PERANCANGAN SISTEM KONTROL METER GAUGE DIGITAL UNTUK PENGUKURAN LEBAR JALAN REL DAN BEDA TINGGI REL BERBASIS ESP32

PERANCANGAN SISTEM KONTROL METER GAUGE DIGITAL UNTUK PENGUKURAN LEBAR JALAN REL DAN BEDA TINGGI REL BERBASIS ESP32

Anjlokan kereta sering terjadi akibat geometri jalan rel yang tidak sesuai standar yang ditetapkan PM 60 Tahun 2012. Meter Gauge adalah alat kerja yang digunakan untuk pengukuran lebar jalan rel dan beda tinggi kedua rel. Petugas harus berjalan kaki sepanjang lintasan yang akan diperiksa untuk melakukan pengukuran. Hal tersebut dilakukan oleh pemeriksa secara berulang ulang dan sangat tidak efektif karena menguras tenaga. Penelitian ini memiliki tujuan untuk merancang sistem kontrol Meter Gauge Digital untuk pengukuran lebar jalur dan beda tinggi rel menggunakan sensor rotary encoder dan Giroskop MPU6050 yang akan digerakkan menggunakan motor DC. Mekanisme pengolahan data yang terbaca oleh sensor MPU6050 kemudian diolah menggunakan filter Kalman untuk mengurangi noise akibat getaran. Data hasil pengukuran diintegrasikan dengan Google Spreadsheet melalui jaringan internet untuk menyimpan data hasil pengukuran. Meter Gauge Digital pada penelitian ini dirancang dapat diatur parameter pengukuran seperti lokasi awal pengukuran, rentang pengukuran, serta total jarak pengukuran. Hasil perancangan menunjukkan bahwa sistem bekerja dengan baik sesuai dengan konsep dan tujuan penelitian. Sensor rotary encoder yang digunakan untuk mengukur lebar jalur diintegrasikan dengan besi linier untuk membaca perenggangan dan penyempitan jalan rel. Pengukuran beda tinggi rel menggunakan sensor Giroskop MPU6050 untuk menentukan besaran sudut yang dikonversi ke tinggi menggunakan persamaan trigonometri. Pengujian fungsional menggunakan metode blackbox testing dengan berbagai skenario yang telah disiapkan menunjukkan bahwa semua sistem bekerja sesuai rencana. Alat Meter Gauge Digital dalam penelitian ini memiliki rata-rata persentase error jarak tempuh sebesar 1,31% dan kecepatan alat 0,197 m/s. Alat ini mengukur lebar rel dengan rata-rata persentase error 0,03% pada jalur lurus dan lengkung R.3000. Pengukuran beda tinggi rel tanpa filter Kalman memiliki persentase error 85% pada jalur lurus dan 86% pada jalur lengkung R.3000. Dengan penambahan filter Kalman, persentase error turun menjadi 11% pada jalur lurus dan 6% pada jalur lengkung R.3000. Penerapan filter Kalman pada sensor MPU6050 mampu meningkatkan akurasi pengukuran beda tinggi rel, meningkatkan akurasi pembacaan dari 14,5% menjadi 91,5%.

Kata kunci: Pengukuran, Meter Gauge, Filter Kalman, Trigonometri, Blackbox Testing