggunakan LabVIEW 8.5 Saeful Bahri, Husnibes Muchtar, Erwin Dermawan Metode Hibrid PSO-JST untuk Peningkatan Akurasi Prediksi Beban Listrik Jangka Pendek A. G. Abdullah, G. M. Suranegara, D.L. Hakim Prediksi Beban Listrik Jangka Pendek Berdasarkan Kluster Tipe Beban Hari Libur Menggunakan Algoritma Backpropagation Y. Mulyadi, A. G. Abdullah, U. Harmaen, I.Setiawan Analisis Kerusakan Bantalan Pada Berbagai Resolusi Frekuensi L. Sumarno, Tjendro, W. Widyastuti, R.B.D. Wihadi Konseptual Desain Aplikasi Sistem Informasi Kebencanaan Online Berbasis Teknologi LBS (ASIK on LBS) Nasaruddin, Yudha Nurdin, Roslidar, M. Dirhamsyah Analisis Pengujian Harmonisa Pada Beban Listrik Berdasarkan Standar Ieee 519-1992 Tasma Sucita Interferensi Uplink-Downlink pada Sistem Komunikasi Satelit Broadband Syahfrizal Tahcfulloh Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa Menggunakan Transformasi Wavelet Candra Reza, Wasimudin Surya S, Maman Somantri Identifikasi Gangguan Kualitas Daya Pada Sistem Tenaga Listrik Menggunakan Fft, Wavelet dan Neural Network I Gede Dyana Arjana, I Nyoman Setiawan, I Nyoman Budiastra PENGEMBANGAN SISTEM PENGOPERASIAN MOTOR INDUKSI 3-FASA HUBUNGAN BINTANG PADA SISTEM TENAGA 1-FASA Zuriman Anthony, Erhaneli Rekayasa Ulang Proses Perancangan Tata Letak Menggunakan Teknologi Augmented Reality Derisma Isolation Coordination Planning of 150 kV Substation Due To Transmission Line Lightning Simulations Using the Electromagnetic Transients Program Yusreni Warmi, Minarni, Dasman. Pemanfaatan Sigil Untuk Pembuatan E-Book (Electronic Book) Dengan Format EPup Vitria Ratna Sari, Vide Rawi Purnama Ade, Albar, Erwadi, Rahmat Hidayat Rancang Bangun Antena Yagi 6 Elemen Untuk Meningkatkan Penerimaan Sinyal EVDO pada Rentang Frekuensi 800-900 MHz

1-4

5-9 10-13 14-18 19-23 24-28 29-31 32-36 37-41 42-46 47-52 53-56 57-61 62-65

Page 4: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

Tommi Hariyadi, Zanjuma Saretra,Iwan Kustiawan Perbandingan Pelacakan Wayang Menggunakan MSER dan MSER Efisien Dodi Sudiana, Aneta Evaluasi Kestabilan Dan Kekokohan Tanggapan Tegangan Sistem Eksitasi Generator dengan Metoda Penempatan Kutub Menggunakan Algoritma Ackerman Heru Dibyo Laksono, Noris Fredi Yulianto Analisis Kinerja Jaringan Wireless Distribution System Menggunakan Access Point 802.11g Rizal Munadi, Ridha Wahyudi, Fardian, Ardiansyah Akselerasi dan Geomagnetik Berkaitan dengan Gempa Bumi Ariadi Hazmi Perencanaan dan Simulasi Optimasi Lokasi Antena Wireless LAN di Gedung Kuliah Universitas Andalas D. Harinitha, L. A. Asri, Fitrilina Breakdown Strength of Biodegradable Dielectric Liquid: The effect of Contaminant Rudi Kurnianto, Kresna D. J, Managam R, and Zainuddin Nawawi Computation Time Comparison of Fast Decoupled Load Flow Solving in Dual-Core Processors Computer Syafii Perancangan Thermogeneratorsederhana Sebagai Pembangkit Energi Alternatif Melda Latif, Mumuh Muharam, Andika Nugraha Putra Objective Difference Grade (ODG) Scores of Closed-loop Spatial Audio Coding Ikhwana Elfitri Meningkatkan Keanekaragaman Produk Batubara Kualitas Rendah Untuk Energi Listrik Hasmawaty. AR, Nina Paramyta IS Perancangan Alat Ukur Daya Listrik Dan Cosphi Meter Digital Satu Phasa Berbasis Mikrokontroller Arnita, Patria Perdana Putra Investigasi protokol OBD-II dengan Picoscope dan Aplikasi Hyperterminal Zaini, Astri Rezti R Prototipe Alat Deteksi Dini Dan Mandiri Penyakit Jantung Menggunakan Sistem Pakar Vcirs, Arduino Dan Handphone Fadilla Zennifa, Fitrilina, Husnil Kamil Breakdown Strength of Biodegradable Dielectric Liquid: The effect of Contaminant Rudi Kurnianto, Kresna D. J, Managam R, Zainuddin Nawawi

66-70

71-75

76-79

80-82

83-87

88-92

93-97

98-103 104-108 109-111 112-114 115-119 120-124 125-128

Page 5: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

29.

30.

31.

32.

33.

34.

Studi Komparatif Qos Pots Dan Voip Di Tangerang Dari Parameter Delay dan Respons Spektral William Andreas, H. P. Uranus, dan Junita Inverter HEPWM 1-Fasa dengan Indeks Modulasi Positif dan Negatif Rudi Kurnianto, Ayong Hiendro PENGARUH WAVELET TRANSFORM DAN BLOCK MATCHING ALGORITHM (BMA) PADAKOMPRESI BERKASVIDEO Silvester Tena Fabrikasi dan Karakterisasi Solar Sel Sederhana menggunakan Oksida Tembaga S. Basuki, H. P. Uranus, dan J. Pangaribuan Co-Channel and Co-Polar Interference in Satellite Mobile Communication Systems Syahfrizal Tahcfulloh Pengukuran Kinerja Metode Histogram Ekualisasi untuk Binerisasi Citra Dokumen Sintetis Secara Objektif dan Subjektif Fitri Arnia, Afkar, Sayed Muchallil, Fardian, Khairul Munadi Kelayakan Operasi Pemutus Tenaga (PMT) Tegangan Tinggi Bermedia Gas Sulphur Hexaflouride (SF6) Berdasarkan Kualitas Gas, Keserempakan Operasi Titik-titik Kontak, dan Nilai-nilai Resistans Arief Goeritno, Syofyan Rasiman Breakdown on Low Density Poly Ethylene film due to Partial Discharge in Air Gap and Its Correlation with Electrical Properties and Surface Degradation Darwison, Eka Putra Waldi, Ariadi Hazmi, Syukri Arief, Hairul Abral, Z. Nawawi, N Hozumi Perencanaan dan Simulasi Optimasi Lokasi Antena Wireless LAN di Gedung Kuliah Universitas Andalas D. Harinitha, L. A. Asri, Fitrilina

Model Publikasi Parawisata dan Industrikreastif Berbasis Peta Interaktif Online (Studi Kasus Sumatera Barat) Erwadi Bakar , Roswaldi SK, , Hendyawan A Mooduto

129-133 134-137 138-143 144-147 148-150 151-155 156-166 167-170 171-174

175-179

35. 36. 37. 38.

Page 6: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

Forum Pendidikan Tinggi Teknik Elektro Indonesia (FORTEI) 2013http://fortei2013.com

Abstrak— Pada suatu mesin listrik yang mengalamikerusakan bantalan, akan terdengar adanya suara-suaratertentu. Karena suara-suara tersebut asalnya dari getaran,maka pada dasarnya dengan berdasarkan getaran, dapatdideteksi bilamana ada bantalan pada suatu mesin listrikyang mengalami kerusakan. Tulisan ini membahas tampilanvisual (dalam bentuk pola-pola grafis), getaran mesin listrik(yang dalam hal ini adalah pompa air skala rumah tangga)pada tiga sumbu, yaitu X, Y, dan Z. Getaran tersebut secaravisual dapat ditampilkan pada ranah waktu, atau pun padaranah frekuensi. Pada ranah frekuensi, getaran dapatditampilkan pada berbagai resolusi frekuensi. Berdasarkanhasil pengamatan, untuk resolusi frekuensi yang makinbesar, didapatkan gambaran ranah frekuensi yang makinkurang detil. Walau pun gambaran ranah frekuensinyakurang detil, pada contoh resolusi frekuensi 46,9 Hz disumbu X, secara subyektif masih dapat dilihat dengan jelas,perbedaan antara pola-pola grafis pompa air yang baikdengan yang mengalami kerusakan bantalan.

Kata kunci— Bantalan, mesin listrik, resolusi frekuensi

I. PENDAHULUAN

Dewasa ini perkembangan teknologi, khususnyateknologi komputer sangat pesat. Makin lama, komputeryang dikembangkan manusia makin canggih. Adanyakecanggihan tersebut memungkinkan untuk dibuat suatusistem yang mampu meniru kemampuan manusia, yaitukemampuan dalam mendeteksi kerusakan dalam suatumesin listrik.

Biasanya, kemampuan orang yang ahli dalammendeteksi kerusakan mekanis dalam mesin listrik,adalah dengan menggunakan telinga, yaitu bila adakomponen-komponen mekanis (bantalan (bearing), poros,dan atau sudu) yang rusak, maka akan terdengar suara-suara tertentu. Pada dasarnya suara-suara yang terdengartersebut asalnya dari adanya getaran. Oleh karena itudapat dikatakan bahwa dengan mendeteksi getaran mesinlistrik, akan dapat dideteksi kerusakan mekanis yangterjadi.

Penelitian-penelitian terhadap deteksi kerusakanmekanis mesin listrik yang terkait dengan kerusakanbantalan telah banyak dilakukan. Umumnya penelitianyang dilakukan pada dasarnya mengindera sinyal-sinyalsuhu [1], suara [2] [3], atau getaran [4] [5] [6], yangselanjutnya sinyal-sinyal tersebut ditampilkan pada suatupenampil, untuk dianalisis lebih lanjut. Secara lebih detil,Janjarasjitt [4] melakukan analisis getaran dalam ranahwaktu, sedangkan Ebrahimi [5] dan Purwanto [6]

melakukan analisis dalam ranah frekuensi, denganmenggunakan satu resolusi frekuensi yang tetap.

Pada tulisan ini akan dibahas analisis kerusakanbantalan pada mesin listrik, dengan berbasiskan sinyalgetaran, pada berbagai resolusi frekuensi. Mesin listrikyang digunakan dalam tulisan ini adalah pompa air skalarumah tangga.

II. TEORI

A. Bantalan

Bantalan merupakan suatu komponen mekanis yangberputar pada mesin listrik. Dalam pengoperasian mesinlistrik, bantalan tersebut dapat mengalami kerusakan.Kerusakan ini dapat disebabkan oleh beban berlebihan,panas berlebihan, korosi, ketidaksejajaran (misalignment),atau karena sebab-sebab yang lain. Gambar 1memperlihatkan contoh bantalan yang baik dan yangrusak karena korosi, dari suatu mesin listrik (yang dalamhal ini adalah pompa air).

B. Ranah Frekuensi

Ranah frekuensi adalah suatu ranah yang biasanyadigunakan untuk mengamati sinyal-sinyal pada frekuensi-frekuensi tertentu. Sinyal-sinyal pada ranah frekuensidapat diperlihatkan dengan menggunakan transformasiFourier atas sinyal-sinyal pada ranah waktu. Bila sinyal-sinyal pada ranah waktu berupa sinyal-sinyal diskrit,maka transformasi Fourier yang digunakan adalah DFT(Discrete Fourier Transform). Secara matematis,transformasi Fourier dari suatu sinyal diskrit x(n) denganmenggunakan N titik DFT dirumuskan berikut

1

01,,0)()(

N

n

nkN NkWnxkX (1)

(a) (b)

Gambar 1. Contoh bantalan; (a) Bantalan yang masih baik;(b) Bantalan yang sudah rusak karena korosi.

Analisis Kerusakan BantalanPada Berbagai Resolusi Frekuensi

L. Sumarno1, Tjendro1, W. Widyastuti1 , R.B.D. Wihadi2

1Jurusan Teknik Elektro, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta2Jurusan Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta

Page 14 of 179

Page 7: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

dengan

NjN eW /2 . (2)

Secara numeris, beban komputasi DFT cukup berat,karena memerlukan sejumlah N2 perkalian kompleks.Supaya beban komputasinya lebih ringan, dapatdigunakan FFT (Fast Fourier Transform) yang hanyamemerlukan sejumlah N/2 log2 N perkalian kompleks.Sebagai catatan, FFT dengan beban komputasi tersebutadalah untuk FFT jenis radix-2 [7].

C. Resolusi Frekuensi

Resolusi frekuensi berhubungan dengan sampaiseberapa detil sinyal-sinyal dalam ranah frekuensi akandirepresentasikan. Bila resolusinya makin kecil, makasinyal-sinyal yang ditampilkan makin detil. Sebaliknya,jika resolusinya makin besar, maka sinyal-sinyal yangditampilkan makin kurang detil. Secara matematis,resolusi ini dirumuskan oleh

FFT

s

N

ff (3)

dengan fs adalah frekuensi pencuplikan dan NFFT adalahpanjang FFT yang digunakan.

III. METODOLOGI

Untuk melakukan analisis getaran, dibuat rancangansistem yang diperlihatkan secara diagram blok padaGambar 2. Pompa air yang digunakan adalah pompa airskala rumah tangga dengan rating daya keluaran 125 watt.Ada dua pompa air yang diuji yaitu pompa air yang baikdan yang mengalami kerusakan pada bantalan. Sensoryang digunakan adalah akselerometer digital tiga sumbuADXL 345. Sensor ini ditempelkan pada pompa airseperti diperlihatkan pada Gambar 3. Mikrokontroler yangdigunakan adalah AVR ATMEGA 328 yang diprogrammenggunakan bahasa C. Komputer yang digunakanmenggunakan prosesor T7500 (2,26 GHz) dan RAM 4GB.

Berdasarkan Gambar 2, akselerometer mendaparkansinyal getaran dari pompa air. Sinyal getaran yangmulanya merupakan sinyal analog diubah ke sinyal digitaldengan frekuensi pencuplikan 1500Hz. Frekuensipencuplikan ini merupakan frekuensi pencuplikan defaultdari akselerometer. Selanjutnya sinyal getaran dariakselerometer (yang sudah berupa sinyal digital)dikirimkan ke mikrokontroler melalui komunikasi I2C.

Gambar 2. Diagram blok rancangan sistem.

Gambar 3. Penempelan akselerometer pada pompa air. Diperlihatkanjuga arah getaran pada sumbu X, Y, dan Z.

Mikrokontroler pada Gambar 2 bertugas melakukanproses data formatting, supaya data tersebut dapatditeruskan ke komputer melalui port USB. Dalam hal ini,pada dasarnya mikrokontoler berfungsi sebagai antarmukaantara akselerometer dengan komputer. Dalam komputer,sinyal getaran yang awalnya merupakan merupakan sinyalranah waktu dikonversi menjadi sinyal ranah frekuensi,seperti diperlihatkan pada Gambar 4.

Langkah-langkah konversi sinyal ranah waktu keranah frekuensi pada Gambar 4, diawali dengan prosesframe blocking. Pada proses ini dilakukan pengambilansejumlah data (yang disebut juga data frame) dariruntunan data yang masuk [8]. Banyaknya data yangdiambil tergantung dari titik FFT yang digunakan. Padapenelitian ini, yang digunakan (dievaluasi) adalah 16, 32,64, 128, 256, dan 512 titik-titik FFT. Berikutnya, proseswindowing dilakukan untuk mengurangi diskontinyu tepi-tepi sinyal. Pengurangan ini diperlukan untuk mengurangimunculnya sinyal-sinyal harmonis pada proses FFT.Dalam penelitian ini, proses windowing menggunakanHamming window, yang merupakan suatu jenis windowberbentuk bel (bell shape) yang sederhana.

Proses FFT pada Gambar 4, merupakan jantung darikonversi sinyal ranah waktu ke ranah frekuensi. Padapenelitian ini digunakan FFT radix-2, yang merupakanFFT yang telah umum dipakai dalam banyak keperluan.Proses pemotongan simetri merupakan pemotonganseparuh sisi kanan dari hasil FFT. Pemotongan inidiperlukan karena pada dasarnya FFT akan memberikanhasil yang simetri, sehingga bila yang digunakan hanyaseparuhnya saja sudah mencukupi.

Gambar 4. Diagram blok langkah-langkah konversi sinyaldari ranah waktu ke ranah frekuensi.

Page 15 of 179

Page 8: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

IV. HASIL

Hasil pengujian untuk getaran pompa air yang baikdan pompa air yang mengalami kerusakan bantalan, padaranah waktu, diperlihatkan pada Gambar 5. Untuk setiappompa diperlihatkan grafik getaran ranah waktu untuksumbu X, Y, dan Z. Lihat Gambar 3 untuk gambaransesungguhnya arah sumbu X, Y, dan Z.

Berdasarkan data getaran pada Gambar 5, gambaranranah frekuensi untuk getaran pompa air yang baik danpompa air yang mengalami kerusakan bantalan,diperlihatkan pada Gambar 6. Untuk setiap pompa airdiperlihatkan grafik getaran ranah frekuensi untuk SumbuX, Y, dan Z.

Gambaran ranah frekuensi, untuk resolusi frekuensiyang beragam, diperlihatkan pada Gambar 7. Gambarantersebut diambil dari data getaran pada Sumbu X, baikuntuk pompa air yang baik maupun yang mengalamikerusakan bantalan. Sebagai catatan, data getaran padaSumbu X ini dipilih karena mempunyai rerata amplitudoyang lebih besar dibandingkan dengan sumbu Y dan Z.

V. PEMBAHASAN

Gambar 5 memperlihatkan getaran pompa air padapada ranah waktu. Terlihat pada Gambar 5(a) adanyabentuk-bentuk gelombang yang menyerupai gelombangsinus. Bentuk-bentuk gelombang ini disebabkan olehpenggunaan listrik PLN yang bentuknya merupakangelombang sinus. Pada Gambar 5(b) bentuk-bentukgelombang sinus pada Gambar 5(a) menjadi rusak karenaadanya kerusakan bantalan. Kerusakan gelombang sinusyang paling parah ada pada arah Sumbu X, sedangkanyang paling ringan ada pada arah sumbu Z. Dengan katalain, kerusakan bantalan akan menghasilkan getaran yangpaling kuat pada arah Sumbu X dan yang paling lemahpada arah sumbu Z.

Gambar 6 memperlihatkan getaran pompa air padaranah frekuensi. Terlihat pada Gambar 6(a) adanyapuncak-puncak sinyal disekitar 50 Hz, 100 Hz, dan 600

Hz. Untuk puncak sinyal yang disekitar 50 Hz,disebabkan oleh listrik PLN yang digunakan frekuensinya50 Hz. Untuk puncak sinyal yang disekitar 100 Hz,disebabkan oleh multiplikasi getaran (pada poros pompaair) dari getaran disebabkan oleh frekuensi listrik PLNpada arah Sumbu Z (hal ini merupakan efek dari desainmekanis pompa air). Untuk puncak-puncak sinyal yangdisekitar 600 Hz, disebabkan oleh adanya gesekan antaraporos dengan bantalan (hal ini juga merupakan efek daridesain mekanis pompa air). Ini berarti, dengan mengamatipuncak-puncak sinyal tersebut, dapat dikenali pola-polayang terkait dengan pompa air yang baik.

Pada Gambar 6(b) puncak-puncak sinyal padaGambar 6(a) menjadi tidak begitu jelas lagi, karenaterkubur oleh puncak-puncak sinyal yang lain. Terlihatbahwa pada pada Gambar 6(b1) arah Sumbu X, benar-benar tidak kelihatan lagi daerah puncak-puncak sinyalyang ada pada Gambar 6(a1) arah Sumbu X. Namundemikian, pada Gambar 6(b3) arah sumbu Z, kelihatansamar-samar daerah-daerah puncak sinyal pada Gambar6(a3) arah sumbu Z. Ini berarti, pada arah sumbu X,pengamatan daerah-daerah puncak sinyal untukmengenali kondisi pompa air tidak dapat dilaksanakan,karena tidak jelasnya daerah-daerah puncak sinyaltersebut.

Gambar 7 memperlihatkan getaran pompa air padaarah Sumbu X, pada resolusi frekuensi yang beragam.Secara umum terlihat adanya kecenderungan, untukresolusi frekuensi yang makin besar, akan menghasilkangambaran ranah frekuensi yang makin kurang detil. Bilaresolusi frekuensinya cukup besar, akan memperlihatkanpola (gambaran) yang hampir mirip antara pompa airyang baik dengan yang mengalami kerusakan bantalan,sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 7(a6) dan (b6).Akan tetapi, bila resolusi frekuensinya terlalu kecil, akandidapatkan pola yang sangat detil, sebagaimanadiperlihatkan pada Gambar 7(b1). Pola yang sangat detilini terlihat seperti pola yang acak, yang merupakan polayang sulit untuk dikenali.

(a) (b)

Gambar 5. Grafik ranah waktu untuk getaran pompa air pada tiga sumbu X, Y, dan Z;(a) Pompa air yang baik; (b) Pompa air yang mengalami kerusakan bantalan.

Page 16 of 179

Page 9: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

Forum Pendidikan Tinggi Teknik Elektro Indonesia (FORTEI) 2013http://fortei2013.com

(a) (b)

Gambar 6. Grafik ranah frekuensi untuk getaran pompa air pada tiga sumbu X, Y, dan Z; (a) Pompa air yang baik;(b) Pompa air yang mengalami kerusakan bantalan. Sebagai catatan, grafik ranah frekuensi di atas didapatkan dari penggunaan FFT 512 titik.

Apabila resolusi frekuensinya tidak terlalu besar, danjuga tidak terlalu kecil, seperti misalnya pada Gambar 7(a5) dan (b5) pola-pola yang didapatkan memang kurangdetil. Namun terlihat jelas perbedaan pola (lihat gambaranbukit-bukit dan lembah-lembah) antara pompa air yangbaik dan yang mengalami kerusakan bantalan. Olehkarena itu dapat dikatakan bahwa, dengan menggunakanresolusi frekuensi yang tidak terlalu besar dan juga tidakterlalu kecil, secara visual dapat dikenali secara jelasperbedaan antara pola-pola yang menggambarkan pompaair yang baik dan yang mengalami kerusakan bantalan.

Berdasarkan Gambar 7, ada hubungan antara resolusifrekuensi dengan jumlah koefisien FFT. Pada dasarnya,jumlah koefisien FFT adalah separuh dari panjang FFTyang digunakan. Hal ini mengingat bahwa hasil FFT darisuatu sinyal, akan menghasilkan menghasilkan sejumlahkoefisien FFT yang memperlihatkan gambaran yangsimetris. Dengan demikian, kalau yang diambil hanyaseparuhnya saja sudah cukup. Tabel 1 memperlihatkanhubungan antara resolusi frekuensi dengan jumlahkoefisien FFT yang digunakan, dengan berdasarkan padaGambar 7.

Ada suatu keuntungan dengan penggunaan resolusifrekuensi yang tidak terlalu besar dan juga tidak terlalukecil, seperti yang diperlihatkan pada Tabel 1. Sebagaicontoh, untuk resolusi frekuensi 46,9 Hz (seperti terlihatpada Gambar 7 a(5) dan b(5)), gambaran ranah waktunyahanya direpresentasikan dengan sejumlah 16 koefisienFFT. Berdasar pembahasan di atas, sejumlah 16 koefisienini sudah mencukupi untuk digunakan dalammembedakan pompa air yang baik dan yang mengalamikerusakan bantalan. Dengan kata lain, sejumlah 16koefisien tersebut merupakan suatu contoh hasil ekstraksiciri FFT (yang menggunakan FFT 32 titik) dari sinyalranah waktu pada Gambar 5 (a1) dan (b1).

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan hal-hal yang telah disampaikan di atas,dapat disimpulkan hal-hal berikut.

1) Berdasar pengujian terlihat bahwa kerusakanbantalan menimbulkan getaran pada Sumbu X, Y,maupun Z. Dalam hal ini getaran pada Sumbu Xmemperlihatkan amplitudo yang relatif lebih besardaripada Sumbu Y maupun Z.

2) Untuk resolusi frekuensi yang makin besar, akandidapatkan gambaran ranah frekuensi yang makin kurangdetil. Walau pun gambaran ranah frekuensi kurang detil,pada contoh resolusi frekuensi 46,9 Hz, secara subyektif,masih dapat dibedakan antara pompa air yang baikdengan yang mengalami kerusakan bantalan.

3) Untuk resolusi frekuensi yang makin besar, akandidapatkan jumlah koefisien FFT yang makin kecil.Dalam hal ini, koefisien-koefisien FFT tersebutmerupakan ekstraksi ciri dari sinyal yang ditransformasimenggunakan FFT. Dengan demikian, untuk resolusifrekuensi yang makin besar, akan didapatkan jumlahkoefisien ekstraksi ciri yang makin kecil.

TABEL IHUBUNGAN ANTARA RESOLUSI FREKUENSI DENGAN JUMLAH

KOEFISIEN FFT YANG DIGUNAKAN, DENGAN BERDASARKAN PADAGAMBAR 7.

Resolusi frekuensi(Hz)

FFT (titik)Jumlah koefisien

FFT yang digunakan2,9 512 2565,9 256 128

11,7 128 6423,4 64 3246,9 32 1693,8 16 8

Page 17 of 179

Page 10: Panitia Penyelenggara - core.ac.uk · Sistem Kontrol dan Monitoring Temperatur Berbasis Fuzzy Logic ... Teknik Proteksi Diferensial Transformator Daya Tiga Fasa ... melakukan analisis

Forum Pendidikan Tinggi Teknik Elektro Indonesia (FORTEI) 2013http://fortei2013.com

(a) (b)

Gambar 7. Grafik ranah frekuensi pada berbagai tingkat resolusi, untuk getaran pompa air pada Sumbu X;(a) Pompa air yang baik; (b) Pompa air yang mengalami kerusakan bantalan.

Berikut ini beberapa saran, untuk melanjutkanpenelitian tentang kerusakan mekanis pada pompa air.

1) Kerusakan mekanis pada pompa air tidak hanyakerusakan pada bantalan, akan tetapi ada juga kerusakankipas dan poros. Untuk itu, penelitian ini dapatdilanjutkan lagi untuk dapat mendeteksi kerusakan-kerusakan tersebut.

2) Untuk dapat mendeteksi lebih banyak macamkerusakan mekanis, dapat dipertimbangkan untuk tidakhanya menggunakan informasi getaran pada sumbu Xsaja, namun juga pada sumbu Y dan Z.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penelitian in didanai dari Penelitian Hibah Bersaing2013. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semuapihak yang telah membantu terlaksananya penelitian ini.

REFERENSI

[1] A. Satmoko, “Analisis Kualitatif Teknik Thermography InfraMerah dalam Rangka Pemeliharaan Secara Prediktif padaPompa”, Prosiding Seminar Nasional SDM Teknologi Nuklir2008, Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN, Yogyakarta25-26 Agustus 2008, hal. 403-408.

[2] B. T. Atmaja, A.S. Aisyah, dan D. Arifianto, “PemisahanBanyak Sumber Suara Mesin Menggunakan AnalisisKomponen Independen (ICA) untuk Deteksi Kerusakan”,Jurnal Ilmu Komputer dan Informasi, Vol. 3, No. 3, hal. 9-14,2010.

[3] M. Yadav, dan S. Wadhwani, “Vibration Analysis for BearingFault Detection using Time Domain Features and NeuralNetwork”, International Journal of Applied Research inMechanical Engineering, Vol. 1, Issue 1, hal. 69-74, 2011.

[4] V S. Janjarasjitt, H. Ocak, dan K.A. Loparo, “BearingCondition Diagnosis and Prognosis using Applied NonlinearDynamical Analysis of Machine Vibration Signal”, Journal ofSound and Vibration, Vol. 317, hal 112–126, 2008.

[5] E. Ebrahimi, “Vibration Analysis for Fault Diagnosis ofRolling Element Bearing”, Journal of American Science, Vol.8 No. 2, hal. 331-336, 2012.

[6] T. P. Purwanto, dan J. Sianipar, “Spektrum Getaran PadaBantalan Elemen Gelinding Tanpa Pelumasan dan MengalamiMisalignment”, Jurnal Mesin Industri, Vol. 6, No. 1, hal. 47-58, 2009.

[7] J. G. Proakis, dan D. G. Manolakis, Digital SignalProcessing: Principles, Algorithm, and Applications, 4th

Edition, Prentice Hall Inc, New Jersey, 2007.[8] D. E. Surya, dan L. Sumarno, “Pengenalan Nada Pianika

Menggunakan Jendela Kaiser, FFT, dan Korelasi”, ProsidingSeminar Nasional Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi(RETII) 2012, Sekolah Tinggi Teknologi Nasional,Yogyakarta 15 Desember 2012, hal. 151-157.

Page 18 of 179