PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM QuTICS (QUADCOPTER THERMAL IMAGING CAMERA SYSTEM) SEBAGAI ALAT BANTU PENCARIAN KORBAN BENCANA ALAM BIDANG KEGIATAN: PKM-GT Diusulkan oleh: Putra Arri Sandhi Mukhtar Amin Choliqurfatwa A 13610023 13610028 13609005 2010 2010 2009

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG BANDUNG 2012

i

HALAMAN PENGESAHAN USUL PKM GAGASAN TERTULIS 1. Judul Kegiatan : QuTICS (QUADCOPTER THERMAL IMAGING CAMERA SYSTEM) SEBAGAI ALAT BANTU PENCARIAN KORBAN BENCANA ALAM : ( ) PKM AI ( ) PKM GT

2. 3.

Bidang Kegiatan

Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap b. NIM c. Jurusan d. Universitas/ Institut/ Politeknik e. Alamat Rumah dan No. Telepon/ HP

: : : : :

f. Alamat email 4. 5. Anggota Pelaksana Kegiatan/ Penulis Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar

Putra Arri Sandhi 13610023 Aeronotika dan Astronotika Institut Teknologi Bandung Jalan Cisitu Lama Gang III, No. 29, Coblong, Bandung, 40135/085695465665 : putraarri@yahoo.com : 3 orang

: Dr.Ing. Mochammad Agoes Moelyadi ST,M.Sc. b. NIP : 132231593 c. Alamat Rumah dan No. Telepon/ HP : 081394360943 Bandung, 25 Februari 2012 Menyetujui, Ketua Program Studi Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Taufiq Mulyanto ST) NIP. 132174816 Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan

(Putra Arri Sandhi) NIM. 13610023 Dosen Pendamping

(Brian Yuliarto, Ph. D. ) NIP. 19750727 200604 1 005

(Dr.Ing. M. Agoes Moelyadi ST,M.Sc.) NIP. 01750224-1

ii

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat, hidayah, dan ridho-Nya sehingga karya tulis PKM-GT yang berjudul QuTICS (QUADCOPTER THERMAL IMAGING CAMERA SYSTEM) SEBAGAI ALAT BANTU PENCARIAN KORBAN BENCANA ALAM ini dapat terselesaikan dengan baik sesuai batas waktu yang diberikan. Penulisan karya tulis ini bertujuan untuk ikut berkompetisi dalam PIMNAS 2012, selain itu untuk mengasah kemampuan dan mengembangkan softskill dan hardskill yang dimiliki. Besar harapan penulis agar karya tulis PKM-GT ini dapat menjadi salah satu metode dalam optimalisasi pencarian korban bencana alam di Indonesia serta mampu memberikan manfaat bagi dunia teknologi mitigasi umumnya dan pembaca khususnya. Penulis menyadari bahwa Proposal PKM-GT ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran serta kritik yang membangun dari semua pihak guna menghasilkan sesuatu yang lebih berkualitas dan lebih bermanfaat di kemudian hari. Tak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada Bapak Dr.Ing. M. Agoes Moelyadi ST,M.Sc. selaku dosen pembimbing, semua anggota KMPN (Keluarga Mahasiswa Teknik Penerbangan) ITB, dan semua pihak yang terkait dengan kegiatan penyusunan gagasan ini. Bandung, 25 Februari 2012

Penulis

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL....................................................................................... LEMBAR PENGESAHAN............................................................................. KATA PENGANTAR..................................................................................... DAFTAR ISI.................................................................................................... DAFTAR GAMBAR....................................................................................... RINGKASAN.................................................................................................. PENDAHULUAN............................................................................................ Latar Belakang......................................................................................... Tujuan dan Manfaat................................................................................ GAGASAN....................................................................................................... Kondisi Terkini Pencarian Korban Bencana Alam.............................. QuTICS Sebagai Alat Bantu Pencarian Korban Bencana Alam......... Pihak yang Dilibatkan.............................................................................. Strategi Penerapan................................................................................... KESIMPULAN................................................................................................ DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS.....................................................

i ii iii iv v 1 2 2 2 2 2 3 5 6 6 7 8

DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Gambar 2 Gambar 3 Gambar 4 Blok Sistem Keseluruhan ....... Quadcopter................................................................................. Kamera Termal............................................................................ Hasil Gambar dari Kamera Termal............................................. 3 4 4 5

iv

RINGKASAN Sebagai negara yang terletak di antara 3 lempeng litosfer dunia yaitu lempeng Asia yang cukup stabil, lempeng Indo Australia yang bergerak ke arah utara dan lempeng dasar samudra pasifik yang bergerak ke arah barat daya serta terletak di daerah pertemuan dua rangkaian pegunungan muda yaitu sirkum Pasifik dan sirkum Mediterania, Indonesia memiliki potensi bencana alam yang sangat besar. Menurut Badan SAR Nasional pada tahun 2011 tidak kurang dari 1500 bencana alam terjadi menimpa berbagai wilayah di Indonesia yang mengakibatkan ribuan korban tewas dan ratusan orang hilang. Hal ini diperburuk dengan metode dan teknologi yang kurang optimal dalam mitigasi korban bencana alam. Oleh karena itu dibutuhkan suatu alat yang dapat mengoptimalisasi metode dalam pencarian korban bencana alam, dimana ketika alat tersebut diapliakasikan dapat mempercepat waktu pencarian korban sehingga semakin memperbanyak korban bencana alam yang dapat diselamatkan. Dalam karya tulis ini akan diusulkan suatu alat bantu pencarian korban bencana alam. Alat ini terdiri dari 3 subsistem yaitu quadcopter sebagai penggerak, kamera termal sebagai alat pendeteksi, dan groundstasion sebagai output yang akan menampilkan visualisasi dari gambar yang diperoleh dari kamera termal. Metode yang digunakan dalaam penelitian ini adalah sebagai berikut: Studi Literatur, yaitu mempelajari konsep dan teori-teori yang dapat mendukung proses perancangan dan realisasi perangkat ini. Konsultasi, yaitu dilakukan secara berkala dengan dosen pembimbing menyangkut petunjuk dan pertimbangan-pertimbangan praktis mengenai perancangan dan realisasi alat tersebut. QuTICS diharapkan mampu menjadi alat bantu yang dapat membuat kerja dari tim SAR lebih efektif sehingga jumlah korban hilang dan meninggal dari sebuah bencana alam dapat berkurang. Rekomendasi yang dapat diberikan untuk usulan ini adalah: 1. Untuk quadcopter yang digunakan sebaiknya memakai baterai dengan daya yang lebih besar sehingga kinerja dari quadcopter tersebut akan lebih optimal. 2. QuTICS dikendalikan oleh tim SAR yang sudah terlatih sehingga kecelakaan dalam pemakaian QuTICS dapat dihindari.

v

1

PENDAHULUAN Latar Belakang Berdasarkan United Nations International Strategy for Disaster Reduction (UNISDR) Indonesia merupakan negara yang paling rawan terjadi bencana alam. Berbagai bencana alam mulai dari banjir, tanah longsor, kekeringan, kebakaran hutan, letusan gunung berapi, gempa bumi, sampai tsunami kerap terjadi di Indonesia. Bahkan pada bencana tanah longsor dan tsunami Indonesia menduduki peringkat pertama dalam jumlah manusia yang menjadi korban meninggal akibat bencana alam tersebut. Selain itu Indonesia juga menduduki peringkat ketiga pada gempa bumi dan peringkat keenam pada musibah banjir. Karena Indonesia menjadi salah satu negara yang paling rawan terjadi bencana alam, sudah seharusnya Indonesia mempunyai standar penanganan yang baik pada bencana alam agar dapat meminimalisir jatuhnya korban akibat bencana alam tersebut. Selama ini Indonesia lebih banyak mengandalkan sumber daya manusia untuk penanggulangan bencana alam, masih sedikit pemanfaatan teknologi sebagai alat pencarian korban. Dengan kondisi tersebut maka pencarian korban bencana alam menjadi lambat dan sulit. Melalui tulisan ini, penulis berupaya untuk memberikan kontribusi berupa gagasan QuTICS (QUADCOPTER THERMAL IMAGING CAMERA SYSTEM) sebagai alat bantu pencarian korban bencana alam. Dengan adanya inovasi tersebut, diharapkan mampu memberikan solusi untuk mempercepat pencarian korban bencana alam. Tujuan dan Manfaat Tujuan yang diharapkan dari penulisan gagasan QuTICS (QUADCOPTER THERMAL IMAGING CAMERA SYSTEM) Sebagai Alat Bantu Pencarian Korban Bencana Alam antara lain : 1. Membantu tim SAR dalam pencarian korban ditempat dan kondisi yang sulit dijangkau dan tak terlihat oleh kasat mata. 2. Mengurangi jumlah korban bencana alam. Manfaat yang akan diperoleh dengan adanya gagasan QuTICS (QUADCOPTER THERMAL IMAGING CAMERA SYSTEM) Sebagai Alat Bantu Pencarian Korban Bencana Alam, yaitu: 1. Mempercepat pencarian korban bencana alam 2. Meningkatkan efektifitas kerja dari tim SAR. GAGASAN Kondisi Terkini Pencarian Korban Bencana Alam Saat ini pencarian korban bencana alam masih menggunakan sistem manual yang sangat bergantung kepada sumber daya manusia, belum ada sistem kerja suatu alat yang dapat memaksimalkan kerja dari tim SAR. Dalam pencarian korban bencana alam, umumnya tim SAR hanya bergantung kepada penglihatan normal dengan mengintegrasikan sumber daya manusia yang ada dengan kemampuan binatang yang indra penciumannya peka, contohnya anjing. Sekarang ini anjing-anjing yang dapat menemukan korban bencana alam merupakan standar

2

dalam mendeteksi dan menemukan tubuh manusia saat gempa bumi, puting beliung, badai dan bencana alam lainnya. Walaupun biaya operasionalnya tergolong murah, berkisar antara Rp. 150.000,00 hingga Rp. 350.000,00 per empat jam (Tom Buurman, 2009), namun dengan metode ini pencarian tidak dapat dipusatkan kepada korban yang masih hidup karena anjing hanya mampu mendeteksi posisi korban bencana alam melalui indra penciumannya saja, sehingga dapat terjadi kesalahan dalam pencarian korban yang masih hidup. Saat ini pemanfaatan teknologi helikopter juga sudah sering dilakukan untuk memantau kondisi sekitar lokasi bencana alam tersebut. Namun biaya operasional dari helikopter tersebut tergolong membutuhkan biaya yang sangat mahal dan kapabilitas kerja yang masih sangat bergantung kepada keadaan cuaca. Pencarian korban juga bergantung kepada luasnya sebaran korban. Apabila sebaran korban sangat luas maka pencarian dirasa sudah tidak efektif jika terus dilanjutkan. Demikian pula dengan kondisi jasad korban yang diperkirakan sudah tidak utuh lagi. Hal itu tentu akan mempersulit pencarian dan identifikasi (Basarnas, 2011). QuTICS Sebagai Alat Bantu Pencarian Korban Bencana Alam Untuk menjawab masalah di atas maka diusulkan gagasan QuTICS ini. QuTICS merupakan suatu sistem terintegrasi yang terdiri dari quadcopter, kamera termal, dan grounstation. QuTICS dapat memaksimalkan kinerja dari tim SAR dengan cara mempercepat penemuan korban bencana alam yang masih hidup. Prinsip kerjanya adalah monitoring dan delivering information.

1. Blok Sistem QuTICS Quadcopter diklasisfikasikan sebagai rotorcraft karena propulsinya dihasilkan dari 4 rotor yang terletak pada tiap-tiap sudut quadcopter tersebut. Kontrol dari pergerakan quadcopter didapat dari memvariasikan kecepatan relatif pada tiap rotor untuk merubah gaya dorong dan torsi yang dihasilkan. Ada beberapa kelebihan dari quadcopter dibandingkan dengan helikopter. Pertama, quadcopter memiliki dimensi yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan helikopter. Hal ini menyebabkan quadcopter dapat dibawa ke segala medan bencana. Kedua, quadcopter dapat diterbangkan secara otomatis (autopilot) sehingga quadcopter mudah digunakan oleh para anggota tim SAR.

3

2. Quadcopter Saat ini beberapa quadcopter sudah memiliki jangkauan yang sangat besar yaitu sekitar 3 km dan dapat terbang hingga ketinggian 500 meter. Daya jelajahnya juga sudah cukup tinggi yaitu sekitar 40 km/jam. Kamera termal merupakan kamera yang dapat membentuk suatu gambar dengan menangkap radiasi inframerah, mirip seperti kamera biasa yang membentuk gambar dengan menggunakan cahaya tampak (FLIR, 2011). Kamera ini tidak bergantung pada intensitas cahaya yang ada, karena kamera ini menangkap gelombang inframerah yang dihasilkan dari benda-benda yang memancarkan panas, bukan menangkap gelombang cahaya tampak seperti kamera digital pada umumnya.

3. Kamera Termal Kamera ini menangkap radiasi inframerah yang dipancarkan oleh tubuh korban (A) kemudian difokuskan oleh lensa kamera (B) menuju pendeteksi inframerah (C). Setelah itu pendeteksi akan mengirimkan informasi kepada sensor elektronik (D) untuk diterjemahkan ke dalam bentuk gambar yang dapat terlihat di monitor (E).Karena kamera ini bekerja dengan menangkap gelombang inframerah yang dihasilkan dari panas korban bencana alam dan tak bergantung dengan intensitas cahaya tampak, maka kamera ini dapat difokuskan untuk pencarian korban bencana alam yang

4

masih hidup, serta sangat cocok untuk operasi pencarian dan penyelamatan dalam kondisi berkabut, berasap, dan gelap.

Kamera termal dapat menangkap gelombang inframerah hingga jarak 35 km (Christian Maraaz, 2011). Dengan jangkauan sejauh ini QuTICS dapat meningkatkan efektifitas pencarian korban bencana alam. Dalam sistem QuTICS quadcopter dan kamera termal berperan sebagai agen monitoring, yaitu agen yang fungsinya adalah memantau lokasi kejadian bencana alam dan mencari korban bencana alam yang ada.

4. Hasil gambar dari kamera termal Grounstation merupakan perangkat dimana hasil dari pemantauan kamera pada quadcopter dapat terlihat. Pada grounstation terdapat video transmitter, controller, dan power supply. Video transmitter merupakan sebuah alat yang menghubungkan kamera pada quadcopter dengan monitor di grounstation. Video yang terdapat pada monitor adalah Real-Time Based sehingga dapat mempercepat gerak penyelamatan yang akan dilakukan oleh tim SAR. Controller merupakan alat untuk mengendalikan quadcopter dengan jarak jauh. Terakhir power supply sebagai sumber listrik untuk berbagai perangkat yang ada di grounstation. Dalam sistem QuTICS groundstation berperan sebagai agen delivering information, yaitu agen yang fungsinya adalah memberikan informasi mengenai lokasi korban bencana alam yang didapat dari quadcopter dan kamera termal kepada tim SAR. Setelah ketiga alat diatas digabungkan maka akan terbentuklah QuTICS. Sesuai dengan filosofi SAR yaitu LAST (Locate Access Stabilize Transport) (Basarnas, 2010) QuTICS ini akan membantu SAR dalam unsure L yang bermakna Locate, yaitu menentukan lokasi korban. Setelah mendapatkan informasi yang valid dan akurat dari QuTICS, efisiensi dan efektifitas kerja dari tim SAR akan meningkat dalam pencarian dan penyelamatan korban bencana alam (Access Stabilize Transport). Pihak yang Dilibatkan Penerapan gagasan ini tentunya memerlukan keterlibatan berbagai pihak. BPPT sebagai lembaga pemerintah yang menjalankan tugas pemerintah dalam bidang pengkajian dan penerapan teknologi dapat mendampingi penerapan dan pengembangan QuTiCS agar gagasan ini dapat diterapkan sesuai dengan yang diharapkan. Keterlibatan Basarnas dan BNPB pun menjadi sangat penting, karena kedua lembaga inilah yang bertanggung jawab dalam penanganan bencana alam di Indonesia.

5

Strategi Penerapan Langkah-langkah strategis untuk pengimplementasian alat ini dimulai dengan mendesain quadcopter yang sesuai dengan misi pemantauan lokasi bencana alam. Kemudian quadcopter disinergiskan dengan kamera termal dan diintegrasikan dengan grounstation yang ada di permukaan tanah. Setelah sistem dari quadcopter terbentuk, dapat dimulai pelatihan bagi tim SAR untuk menggunakan sistem ini. KESIMPULAN Dalam gagasan tertulis ini diajukan sebuah konsep QuTICS yang merupakan sebuah alat bantu pencarian korban dengan prinsip kerja monitoring dan delivering information yang menggunakan quadcopter yang dipadukan dengan kamera termal sebagai agen monitoring dan groundstation sebagai agen delivering information sehingga pencarian korban akan lebih cepat, tepat, dan efektif. Quadcopter akan membawa kamera termal ke udara untuk memantau keadaan sekitar lokasi bencana alam dan mendeteksi korban bencana alam dengan menangkap radiasi inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia sehingga informasi gambar dan lokasi korban bencana alam didapat. Kemudian informasi tersebut dikirimkan ke monitor yang ada di groundstation melalui video transmitter. Akhirnya tim SAR mengetahui lokasi korban bencana alam dengan cepat dan tepat sehingga korban bencana alam dapat terselamatkan. QuTICS dapat diimplementasikan dalam dua tahap, yang pertama adalah tahap pembuatan quadcopter dan pengintegrasiannya dengan kamera termal dan groundstation. Kemudian setelah quadcopter tersebut sudah jadi akan dilakukan pelatihan kepada tim SAR dalam hal pengontrolan quadcopter pada lokasi bencana alam. Dengan kemampuan mobilitas quadcopter yang tinggi, yaitu kecepatannya yang mencapai 40 km/jam, jangkauan penglihatan yang luas karena dapat terbang hingga ketinggian 100 meter, dan bentuknya yang tergolong kecil sehingga dapat bermanuver dengan lincah dan mudah dibawa ke medan bencana apapun, serta didukung dengan kamera termal yang sangat sensitif terhadap gelombang inframerah yang dipancarkan oleh tubuh korban bencana, QuTICS diharapkan mampu menemukan posisi korban bencana alam yang hilang lebih cepat sehingga jumlah korban hilang dan meninggal dapat berkurang.

6

DAFTAR PUSTAKA Admin. 2011. Data Informasi Bencana Indonesia. (Online). Tersedia: http://www.bnpb.go.id/website/asp/index.asp [28 Februari 2012] FLIR System AB. 2011. Thermal Imaging Guidebook for Industrial Application. (Online), Tersedia: http://www.flir.com [13 Februari 2012] Maras, Christiaan. 2011. Cooled versus uncooled - thermal imaging cameras for long-range surveillance (Online). Tersedia: http://nextbigfuture.com/2010/09/quadcopter-uavs-aeryon-scoutand-ar.html [22 Februari 2012] Ponds, Paul (dkk). 2006. Modelling and control of a Quad-Rotor Robot. (Online) Tersedia: http://eprints.qut.edu.au/33767/ [28 Februari 2012] http://www.rnw.nl/bahasa-indonesia/article/sukses-anjing-pelacak-belanda [27 Februari2012]

http://www.sourcesecurity.com/news/articles/co-2752-ga.2246.html [15 Februari 2012]

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS 1. Nama NIM Tempat,Tanggal Lahir Alamat No. HP E-Mail Perguruan Tinggi Jurusan 2. Nama NIM Tempat,Tanggal Lahir Alamat No. HP E-Mail Perguruan Tinggi Jurusan 3. Nama NIM Tempat,Tanggal Lahir Alamat No. HP E-Mail Perguruan Tinggi Jurusan : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Putra Arri Sandhi 13610023 Jakarta, 2 Desember 1992 Jalan Cisitu Lama gang 3 nomor 29 Coblong Bandung 085695465665 putraarri@yahoo.com Institut Teknologi Bandung S1 Aeronotika dan Astronotika Mukhtar Amin 13610028 Sragen, 18 Juni 1992 Jalan Cisitu Lama gang 3 nomor 29 Coblong Bandung 085624406731 mukhtar.amin@yahoo.com Institut Teknologi Bandung S1 Aeronotika dan Astronotika Choliqurfatwa A. 13609005 Bontang, 4 Agustus 1991 Jalan Cisitu Lama nomor 24 RT 06 RW 11 Coblong Bandung 085250253981 ftw.hopebase@yahoo.com Institut Teknologi Bandung S1 Aeronotika dan Astronotika

vi