SF55 Sistem Monitoring dan Pengamanan Otomatis Tekanan Gas Alam Berbasis IoT pada Regulating Station
Keywords:
Internet of Things; ESP32; Cyber-Physical System; regulating station; sensor tekanan gas; fail-safeAbstract
Regulatory station berperan penting dalam menjaga kestabilan tekanan gas alam selama proses distribusi, namun pemantauan yang dilakukan secara konvensional masih banyak mengandalkan pembacaan manual dan alarm berdasarkan ambang batas statistik yang hanya bereaksi setelah kondisi tidak normal terjadi. Penelitian ini merancang dan mengimplementasikan sistem pemantauan serta pengamanan tekanan gas otomatis alam berbasis Internet of Things (IoT) pada stasiun pengatur, yang dikembangkan sebagai lapisan fisik dan lapisan siber dari arsitektur Cyber-Physical System (CPS) tiga lapis. Mikrokontroler ESP32 digunakan sebagai unit edge computing yang mengakuisisi data tekanan dari pressure transmitter 4-20 mA melalui resistor shunt 120 Ω dan ADC 12-bit, serta data konsentrasi gas dari sensor MQ-2. Berdasarkan metode rule-basedthreshold , sistem mengklasifikasikan kondisi menjadi normal, low , warning , atau critical , menampilkannya secara lokal melalui LCD 16x2 dan indikator LED tiga warna, serta secara otomatis menutup solenoid valve tipe normal terbuka melalui relay ketika kondisi berbahaya terdeteksi, sesuai prinsip fail-safe . Sensor data dikirim ke server setiap 10 detik melalui HTTP REST API dan divisualisasikan secara singkat melalui dashboard web . Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem memiliki kesalahan pengukuran tekanan sebesar 0,10%, jauh lebih baik dari target toleransi ±1% Full Scale , serta latensi deteksi-ke-aksi rata-rata 1,8 detik yang memenuhi target keselamatan ≤ 2,5 detik, dengan kinerja shut-off otomatis yang andal pada skenario kebocoran dan overpressure yang disimulasikan. Hasil ini menunjukkan bahwa arsitektur CPS berbasis IoT yang diusulkan merupakan solusi yang akurat, responsif, dan ekonomis untuk pemantauan tekanan real-time serta pengamanan otomatis pada stasiun pengatur gas alam, dan berpotensi dikembangkan lebih lanjut melalui kalibrasi sensor gas yang lebih presisi serta integrasi protokol komunikasi yang lebih efisien seperti MQTT untuk penerapan pada skala industri.
References
N. Mohd Nor, M. A. Razali, N. S. Adha Narrudin, M. Suzuki, A. Tarmizi Nasir, and A. Akhyan, “Bridging The Gap in Non-Process Energy Management: A Comprehensive Audit of A Power Plant Site Office in Power Generation Facilities Linked to Oil and Gas Operations,” Scientific Contributions Oil and Gas, vol. 49, no. 1, pp. 137–158, Feb. 2026, doi: 10.29017/scog.v49i1.1937.
H. M. Hashemian and J. Jiang, “Pressure transmitter accuracy,” ISA Trans., vol. 48, no. 4, pp. 383–388, Oct. 2009, doi: 10.1016/j.isatra.2009.04.008.
S. Handaja, A. K. Dewi, and R. H. Triyanto, “Wireless Volume Corrector for Natural Gas Flow Metering Using ESP32 Microcontroller and Open-Source Web Server,” JOIV : International Journal on Informatics Visualization, vol. 8, no. 3, p. 1303, Sep. 2024, doi: 10.62527/joiv.8.3.2160.
W. He, M. J. A. Baig, and M. T. Iqbal, “An Open-Source Supervisory Control and Data Acquisition Architecture for Photovoltaic System Monitoring Using ESP32, Banana Pi M4, and Node-RED,” Energies (Basel)., vol. 17, no. 10, p. 2295, May 2024, doi: 10.3390/en17102295.
A. Hasan Ali, A. Hussein Duhis, N. Aad Lafta Alzurfi, and M. Jabbar Mnati, “Smart monitoring system for pressure regulator based on IOT,” International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), vol. 9, no. 1, 2019, doi:10.11591/ijece.v9i5.pp3450-3456
M. K. Hasan et al., “Smart grid cyber-physical systems: Components, vulnerabilities, mitigations, opportunities, and conceptual framework,” Energy Reports, vol. 15, p. 109255, Jun. 2026, doi: 10.1016/j.egyr.2026.109255.
P. P. Ray, “A survey on Internet of Things architectures,” Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences, vol. 30, no. 3, pp. 291–319, Jul. 2018, doi: 10.1016/j.jksuci.2016.10.003.
J. A. Gaikwad and O. Ghodke, “LPG Gas Leakage Detection using ESP32,” International Scientific Journal of Engineering and Management, vol. 03, no. 11, pp. 1–6, Nov. 2024, doi: 10.55041/ISJEM02131.
C. D. Fay, J. P. Healy, and D. Diamond, “Advanced IoT Pressure Monitoring System for Real-Time Landfill Gas Management,” Sensors, vol. 23, no. 17, Sep. 2023, doi: 10.3390/s23177574.
M. R. Pradana, R. F. Ramadhan, and M. S. S. Putra, “RANCANG BANGUN SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM PADA METERING REGULATING STATION,” Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi dan Mineral, vol. 4, no. 1, pp. 449–456, Dec. 2024, doi: 10.53026/prosidingsntem.v4i1.173.
N. Afiyat, E. K. Pramartaningthyas, and A. Prasetyo, “IoT-Based LPG Gas Leak Detection System for Real-Time Household Safety Monitoring Integrated with Telegram Bot Notifications,” G-Tech: Jurnal Teknologi Terapan, vol. 10, no. 1, pp. 140–151, Jan. 2026, doi: 10.70609/g-tech.v10i1.8650.
A. A. Mirani, A. Awasthi, N. O’Mahony, and J. Walsh, “Industrial IoT-Based Energy Monitoring System: Using Data Processing at Edge,” IoT, vol. 5, no. 4, pp. 608–633, Sep. 2024, doi: 10.3390/iot5040027.
I. Behnke and H. Austad, “Real-Time Performance of Industrial IoT Communication Technologies: A Review,” IEEE Internet Things J., vol. 11, no. 5, pp. 7399–7410, Mar. 2024, doi: 10.1109/JIOT.2023.3332507.
A. Al-Fuqaha, M. Guizani, M. Mohammadi, M. Aledhari, and M. Ayyash, “Internet of Things: A Survey on Enabling Technologies, Protocols, and Applications,” IEEE Communications Surveys and Tutorials, vol. 17, no. 4, pp. 2347–2376, Oct. 2015, doi: 10.1109/COMST.2015.2444095.
Susanna and M. Murdianto, “Pengujian Alat Bantu Ajar Praktikum Sensor Dan Aktuator Berbasis Internet Of Things ( IoT) ESP8266 Menggunakan Aplikasi Blynk Dan ThingSpeak,” PoliGrid, vol. 5, no. 2, Nov. 2024, doi: 10.46964/poligrid.v5i2.51.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Krisna Dwi Aditya
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
