Decoding Geophone Seismograf dengan Radio! Monitoring Seismik Gunung Api Dieng. - North Backpacker

Eksperimen ini awalnya hanya iseng saja, namun setelah diulik lebih dalam saya menemukan fakta-fakta baru terkait kegempaan dan aktivitas vulkanik dataran tinggi Dieng.

Saat ini saya tinggal di dataran tinggi Dieng, setahun belakangan saya sedang mengembangkan perangkat monitoring Gas Beracun khususnya untuk kawah vulkanik yang dekat dengan pemukiman warga. Saya berkerja sama dengan Pusat Vulkanologi Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) Dieng yang berada di bawah badan geologi kementrian ESDM.

Project ini mendapat support pendanaan dari pemerintah untuk RnD perangkat. Saya sering berdiskusi dengan para observer gunung api Dieng. Bersama mereka, saya mendapatkan banyak sekali informasi terkait pola-pola kebencanaan di dataran tinggi Dieng. Fokus dari proyek ini adalah membuat sistem peringatan dini dan juga menyiapkan SDM masyarakat yang paham terkait bagaimana ancaman bencana vulkanologi itu datang serta langkah tepat dalam mitigasinya agar meminimalisir korban jiwa jika sewaktu-waktu bencana datang.

Terlepas dari project tersebut, saya sering memonitor sinyal-sinyal dari tempat tinggal saya dengan perangkat RTL-SDR, yaitu USB Radio yang mampu menerima gelombang sangat rendah hingga tinggi dengan optimal. Nah, sebenarnya sudah lama saya mendapatkan sinyal yang sangat kuat dari arah gunung Prau. Pemancar tersebut aktif selama 24 jam non-stop dengan suara “nging” yang akan fading ketika terjadi guncangan.

Waterfall Sinyal Geophone TX Prau 168.000 mhz

RTL-SDR tersebut saya jalankan dengan aplikasi HDSDR, saya mendapatkan sekitar 5 frekuensi kuat dengan pola transmisi yang sama. Setelah saya konfirmasi ke PVMBG, ternyata benar sinyal yang saya dapatkan adalah pancaran dari Geophone Seismograf yang dipasang oleh mereka. Saat di Pos pengamatan, saya dijelaskan dan ditunjukan sistem temetery dan juga monitoring vulkanik maupun sesismik yang ternyata sebagian masih menggunakan radio analog, sisanya sudah menggunakan VSAT dan koneksi TCPIP untuk berkirim data dari kawah dan gunung menuju komputer di Pos Pengamatan.

Dari situ saya terbersit untuk membuat decoder dari sinyal yang saya dapatkan, awalnya saya ingin menginstal aplikasi yang mereka pakai, namun ternyata alat yang dipasang adalah standar dari USGS, aplikasinya memiliki lisesni khusus.

Hingga akhirnya setelah saya mencari informasi terkait sinyal geofone ini, saya mendapatkan clue bahwa sinyalnya tidak terenkripsi, data analog yang dipancarkan membawa data real dari lapangan secara analog dan bisa di decode menjadi wave-form tertentu.

Decoder sinyal - Helicorder konversi sinyal ke WaveForm Seismik

Dalam proses pengembangan decoder ini, saya mulai dengan memahami struktur sinyal analog yang dipancarkan oleh geophone, yang pada dasarnya adalah gelombang suara modulasi frekuensi rendah yang merepresentasikan getaran tanah dari aktivitas vulkanik. Sinyal nging konstan tersebut berfungsi sebagai carrier wave, di mana perubahan amplitudo atau fading menunjukkan adanya guncangan seismik, mirip dengan bagaimana seismograf tradisional merekam deviasi dari baseline.

Dengan RTLSDR yang saya gunakan, saya menangkap frekuensi spesifik sekitar lima channel kuat dan salah satunya dari Gunung Prau, sinyal tersebut berada di frekuensi VHF 168 mhz, kemudian memprosesnya melalui HDSDR untuk konversi menjadi audio stream yang bisa diinput ke browser. Kode Web Helicorder yang saya adaptasi kemudian mengambil alih, di mana AudioContext dari Web Audio API mengolah sampel audio secara real time, menghitung elapsed time untuk menentukan posisi horizontal pada kanvas berdasarkan skala waktu yang dipilih, seperti 3600 detik untuk satu jam per baris, sambil menskalakan nilai sampel menjadi deviasi vertikal yang digambar sebagai garis biru kontinu, sehingga membentuk pola helicorder yang mudah dibaca untuk mendeteksi anomali seperti tremor vulkanik atau gempa tektonik di Dieng.

Untuk membuatnya lebih akurat, saya menambahkan kalibrasi manual dengan membandingkan pola gelombang dari decoder saya terhadap data resmi PVMBG, di mana saya perhatikan bahwa fading sinyal sering berkorelasi dengan peningkatan aktivitas gas di kawah Sikidang atau Sileri, yang bisa menjadi indikator awal letusan freatik.

Proses ini melibatkan penyesuaian parameter seperti sample rate menjadi 8000 Hz untuk mengurangi noise dari interferensi radio lokal, serta integrasi fungsi filter sederhana di JavaScript untuk menghilangkan artefak nonseismik, sehingga visualisasi menjadi lebih tajam dan berguna untuk monitoring harian dari rumah saya. Selain itu, saya bereksperimen dengan menyimpan data kanvas sebagai gambar atau log waktu untuk analisis historis, yang memungkinkan saya membagikannya dengan tim observer Dieng melalui grup diskusi, memperkaya database pola kebencanaan tanpa bergantung pada lisensi USGS yang mahal.

PVMBG Pos Dieng

Ke depannya, decoder ini bisa dikembangkan menjadi perangkat mobile dengan decoder portable yang diinstal pada ESP32 dan radio HT. Dengan tambahan machine learning sederhana untuk klasifikasi pola gelombang, seperti membedakan antara gempa vulkanik dangkal versus dalam, berdasarkan frekuensi dan durasi fading. Kolaborasi dengan PVMBG juga membuka peluang integrasi dengan sistem VSAT mereka, di mana data analog dari geophone lama bisa dikonversi secara otomatis ke format digital untuk peringatan dini yang lebih cepat, memungkinkan membantu masyarakat Dieng dalam mempersiapkan mitigasi bencana dengan pengetahuan lokal yang lebih kuat dan teknologi murah meriah yang bisa direplikasi di daerah vulkanik lain di Indonesia.

Eksperimen decoding sinyal geophone ini hanyalah proyek iseng semata untuk mengasah kemampuan teknis saya dalam memanfaatkan teknologi murah seperti RTL SDR dan kode sederhana berbasis browser, tanpa sedikit pun niat untuk menyaingi atau menggantikan sistem monitoring resmi dari PVMBG maupun lembaga geologi lainnya yang telah teruji dan didukung oleh ahli profesional. Meski demikian, saya melihat potensi besar jika data observasi semacam ini bisa dibuat lebih terbuka dan mudah diakses oleh masyarakat luas, sehingga warga Dieng dan sekitarnya dapat lebih proaktif dalam memahami pola aktivitas vulkanik, berkontribusi pada upaya mitigasi bencana bersama, dan meningkatkan kesiapsiagaan kolektif tanpa bergantung sepenuhnya pada kanal resmi.