DEVELOPMENT OF AN EARLY DETECTION SYSTEM FOR GAS TURBINE OIL LEAKS USING FUZZY LOGIC AND IOT
Bilah Samping Artikel
Read Counter : 216
Download : 117
Isi Artikel Utama
Abstrak
The gas turbine is one of the primary energy sources with high efficiency, where the lubrication system plays a crucial role in maintaining mechanical reliability and reducing operational risks. Oil leakage in the cooling tower can lead to overheating, reduced machine efficiency, and environmental contamination. This study aims to design an early detection system for oil leakage in a gas turbine cooling tower using fuzzy logic and the Internet of Things (IoT). The system integrates a photodiode sensor to detect light intensity changes and a DS18B20 temperature sensor, processed through an ESP32 microcontroller and displayed on an IoT-based real-time monitoring dashboard using MQTT protocol and Node-RED. The fuzzy Sugeno method classifies leakage levels into Normal, Light, Medium, and Severe categories based on the sensor readings. Laboratory testing shows that the photodiode sensor has a maximum deviation of 1.8%, while the temperature sensor error is 0.43%. The developed system successfully detects oil leakage concentration changes with latency under one second and provides accurate alerts through the IoT dashboard. This research contributes to preventive maintenance in industrial environments by enabling early oil leak detection, minimizing repair costs, and reducing environmental risks.
Abstrak
Turbin gas merupakan salah satu sumber tenaga utama dengan efisiensi tinggi, di mana sistem pelumasan berperan penting untuk menjaga keandalan mekanis dan mengurangi risiko operasional. Kebocoran minyak pelumas pada cooling tower dapat menyebabkan overheating, penurunan efisiensi mesin, dan pencemaran lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem deteksi dini kebocoran minyak pelumas pada cooling tower mesin gas turbin berbasis logika fuzzy dan Internet of Things (IoT). Sistem ini mengintegrasikan sensor photodioda untuk mendeteksi perubahan intensitas cahaya dan sensor suhu DS18B20, yang diproses oleh mikrokontroler ESP32 serta ditampilkan melalui dashboard pemantauan real-time berbasis IoT menggunakan protokol MQTT dan Node-RED. Metode fuzzy Sugeno digunakan untuk mengklasifikasikan tingkat kebocoran menjadi Normal, Ringan, Sedang, dan Parah berdasarkan pembacaan sensor. Pengujian laboratorium menunjukkan bahwa sensor photodioda memiliki deviasi maksimum sebesar 1,8%, sedangkan sensor suhu memiliki error sebesar 0,43%. Sistem yang dikembangkan berhasil mendeteksi perubahan konsentrasi minyak dengan latency kurang dari satu detik dan memberikan peringatan akurat melalui dashboard IoT. Penelitian ini berkontribusi pada peningkatan pemeliharaan preventif di lingkungan industri dengan memungkinkan deteksi dini kebocoran minyak pelumas, mengurangi biaya perbaikan, dan menekan risiko pencemaran lingkungan
Rincian Artikel
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Hak Penulis
Sebagai Penulis Jurnal, Anda memiliki hak untuk berbagai kegunaan untuk artikel Anda, termasuk penggunaan oleh institusi atau perusahaan yang mempekerjakan Anda. Hak penulis dapat dilaksanakan tanpa perlu izin khusus. Penulis yang menerbitkan dalam jurnal TESLA: Jurnal Teknik Elektro memiliki hak luas untuk menggunakan karya-karya mereka untuk tujuan pengajaran dan ilmiah tanpa perlu mencari izin, termasuk: digunakan untuk pengajaran di kelas oleh penulis atau lembaga penulis dan presentasi di pertemuan atau konferensi dan mendistribusikan salinan kepada peserta; gunakan untuk pelatihan internal oleh perusahaan penulis; distribusi ke kolega untuk penggunaan penelitian mereka; digunakan dalam kompilasi karya penulis selanjutnya; termasuk dalam tesis atau disertasi; penggunaan kembali sebagian atau kutipan dari artikel dalam karya lain (dengan pengakuan penuh atas artikel final); persiapan karya turunan (selain untuk tujuan komersial) (dengan pengakuan penuh atas artikel akhir); posting sukarela di situs web terbuka yang dioperasikan oleh penulis atau lembaga penulis untuk tujuan ilmiah (harus mengikuti CC dengan Lisensi SA).
Penulis dapat menyalin dan mendistribusikan ulang materi dalam media atau format apa pun, dan mencampur, memodifikasi, dan membuat materi untuk tujuan apa pun, bahkan secara komersial, tetapi mereka harus memberikan kredit yang sesuai (mengutip artikel atau konten), memberikan tautan ke lisensi, dan menunjukkan jika ada perubahan. Jika Anda mencampur, memodifikasi, atau membuat materi, Anda harus mendistribusikan kembali kontribusi Anda di bawah lisensi yang sama seperti aslinya.
Perjanjian Transfer Hak Cipta (untuk Penerbitan)
Penulis yang mengirimkan naskah melakukannya dengan pemahaman bahwa jika diterima untuk publikasi, publikasi hak cipta dari artikel tersebut akan diberikan / ditransfer ke TESLA: Jurnal Program Studi Teknik Elektro dan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara sebagai Penerbit Jurnal. Setelah menerima artikel, penulis akan diminta untuk menyelesaikan 'Perjanjian Transfer Hak Cipta' (lihat informasi lebih lanjut tentang ini). E-mail akan dikirim ke penulis terkait yang mengkonfirmasi penerimaan naskah beserta formulir 'Perjanjian Transfer Hak Cipta' dengan versi online dari perjanjian ini.
TESLA: Jurnal Teknik Elektro dan Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara, Editor dan Dewan Penasihat Nasional dari Dewan Penasihat, berupaya sebaik mungkin untuk memastikan bahwa tidak ada data, pendapat, atau pernyataan yang salah, menyesatkan, opini atau pernyataan diterbitkan dalam jurnal. Dengan cara apa pun, isi artikel dan iklan yang diterbitkan dalam TESLA: Jurnal Teknik Elektro adalah tanggung jawab tunggal dan eksklusif masing-masing penulis dan pengiklan.
Ingat, meskipun kami meminta transfer hak cipta, penulis jurnal kami tetap (atau diberikan kembali) hak ilmiah yang signifikan seperti yang disebutkan sebelumnya.
Formulir Copyright Transfer Agreement (CTA) dapat diunduh di sini: [TESLA Copyright Transfer Agreement Form (CTA): Journal of Electrical Engineering 2020]
Formulir hak cipta harus ditandatangani secara elektronik dan dikirim ke Kantor Editorial dalam bentuk email asli di bawah ini:
Ir. Wahidin Wahab, MSc, PhD. (Pemimpin Redaksi)
Kantor Editorial TESLA: Jurnal Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara
Jl. Letjen S. Parman No. 1 Grogol Petamburan, Jakarta Barat, Indonesia 11440
Tel: 085156207206 (a.n Sofyan maulana)
E-mail: tesla@ft.untar.ac.id
Referensi
[1] D. Chen and H. Wang, "Development of Smart Lubrication Monitoring System for Gas Turbine Engines," Tribology International, vol. 153, 106658, 2021. 10.1016/j.triboint.2020.106658
[2] L. Williams, "Preventive Maintenance Strategies for Reducing Oil Leakage," Journal of Maintenance Engineering, vol. 15, no. 2, pp. 23-34, 2022. 10.1016/j.jme.2022.03.002
[3] T. S. Liu and C. Y. Lin, "Real-time Oil Condition Monitoring Using IoT Technology," Sensors and Actuators A: Physical, vol. 315, 112345, 2021. 10.1016/j.sna.2020.112345
[4] A. Gupta and P. Kumar, "Photodiode Sensors for Industrial Fluid Monitoring: Performance Analysis and Applications," IEEE Sensors Journal, vol. 21, no. 8, pp. 9567-9575, 2021. 10.1109/JSEN.2021.3056789
[5] S. Lee and J. Kim, "IoT Solutions for Real-Time Monitoring of Industrial Equipment," International Journal of Industrial Engineering, vol. 27, no. 3, pp. 345-357, 2020. 10.1080/0740817X.2020.1751305
[6] N. Nasution, "Implementasi Sensor Fotodioda sebagai Pendeteksi Serapan Sinar Infra Merah pada Kaca," Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika, vol. 3, no. 2, pp. 111-116, 2015. [Online]. Available: https://jurnal.fkip.unila.ac.id/index.php/JTAF/article/view/8527/6583
[7] DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer Datasheet, Maxim Integrated, 2020. [Online]. Available: https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf
[8] ESP32 Series Datasheet, Espressif Systems, Version 2.9, 2021. [Online]. Available: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_en.pdf
[9] M. A. Rahman et al, "Fuzzy Logic-Based Condition Monitoring System for Industrial Equipment," IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 16, no. 4, pp. 2345-2354, 2020. 10.1109/TII.2019.2958473
[10] K. Tanaka and H. O. Wang, Fuzzy Control Systems Design and Analysis: A Linear Matrix Inequality Approach, John Wiley & Sons, New York, 2001.
[11] A. Imran, "Pengembangan Tempat Sampah Pintar Menggunakan ESP32," Media Elektrik, vol. 17, no. 2, pp. 45-56, 2020. 10.21063/ME.2020.202.45