Karya ini mengembangkan pendekatan baru untuk memantau arus sisa listrik di lingkungan medis seperti rumah sakit dengan menggunakan Fiber Optics (FO). Ini memanfaatkan Residual Current Device (RCD) yang umum sebagai pengukur arus tetapi mengirimkan nilainya dengan menggunakan FO. Disini kami akan menjelaskan cara menggunakan arsitektur sistem lightwave. Dengan memanfaatkan penggunaan RCD untuk menjamin keamanan sengatan listrik dan memaksimalkan kecepatan transmisi data dengan penggunaan FO, tidak hanya perlindungan yang dapat dicapai tetapi juga pelacakan penyebab kemungkinan kebocoran arus. Kami telah melakukan simulasi dengan panjang FO hingga 5 km sehingga dapat diregresi secara linier. Dari hasil yang diperoleh, power loss ratio berkisar -0,2 dBm/km dari daya optik awal sebesar 8,3068 dBm. Nilai Bit Error Ratio (BER) minimum yang diperoleh hanya sebesar 1.27E-10 dengan kombinasi default Wavelength Division Multiplexing (WDM) Mux dan Demux dalam Passive Optical Network (PON) yang efisien dengan kecepatan Bit Rate 10 GHz menunjukkan kemungkinan kecepatan tinggi untuk mencapai perlindungan standar untuk perangkat medis. Dapat disimpulkan bahwa aplikasi ini dapat digunakan untuk memantau arus sisa alat kesehatan dibandingkan dengan kabel listrik yang lebih rentan terhadap gangguan induksi magnet.
Umumnya tidak dilakukan analisis atau pengolahan data lebih lanjut dan hanya mengikuti Persamaan. 1 untuk perlindungan beban listrik. Menggunakan beberapa panjang gelombang sinar laser yang berbeda, WDM adalah teknik yang digunakan dalam komunikasi FO untuk menggandakan jumlah sinyal yang dibawa melalui satu kabel FO dengan kemungkinan terjadinya noise [14]. Cara teknologi WDM beroperasi dalam domain sinyal dan optik memberikan tingkat fleksibilitas yang cukup untuk menangani kebutuhan transmisi yang besar dalam jaringan [10]. Jumlah kanal panjang gelombang yang dapat ditransmisikan dapat diatur seperti pada multiplexer digital pada umumnya (Mux) dengan beberapa kanal sebanyak 2 n seperti 4, 8, 16, 32, dst. Hal ini juga mengandalkan teknologi gabungan Mux dan Demultiplexer (Demux). Semakin besar saluran dan semakin kecil rentang panjang gelombangnya, maka semakin besar pula nilai crosstalk yang terjadi antar panjang gelombang [15]. Secara umum parameter seperti bandwidth, riak, dan kedalaman flter dapat digunakan sebagai faktor crosstalk untuk komponen Mux dan Demux yang akan mengimplementasikan WDM. Kualitas komunikasi dapat diatur dengan menggunakan 3 parameter tersebut dan akan menentukan seberapa besar daya dari saluran terdekat yang akan digunakan, dengan istilah crosstalk.
Diawali dengan Load, RCD akan membaca arus bocor. Selanjutnya transmitter akan mengklasifikasikan besarnya arus bocor yang akan dikirim melalui Mux. Dalam sistem WDM, banyak N saluran data yang berbeda satu sama lain akan digabungkan oleh perangkat Mux dan kemudian dikirim melalui FO. Sinyal berupa cahaya akan diterima oleh Demux untuk dibagi lagi menurut panjang gelombang masing-masing sumber panjang gelombang [16]. Setiap sinyal kemudian akan diproses melalui Penerima untuk mengaktifkan relay sebagai pemutus sirkuit miniatur otomatis (MCB) jika memang sinyal diterima sebesar 1 mengikuti Persamaan. 1. Inti yang dilapisi cladding akan mampu membuat cahaya terus dipantulkan sampai ke ujung-ujung FO. Hal ini dimungkinkan karena adanya perbedaan indeks bias antara inti dan kelongsong. Yakni dengan inti yang mempunyai indeks bias lebih besar dibandingkan dengan cladding. Sedangkan Shield sebagai lapisan akhir berfungsi melindungi FO dari gangguan cahaya luar.
Optical Power Meter (OPM) Mux yang ada setelah Mux dan sebelum masuk FO bernilai konstan sebesar 8,307 dBm. Analisis pengukuran OPM-FO yaitu pada ujung FO mengalami penurunan nilai daya seiring dengan perubahan panjang. Hal ini ditunjukkan dengan perbedaan tanda OPM-MUX, Fitted OPM-MUX, OPM-FO, dan Fitted OPM-FO yaitu untuk OPM setelah MUX, garis ftted untuk data OPM setelah MUX, OPM setelah FO dengan panjang, dan garis ftted untuk OPM setelah data FO masing-masing.
Penulis: Erwin Sutanto, S.T., M.Sc.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Erwin Sutanto; Guillermo Escriv谩-Escriv谩; Hendra Kusuma; Tri Arief Sardjono.
Konferensi Internasional Telekomunikasi (ICT) ke-29 2023, 08-09 November 2023, Toba, Indonesia.
29-Desember-2023
