5.1. Gambaran Umum Sistem Peringatan Dini Banjir Kali Garang Berbasis SMS dan Web
Sistem peringatan dini banjir Kali Garang berbasis SMS dan Web adalah suatu peralatan yang akan mendeteksi terjadinya banjir Kali Garang dengan cara mengukur curah hujan yang dipasang di Gunungpati dan tinggi muka air yang dipasang di Bendung Simongan yang mana data curah hujan dan tinggi muka air dikirim via SMS ke sebuah server komputer yang ditempatkan di kantor Subdin Pengairan Kota Semarang yang berfungsi untuk mengolah data, menyimpan dan memprediksi terjadinya banjir serta mengirim informasi status Kali Garang ke petugas/instansi terkait/wakil masyarakat. Secara umum peralatan sistem peringatan dini banjir ini terdiri dari beberapa peralatan antara lain:
1. Peralatan telemetri tinggi muka air. 2. Peralatan telemetri curah hujan.
3. Peralatan komputer server yang dilengkapi dengan modem GSM. 4. Software telemetri dan prediksi banjir.
5. Software Sistem peringatan dini banjir berbasis SMS dan Web.
Secara umum gambar sistem peringatan dini banjir Kali Garang Semarang dapat dilihat seperti Gambar 32.
Peralatan telemetri curah hujan berfungsi untuk mengukur besarnya curah hujan di hulu Kali Garang/ditempatkan di Kecamatan Gunungpati dan dikirim ke server komputer yang ada di Kantor Subdin PU Pengairan Kota Semarang dengan menggunakan SMS. Data ini sebagai masukan untuk memprediksi besarnya tinggi muka air di Bendung Simongan untuk 2 jam ke depan. Sedangkan peralatan telemetri tinggi muka air berfungsi untuk mengukur ketinggian air Kali Garang di Bendung Simongan.
Server komputer berfungsi untuk menyimpan, mengolah data curah hujan dan tinggi muka air yang selanjutnya akan dilakukan prediksi tinggi muka air dengan menggunakan model Jaringan Syaraf Tiruan. Komputer server juga berfungsi sebagai Web Server untuk menampilkan status Kali Garang dan data tinggi muka air serta curah hujan secara on line dengan fasilitas internet.
Gambar 32 Sistem peringatan dini banjir Kali Garang berbasis SMS dan Web. L U R A H C A M A T W A L IK O T A R T /R W G S M N e tw o rk A W A S S IA G A W A S P A D A A W A S S IA G A A W A S P U S A T P E N E R IM A (S E R V E R ) M o d e m G S M S e rve r G S M N e tw o rk IN T E R N E T M o d e m G S M M ik ro k o n tro ler A V R A T -M e g a 3 2 K e y P a d 4 x 4 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 O K M e n u B a c k C R T C (R e al T im e C lo ck ) D S 1 3 0 2 765 1 2 1 1 10 8 4 2 1 9 3 L C D R S -2 32 S e n so r C u ra h H u ja n A G E N T T E L E M E T R I C U R A H H U J A N S e n s o r T in g g i M u k a A ir M o d em G S M M ik ro k o n tro le r A V R A T -M e g a 3 2 K e y P a d 4 x 4 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 O K M e n u B a c k C R T C (R e al T im e C lo c k ) D S 1 30 2 765 1 2 1 1 1 0 8 4 2 1 9 3 L C D R S -2 3 2 A G E N T T E L E M E T R I T IN G G I M U K A A IR A W A S S IA G A W A S P A D A
Selain itu server komputer juga berfungsi sebagai sistem peringatan dini banjir dengan SMS untuk mengirim status ketinggian muka air Kali Garang (waspada, siaga atau awas) ke instansi terkait dan masyarakat dengan SMS.
5.2. Perancangan Disain Sub Sistem Telemetri Tinggi Muka Air dan Curah Hujan Kali Garang Berbasis SMS
Sebagai bagian penting dari Sistem Peringatan Dini Banjir adalah perangkat Telemetri Tinggi Muka Air dan Curah Hujan. Peralatan ini harus memiliki spesifikasi dan fitur yang cukup andal dalam menangani berbagai kemungkinan yang terjadi di lapangan. Termasuk juga di dalamnya adalah kemampuan kendali jarak jauh, penanganan format data, filtering, serta sistem resetnya baik secara manual maupun secara automatis.
Berikut adalah perancangan mengenai spesifikasi dan kemampuan dari
Agent Telemetri Tinggi Muka Air (Agent TMA) dan Agent Telemetri Curah Hujan (AgentCH) sbb:
1. Mendeteksi keberadaan dan status modem GSM saatbooting. 2. Sistem reset jarak jauh dan otomatis.
3. Operasi jarak jauh: tanggal, jam, interval pengiriman, kalibrasi data, pusat penerima(server), permintaan data yang tersedia.
4. Timerlampu LCD, untuk menghemat daya.
5. Operasi manual dengan Keypad: Setting tanggal, jam, kalibrasi data, pengiriman data ke Server, No Server, level signalModem GSM.
6. Tampilan waktu, data dan status operasi.
7. Pencuplikan data dengan Intervel 5 menit, disimpan di SRAM, dengan default intervalwaktu pengiriman 60 menit.
5.2.1 Blok Diagram Sistem Keseluruhan Telemetri Tinggi Muka Air dan Curah Hujan
Sistem Telemetri Tinggi Muka Air dan Curah Hujan, ditinjau dari perangkat keras terdiri dari dua bagian. yaitu:
1. AgentTelemetri Tinggi Muka Air atau Curah Hujan. 2. Pusat Penerima (Server).
Bagian – bagian di atas, dapat digambarkan seperti pada Gambar 33 seperti di bawah ini.
Gambar 33 Blok diagram sistem telemetri tinggi muka air dan curah hujan.
Bagian pertama adalah agent telemetri tinggi muka air atau curah hujan yang berfungsi mengirimkan data hasil pencuplikan data curah hujan atau tinggi muka air selama interval waktu tertentu ke bagian kedua yaitu sebuah pusat penerima (server). Pada bagian pusat penerima, terdapat program komputer yang dapat membaca pesan SMS dan mengolahnya menjadi data tinggi muka air atau curah hujan, disesuaikan dengan waktu pencuplikannya.
Agent telemetri tinggi muka air dan curah hujan, terdiri dari beberapa komponen sebagai berikut:
1. Rotari Encoder tipe Incremental berfungsi sebagai sensor tinggi muka air; Sedangkan untuk curah hujan komponen reed switch digunakan sebagai penggunaan sensor curah hujan.
2. Modul LCD M1632 berfungsi menampilkan waktu, data pengukuran dan statusagent.
3. Mikrokontroler AVR AT-Mega32 berfungsi mengatur kinerja sistem dalam manajemen data dan pengirimannya.
4. Modem GSM merupakan perangkat dengan kemampuan akses jaringan GSM. Padaagentsebagai pengirim data SMS.
5. Key Pad 4x4 berfungsi sebagai unit masukan untuk keperluan setting secara manual di tempat.
6. RTC (Real Time Clock) berfungsi sebagai sumber waktu akurat.
PUSAT PENERIMA (SERVER) Modem GSM Server GSM Network Modem GSM Mikrokontroler AVR AT-Mega32 KeyPad 4x4 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 O K M en u B ac k C RTC (Real Time Clock)
DS1302 765 12 11 10 8 4 2 1 9 3 LCD RS-232 Sensor Curah Hujan AGENT TELEMETRI CURAH HUJAN Sensor Tinggi Muka Air Modem GSM Mikrokontroler AVR AT-Mega32 KeyPad 4x4 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 O K M en u Ba ck C RTC (Real Time Clock)
DS1302 765 12 11 10 8 4 2 1 9 3 LCD RS-232 AGENT TELEMETRI TINGGI MUKA AIR
7. Konverter RS-232 sebagai penyesuai level tegangan antara mikrokontroler dengan Modem GSM.
5.2.2 Perangkat Keras Tinggi Muka Air dan Curah Hujan
Perangkat keras/hardware pada Agent Telemetri Tinggi Muka Air dan Curah Hujan ini terbagi menjadi 3 bagian yakni:
1. Sensor Tinggi muka air yang terdiri atas: Pelampung dan Pemberat, Piringan Penghubung, dan Rotari enkoder tipe Incremental; sedangkan sensor curah hujan terdiri daricasingdaristainless steeldansensor reed.
2. Sistem Minimum AVR AT-Mega32. Terdiri atas: Mikrokontroler AVR AT-Mega 32, RTC DS1303, konverter RS 232, LCD M1632, Keypad 4x4.
3. Modem GSMWavecom.
A. Perangkat Sensor Tinggi Muka Air dan Curah Hujan
Sensor tinggi muka air dapat digambarkan sebagai berikut:
Keterangan : 1. Sensor 2. Air 3. Pipa 4. Pemberat 5. Pelampung
Gambar 34 Sensor tinggi muka air.
Gambar di atas adalah sensor tinggi muka air. Bagian depan adalah sebuah piringan yang terbuat dari bahan acrylicdengan keliling 25 cm. Piringan ini dihubungkan dengan batang enkoder. Piringan dengan encoder adalah satu poros. Apabila piringan telah menempuh satu kali putaran, maka enkoder juga telah menempuh satu putaran. Sedangkan enkoder yang digunakan adalah enkoder tipe incremental dengan resolusi 100 P/R (100 Pulse/Rotation). Jadi, saat piringan telah menempuh jarak putar sejauh 25 cm, maka enkoder akan menghasilkan pulsa sebanyak 100 buah pulsa.
2 3 5 TAMPAK SAMPING 1 4 2 1 5 TAMPAK DEPAN
Agar dapat berfungsi sebagai sensor tinggi muka air, perangkat sensor ini harus dihubungkan dengan pelampung. Pelampung terbuat dari bahan plastik ringan yang di dalamnya diisi dengan air. Tujuannya adalah supaya pelampung dapat mengapung pada permukaan air. Sehingga dapat mengikuti kenaikan dan penurunan permukaan air.
Pelampung dihubungkan pada piringan sensor menggunakan seutas tali nylon dengan salah satu ujungnya dikaitkan dengan sebuah pemberat. Tujuan dari pemberian pemberat ini adalah, supaya tidak terjadi slip dan tali tersebut dapat terkopel dengan kuat pada piringan sensor. Sehingga apabila pelampung mengalami kenaikan atau penurunan, piringan sensor akan ikut berputar sejauh kenaikan atau penurunan tersebut.
Untuk sensor curah hujan, terdiri dari casing dan tipping serta sensor reed. Pembuatan sensor curah hujan dimulai dengan membentuk peralatan penakar hujan menjadi bentuk yang kita inginkan sesuai dengan fungsinya. Seperti terlihat pada Gambar 35. Selanjutnya perancangan sistem tipping bucket yang akan digunakan untuk menakar skala air hujan yang diinginkan. Untuk skala penakaran dengan ukuran tertentu maka diperlukan bejana penakar yang tertentu pula.
Bahan yang digunakan untuk selubung luar berupa plat stainles steel
berdiameter 160 mm dan tinggi 400 mm dengan ketebalan 2 mm. Selubung luar juga bermanfaat sebagai penampung dan penahan air hujan selain melindungi kinerja dari bejana penakar yang terdapat di dalamnya.
Bagian atas dari selubung ini di buat segitiga atau tajam dengan kemiringan ±50o, agar air hujan yang masuk ke dalam penakar hanya yang benar-benar berasal dari radius cakupan penakar itu saja.
Gambar 35 Penakar hujan jenistipping bucket.
CorongPenakar
Corong pada penakar hujan berfungsi sebagai pengumpul air hujan untuk disalurkan. Corong ini diatur dengan kemiringan. Kemiringan corong ini sangat penting di perhitungkan karena memiliki peranan penting untuk mengurangi kesalahan.
Perancangan bejana penakar ini sangat memerlukan ketelitian dalam pengaturan posisi alat ukur terhadap sensor reed switch-nya. Gambar 36 di bawah ini menunjukkan posisi sensorreed switchterhadap magnet.
Gambar 36 Posisireed switchterhadap magnet.
B. Sistem Minimum Mikrokontroler Tinggi Muka Air dan Curah Hujan
Pada sistem telemetri tinggi muka air dan curah hujan, sistem minimum mikrokontroler memegang peranan penting. Sebagai rangkaian sentral yang mengatur kinerja sistem, bagian ini didesain untuk mampu mengakomodasi dan menangani setiap kejadian yang mungkin terjadi. Baik dalam pengelolaan dan menajemen data, waktu pengiriman hingga penanganan terhadap setiap kegagalan proses.
Secara garis besar, rangkaian inti dari sistem minimum ini adalah sebuah
chip mikrokontroler AT-Mega 32 lengkap dengan rangkaian pembangkit pulsa/oscilator. Selanjutnya, rangkaian sistem minimum ini memerlukan komponen–komponen pendukung agar dapat berfungsi seperti spesifikasi Agent
Telemetri Tinggi Muka Air yang telah ditentukan. Penambahan komponen seperti: RTC, konverter level RS-232, keypad dan LCD dilakukan guna melengkapi sistem agar dapat berfungsi sesuai dengan kebutuhan. Berikut adalah skematik lengkap dari sistem minimum tinggi muka air (Gambar 37) dan curah hujan (Gambar 38).
ATMega-32 VCC GND RST C1 100uF 100nFC2 VCC RST C1 100uF 10K X1 11.095200 C3 30pF XTal1 XTal2 C4 30pF TX RX RS-232 TX RX TX MODEM RX MODEM PORT B KEYPAD 4X4 7 8 9 Menu 4 5 6 1 2 3 OK 0 C Back Baris Kolom PB.0 PB.1 PB.2 PB.3 PB.4 PB.5 PB.6 PB.7 PC.0 PC.1 PC.2 PC.3 PC.4 PC.5 PC.6 PC.7 L C D R S R /W EN D4 D5 D6 D7 INT0 Sensor Curah Hujan V E E VCC VR 10K VCC GND
System Telemetri Curah Hujan
Gambar 38 Skematik lengkap sistem telemetri curah hujan dan tinggi muka air
C. Modem GSM Wavecom
Modem GSM Wavecom berfungsi sebagai bagian pengirim data. Modem GSM ini digunakan karena dapat diakses menggunakan komunikasi data serial dengan baudrate yang dapat disesuaikan mulai dari 9600 sampai dengan 115.200. Selain itu, modem GSM ini menggunakan catu daya DC 12 V dan tidak memerlukan tombol ON untuk mengaktifkannya, sehingga sangat cocok untuk digunakan pada sistem yang berjalan secara terus menerus. Berikut adalah gambar dari modem GSMwavecom.
Gambar 39 Modem GSM Wavecom.
Spesifikasi modem GSMWavecomadalah sebagai berikut:
Dual Band GSM/GPRS 900/1800 MHz.
GSM/GPRS (cl. 10) Data, SMS,Voicedan Fax.
Open AT menanamkan program langsung pada modem.
Keluaran daya maksimum 2W untuk GSM 900/ 1W untuk GSM 1800.
Masukan tegangan 5,5 volt s/d 32 volt.
AntarmukaSIMCard3volt.
Bobot: 80 gram
Suhu operasi : -25OC s/d 70OC.
GSM Modem ini, menggunakan ATCommand standar, sebagai
protokolnya yaitu Standad ETSI GSM 07.07.
5.2.3 Perangkat Lunak Sistem Telemetri Tinggi Muka Air dan Curah Hujan
Mikrokontroler tidak akan dapat bekerja tanpa adanyasoftware/perangkat lunak di dalamnya. Software ini sering disebut sebagai firmware. Yakni suatu urutan perintah/instruksi yang harus dikerjakan oleh CPU (Central Processing Unit), baik itu perhitungan aritmatika, manajemen memory, maupun akses input/output.
Mikrokontroler keluarga AVR, secara hardware di desain untuk mengakomodasi bahasa tingkat menengah yaitu bahasa C. Oleh karena itu,
programer akan sangat dimudahkan dalam pembangunan maupun
pengembangan firmware yang hendak ditanamkan ke dalam sistem (Budiarto, 2005).
Selain hal di atas, CodeVision AVR telah menyediakan fungsi-fungsi dan prosedur siap pakai, yang terdokumentasi dalam library yang tersedia. Sehingga, akses terhadap suatu periferal spesifik (contoh: LCD, RTC DS1302) sangat mudah dilakukan. Cukup dengan menggunakan fungsi–fungsi yang telah tersedia. Diagram alir perancangan perangkat lunak sistem telemetri dalam mikrokontroler ini dapat dilihat pada Gambar 40.
Sistem telemetri ini, dirancang untuk mengirimkan paket data curah hujan dan tinggi muka air sesuai dengan Interval waktu pengiriman. Sebagai contoh, untuk pengiriman dengan interval waktu 60 menit, maka dalam paket data terdapat 12 data dengan interval waktu cuplik 5 menit.
Gambar 40 Diagram alir sistem telemetri curah hujan dan tinggi muka air dengan SMS
.Sedangkan dalam paket data SMS, terdapat beberapa header dan data dengan format sebagai berikut:
<Agent>,<Jam>,<Tanggal>,<nData>,<data[i]>,<TKirim>
<Agent> : Merupakan unit identifier yang berfungsi untuk mendefinisikan jenis agent. Untuk sistem telemetri tinggi permukaan air ini identifier yg digunakan berupa string “LevelAir”.
<Jam> : Merupakan header Jam saat data dikirimkan sesuai dengan interval waktu kirim.
<nData> : Jumlah data yang dikirimkan, sesuai dengan interval waktu pengiriman.
<data[i]> : Merupakan deretan data dengan i mulai dari 1 sampai dengan <nData>. nData merupakan jumlah data maksimal dalam dapat dihitung.
<TKirim> : merupakan interval waktu pengiriman dengan nilai minimal 10menit s/d 120 menit.
Sebagai contoh, untuk data tinggi muka air pada tanggal 16 juni 2007, pada pukul 07.00 dengan interval waktu pengiriman 60 menit, dengan data adalah sebagai berikut: 100,122,140,150,145,150,160,165,160,165,162,170 adalah sebagai berikut:
LevelAir,070000,160607,12,100,122,140,150,145,150,160,165,160,165,162,170.60
Sedangkan untuk curah hujan mempunyai format data yang sama bentuknya dengan perbedaan padaheader awal yaitucurah hujan
CurahHujan,070000,160607,12,0, 0, 0, 0, 5, 0, 0,1,1, 0,6, 1.60
Format data ini diperlukan agar pada sisi penerima di server komputer dapat mengolah kembali data hasil pencuplikan yang dilakukan oleh agent
telemetri sesuai dengan waktu cupliknya. Oleh karena pada header sms telah terdapat nomer pengirim, maka tidak disertakan Id/penanda nomer agent. Di sisi penerima akan membedakan agent level air berdasarkan no pengirim apabila terdapat lebih dari satu buah agent telemetri tinggi muka air atau curah hujan. Hal ini dilakukan untuk penghematan karakter sms.
Jam
Interval Waktu pengiriman Data tinggi air
Tanggal Jumlah Data
Jam
Interval Waktu pengiriman Tanggal JumlahData
Data curah hujan
5.3. Perancancangan Perangkat Lunak Telemetri dan Sistem Informasi Banjir
Perangkat lunak telemetri curah hujan dan tinggi muka air berfungsi untuk menerima data, mengolah dan menyimpan data curah hujan dan tinggi muka air yang diterima dari lapangan. Selain itu perangkat lunak telemetri juga berfungsi sebagai sistem informasi banjir berbasis SMS dimana jika terjadi tinggi muka air yang melebihi klasifikasi siaga/waspada/awas maka akan mengirim SMS lewat HP ke personil yang telah diseting di komputer. Diagram alir perangkat lunak sistem telemetri ada pada gambar di bawah ini.
Gambar 41 Diagram alir perangkat lunak telemetri
5.4. Perancangan Sub Sistem Prediksi Banjir Kali Garang dengan Jaringan Syaraf Tiruan
Perangkat lunak prediksi banjir yang dibuat ini bertujuan untuk memprediksi tinggi permukaan air yang akan datang berdasarkan data curah hujan dan data tinggi permukaan air sebelumnya dengan menggunakan metode Jaringan Syaraf Tiruan. Dalam perancangan perangkat lunak prediksi banjir ini, terdapat 3 prosedur yang harus dilakukan. Pertama adalah prosedur pelatihan yaitu prosedur yang digunakan untuk melatih suatu data yang telah disediakan,
dalam hal ini data curah hujan dan data tinggi permukaan air selama 3 bulan sehingga didapatkan bobot-bobot JST-nya. Kedua adalah prosedur pengujian yaitu prosedur yang digunakan untuk menguji sejauh mana nilai bobot yang digunakan dapat memprediki dengan baik, baik dengan menggunakan data yang sudah dilatih maupun dengan data yang belum dilatih. Ketiga adalah prosedur prediksi yaitu prosedur yang digunakan untuk meramalkan tinggi permukaan air satu jam kemudian dengan menggunakan bobot-bobot yang telah disimpan sebelumnya. Diagram alir perancangan prediksi tinggi muka air dengan Jaringan Syaraf Tiruan dapat dilihat pada Gambar 42.
Gambar 42 Diagram alir perancangan Jaringan Syaraf Tiruan.
5.4.1. Ukuran Jaringan (Network Size)
Dalam merancang ukuran jaringan yang diperlukan terdapat bebarapa hal yang harus ditentukan, diantaranya jumlah simpul pada lapis masukan, jumlah
lapis tersembunyi, jumlah simpul lapis tersembunyi dan jumlah simpul pada lapis keluaran.
Jaringan Syaraf Tiruan perambatan-balik adalah suatu sistem yang tersusun dari beberapa unit proses berupa proses pada lapisan masukan dan lapisan keluaran serta lapisan tersembunyi yang terdapat di antaranya. Lapisan tersembunyi ini dapat berupa satu lapis.
Hal utama dalam merancang suatu Jaringan Syaraf Tiruan perambatan-balik adalah penentuan jumlah lapis dan jumlah simpul pada lapis tersembunyi, umumnya satu lapisan tersembunyi adalah cukup (Siang, 2004). Tidak ada cara yang pasti untuk menentukan jumlah simpul lapis tersembunyi, kecuali dengan melakukan percobaan-percobaan pelatihan. Patokan yang dipakai adalah jumlah
epoch dan kecepatan dalam melakukan pelatihan serta sistem mampu mengenali kembali data-data yang telah dipelajarinya secara akurat. Dalam perancangan ini disediakan pilihan jumlah neuron dengan pilihan jumlah neuron dengan jumlah maksimal adalah 50 neuron. Diagram sistem dan JST perambatan-balik yang dirancang dalam Desertasi ini dapat dilihat pada Gambar 43.
Gambar 43 Arsitektur JST perambatan-balik peramalan tinggi permukaan air dengan 1 lapis tersembunyi dengan jumlah neuron tersembunyi maksimum 50.
5.4.2. Parameter Laju Pembelajaran (α)
Dalam standar Backpropagation (perambatan balik), laju pembelajaran merupakan suatu konstanta yang dipakai dalam seluruh iterasi pada Jaringan Syaraf Tiruan. Nilai laju pembelajaran (learning rate) yang terlalu kecil mengakibatkan jaringan syaraf terlalu lambat dalam proses pelatihan tetapi bila terlalu besar mengakibatkan hasil divergen atau melewati nilai target yang diinginkan. Semakin besar nilaiαsemakin cepat pula proses pelatihan, tetapi jika
α telalu besar maka algoritma menjadi tidak stabil dan mencapai titik minimum lokal. Nilai parameter laju belajar yang umum digunakan adalah 0 sampai 1.
5.4.3. Parameter Momentum (μ)
Dengan menggunakan perambatan-balik standar maka pelatihan akan memakan banyak waktu, hal ini bisa diperbaiki dengan menambah parameter momentum sehingga pelatihan akan berjalan lebih cepat. Tidak ada perumusan untuk mendapatkan nilai parameter momentum yang sesuai untuk suatu Jaringan Syaraf Tiruan. Semakin besar nilai parameter momentum menjadikan jaringan syaraf semakin cepat konvergen. Sebagai pendekatan umum jaringan syaraf, nilai parameter momentum (μ) biasanya berkisar antara 0 sampai 1. Nilai parameter momentum yang terlalu besar dapat mengakibatkan hasil iterasi tidak mencapai nilai minimal yang diinginkan karena sebenarnya parameter momentum adalah kemiringan garis pada prosesstep decentiterasi.
5.4.4. Perancangan Senarai Program Jaringan Syaraf Tiruan
Dalam Disertasi ini semua Senarai program dibuat menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi versi 7.0. Secara garis besar Senarai program dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian utama, yaitu bagian pertama adalah prosedur pelatihan yang meliputi: prosedur umpan-maju dan prosedur perambatan-balik. Bagian kedua adalah prosedur pengujian, sedangkan bagian ketiga adalah prosedur peramalan/prediksi.
A. Prosedur Pelatihan
Prosedur pelatihan (training) pada JST perambatan-balik pada prinsipnya adalah proses pencarian nilai keluaran mendekati nilai target keluaran yang telah ditentukan. Dalam proses ini dihitung nilai selisih keluaran jaringan dengan target keluarannya sehingga didapatkan nilai galat. Nilai galat ini selanjutnya dirambat-balikkan ke lapis tersembunyi untuk perhitungan galat lapis tersembunyi. Hasil proses selanjutnya sebagai dasar perbaikan nilai bobot-bobot lapis tersembunyi maupun bobot lapis masukan.
Prosedur pelatihan meliputi 3 tahapan, yaitu prosedur umpan-maju, prosedur penghitungan galat, dan prosedur perbaikan bobot. Bobot-bobot hasil perbaikan nantinya disimpan sebagai memori jaringan yang dapat dipanggil
kembali atau dibaca dalam proses pengenalan pola saat diaplikasikan. Diagram alir prosedur pelatihan dapat dilihat dari Gambar 45.
Gambar 45 Prosedur pelatihan Jaringan Syaraf Tiruan.
B. Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian pada prinsipnya adalah proses pengujian nilai bobot yaitu diuji sejauh mana nilai bobot yang digunakan dapat memprediksikan dengan baik, baik dengan menggunakan data yang sudah dilatih maupun dengan data yang belum dilatih. Nilai-nilai bobot yang baik adalah yang menghasilkan kesalahan yang kecil antara nilai target dan nilai hasil prediksi. Prosedur pengujian hanya melibatkan proses umpan-maju saja. Proses pengujian yang dilakukan meliputi pengambilan data untuk pengujian, pengambilan bobot yang akan diuji, dan proses pengujian itu sendiri.
C. Prosedur Prediksi
Bagian prediksi adalah bagian tempat program siap digunakan. Setelah proses pelatihan selesai maka jaringan syaraf harus mampu mengenali pola atau rangkaian data yang dimasukkan padanya sehingga dapat meramalkan kondisi yang akan datang. Prosedur peramalan hanya melibatkan proses umpan-maju saja.
5.5 Perancangan Sub Sistem Informasi Banjir Kali Garang Berbasis SMS dan Web
Sub sistem informasi banjir Kali Garang terdiri dari sistem informasi dengan menggunakan SMS dan sistem informasi dengan menggunakan Web. Semua sistem informasi dikendalikan oleh sebuah server komputer yang berfungsi untuk mengolah data telemetri curah hujan dan tinggi muka air. Komputer akan mengolah data tinggi muka air yang diterima. Jika data tinggi muka air yang diterima melebihi batas range siaga/waspada dan awas maka akan melakukan pengiriman SMS ke petugas/ instansi terkait dengan sesuai dengan tingkat kepentingannya. Misal Walikota Semarang akan menerima SMS sistem informasi banjir jika kondisi Kali Garang dalam status awas. Untuk level petugas banjir akan menerima SMS sistem informasi banjir jika kondisi Kali Garang dalam status waspada/siaga/awas. Gambar di bawah menunjukkan sistem informasi banjir Kali Garang berbasis SMS dan Web.
Gambar 46 Sub sistem informasi banjir Kali Garang berbasis SMS dan Web.
Untuk sistem informasi banjir dengan Web, data yang ditampilkan adalah data curah hujan dan tinggi muka air. Data tersebut akan berubah ubah sesuai dengan data yang diterima di server komputer. Data ini akan berubah ubah di web site secara otomatis jika data di server komputer juga berubah. Sehingga komputer server berfungsi pula sebagai fungsiWeb Server.
LU R AH CA M AT W ALIK OTA RT /R W G SM Network A W AS SIA GA W AS PA DA A W AS SIA GA A W AS PU SAT PEN ER IM A (SERVER ) Modem G SM Server IN TERNET A W AS S IA G A W A SPA DA
5.6 Pemasangan Sistem Peringatan Dini Banjir Kali Garang Berbasis SMS dan Web
Peralatan telemetri curah hujan dan tinggi muka air telah dilakukan pemasangan pada bulan maret 2006 hingga saat ini telah berjalan dengan baik. Pada saat pemasangan pertama hingga sekarang peralatan telemetri tersebut mengalami perubahan perubahan antara lain dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13 Item-item perubahan dalam pemasangan peralatan telemetri
NO BULAN ITEM PERUBAHAN ALASAN PERUBAHAN
1 Juli 2007 Perubahan Hardware sistem kontroler dari Mikrokontroler AT 89S51 ke Atmega 32
Agar lebih mudah pembuatan software di mikrokontroler untuk ke depannya 2 September 2007 Perubahan konstruksi Sensor
Curah Hujan
Sering macet pergerakan tippingnya
3 Oktober 20007 Perubahan dari penggunaan HP ke Modem
Penggunaaan HP kurang stabil, sering batere habis. 4 Desember 2007 Penambahan fasilitas perangkat
lunak telemetri
Adanya fasilitas pengolahan data curah hujan dan TMA 5 Januari 2008 Penambahan fasilitas perangkat
lunak sistem peringatan dini
Adanya penambahan fasilitas mengirim data jika ada yang meminta data
5.6.1 Pemasangan Peralatan Telemetri Curah Hujan di Gunungpati
Peralatan telemetri curah hujan yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya curah hujan di hulu DAS Garang maka dalam penelitian ini kita lakukan pemasangan peralatan curah hujan di Kecamatan Gunungpati dengan lokasi 07005’ 10.7” LS, 110022’ 3.12” BT dengan elevasi 294 meter. Pemilihan lokasi ini berdasarkan antara lain:
1. Faktor fasilitas infrastruktur dan keamanan dimana pada lokasi stasiun curah hujan ini memiliki fasilitas listrik dan faktor keamanan yang memenuhi syarat karena adanya penjagaan secara 24 jam oleh petugas pamong praja.
2. Dengan adanya satu stasiun curah hujan yang dipasang di DAS Garang, maka pemasangan alat pengukur curah hujan di Gunungpati yang terletak di tengah-tengah DAS Garang diharapkan memperbaiki keterwakilan data curah hujan yang ada di DAS Garang. Gambar 47 memperlihatkan foto foto peralatan telemetri curah hujan yang dipasang di Gunungpati.
Gambar 47 Foto peralatan telemetri curah hujan di Gunungpati.
5.6.2 Pemasangan Peralatan Telemetri Tinggi Muka Air di Bendung Simongan
Peralatan telemetri tinggi muka air yang berfungsi untuk mengukur tinggi muka air sungai diletakkan di Bendung Simongan yaitu terletak di hilir Kali Garang pada posisi 06050’ LS, 110023’ BT, dengan jarak kurang lebih 5 km dari muara Kali Garang. Pemilihan lokasi pemasangan peralatan telemetri tinggi muka air di Bendung Simongan didasarkan pada beberapa alasan sbb:
1. Faktor fasilitas infrastruktur pada lokasi stasiun tinggi muka air ini memiliki fasilitas listrik dan pos untuk meletakkan peralatan agent serta faktor keamanan yang memenuhi syarat yaitu terdapat ruang pos jaga.
2. Pemasangan pengukuran tinggi muka air di Bendung Simongan sangat mudah karena adanya dinding bendung untuk pemasangan sensor tinggi muka air dengan menggunakan sensor pelampung diletakkan di dalam pipa yang menempel dinding bendung, sehingga tidak memerlukan konstruksi yang khusus seperti pemasangan AWLR pada umumnya.
Gambar 48 memperlihatkan foto foto pada saat pemasangan peralatan tinggi muka air di Bendung Simongan.
c. Lokasi Bendung Simongan d. Ruang telemetri
Gambar 48 Foto – foto peralatan telemetri tinggi muka air yang dipasang di Bendung Simongan.
5.6.3 Pemasangan Sistem Informasi Banjir Kali Garang Berbasis SMS dan Web
Peralatan sistem informasi banjir Kali Garang terdiri dari pemasangan komputer server serta peralatan pendukung seperti Modem GSM serta perangkat jaringan internetnya. Komputer server diletakkan di ruang server sistem peringatan dini banjir di Subdin PU Pengairan. Ruang server komputer dilengkapi dengan AC dan selalu tertutup dan terkunci jika tidak ada operator. Hanya orang orang tertentu yang dapat memasuki ruang server komputer tersebut. Selain itu server komputer juga dilengkapi pula password sehingga tidak sembarang orang dapat mengoperasikan server komputer. Server komputer juga harus disetting dalam kondisi dapat menyala otomatis jika kondisi listrik berubah dari padam. Pensetingan dilakukan pada bios komputer dipilih dengan statuspower failure actifve on.
Untuk pemasangan jaringan, server komputer informasi banjir akan terkoneksi dengan web server yang ada di Pemkot Semarang. Sistem koneksi jaringan menggunakan Hub yang ada di Subdin PU Pengairan. Hub berfungsi untuk menghubungkan beberapa komputer web server Pemerintah Kota Semarang . Untuk web server sistem informasi banjir menggunakan IP Private
kelas C sehingga perlu dilakukan routing agarweb serversistem informasi banjir dapat diakses dari luar.
