Pembuatan roller dengan roda gigi (gear) dimaksudkan untuk menggulung atau mengulur kawat sling pada saat pelampung dalam posisi turun atau sebaliknya. Kedalaman sumur baik butom maupun level air diambil rata-rata mencapai 200 meter. Oleh karena itu ukuran gulungan kawat sling harus disesuaikan dengan volume/panjang kawat yang akan digulung sepanjang 200 meter berdiameter 0.3 mm.
25 mm 7 mm 11 mm
Tampak depan Tampak belakang
4 mm Tampak samping 5,4 mm 20,7 mm 20 mm Gambar 3.6. Roller 4 0 m m Bearing (20 mm) 10 0 mm 90 mm 15 mm R in g (9 0 mm ) Gear (7 8 mm ) 65 mm
15 3.2 Rancangan Perangkat Elektronika
3.2.1. Battery Charger
Pelaksanaan uji pemompaan step draw-down test dan long term test berdurasi 72 jam secara terus menerus. Untuk menjamin kontinuitas power supply battery DC 12 Volt yang dibutuhkan oleh rotary encoder dan micro controller maka, perlu dibuat battery charger yang dapat menjaga kesetabilan tegangan pada battery.
Gambar 3.7
Skema Elektronika dan Fisik Battery Charger
3.2.2. Regulator Power Suply
Regulator power supply adalah perangkat elektronik yang dirancang untuk merubah tegangan 220 V menjadi DC 12 V sehingga dapat mengatur kecepatan maksimal/minimal motor.
Gambar 3.8
16 3.2.3. Speed Motor Controller
Pada saat terjadinya penurunan muka air tanah akibat dari pemompaan ataupun sebaliknya pada saat kambuh (recovery) maka, pelampung harus dapat mengikuti laju perubahan muka air tersebut. Oleh karena itu harus dirancang perangkat elektronik yang dapat mengatur perubahan arah maupun kecepatan putaran motor secara otomatis.
Gambar 3.9
Skema Elektronika Speed Motor Controller
3.2.4. Micro Controller
Mikrokontroler adalah Central Processing Unit (CPU) yang disertai dengan processor, memori serta sarana input atau output dan dibuat dalam bentuk chip. Alat ini ditempatkan pada mekanik automatic water level untuk membaca setiap putaran pada rotary encoder kemudian mengirimkannya melalui kabel data ke Remote Terminal Unite (RTU).
Gambar 3.10
17 3.2.5. Remote Terminal Unite
Remote Terminal Unite (RTU) adalah perangkat elektronik yang terdiri dari 4 buah micro controller ( 3 unit micro controller automatic water level, 1 unit micro controller flow meter) dilengkapi dengan conector DB 9 dan USB Serial cable input.
Gambar 3.11 Remote Terminal Unit (RTU)
3.3. Rancangan Aplikasi Software AWLMS (Automatic Water Level Monitoring Sistem)
Untuk mendukung terciptanya otomatisasi sistim pengambilan data pumping test maka harus dirancang perangkat lunak (software) sistim monitoring dan perekaman data yang terintegrasi dari dua atau lebih mekanik otomatis level air dan waterflow meter serta dapat ditampilkan dalam bentuk visual baik grafik maupun database (tabulasi) seperti Gambar 3.12, 3.13, 3.14.
Gambar 3.12
18 Gambar 3.13
Gambar Tampilan Software Grafik
Gambar 3.14
19 3.4. Kalibrasi Peralatan
a. Mekanik Otomatis Level Air
Sebelum melakukan uji coba peralatan di lapangan perlu dilakukan tahap kalibrasi peralatan mekanik otomatis level air. Hal ini untuk mengetahui seberapa jauh tingkat sensitivitas, akurasi dan unjuk kerja peralatan tersebut terhadap kondisi aktual dilapangan. Untuk memudahkan kalibrasi serta menghasilkan tingkat keakurasiaan yang baik maka perlu dirancang alat bantu kalibrasi seperti terlihat pada (Gambar 3.15 ).
Peralatan yang akan dikalibrasi berjumlah 3 unit Mekanik otomatis level air ( A, B dan C) dengan cara melakukan pengukuran setiap perubahan jarak yang dioperasikan menggunakan alat bantu kalibrasi sebanyak 30 kali dengan pendekatan fungsi linear dari suatu nilai sumbu x terhadap nilai sumbu y.
Gambar 3.16
Mekanik Otomatis Water Level Gambar 3.15
20 Berdasarkan hasil kalibrasi diperoleh persamaan serta grafik seperti terlihat pada (Gambar 3.18, 3.19, 3.20).
Gambar 3.17
Grafik Mekanik Otomatis Level Air A (Enc-A)
Gambar 3.18
21 b. Water Flow Meter
Untuk mengkalibrasi water flow meter diperlukan beberapa peralatan pendukung seperti tangki air volume 250 s.d 500 liter, water pump, takaran air 5 liter, stop kran, water pas serta pipa PVC.
Kalibrasi dengan cara dilakukan pemompaan dari tangki air kemudian diukur setiap perubahan level air (volume) terhadap fungsi waktu sebanyak 30 kali. (Gambar 3.21)
Gambar 3.19
Grafik Mekanik Otomatis Level Air C (Enc-C)
Gambar 3.21
Waterflow Meter
Gambar 3.20
22 3.5. Uji Coba Skala Lab
Untuk melakukan uji coba skala lab perlu dipersiapkan atau dirancang terlebih dahulu peralatan simulasi yang diharapkan dapat memberikan hasil pengujian serta gambaran yang sesuai dengan kondisi saat pelaksanaan di lapangan, yaitu 3 buah replika sumur bor dan simulasi fluktuasi muka air.
Peralatan simulasi terbuat dari :
Replika sumur bor : pipa acrylik Φ2’ inc x 2 meter, Aluminium hollow, joint, hard nylon, neple, bangku tangga
Simulasi fluktuasi muka air : pompa air, slang 5/8, pipa PVC, stop kran, neples, tangki 100 lt,
Simulasi dilakukan dengan cara menempatkan ke tiga unit mekanik otomatis level air di atas bangku tangga dengan posisi handle pelampung tepat pada permukaan lubang tabung replika sumur bor. Untuk menciptakan simulasi muka air saat kambuh (recovery) dilakukan pemompaan air dari tangki ke dalam tabung replika melalui slang dan neple yang telah dipasang di bawah tabung. Sedangkan untuk simulasi saat pemompaan (pumping) dilakukan dengan cara mematikan pompa sehingga air akan kembali kedalam tangki dengan demikian akan terjadi penurunan muka air dalam tabung replika. Kecepatan rambat muka air/ fluktuasi dapat diatur melalui stop kran.
Replika Sumur Bor Seting peralatan Monitoring dan perekaman
Gambar 3.22 Uji Coba Simulasi AWLMS
23 3.6. Uji Coba Lapangan
Pelaksanaan uji coba peralatan Automatic Water Level Monitoring System (AWLMS) di lapangan diperlukan 1 (satu) lubang sumur produksi (production well) dan 2 (dua) lubang sumur pengamat (obsevation well). Prinsip kerjanya adalah untuk merekam data aktivitas pemompaan, antara lain; debit aliran air tanah pada sumur produksi dan fluktuasi level muka airtanah pada sumur pantau. Untuk kelancaran uji coba alat tersebut perlu persiapan dan instal peralatan baik perangkat keras maupun perangkat lunak (Tabel 3.1.).
NO SUMUR KEGIATAN
Level Muka Air Tanah
(meter)
BUTOM (meter)
1. 7
(Pantau)
Pengukuran awal MAT 9.7 56.3
Flushing I
Pengukuran MAT setelah flushing I 22.15 57.2 Flushing II
Pengukuran MAT setelah flushing II 17.50 57.2 Pemasangan pipa PVC 1.5 inch
Pemasangan alat ukur MAWL ‘C’ dan tenda pelindung
Pemasangan kabel data
2. 6
(Produksi)
Pengukuran awal MAT 36 57.3
Pemasangan pipa PVC 1.5 inch Pemasangan Waterflow Meter
Pemasangan alat ukur MAWL ‘A’ dan tenda pelindung
Pemasangan kabel data
3. 5
(Pantau)
Pengukuran awal MAT 18 47.3
Flushing I
Pengukuran MAT setelah flushing I 16 52
Pemasanagan pipa PVC 1.5 inch
Pemasangan alat ukur MAWL ‘B’ dan tenda pelindung
Pemasangan kabel data 4. Base camp
(Monitoring) - - Pemasangan tenda Pemasangan RTU
- Pemasangan monitor perekam - Pemasangan kabel data
Tabel 3.1.
24
Gambar 3.23
Peta Potensi Air Tanah Lampung Tengah
Gambar 3.24
Mekanisme Uji Coba AWLMS di Lapangan
25 Gambar 3.25
Uji Coba Lapangan Automatic Water Level Monitoring System (AWLMS)
Uji pemompaan dilakukan secara bertahap, dari hasil perekaman uji coba pemompaan (pumping test) dapat diketahui data debit aliran airtanah dan fluktuasi level muka airtanah seperti gambar
Pemasangan pompa submersible
Pemasangan ceesing pelampung
Penempatan mekanik otomatis water level
ter level
Monitoring
26 Gambar 3.26
27 Gambar 3.27
28 Gambar 3.28
29 Gambar 3.29
30 IV. METODOLOGI
Untuk mendukung dan mendapatkan hasil yang maksimal dalam kegiatan rancang bangun alat otomatisasi sistem pengambilan data pumping test, perlu dilakukan kajian instrumen peralatan, kajian teoritis serta beberapa tahapan kegiatan yang menitik beratkan pada sistem dan unjuk kerja alat sehingga dapat membaca dan merekam secara otomatis kondisi debit aliran air (Q) dan level muka air tanah (WL) pada sumur produksi (production well) dan level muka air tanah (WL) pada sumur pantau (observation well) saat dilakukan uji pemompaan. (Lihat Gambar 4.1).
Gambar 4.1.
31 Gambar 4.2
32
BAB VPEMBAHASAN
5.1. Sinkronisasi Sistem
Sistem pemantauan dan perekaman debit aliran airtanah dan level muka airtanah saat aktivitas uji pemompaan dilakukan pada sumur produksi (production well). Salah satu tujuan uji pemompaan ini adalah mencari debit aliran airtanah yang optimal, dimana terhadap adanya sinkronisasi antara besarnya debit aliran yang diambil dengan aliran airtanah yang masuk kedalam sumur melalui lapisan-lapisan akuifer dan saringan (screen) yang mempunyai fungsi linier.
Sinkronisasi pengukuran debit aliran fluktuasi level muka air dapat dilakukan dengan uji coba pemompaan (pumping test), yaitu dengan melakukan pengukuran yang bekerja secara otomatis dengan pendekatan simulasi terhadap sinkronisasi debit aliran dan level muka air.
Berdasarkan hasil pemantauan dan perekaman uji coba di lapangan saat aktivitas pemompaan air tanah dapat diketahui bahwa level muka air tanah pada sumur produksi dan sumur pantau ternyata tidak saling memberikan respon yang signifikan artinya lapisan akuifer yang ada dapat dikatagorikan mempunyai sistem akuifer tidak saling berhubungan. Dengan demikian unjuk kerja peralatan otomatisasi pengambilan data pumping test mulai dari mekanik otomatis water level baik pada sumur produksi dan sumur pantau serta sistem pemantauan dan perekaman datanya dapat berjalan dengan baik sesuai dengan rencana.