13
Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 14 November 2013 PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN INSTALASI NUKLIR Istofa, I Putu Susila, Budi Santoso, dan Leli Yuniarsari PRPN - BATAN, Kawasan Puspiptek, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310 ABSTRAK PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN INSTALASI NUKLIR. Dalam suatu kawasan instalasi nuklir, bahan radioaktif seperti sejumlah kecil limbah gas dan partikulat yang mengandung radioaktif dapat terlepas dari setiap fasilitas melalui cerobong ke udara. Pelepasan bahan radioaktif akan meningkatkan resiko paparan radiasi di lingkungan. Untuk memantau paparan radiasi lingkungan dan untuk membangun sistem peringatan dini, sistem pemantauan radiasi berkelanjutan sangat diperlukan. Telah dirancang Sistem Pemantau Radiasi Lingkungan Instalasi Nuklir. Sistem utama terdiri dari Sistem Monitor Radiasi Gamma dan Sistem Pemantau Cuaca. Radiasi gross gamma diukur menggunakan detektor GM dan Nal(TI). Parameter meteorologi yang dipantau berupa arah dan kecepatan angin, suhu udara, kelembaban relatif, tekanan udara, radiasi matahari dan curah hujan. Data meteorologi ini dicatat terus menerus dan akan digunakan untuk memperkirakan penyebaran bahan radioaktif yang dilepaskan ke udara selama operasi normal dan dalam kasus kecelakaan radiasi. Makalah ini membahas metode pengambilan data dari sensorldetektor, mengolah sinyal menjadi standar melalui media kabel RS232, ZigBee, atau WiFi ke Active Gateway atau langsung ke TCPIIP Internet Connection bila data sudah sesuai standar. Server akan mengambil data dari TCPIIP Connection dan menampilkannya di situs yang dibuat. Dengan metode ini dapat dilakukan penambahan sensor yang tidak terbatas pada jarak dan waktu selama ada jaringan internet atau sinyal seluler. Kata Kunci: pemantauan radiasi, lingkungan, instalasi nuklir, jaringan internet ABSTRACT DESIGN OF ENVIRONMENTAL RADIA TlON MONITORING SYSTEM FOR NUCLEAR INSTALLA TlONS. In a region of nuclear installations, radioactive material such as a small amount of waste gas containing radioactive particulates and can be released from each facility through the chimney into the air. The release of radioactive material will increase the risk of radiation exposure in the environment. To monitor environmental radiation exposure and to establish early warning systems, continuous radiation monitoring system is needed. Environmental Radiation Monitoring System for Nuclear Installation has been designed. The main system consists of Gamma Radiation Monitor System and Weather Monitoring System. Gross gamma radiation was measured using a GM and Nal(TI) detector. Meteorological parameters was monitored such as wind speed and direction, air temperature, relative humidity, barometric pressure, solar radiation and rainfall. Meteorological data is continuously recorded and will be used to predict the spread of radioactive materials released into the air during normal operation and in case of radiation accidents. This paper discusses the methods of collecting data from sensor I detector, signal processing via media a standard RS232 cable, ZigBee, or Wi-Fi to the - 291 -

PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 14 November 2013

PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGANINSTALASI NUKLIR

Istofa, I Putu Susila, Budi Santoso, dan Leli Yuniarsari

PRPN - BATAN, Kawasan Puspiptek, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310

ABSTRAK

PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN INSTALASINUKLIR. Dalam suatu kawasan instalasi nuklir, bahan radioaktif seperti sejumlah kecillimbah gas dan partikulat yang mengandung radioaktif dapat terlepas dari setiap fasilitasmelalui cerobong ke udara. Pelepasan bahan radioaktif akan meningkatkan resikopaparan radiasi di lingkungan. Untuk memantau paparan radiasi lingkungan dan untukmembangun sistem peringatan dini, sistem pemantauan radiasi berkelanjutan sangatdiperlukan. Telah dirancang Sistem Pemantau Radiasi Lingkungan Instalasi Nuklir.Sistem utama terdiri dari Sistem Monitor Radiasi Gamma dan Sistem PemantauCuaca. Radiasi gross gamma diukur menggunakan detektor GM dan Nal(TI). Parametermeteorologi yang dipantau berupa arah dan kecepatan angin, suhu udara, kelembabanrelatif, tekanan udara, radiasi matahari dan curah hujan. Data meteorologi ini dicatat terusmenerus dan akan digunakan untuk memperkirakan penyebaran bahan radioaktif yangdilepaskan ke udara selama operasi normal dan dalam kasus kecelakaan radiasi.Makalah ini membahas metode pengambilan data dari sensorldetektor, mengolah sinyalmenjadi standar melalui media kabel RS232, ZigBee, atau WiFi ke Active Gateway ataulangsung ke TCPIIP Internet Connection bila data sudah sesuai standar. Server akanmengambil data dari TCPIIP Connection dan menampilkannya di situs yang dibuat.Dengan metode ini dapat dilakukan penambahan sensor yang tidak terbatas pada jarakdan waktu selama ada jaringan internet atau sinyal seluler.

Kata Kunci: pemantauan radiasi, lingkungan, instalasi nuklir, jaringan internet

ABSTRACT

DESIGN OF ENVIRONMENTAL RADIA TlON MONITORING SYSTEM FORNUCLEAR INSTALLA TlONS. In a region of nuclear installations, radioactive material suchas a small amount of waste gas containing radioactive particulates and can be releasedfrom each facility through the chimney into the air. The release of radioactive material willincrease the risk of radiation exposure in the environment. To monitor environmentalradiation exposure and to establish early warning systems, continuous radiationmonitoring system is needed. Environmental Radiation Monitoring System for NuclearInstallation has been designed. The main system consists of Gamma Radiation MonitorSystem and Weather Monitoring System. Gross gamma radiation was measured using aGM and Nal(TI) detector. Meteorological parameters was monitored such as wind speedand direction, air temperature, relative humidity, barometric pressure, solar radiation andrainfall. Meteorological data is continuously recorded and will be used to predict thespread of radioactive materials released into the air during normal operation and in caseof radiation accidents. This paper discusses the methods of collecting data from sensor Idetector, signal processing via media a standard RS232 cable, ZigBee, or Wi-Fi to the

- 291 -

Page 2: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN- BATAN, 14 November 2013

Active Gateway or directly to a TCP I IP Internet Connection when the data is according tothe standard. Server will retrieve the data from the TCPIIP Connection and display it onthe site are made. This method can be done with the addition of a sensor that is notlimited to the distance and time over the existing Internet network or cellular signal.

Keywords: radiation monitoring, environmental, nuclear installations, internet connection

1. PENDAHULUAN

Setiap pengoperasian reaktor nuklir diwajibkan untuk melakukan pemantauan

keselamatan radiasi dan radioaktivitas lingkungan sebagai salah satu upaya untuk

mendeteksi secara dini dan mengendalikan dampak radiologi pengoperasian reaktor

nuklir terhadap masyarakat dan kualitas lingkungan hidup. Pemantauan lingkungan

dilakukan baik di dalam maupun di luar instalasi yang kemungkinan dapat terkena

paparan radiasi. Program pemantauan meliputi pengukuran radiasi secara langsung dan

pemantauan konsentrasi aktivitas radionuklida dalam sampel lingkungan di sekitar

instalasi [1].

Instalasi nuklir terdiri dari beberapa komponen yaitu: reaktor nuklir, fasilitas yang

digunakan untuk pemurnian, konversi, pengayaan bahan bakar nuklir dan/atau

pengolahan ulang bakar nuklir bekas dan fasilitas yang digunakan untuk menyimpan

bahan bakar nuklir dan bahan bakar nuklir bekas. Fasilitas pendukung antara lain:

pengelolaan limbah dan laboratorium-Iaboratorium penelitian. Instalasi nuklir dan fasilitas

pendukungnya mempunyai potensi untuk mengakibatkan kontaminasi/pencemaran

terhadap lingkungan apabila tidak dikendalikan dengan baik. Reaktor nuklir pada kondisi

normal seharusnya tidak mengeluarkan produk fisi yang dihasilkan, akan tetapi pad a

kenyataanya terdapat produksi fisi dapat dilepaskan selama poses aliran air pendingin

dan kebocoran berhingga dari fluida atau uap air terkontaminasi. Produksi fisi yang paling

mungkin dilepaskan ke lingkungan adalah 1-131, Sr-90 dan Cs-137. Fasilitas pengelolaan

limbah dan laboratorium penelitian beresiko memberikan dampak terhadap lingkungan

melalui kontaminasi terhadap komponen lingkungan hidup apabila tidak dikendalikan

dengan baik. Pad a Fasilitas tersebut tentunya terdapat bahan-bahan padat, cair dan

airborne yang bersifat radioaktif dengan berbagai karakteristik [2].

Saat ini Indonesia memiliki tiga Instalasi Nuklir beserta fasilitas pendukung yang

terletak di Yogyakarta, Bandung dan Serpong. Mengingat statusnya sebagai teknologi

beresiko tinggi, maka proteksi terhadap lingkungan merupakan unsur penting dalam

- 292 -

Page 3: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Presiding Per1emuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 14 November 2013

tinjauan keselamatan instalasi terse but. Masing-masing instalasi sudah memiliki sistem

pemantau yang berdiri sendiri. Untuk Kawasan Nuklir Serpong bahkan sudah real time

dan online di web Batan.

BATAN sudah memiliki perangkat pemantau radiasi lingkungan Kawasan Nuklir

Serpong (KNS) yang dikelola oleh PTLR. Sistem ini memantau secara real time dan

langsung ditampilkan dalam situs http://www.batan.go.id/dengan IP

http://183.91.85.130: 1169/radmon/ atau http://192.168.16.9/radmon/. Kegiatan ini akan

mengembangkan Sistem Perangkat yang berdiri sendiri tidak mengganggu pelayanan

pemantauan yang dilakukan oleh PTLR. Sistem pengambilan data dari sensor

menyesuaikan dengan spesifikasinya. Data yang didapat diolah menjadi standar melalui

media kabel RS232, ZigBee, atau WiFi ke Active Gateway. Data yang sudah dibuat

standar melalui modul TCP/IP dapat langsung ke jaringan tanpa melalui Active Gateway.

Server akan mengambil data dari TCP/IP Connection dan menampilkannya di situs yang

dibuat. Sistem ini diharapkan dapat memenuhi kekurangan yang ada dan

mengembangkannya sesuai perkembangan teknologi. Dengan sistem ini diharapkan tidak

ada lagi kendala keterbatasan tempat dan waktu dalam proses pemantauan radiasi

lingkungan di seluruh Indonesia.

2. TEORI

Pemantauan lingkungan bertujuan untuk menilai dipenuhinya kriteria dan melihat

perubahan lingkungan sebelum dan sesudah kegiatan berjalan dengan sempurna serta

mengadakan upaya perbaikan dan pemeliharaan agar lingkungan tetap terjaga

kelestariannya. Untuk memantau lingkungan, perlu suatu basis sebagai dasar atau

pedoman guna melihat perubahan yang terjadi dalam waktu relatif singkat dan panjang.

Pemantauan lingkungan dilakukan di dalam maupun di luar tapak yang melepaskan

papa ran ke manusia dan radionuklida di Iingkungan.[3]

Program pemantauan lingkungan mencakup pengukuran medan radiasi dan

konsentrasi aktivitas radionuklida di dalam sam pel lingkungan yang relevan dengan

paparan ke manusia antara lain: udara, air, tanaman, sedimen, tanah dan dan hewan.

Penetapan unsur lingkungan yang mendapat pemantauan diurutkan berdasarkan

prioritasnya. selanjutnya perlu ditetapkan lokasi pemantauan dilaksanakan. Penetapan

lokasi pemantauan adalah untuk melihat wujud yang menyeluruh, ada tidaknya dampak

yang ditimbulkan, baik melalui air, tanah, sedimen dan udara. Pemantauan dilakukan

pada lokasi yang diduga dapat memberikan konstribusi diskualitas lingkungan, lokasi

- 293 -

Page 4: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 14 November 2013

pemantauan kemudian diperluas sampai beberapa puluh atau ratus meter dengan

memperhatikan berbagai unsur lingkungan.

Pemantauan lingkungan mencakup pemantauan kualitas efluen dan pemantauan

kualitas am bien. Pemantauan kualitas efluen/limbah radioaktif, yaitu zat radioaktif dan

atau bahan serta peralatan yang terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif karena

pengoperasian instalasi nuklir atau instalasi yang memanfaatkan radiasi pengion yang tak

dapat digunakan lagi yang dapat berbentuk padat, cair dan gas. Pad a umumnya limbah

yang tidak dikelola dengan baik akan meurunkan kualitas lingkungan. Volume limbah

dapat dikurangi dengan cara pengurangan dan penggunaan bahan baku secara efisien

(reduce), pengunaan kembali (reuse), daur ulang (recycle), perolehan kembali materi dan

energi (recovery) dan memperpanjang daur hidup materi. Bahaya radiologis dari limbah

dapat diturunkan dengan melakukan pengolahan terhadap limbah secara kimia, fisika,

dan biologi. Pemantauan kualitas am bien adalah pemantauan kualitas am bien mencakup

pemantauan komponen lingkungan seperti air, udara, tanah, flora dan fauna. Untuk

mempertahankan kelangsungan hidupnya, semua makhluk hidup membutuhkan kualitas

lingkungan hidup yang memadai. Limbah yang akan dilepas ke alam bebas harus diolah

terlebih dahulu untuk menjaga kualitas lingkungan agar tetap berada dalam batas

toleransi, pemerintah melalui Badan Pengawas telah menetapkan Baku Mutu am bien

radioaktivitas lingkungan (Keputusan Kepala BAPETEN No. 02/Ka-BAPETENN-99). [2]

Internet dengan berbagai aplikasinya seperti Web, VoIP, E-Mail pada dasarnya

merupakan media yang digunakan untuk mengefisienkan proses komunikasi. Internet

juga merupakan metode untuk menghubungkan berbagai komputer ke dalam suatu

jaringan global, melalui protokol yang disebut TCP/IP (Transmission Control

Protocol/Internet Protocol). Dapat disimpulkan bahwa internet merupakan suatu jaringan

komunikasi antar komputer yang besar, yang mencakup seluruh dunia dan berbasis pada

protokol TCP/IP (Gambar 1). Selain itu internet dapat disebut sebagai sumber daya

informasi yang dapat digunakan oleh pengguna di seluruh dunia. [4]

-z.... _ TCP/IP _

wit·7--I-Internet

-10st

Gambar 1. Internet protokol menggunakan TCP/IP

- 294 -

Page 5: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 14 November 2013

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) adalah protokol yang

dikembangkan sebagai bagian dari penelitian yang dilakukan oleh "Defense Advanced

Research Projects Agency" (DARPA). Saat ini, TCP/IP termasuk dalam UNIX Berkeley

Software Distribution. Protokol TCP/IP ini terbentuk dari 2 komponen yaitu Transmission

Control Protocol (TCP) dan Internet Protocol (IP). TCP/IP merupakan sekelompok

protokol yang mengatur komunikasi data komputer dan memungkinkan komputer

berbagai jenis, vendor, dan sistem operasi untuk berkomunikasi bersama dengan baik.

TCP/IP dapat juga diterapkan pada komunikasi LAN dan WAN. Fitur-fitur penting yang

ada di TCP/IP diantaranya:

a. TCP/IP dikembangkan menggunakan standar protokol yang terbuka, tersedia secara

bebas tidak tergantung pada perangkat keras atau sistem operasi tertentu.

b. Tidak tergantung pad a spesifik perangkat jaringan tertentu, sehingga memungkinkan

TCP/IP dapat mengintegrasikan berbagai macam jaringan.

c. TCP/IP menggunakan pengalamatan yang unik dalam skala global.

d. Standardisasi protokol TCP/IP dilakukan secara konsisten dan tersedia secara luas

untuk siapapun tanpa biaya. Hal ini diwujudkan dalan RFC (Request For Comment).

Seperti pada perangkat lunak, TCP/IP dibentuk dalam beberapa lapisan (layer).

Dengan dibentuk dalam layer, akan mempermudah untuk pengembangan dan

pengimplementasian. Antar layer dapat berkomunikasi ke atas maupun ke bawah dengan

suatu penghubung interface. Tiap-tiap layer memiliki fungsi dan kegunaan yang berbeda

dan saling mendukung layer di atasnya. Pad a protokol TCP/IP dibagi menjadi 4 layer

(Gambar 2).

Application data

ApphcilMl1laye((FTP.SMTP.SNMP ... )

Transport Layer

(TCP. VOPI

If!tl}rrJctLi'1yc'

(IP, ICMP, IGMP)

Gambar 2. Layer pad a TCP/IP

- 295 -

Page 6: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN- BATAN, 14 November 2013

a. Application Layer merupakan Layer paling atas pada model TCP/IP, yang bertanggung

jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi terhadap layanan jaringan TCP/IP.

Protokol ini mencakup protokol Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), Domain

Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol

(FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network Management

Protocol (SNMP), dan masih banyak protokol lainnya. Dalam beberapa implementasi

Stack Protocol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi

berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau

NetBios over TCP/IP (NetBT).

b. Transport Layer berguna untuk membuat komunikasi menggunakan sesi koneksi yang

bersifat connection-oriented atau broadcast yang bersifat connectionless. Protokol

dalam lapisan ini adalah Transmission Control Protocol (TCP) dan User Diagram

Protocol (UDP).

c. Internet Layer berfungsi untuk melakukan pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket­

paket data jaringan menjadi paket-paket IP. Protokol yang bekerja dalam lapisan ini

adalah Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP), Internet control

Message Protocol (ICMP), dan Internet Group Management Protocol (IGMP).

d. Network Interface berfungsi untuk meletakkan frame - frame jaringan di atas media

jaringan yang digunakan. TCP/IP dapat bekerja dengan banyak teknologi transport,

mulai dari teknologi transport dalam LAN (seperti halnya Ethernet dan Token Ring),

MAN dan WAN (seperti halnya dial-up model yang berjalan di atas Public Switched

Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), serta

Asynchronous Transfer Mode (A TM).

3. TAT A KERJA

PRPN akan mengembangkan Perangkat Sistem Pemantau Radiasi Lingkungan

Instalasi Nuklir. Sistem utama terdiri dari Sistem Monitor Radiasi Gamma dan Sistem

Pemantau Cuaca. Parameter meteorologi yang dipantau berupa arah dan kecepatan

angin, suhu udara, kelembaban relatif, tekanan udara, radiasi matahari dan curah hujan.

Metode yang ditempuh dalam kegiatan ini meliputi perancangan, pembuatan dan

pengujian prototip perangkat pemantau radiasi lingkungan instalasi nuklir. Perancangan

dan pembuatan modul akan dilakukan mengikuti kaidah baku kerekayasaan yang meliputi

pembuatan desain dasar, desain rinci, konstruksi, dan pengujian.

Tahun pertama (2013) akan dilakukan tahapan pembuatan desain dasar dan

- 296 -

Page 7: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 14 November 2013

desain rinci sistem. Sistem Monitor Radiasi Gamma dirancang menggunakan detektor

yang peka terhadap aktivitas rendah untuk kondisi normal dan detektor yang handal

menangkap radiasi aktivitas tinggi untuk kondisi adanya kasus kecelakaan radiasi.

Sistem Pemantau Cuaca dirancang menggunakan peralatan dan sensor yang dapat

memberikan data meteorologi yang diperlukan. Data yang didapat diolah menjadi standar

melalui media kabel RS232, ZigBee, atau WiFi ke Active Gateway. Data yang sudah

dibuat standar melalui modul TCPIIP dapat langsung ke jaringan tanpa melalui Active

Gateway. Server akan mengambil data dari TCP/IP Connection dan menampilkannya di

situs yang dibuat. Hasil pemantauan ditampilkan secara on line dalam web sehingga bisa

dipantau dari jaringan internet di seluruh dunia.

Hasil perancangan didokumentasikan dalam dokumen desain yang terdiri dari

Dokumen Persyaratan Desain, Rencana Mutu, Desain Dasar, Desain Rinci. Dokumen ini

digunakan untuk konstruksi dan pengujian di tahun berikutnya (2014).

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam perekayasaan Perangkat Pemantau Radioaktivitas Lingkungan Instalasi

Nuklir, persyaratan yang ditetapkan dalam perancangan ini adalah : [5]

a. Persyaratan Fungsi

Persyaratan fungsi Perangkat Pemantau Radioaktivitas Lingkungan Instalasi Nuklir

yang akan direkayasa harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

• Perangkat Pemantau Radioaktivitas Lingkungan Instalasi Nuklir dapat berfungsi

memantau adanya radiasi gamma di lingkungan

• Perangkat Pemantau Radioaktivitas Lingkungan Instalasi Nuklir dapat berfungsi

memantau parameter cuaca di lingkungan berupa arah dan kecepatan angin, suhu

udara, kelembaban relatif, tekanan udara, radiasi matahari dan curah hujan.

• Sistem komunikasi dan pengolah data dapat menampilkan data real time dan dapat

diakses melalui internet

b. PersyaratanTeknis

Persyaratan teknis Perangkat Pemantau Radioaktivitas Lingkungan Instalasi Nuklir

yang akan direkayasa harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

• Sistem deteksi radiasi yang digunakan dapat mendeteksi papa ran radiasi 0,01

mR/hr

• Sistem pemantau cuaca dapat mengukur arah dan kecepatan angin, suhu udara,

kelembaban relatif, tekanan udara, radiasi matahari dan curah hujan.

- 297 -

Page 8: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN-BATAN, 14 November 2013

• Sistem tegangan tinggi dapat menghasilkan sumber tegangan tinggi yang stabil

untuk detektor radiasi dengan noise tidak lebih dari 100 mV.

• Sistem program aplikasi dapat dioperasikan pada perangkat dengan spesifikasi

yang sesuai

c. Spesifikasi

Spesifikasi teknis komponen Perangkat Pemantau Radioaktivitas Lingkungan Instalasi

Nuklir yang hasil dari perancangan adalah sebagai berikut :

• Detektor radiasi gamma

o Waterproof GM Detector

o Nal(TI) Detector

o Area radiation monitor

• Sensor Meteorologi

o Arah angin

o Kecepatan angin

o Suhu udara

o Kelembaban relatif

o Tekanan udara

o Radiasi matahari

o Curah hujan

• DB Server / Alarm Server

o Relational Database Management Server (RDBMS) contoh: MYSQL,

PostgreSQL

o Memory 4 GB

o CPU: Quadcore

o as: Linux

o Hardisk: 1 TB

o Ethernet card 1 Gbps (x2)

• Web Server

o HTTP Server (Apache, dll)

o Memory: 4 GB

o as: Linux

o Hardisk: up 500 GB

o CPU

o Restfull Service (PHP, Phyton, Java, Asp)

- 298 -

Page 9: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN-BATAN, 14 November 2013

o Ethernet card 1 Gbps (x 2)

• Web Client

o PC biasa

olE, Firefox (browser)

o CPU

o Memory

o HOD

o Ethernet connection

• Active Gateway

o PC / Industrial PC

o Ethernet connection (TCP/IP)

o Local Storage (HOD/SO-card)

o RTC

• Remote OAQ

o Ethernet connection (TCP/IP)

o Local Storage ( up 2 GB)

o RTC

o Sensor

o Modul catu daya (solar cell, battery)

• Alarm Client

o PC / embedded board (module)

o TCP/IP connection

o Power supply

o Status (sirene, display, lampu)

d. Rancangan Sistem

Sistem yang dirancang terdiri dari dua kelompok sensor (Gambar 3), yaitu

• Sensor cuaca (meteorologi) :

o Ultrasonic Wind/Weather Station Maretron WS01 00-01, untuk mengukur arah

dan kecepatan angin, temperatur udara, tekanan udara dan kelembaban relatif

o Portable wireless wind speed ATH-855, untuk mengukur kecepatan angin,

kelembaban dan temperatur

o Wireless rain gauge, untuk mengukur curah hujan

- 299 -

Page 10: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 14 November 2013

• Detektor radiasi gamma. Data dari sensor/detektor akan dikirim melalui bermacam

standar media komunikasi.

o Detektor GM outdoor Ludlum model 133-2-1

o Detektor Nal(TI) Ludlum model 44-2

o Digital Area Monitor, Ludlum 375 detektor GM

Masing-masing sensor atau detektor memiliki karakteristik yang berbeda, sehingga

memerlukan modul pengolah data yang berbeda. Keluaran dari sensor dapat berupa

sinyal analog atau digital, bahkan ada yang sudah standar serial RS232 atau standar

Ethernet LAN. Data awal yang didapat diolah menjadi standar melalui media kabel RS232,

ZigBee, atau WiFi ke Active Gateway. Data yang sudah standar melalui modul TCP/IP

dapat langsung ke jaringan tanpa melalui Active Gateway. Server akan mengambil data

dari TCP/IP Connection dan menampilkannya di situs yang dibuat.

nmp511

Seoot>o, P)II\

CtM c.\

S.;rv.;r

Oet~ktotR.,di:l~i

_____________ J

Internet Connection

Gambar 3. Desain Sistem Perangkat Pemantau Radiasi Lingkungan Instalasi Nuklir

- 300 -

Page 11: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 14 November 2013

TOPOLOGY BACKBONE NETWORKPERANGKAT PEMANTAU RADIOAKTIVITAS LlNGKUNGAN INSTALASI NUKLIR

Map Service

Google, Bing,Bakosurtanal, ete

DB Server

Data Pengukuran,Data Stasiun,

Data Posisi

Alarm Server

Data alarm(ambang, log)Data client

penanganan

Gambar 4. Siok Diagram Sistem Perangkat Pemantau Radiasi Lingkungan Instalasi Nuklir

Siok diagram sistem dapat dilihat pada Gambar 4. Secara garis besar sistem

terbagi dalam tiga bagian :

a. Map Service sebagai pelayanan tampilan lokasi, tampilan data hasil pengukuran

nyang bisa dilihat oleh komputer umum melalui internet.

b. DB Server sebagai komponen inti yang meliputi sensor cuaca dan radiasi,

pengkondisi sinyal, konversi data, pengiriman, penyimpanan data

c. Alarm Server sebagai aplikasi tambahan untuk pelaporan secara rutin ke personel

tertentu atau memberikan peringatan apabila terjadi hal yang tidak normal atau hasil

pengukuran melebihi nilai batas normal.

Dari Gambar 4 tersebut dapat dijabarkan posisi sensor/detektor dalam Passive

DAQ maupun Remote DAQ. Dalam Passive DAQ, sensor/detektor memberikan sinyal

data untuk disesuaikan ke standar tertentu oleh modul pengolah sinyal. Data dikirimkan

oleh media sesuai dengan estandar masing-masing ke perangkat active gateway.

- 301 -

Page 12: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 14 November 2013

Sensor/detektor yang posisinya jauh dari stasi un pemantau dapat menggunakan model

remote DAQ. Sensor/detektor memberikan sinyal data yang diolah oleh pengolah sinyal

kemudian diubah ke standar oleh modul TCP/IP. Data yang sudah jadi langsung dapat

dikirim ke TCP/IP Network. (Gambar 5)

DetektorGM

Detektor

NaI(TI)

Rain

Gauge

DigitalArea

Monitor

PengolahSinyal +Arduino

PengolahSinyal +Arduino

RS232

ZigBcc Active

Gateway

LAN

Ultrasonic I RF.I PengolahWind ~ SinyalMaretron

TCP/IPModule

LAN

Gambar 5. Sensor/Detektor dalam Passive DAQ dan Remote DAQ

5. KESIMPULAN

Telah dirancang sistem perangkat pemantau radiasi lingkungan instalasi nuklir.

Sistem utama dirancang terdiri dari Sistem Monitor Radiasi Gamma dan Sistem

Pemantau Cuaca. Radiasi gross gamma diukur menggunakan detektor GM dan Nal(TI).

Parameter meteorologi yang dipantau berupa arah dan kecepatan angin, suhu udara,

kelembaban relatif, tekanan udara, radiasi matahari dan curah hujan.

Masing-masing sensor atau detektor memiliki karakteristik yang berbeda, sehingga

memerlukan modul pengolah data yang berbeda. Keluaran dari sensor dapat berupa

sinyal analog atau digital, bahkan ada yang sudah standar serial RS232 atau standar

Ethernet LAN. Data awal yang didapat diolah menjadi standar melalui media kabel

RS232, ZigBee, atau WiFi ke Active Gateway. Data yang sudah standar melalui modul

TCP/IP dapat langsung ke jaringan tanpa melalui Active Gateway. Server akan

mengambil data dari TCP/IP Connection dan menampilkannya di situs yang dibuat. Hasil

perancangan didokumentasikan dalam dokumen desain yang siap untuk dikonstruksi

tahun berikutnya.

- 302 -

Page 13: PERANCANGAN PERANGKAT PEMANTAU RADIASI LlNGKUNGAN

Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat NuklirPRPN- BATAN, 14 November 2013

6. UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terimakasih ditujukan untuk seluruh tim perekayasaan perangkat pemantau

radioaktivitas lingkung an instalasi nuklir, tetap kompak dan penuh inovasi.

7. DAFTAR PUSTAKA

1. IAEA Safety Standards, Safety Guide No. RS-G-1.8: Environmental Source and

Monitoring for Purpose of Radiation Protection, Vienna, 2005.

2. Alfian Muhamad dan Yus RA, Perangkat Lunak Resrad-Biota S Ebagai Alat Bantu

dalam Pemantauan Lingkungan (Studi Kasus: Estimasi Radiologik Biota Di Sekitar

Instalasi Nuklir Serpong), Prosiding Seminar Nasional ke-16 Teknologi dan

Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir PTRKN - BATAN (2010) 353 - 360.

3. Komisi Proteksi Radiasi Kawasan Nuklir Serpong, Pedoman Keselamatan dan Proteksi

Radiasi Kawasan Nuklir Serpong, Revisi 1, 2011.

4. http://id.wikipedia.orq/wiki/lnternet protocol suite diakses tanggal 21 Oktober 2013.

5. Desain Dasar Perangkat Pemantau Radioaktivitas Lingkungan Instalasi Nuklir, No: DD­

IL13.1.0.0.01.00-R, PRPN 2013.

TANYA JAWAB

Pertanyaan:

1. Apakah program yang cukup besar 2 tahun selesai? (Tri Harjanto)

2. Komponen mana saja yang dibeli dan komponen mana saja yang dibuat? Bagaimana

integrasinya (Tri Harjanto)

3. Bagaimana prinsip kerja Wind Ultrasonic? (Rony Djokorayono)

Jawaban:

1. Kalau seluruh sistem dikerjakan semua tidak akan selesai, dipilih sub yang mewakili

yang utama, target komunikasi data dan pembuatan web selesai.

2. Yang dibeli sensor dan modul. Yang dibuat modul HV dan preamplifier detektor, sistem

komunikasi, penyimpanan data, dan penampilan hasil pengukuran.

3. Alat terdiri dari 3 sensor yang mengeluarkan sinyal ultrasonik dan diterima kembali

oleh sensor tersebut. Jika ada angin melalui sensor tersebut akan terdeteksi sebagai

gangguan yang menunjukkan arah angin. Kalibrasi sensor harus sesuai dengan arah

sehingga data yang dihasilkan tepat.

- 303 -