Karakterisasi Pola dan Konsentrasi Gas Polutan Berbasis E-Nose

Abstract

Abstrak

Terdapat banyak kandungan gas yang membentuk bau tertentu pada udara bebas. Dengan indera penciuman yakni hidung, manusia dapat merasakan suatu bau sesuai dengan intensitas bau tersebut. Namun hidung manusia belum dapat mengidentifikasi secara pasti bau yang tercium. Selain itu, untuk mengenali suatu udara berbahaya atau tidak, hidung manusia pun perlu menghirupnya terlebih dahulu. Hal ini bisa sangat fatal akibatnya bagi tubuh manusia jika udara terkontaminasi gas berbahaya. Oleh karena itu, diperlukan sebuah alat bantu penciuman yang bekerja seperti hidung manusia dengan mengenali gas yang terdapat pada udara bebas. Alat tersebut dinamakan Electronic nose.

Electronic nose terdiri dari perangkat sensing dan perangkat pada ground segment dengan komunikasi nirkabel. Sistem ini terbentuk dari array sensor gas TGS yang berjumlah enam dengan spesifikasi selektif gas yang berbeda-beda. Pembacaan sensor kemudian dikonversi menjadi sinyal digital menggunakan board Arduino Mega 2560 lalu dikirim dengan modul RF APC 220 ke perangkat PC. Pada perangkat PC terdapat HMI yang digunakan untuk memantau secara online pengambilan data. Hasil pengambilan data disimpan dalam bentuk tabel pada Microsoft Excel kemudian diolah menjadi sebuah pola dari array sensor.

            Alat ini digunakan untuk mengenali gas NO₂, SO₂, H₂S, CO, hidrogen, propana, dan isobutana yang terdapat pada udara bebas dengan cara membandingkan nilai konsentrasi antara sensor gas satu dengan lainnya yang dapat mendeteksi gas sama.. Pengujian dilakukan untuk mendeteksi gas yang terkandung pada bebagai kondisi udara seperti asap pembakaran sampah, asap rokok, kebocoran LPG, dan polusi lalu lintas. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah array sensor mengenali gas serta besar konsentrasinya. 

Kata kunci — Electronic Nose, array sensor, sensor gas TGS, Arduino Mega 2560, RF APC 220, HMI

Abstract

There are many gases that make up the content of a particular odor in the air. By nose, a man can perceive an odor accorsing to it’s intensity. However, a human nose cannot identify the smell exactly. Additionally, to recognize a hazardous air or not, a human nose also needs to smell it first. This may cause a fatal consequences to the human body if the air is contaminated with harmful gases. Therefore, we need an olfactory tool that works like a human nose to recognize gas contained in the air. Its called Electronic Nose.

Electronic Nose is consist of a sensing and ground segment with wireless communication. The system is composed of eight gas sensors that makes an array. Each of them  has a different selective specification of gases. The output of the sensor reading are then converted into a digital signal using an Arduino Mega 2560 board and sent to the APC RF module 220 to the PC. In the PC devices there is HMI which used to monitor data retrieval by online. The captured data is stored in tables in Microsoft Excel and then processed into a pattern of the array sensor.

This tool is used to recognize NO₂, SO₂, H₂S, CO, hydrogen, propane, dan isobutane in the air by compare concentration result of a gas sensor with other gas sensor that can one kind of gas. The purpose of the test is to recognize various of gasses in certain condition like the smoke of burning garbage, cigarette smoke, LPG leakage, and traffic pollution. The results obtained in this study is an array sensor recognize kind of gasses and how much concentration of gasses at each test condition.

Keyword— Electronic Nose, array sensor, TGS gas sensor, Arduino Mega 2560, RF APC 220, HMI