ABSTRAK

MONITORING BIAYA DAN PENGUKURAN KONSUMSI DAYA LISTRIK BERBASIS ARDUINO MEGA2560 MENGGUNAKAN WEB

Nama                    : Galla Herandy

NIM                       : 13050874072

Program Studi    : S1 Teknik Elektro

Jurusan                 : Teknik Elektro

Fakultas               : Teknik

Nama Lembaga : Universitas Negeri Surabaya

Pembimbing       : Prof.Dr.Bambang Suprianto, M.T.

Seiring dengan terus meningkatnya Tarif Dasar Listrik (TDL), maka penggunaan listrik harus lebih diperhatikan supaya tidak terjadi pembengkakan biaya listrik khususnya pemakaian listrik pada skala rumah dan industri kecil dimana pada skala tersebut konsumsi listrik jarang diperhatikan. Karena permasalahan tersebut penulis mengambil judul Monitoring Biaya Dan Pengukuran Konsumsi Daya Listrik Berbasis Arduino Mega2560 Menggunakan Web. Berdasarkan latar belakang tersebut maka, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui: 1) kinerja prototipe monitoring biaya, tegangan, daya dan arus listrik rumah dengan melalui web dengan memanfaatkan fasilitas WiFi; 2) kinerja prototipe monitoring biaya, tegangan, daya dan arus listrik yang diakses melalui situs website untuk mengetehui dan memonitoring informasi yang dibutuhkan terkait monitoring konsumsi penggunaan daya listrik.

Penelitian ini menggunakan metodologi penelitian kuantitatif dan peralatan untuk perancangan prototipe alat monitoring penggunaan daya listrik berbasis Arduino UNO menggunakan web yang meliputi perangkat keras (Hardware) dan perangkat lunak (Software). Penelitian ini dilakukan di lab instalasi Universitas Negeri Surabaya dan waktu pelaksanaannya dilakukan pada semester gasal tahun ajaran 2018/2019.. Penelitian ini dimulai dari study literatur, pembuatan program arduino, perancangan hardware, prototipe, sinkronasi hardware & program, pengujian sistem serta program web.

Setelah dilakukan penilitian dan perancangan prototipe alat monitoring konsumsi biaya dan pengukuran konsumsi daya listrik berbasis arduino mega 2560 menggunakan web ini maka didapatkan hasil dari analisa dan pengujian dengan menganalisis persentase nilai error dari perbandingan nilai yang didapatkan dari hasil pengukuran menggunakan prototipe alat dengan nilai hasil pengukuran menggunakan multi meter dan perhitungan menggunakan rumus. Dengan pengujian yang sudah dilakukan maka didapatkan nilai error dari hasil uji tegangan adalah 0,01%, nilai error dari hasil uji Arus adalah 0,01%, nilai error dari hasil uji daya adalah 0,16%, nilai error dari hasil uji daya reaktif adalah 1%, nilai error dari hasil uji daya semu adalah 0,23%, nilai error dari hasil uji faktor daya adalah 0,4%, dan nilai error dari hasil uji frekuensi listrik adalah 0,01%.

Untuk hasil analsis persentase nilai error biaya tagihan listrik maka dilakukan pengujian dengan cara membandingan nilai perhitungan akumulasi tagihan listrik dalam satu bulan menggunakan protipe alat dengan hasil nilai perhitungan akumulasi tagihan listrik dalam satu bulan menggunakan perhitungan manual, dengan objek penelitian rumah golongan tarif dasar listrik 415 rupiah per kwh. Dengan pengujian yang sudah dilakukan maka didapatkan hasil perhitungan dengan menggunakan prototipe alat adalah : pemakaian listrik total dalam satu bulan sebesar 317,076447 KWh dengan biaya tagihan 131.586 rupiah. Dan sedangkan dengan menggunakan perhitungan manual pemakaian listrik total dalam satu bulan mencapai 317KWh dengan biaya tagihan 131,555 rupiah. Maka nilai error yang terjadi adalah 0,1 %. Untuk kecapatan akses informasi setelah dilakukan pengujian prototipe alat ini dapat memberikan informasi melalui web dengan waktu 1 detik dengan kekuatan sinyal 100/ms.

Dengan demikian prototipe alat ini dapat di aplikasikan untuk memonitoring biaya dan konsumsi daya listrik meliputi tegangan dalam satuan Volt, arus dalam satuan Ampere, daya dalam satuan Watt, daya reaktif dalam satuan Volt Ampere reaktif, daya semu dalam satuan Volt Ampere, faktor daya atau yang disebut juga cos phi dan frekuensi listrik dalam satuan hertz serta biaya pemakaian listrik dalam Rupiah dengan nilai error kurang dari 1% dan dengan kecepatan akses rata – rata 1detik.

Kata Kunci : Monitoring daya listrik, SDM 230 modbus,Arduino,prototipe,web.

ABSTRACT

ELECTRICAL CONSUMPTION AND POWER COSTS MONITORING BASED ON ARDUINO MEGA2560 USING WEB

Name                    : Galla Herandy

Reg. Number      : 13050874072

Study Program   : Bachelor of Electrical Engineering

Major                     : Electrical Engineering

Faculty                  : Faculty of Engineering

Institute                : State University of Surabaya

Lecturer                : Prof. Dr. Bambang Suprianto. M.T.

Along with the continued increase of Basic Electricity Tariffs, electricity usage must be paid more attention so that there is no swelling of electricity costs, especially electricity consumption at home and small-scale industries where electricity consumption is rarely considered at that scale. Because of these problems the author takes the title of Cost Monitoring and Measurement of Electric Power Consumption Based on Arduino Mega2560 Using the Web. Based on this background, research needs to be done to find out: 1) the performance of prototypes monitoring the cost, voltage, power and electric current of the house through the web by utilizing WiFi facilities; 2) the performance of prototypes monitoring costs, voltages, power and electric currents accessed through a website to detect and monitor the information needed related to monitoring consumption of electricity.

                This study uses quantitative research methodologies and equipment for designing prototypes of Arduino UNO-based electric power usage monitoring tools using a web that includes hardware (software) and software. This research was carried out in the Surabaya State University installation lab and the implementation time was carried out in odd semester 2018/2019 academic year. This research started from literature studies, making Arduino programs, designing hardware, prototyping, hardware & program synchronication, system testing and web programs.

                After research and design of prototype cost consumption monitoring prototype and measurement of electric power consumption based on Arduino Mega 2560 using web, the results has obtained from analysis and testing by analyzing the percentage of error values from the comparison of values obtained from measurement results using a prototype tool with the measurement results using multi meter and calculation using formulas. With the tests that have been done, the error value of the stress test results is obtained at 0.01%, the error value of the test results is 0.01%, the error value of the power test results is 0.16%, the error value of the reactive power test results is 1%, the error value of the results of the apparent power test is 0.23%, the error value of the power factor test results is 0.4%, and the error value of the electrical frequency test results is 0.01%.

                For the analysis of the percentage error value of the electricity bill, the test is done by comparing the calculation value of accumulated electricity bills in one month using a prototype with the calculation of the accumulation of electricity bills in one month using manual calculations, with the object of research is a home with basic electricity tariffs 415 rupiahs per kwh. With the tests that have been done, the results of calculations using a prototype are obtained: total electricity consumption in one month is 317.076447 KWh with a bill of 131,586 rupiah. And while using manual calculation of total electricity usage in one month reaches 317KWh with a bill of 131,555 rupiah. Then the error value that occurs is 0.1%. For the speed of information access after testing the prototype, the prototype can provide information via the web with a time of 1 second with a signal strength of 100 / ms.

                Thus this prototype can be applied to monitor the cost and consumption of electric power including voltages in units of Volt, current in Ampere units, power in Watts, reactive power in units of Reactive Volt Ampere, apparent power in units of Volt Ampere, power factor or which also called cos phi and the frequency of electricity in hertz as well as the cost of electricity usage in Rupiah with an error value of less than 1% and with an average access speed of 1 second.

Keywords: Power electrical monitoring, SDM 230 modbus, Arduino, prototype, web.