Menjaga Integritas Struktur Terowongan Lewat Pemantauan Berkelanjutan

Terowongan merupakan aset infrastruktur yang dirancang untuk beroperasi dalam jangka panjang. Selama masa layan, struktur bawah tanah dapat mengalami pengaruh dari beban, pergerakan tanah, perubahan suhu lingkungan, aktivitas konstruksi, maupun lalu lintas di sekitarnya.

Inspeksi visual tetap menjadi bagian penting dalam pemeliharaan. Namun, pada infrastruktur yang membutuhkan pengamatan lebih intensif, inspeksi berkala belum tentu memberikan gambaran perubahan kondisi yang terjadi di antara dua periode pemeriksaan.

Di sinilah Structural Health Monitoring System (SHMS) berperan.

SHMS mengintegrasikan sensor, sistem akuisisi data, telemetri, server, dan dashboard monitoring untuk merekam parameter tertentu secara berkala, terukur, dan terdokumentasi.

Dari Inspeksi Berkala ke Data Runtut Waktu

Gambar 1. Data accelerometer yang direkam secara berkala membentuk rangkaian time-series sehingga perubahan respons getaran dapat diamati dari waktu ke waktu.

SHMS bekerja dengan menempatkan sensor pada titik yang ditentukan berdasarkan kebutuhan rekayasa dan tujuan monitoring. Data yang terkumpul membentuk rangkaian waktu atau time-series sehingga engineer dapat mengamati tren perubahan parameter dari periode ke periode.

Informasi tersebut dapat digunakan sebagai salah satu sumber data dalam evaluasi kondisi struktur dan perencanaan pemeliharaan.

SHMS tidak menggantikan peran engineer maupun inspeksi lapangan. Sistem ini menyediakan data terukur agar proses evaluasi lebih konsisten dan terdokumentasi.

Parameter yang Dapat Dimonitor pada Terowongan

Tidak ada satu konfigurasi SHMS yang berlaku untuk semua terowongan. Jenis sensor perlu disesuaikan dengan desain struktur, karakteristik tanah, kondisi lingkungan, tujuan monitoring, serta hasil kajian teknis.

Parameter yang umum dipantau antara lain:

• Deformasi dan displacement, untuk mengamati perubahan posisi elemen struktur;

• Strain, untuk mengukur perubahan regangan pada material atau elemen tertentu;

• Tilt atau kemiringan, untuk memantau perubahan sudut;

• Suhu dan kelembapan, sebagai parameter lingkungan pendukung;

• Vibration, untuk merekam respons getaran akibat lalu lintas, pekerjaan konstruksi, atau sumber lain yang relevan.

Gambar 2. Grafik accelerometer menunjukkan perbedaan karakter respons getaran yang terekam pada periode aktivitas kereta dan kejadian getaran lain di lingkungan terowongan

Efektivitas SHMS tidak ditentukan oleh banyaknya sensor, tetapi oleh relevansi setiap parameter terhadap kebutuhan monitoring.

Mengapa Baseline Sangat Penting?

Baseline merupakan komponen penting dalam implementasi SHMS.

Data awal setelah instalasi dan commissioning digunakan sebagai referensi untuk membandingkan kondisi pada periode berikutnya. Tanpa baseline yang jelas, perubahan kecil pada displacement, strain, tilt, atau vibration akan lebih sulit ditafsirkan secara kontekstual.

Karena itu, tahap awal SHMS perlu mencakup verifikasi fungsi sensor, pengecekan kualitas sinyal, pencatatan kondisi awal struktur, serta dokumentasi aktivitas saat data referensi diambil.

Baseline tidak berarti menetapkan bahwa suatu kondisi selalu “normal”. Fungsinya adalah menyediakan titik pembanding agar perubahan di masa mendatang dapat dianalisis dengan konteks yang lebih baik.

Telemetri dan Tantangan Komunikasi di Bawah Tanah

Data dari sensor diterima oleh datalogger atau perangkat akuisisi data, lalu diteruskan ke server melalui sistem komunikasi yang disesuaikan dengan kondisi lokasi.

Lingkungan terowongan memiliki tantangan komunikasi tersendiri. Material struktur, panjang terowongan, posisi panel, kelembapan, dan keterbatasan sinyal nirkabel perlu diperhitungkan dalam desain jaringan.

Sistem dapat menggunakan komunikasi kabel, jaringan lokal, gateway, atau kombinasi beberapa metode. Sumber daya listrik, proteksi perangkat, dan penyimpanan data lokal juga perlu direncanakan agar sistem tetap andal.

Dashboard sebagai Pendukung Evaluasi Keteknikan

Dashboard SHMS dapat menampilkan:

• grafik tren parameter terhadap waktu;

• lokasi atau denah titik sensor;

• histori data;

• status komunikasi perangkat; dan

• indikator berdasarkan ambang monitoring yang telah ditetapkan.

Jika suatu parameter melewati ambang tertentu, sistem dapat mengirimkan notifikasi. Namun, notifikasi tidak otomatis berarti struktur berada dalam kondisi berbahaya.

Nilai tersebut perlu ditinjau bersama data historis, kondisi sensor, aktivitas yang sedang berlangsung, kondisi lingkungan, serta evaluasi engineer yang berwenang.

SHMS sebagai Bagian dari Pengelolaan Infrastruktur

Implementasi SHMS bukan sekadar pemasangan sensor. Titik monitoring, metode instalasi, komunikasi, interval pengambilan data, penyimpanan, mekanisme alert, dan pemeliharaan perlu dirancang sebagai satu kesatuan.

Setiap terowongan memiliki kondisi berbeda. Terowongan jalan raya, kereta, MRT, utilitas, maupun terowongan bawah tanah lainnya dapat membutuhkan pendekatan monitoring yang berbeda sesuai tujuan teknisnya.

Karena itu, desain SHMS sebaiknya dimulai dari kebutuhan engineering dan parameter yang benar-benar perlu diamati.

Solusi Structural Health Monitoring System Terintegrasi

PT Luwes Inovasi Mandiri menyediakan pengembangan sistem Structural Health Monitoring yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan proyek, mulai dari sensor, perangkat akuisisi data, sistem komunikasi, server, hingga dashboard monitoring.

Pendekatan ini dapat diterapkan pada terowongan maupun infrastruktur lain seperti jembatan, gedung, dan struktur yang membutuhkan pemantauan kondisi secara berkala.

Dengan sistem yang dirancang sesuai kebutuhan, data sensor dapat menjadi histori yang membantu engineer memahami perubahan kondisi struktur dari waktu ke waktu.

Jika instansi atau perusahaan Anda sedang merencanakan Structural Health Monitoring System, diskusikan kebutuhan sensor, baseline, telemetri, dan dashboard bersama PT Luwes Inovasi Mandiri melalui SHMS Solution Briefing.

PT Luwes Inovasi Mandiri
Industrial IoT & Monitoring Solutions
🌐 www.luwesinovasimandiri.com
📷 Instagram: @luwesinovasimandiri
💼 LinkedIn: Luwes Inovasi Mandiri
📘 Facebook: LuwesSolutions
📲 whatsapp : +62 811-8185-5558
📍 Kantor Luwes : Depok, West Java, Indonesia