Perpustakaan Digital ITB

Pemantauan kondisi jembatan kereta api di Indonesia hingga saat ini masih didominasi oleh inspeksi visual periodik, yang memiliki keterbatasan dalam menyediakan data kontinu mengenai perilaku dinamis struktur. Kondisi tersebut menyulitkan deteksi dini penyimpangan respons struktur akibat beban dinamis berulang dari lalu lintas kereta api, khususnya pada jembatan yang berada di lokasi dengan keterbatasan konektivitas jaringan. Dalam konteks Structural Health Monitoring (SHM) berbasis getaran, penelitian ini bertujuan merancang dan mendemonstrasikan prototipe sistem Digital Twin berbasis edge computing untuk pemantauan kondisi jembatan kereta api menggunakan data getaran. Sistem yang dikembangkan terdiri dari node sensor akselerometer Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) yang bekerja secara event-based, serta sebuah gateway edge yang menjalankan seluruh pipeline analitik secara lokal. Event pada penelitian ini didefinisikan sebagai satu kejadian lintasan kereta api, di mana data getaran direkam secara simultan oleh beberapa node sensor selama periode eksitasi dinamis struktur. Data getaran hasil setiap event diproses melalui tahapan pra-pengolahan sinyal, analisis modal menggunakan pendekatan Operational Modal Analysis (OMA), serta analisis penyimpangan perilaku dinamis menggunakan metode unsupervised. Model elemen hingga (Finite Element Method/FEM) dikembangkan secara terpisah dan digunakan sebagai baseline interpretasi kualitatif, untuk membantu pemahaman kesesuaian pola frekuensi alami dan mode shape hasil identifikasi modal berbasis data lapangan, tanpa digunakan sebagai alat diagnosis kerusakan struktural. Demonstrasi sistem dilakukan menggunakan data getaran jembatan BH-1085 yang direkam oleh empat node sensor. Hasil demonstrasi menunjukkan bahwa pipeline analitik mampu dijalankan secara stabil pada lingkungan komputasi terbatas, menghasilkan indikator dinamis struktur berupa frekuensi alami dan mode shape sederhana, serta mengidentifikasi event dengan pola respons dinamis yang menyimpang terhadap baseline perilaku dominan. Sistem yang dikembangkan tidak dimaksudkan sebagai alat diagnosis kerusakan struktural otomatis, melainkan sebagai sistem pemantauan kondisi berbasis indikator dinamis yang mendukung proses risk assessment dan pengambilan keputusan oleh expert judgement. Penelitian ini memberikan kontribusi berupa rancangan dan demonstrasi prototipe sistem Digital Twin berbasis edge computing yang ringan dan skalabel untuk konteks pemantauan jembatan kereta api di Indonesia, khususnya pada lokasi dengan keterbatasan jaringan.