Proceeding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/2010
1
SISTEM MONITORING HIDROLOGI REAL TIME DENGAN
MENGGUNAKAN WIRELESS DATA LOGGER UNTUK
PENGENDALIAN PINTU AIR PADA DAERAH RAWAN BANJIR
Aan Nurochman Jurusan Teknik Elektro,
Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya E-mail: aan.nurochman@gmail.com
Banjir adalah bencana alam yang dampaknya sangat merugikan kehidupan manusia. Bencana ini setiap tahunnya sering membuat kelompok masyarakat yang tinggal di daerah aliran sungai merasa tidak tenang. Selama ini pengukuran untuk mendapatkan data terkini mengenai kondisi sungai dilakukan secara manual, yaitu dengan cara mengukur dan mencatat secara langsung ketinggian air dan data curah hujan, Sehingga data yang didapat hanya pada saat dilakukan pengukuran. Oleh karena itu dibutuhkan suatu sistem monitoring hidrologi yang mampu memonitor dan mengolah data yang ada secara real time.
Teknik yang digunakan yaitu mengolah parameter-parameter yang bisa mempengaruhi peningkatan debit air sungai yaitu ketinggian air dan curah hujan di hulu sungai. Data yang diperoleh disimpan ke sistem data logger, kemudian dikirim lagi secara wireless dengan menggunakan gelombang radio ke komputer data kolektor sehingga didapatkan hasil monitoring berupa kondisi terkini pada catchment area (daerah pantau) tertentu. Setelah itu dari komputer data kolektor, data dikirim ke komputer data server yang kemudian diolah bersama data dari daerah pantau lainnya. Jika hasil monitoring menunjukkan kondisi yang memungkinkan terjadinya banjir maka ada sebuah sistem alert berupa sirine dan respon kontrol untuk buka-tutup pada pintu-pintu air.Dengan sistem seperti ini diharapkan langkah antisipasi dini terhadap banjir bisa dilakukan dengan secepat mungkin.
Pada transmitter pengujian dilakukan selama satu jam, penyimpanan dilakukan tiap satu menit serta pengiriman dilakukan setiap 2 menit didapatkan hasil eror pengiriman sebesar 6,67% hal ini terjadi karena gangguan pada frekuensi wireless. dengan menggunakan media wireless yang lebih baik eror ini bisa di reduksi. Sedangkan pada sensor curah hujan didapatkan eror sebesar 5,4% , disebabkan karena faktor mekanik. pada sensor ketinggian terjadi eror sebesar 1,87% . pada sensor ini didapatkan hasil yang lebih baik , walaupun masih ada kesalahan.
Kata kunci : Banjir, Sistem monitoring, pengendalian
pintu air
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Banjir merupakan kejadian alam dimana palung sungai tidak dapat menampung air dari curah hujan yang terjadi. Fenomena ini berubah menjadi bencana alam
ketika manusia mulai terancam dam mengalami kerugian, baik itu kerugian korban jiwa baik material maupun non material[1]. Kerugian yang cukup besar dikarenakan masih kovensionalnya sistem pemantau dan peringatan dini akan bencana banjir. Segala upaya sudah dilakukan, salah satunya adalah membangun sisstem peringatan dini yang menggunakan transmisi data melalui SMS (Short
Message service)[2]. Dari beberapa analisa yang ada,
keandalan sistem yang telah dibangun ini mempunyai banyak kelemahan antara lain sistem masih berada pada
second layer dalam arti masih tergantung pada keandalan
provider penyedia layanan jaringan. Seharusnya sistem yang digunakan sebagai monitoring untuk acuan pengontrolan pintu air berada pada first layer atau mandiri. Kelemahan yang kedua yaitu tidak real time, padahal untuk sistem yang tingkat urgensinya tinggi seperti ini sangat memerlukan data yang cepat dan tepat, karena berkaitan dengan reaksi kontrol yang imbasnya pada kehidupan masyarakat setempat[3].
Pemantauan pada hulu sungai adalah langkah awal untuk mengetaui gejala datangnya banjir sehingga antisipasi dini bisa diambil untuk memperkecil angka kerugian maupun korban jiwa[4]. Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah sistem monitoring hidrologi menggunakan wireless data logger yang berbasis sensor
network untuk memperbaiki sistem yang ada sekarang
berdasarkan analisa yang telah dilakukan. Hasil pengolahan data dari monitoring tersebut akan dijadikan referensi untuk buka tutup pintu air. Metodologi yang digunakan adalah sensor curah hujan (rain gauge) dan pendeteksi level air atau disebut automatic water level
record (AWLR) dipasang pada beberapa catchment area
(area pantau) yang telah ditentukan. Hasil pembacaan sensor tersebut akan disimpan pada sistem data logger dan ditransmisikan melalui gelombang radio ke komputer data kolektor[5]. Dari komputer data kolektor di masing-masing area pantau akan dikirim ulang melalui jaringan komputer ke sistem data pusat.
Pengolahan data dari semua area pantau dilakukan ketika semua sudah terkumpul di sistem data pusat. Hasil dari pengolahan ini digunakan untuk memprediksi peningkatan volume air yang akan datang sehingga bisa dijadikan acuan untuk buka tutup pintu. Dengan demikian kuantitas air bisa diatur lebih ini dan potensi banjir bisa diminimalisasi. Selain itu jika kuantitas air yang akan tiba melampaui ambang batas yang ditentukan maka sistem
Dengan adanya sisem ini diharapkan pencagahan terhadap bahaya banjir dapat dilakukan lebih dini sehingga dapat meminimalisasi kerugian
ditimbulkan olehnya.
2. TORI PENUNJANG 2.1 Transduser Ultrasonik
Gelombang ultrasonik dapat dibangkitkan dengan memberikan getaran pada kristal piezo
piezo-ceramic memiliki sifat-sifat mekanis antara lain :
a. Akan bergetar secara mekanis bila diberi beda potensial pada kedua sisinya.
b. Akan menimbulkan beda potensial pada kedua sisinya bila diberikan getaran mekanis
Dari sifat-sifat piezo-ceramic di atas maka kris
dapat berfungsi sebagai sumber yang dapat menghasilkan gelombang ultrasonik dan juga dapat berfungsi sebagai penerima gelombang ultrasonik
Gambar 2. 1 Transduser Ultrasonik
2.2 Sensor Curah Hujan
Hujan adalah peristiwa turunnya titik
kristal-kristal es dari awan sampai ke permukaan tanah. Curah hujan merupakan ketinggian air hujan yang terkumpul dalam tempat yang datar, tidak menguap, tidak meresap, dan tidak mengalir. Berikut adalah gambar skema pengukur curah hujan manual.
Gambar 2. 2 Sensor curah hujan
2.3 Modulasi FSK(Frequency Shift Keying
Modulasi FSK Biner (yang lebih sering disebut sebagai FSK) adalah salah satu teknik modulasi yang digunakan untuk mengirim informasi antar peralatan digital. Data ditransmisikan dengan mengubah bentuk biner ke frekuensi. Salah satu frekuensi didesain sebag frekuensi mark dan satu lagi didesain sebagai frekuensi
space. FSK dapat ditransmisikan secara koheren, yaitu mark dan space memiliki fase yang tetap. Hal seperti
membuat sinyal FSK dengan men-switch
oscillator yang memiliki frekuensi tetap untuk menghasilkan mark dan space frekuensi.
modulasinya dapat dilihat pada Gambar 2
Proceeding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/20
2
Dengan adanya sisem ini diharapkan pencagahanakukan lebih dini sehingga dapat meminimalisasi kerugian-kerugian yang
elombang ultrasonik dapat dibangkitkan dengan
piezo-ceramic. Kristal
sifat mekanis antara lain : Akan bergetar secara mekanis bila diberi beda Akan menimbulkan beda potensial pada kedua sisinya bila diberikan getaran mekanis
di atas maka kristal tersebut dapat berfungsi sebagai sumber yang dapat menghasilkan gelombang ultrasonik dan juga dapat berfungsi sebagai
Transduser Ultrasonik
peristiwa turunnya titik-titik air atau kristal es dari awan sampai ke permukaan tanah. Curah hujan merupakan ketinggian air hujan yang terkumpul dalam tempat yang datar, tidak menguap, tidak Berikut adalah gambar
Gambar 2. 2 Sensor curah hujan [9] Frequency Shift Keying) Biner Modulasi FSK Biner (yang lebih sering disebut sebagai FSK) adalah salah satu teknik modulasi yang digunakan untuk mengirim informasi antar peralatan digital. Data ditransmisikan dengan mengubah bentuk biner ke frekuensi. Salah satu frekuensi didesain sebagai dan satu lagi didesain sebagai frekuensi FSK dapat ditransmisikan secara koheren, yaitu memiliki fase yang tetap. Hal seperti ini
switch antara dua buah
yang memiliki frekuensi tetap untuk frekuensi. Sinyal modulasinya dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2. 3 Sinyal modulasi FS
2.4 Basis Data
Basis data (database) adalah sekumpulan data terintegrasi dengan ukuran ya
khusus menjelaskan aktifitas
beberapa organisasi yang satu sama lain saling terkait. Secara sederhana database dapat diungkapkan sebagai suatu pengorganisasian data dengan bantuan komputeryang meungkink
mudah dan cepat. Dalam hal ini pengertian akses dapat mencakup pemerolehan data maupun pemanipulasian data, seperti menambah dan menghapus.
Gambar konfigurasi basis data pada jaringan computer dapat dilihat seperti gambar di
Gambar 2.4 korelasi data
3. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Konfigurasi sistem
Secara garis besar perancangan perangkat keras terdiri dari blok transmitter
human interface dan mini plant
1. Blok transmitter
pemancar dan penerima tranduser ultrasonik, rangkaian sensor curah hujan,
mikrokontroler ATmega 162 dan bagian PTT (Push To Talk
talky.
2. Bagian receiver terdiri dari bagian modem FSK dan bagian komunikasi serial RS 232.
3. Bagian penampung data berupa sistem basis data menggunakan MySQL yang menampung semua data dari komputer data kolektor atau rangkaian sebelumnya.
4. bagian human inte informasi yang ada pada
menampilkannya sesuai dengan kebutuhan menggunakan PHP (Hypertext Preprocessor). 5. Bagian terakhir berupa pengontrol
air yang terdiri dari minimum system AT mega 162 serta komunikasi RS 232, driver motor DC dan sirine sebagai sistem peringatan dini.
ding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/2010
Gambar 2. 3 Sinyal modulasi FS [14]
Basis data (database) adalah sekumpulan data terintegrasi dengan ukuran yang sangat besar, yang secara khusus menjelaskan aktifitas-aktifitas dari satu atau beberapa organisasi yang satu sama lain saling terkait. Secara sederhana database dapat diungkapkan sebagai suatu pengorganisasian data dengan bantuan komputeryang meungkinkan data dapat diakses dengan mudah dan cepat. Dalam hal ini pengertian akses dapat mencakup pemerolehan data maupun pemanipulasian data, seperti menambah dan menghapus.
Gambar konfigurasi basis data pada jaringan computer dapat dilihat seperti gambar di bawah ini.
base dengan sistem aplikasi lain
3. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
Secara garis besar perancangan perangkat keras
transmitter, receiver, penampung data, mini plant pintu air .
terdiri dari bagian rangkaian pemancar dan penerima tranduser ultrasonik, rangkaian sensor curah hujan, minimum system mikrokontroler ATmega 162, bagian modem FSK
Push To Talk) serta sebuah handy
terdiri dari bagian modem FSK dan bagian komunikasi serial RS 232.
Bagian penampung data berupa sistem basis data menggunakan MySQL yang menampung semua data dari komputer data kolektor atau rangkaian
human interface berfungsi mengolah
informasi yang ada pada database server dan menampilkannya sesuai dengan kebutuhan menggunakan PHP (Hypertext Preprocessor).
Bagian terakhir berupa pengontrol mini plant pintu air yang terdiri dari minimum system AT mega 162 a komunikasi RS 232, driver motor DC dan sirine sebagai sistem peringatan dini.
Proceeding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/2010
3
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 3.2 Perancangan Perangkat Keras
3.2.1Tranduser Ultrasonik sebagai AWLR
Pemancar gelombang ultrasonik ini dibuat untuk memperkuat daya pancar sinyal kotak sebesar 40 kHz yang dibangkitkan oleh mikrokontroler. Untuk itu yang perlu dipertimbangkan adalah bagaimana memperbesar level tegangan dan arusnya karena daya adalah perkalian arus dan tegangan . Dalam rangkaian ini digunakan satu IC Max 232, karena hanya membutuhkan tegangan supply +5V, namun bisa menghasilkan tegangan output yang dapat mencapai Vpp sebesar 18 V. Sinyal yang telah dikuatkan dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Saat gelombang ultrasonik dikirim oleh pemancar, penerima ultrasonik siap untuk menerima gelombang ultrasonik yang telah dipantulkan oleh benda dan jika penerima menerima gelombang ultrasonik, tranduser akan mengubah gelombang ultrasonik menjadi sinyal sinus. Sinyal sinus yang diterima tranduser penerima sangatlah kecil maka dikuatkan oleh rangkaian amplifier.
Gambar 3. 1 Sinyal kotak 40 KHz yang telah dikuatkan Sinyal Ultrasonik yang diterima oleh receiver sebelum dikuatkan memiliki tegangan Vpp 56 mV, Tetapi setelah masuk ke rangkaian penguat, sinyal memiliki tegangan Vpp 2,04 V.
Gambar 3.3 diatas merupakan sinyal Transmiter (atas) dan Receiver (bawah).
Terlihat adanya selang waktu antara kedua sinyal tersebut. Selang waktu itulah yang akan dihitung untuk menentukan jarak terhadap benda. Kemudian dihitung untuk menentukan ketinggian air.
3.2.2 Sensor Curah Hujan (Rain Gauge)
Sensor curah hujan pada hakekatnya adalah mengukur banyaknya hujan yang turun kebumi pada suatu daerah tiap satuan waktu tertentu. Curah hujan sebesar 1 mm artinya adalah “tinggi” air hujan yang terukur setinggi 1 mm pada daerah seluas 1 m2 (meter persegi). Artinya “banyaknya” air hujan yang turun dengan ukuran 1 mm adalah 1 mm x 1 m2 = 0,001 m3 atau 1 liter.
Gambar 3.4 sensor curah hujan dengan model jungkat-jungkit (Tipping bucket) [9]
3.2.3 Real Time Clock (RTC)
Bagian RTC ini berfungsi membangkitkan sinyal waktu. Didalam IC RTC DS1307 sudah terdapat system yang membangkitkan sinyal waktu yang berupa detik, menit, jam, tanggal, bulan dan tahun Skema rangkaian dari RTC ini bisa dilihat pada gambar 3.6 di bawah ini.
Gambar 3.6 Skema rangkaian Real Time Clock DS1307
3.2.4 EEPROM untuk Data Logger
Data logger berupa EEPROM yang menggunakan IC AT24C128 yang proses menyimpan dan membacanya bisa diakses melalui komunikasi I2C dengan memberikan sinyal control terhadad alamat-alamat yang menyusunnya. Gambar dari rangkian data logger AT24C128 dapat dilihat seperti gambar 3.7 dibawah ini.
Proceeding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/2010
4
Gambar 3.7 Skema Rangkaian Data Logger AT24C4283.2.5 Bagian Modulasi FSK
Bagian modulasi FSK berupa rangkaian modulator FSK-FM yang merupakan aplikasi dari single chip FSK
modem TCM 3105. Skema rangkaian modulator FSK-FM
ini dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3. 8 Skema rangkaian modulator FSK-FM TCM 3105
Rangkaian modulator ini menggunakan baudrate maksimum 1200 bps, yang merepresentasikan mark dengan frekuensi 1300Hz, dan space 2100Hz.
3.2.6 Bagian PTT (push-to-talk)
PTT digunakan untuk menyalakan pemancar FM pada proses pengiriman data, sehingga pemancar FM tidak dinyalakan secara terus menerus dan menghemat daya yang digunakan. Skema rangkaian PTT ditunjukkan pada gambar 3.9.
Gambar 3.9 Skema Rangkaian PPT
3.2.7 Blok Receiver
Bagian receiver berupa rangkaian demodulator FSK dan rangkaian komunikasi serial RS 232. Skema rangkaian bagian receiver ditunjukkan Gambar 3.10 berikut ini :
Gambar 3.11 Skema Rangkaian Receiver
3.2.8 Pengontrol Mini plant pintu air
Bagian ini digunakan untuk mengatur perputaran motor berdasaraka sinyal kontrol yang masuk. Skematik lengkap dari rangkaian driver motor yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.13 dibawah ini.
Gambar 3.13 Rangkaian Driver motor DC
3.3 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak ada dua bagian, yaitu perancangan perangkat lunak mikrokontroler dan perancangan perangkat lunak komputer. Perancangan perangkat lunak mikrokontroler menggunakan bahasa pemrograman C dengan Code Vision AVR C Compiler. Sedangkan perangkat lunak pada komputer menggunakan
Borland Delphi 7.0 dan PHP.
3.3.1 Perancangan Pada Rangkaian Transmisi
Deskripsi program utama perangkat lunak mikrokontroler tampak pada flowchart pada Gambar 3.17.
Gambar 3. 17 Flowchart perangkat lunak Mikrokontroler
Proceeding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/2010
5
3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak Pada
Komputer Data kolektor
Bagian ini mengontrol data yang masuk dan mengecek apakah data yang masuk itu benar-benar data yang diharapkan. Ketika ada data masuk maka software akan melihat header dan footer dari data paket yang dikirim. Jika cocok maka data itu langsung di teruskan ke
data base pada computer server sedangkan jika salah
maka software akan menolaknya sampai data yang diterima header dan footer sesuai yang ditentukan
3.3.3 Perancangan Sistem Database dan Human
interface
Data yang sudah tersimpan dalam database komputer server kemudian diolah dan ditampilkan sesuai dengan kebutuhan. Dalam hal ini adalah untuk pemantauan-pemantauan sensor yang dipasang dilapangan. Pada perancangan software untuk human
interface ini diharapkan setiap titik dari daerah yang
dipantau dapat diakses datanya secara langsung baik data ketinggian sungai maupun data curah hujannya tinggak mengeklik pada setiap titik tersebut.
3.3.4 Perancangan Kontrol untuk komputer server
Hasil dari pengolahan data sensor yang ada pada data
base menjadi referensi untuk menghasilkan sinyal kontrol
bagi mini plant pintu air. Pada perancangan kontrol ini,data yang diolah diterjemahkan dalam 3 tahap kontrol. Yang pertama tahap normal artinya pintu tidak perlu dibuka atau pintu yang semula terbuka harus ditutup secara penuh. Tahap yang kedua adalah siaga 1 artinya pintu harus buka pada ½ . tahap selanjutnya adalah kritis dengan indikasi pintu dibuka penuh. Dimana dalam perencanaan control ini masing-masing kondisi diwakili oleh satu karakter yang dikirim secara serial ke mini plant pintu air
4. Pengujian Alat
4.1 Sensor Curah Hujan
Merupakan alat untuk mengukur jumlah curah hujan yang turun kepermukaan tanah per satuan luas. Satuan curah hujan yang umumnya dipakai oleh BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) adalah millimeter (mm). Jadi jumlah curah hujan yang diukur, sebenarnya adalah tebalnya atau tingginya permukaan air hujan yang menutupi suatu daerah luasan di permukaan bumi / tanah. Curah hujan satu millimeter, artinya dalam luasan satu meter persegi pada tempat yang datar tertampung air setinggi satu millimeter atau tertampung air sebanyak satu liter atau 1000 ml. Gambar sensor curah hujan yang dirancang bisa dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 4.3 Alat pengukur curah hujan Pengujian pada alat ini adalah dengan menuangkan air sebanyak 0,5 liter ke corong tadah hujan. Data hassil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.1 dibawah ini.
Tabel 4.1 Pengujian alat pengukur curah hujan
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa eror rata-rata dalam 20 kali pengujian adalah 5,4%. Hal itu terjadi karena adanya rugi-rugi mekanik pada alat yang dibuat. Secara grafik fluktuasi eror dapat dilihat pada gambar 4.2 dibawah ini.
Gambar 4.2 Grafik fluktuasi eror curah hujan
4.2 Sensor Ketinggian
Pengujian tranduser ultrasonik untuk mengukur jarak dilakukan dengan meletakkan tranduser ultrasonik berhadapan dengan benda berupa kubus dengan permukaan yang rata. Dari hasil pengujian tersebut, tranduser memiliki jarak ukur minimum sejauh 10 cm dan jarak maksimum sejauh 100 cm. Hasil pengujian tranduser ultrasonic bisa dilihat pada tabel 4.2.
Proceeding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/2010
6
Tabel 4.2 Pengujian Tranduser ultrasonikDari tabel diatas dapat kita hitung eror rata-rata dari 18 kali pengujian yaitu sebesar 1.87%. Fluktuasi eror dari tranduser ultrasonic dapat dilihat pada gambar 4.9 di bawah ini.
Gambar 4.9 Grafik Eror pada tranduser ultrasonik Dari data tersebut dapat dilihat bahwa Ultrasonik mampu mengukur jarak dengan ketelitian yang baik, walaupun masih ada kesalahan.
4.3Modulasi frekuensi sebelum transmisi wireless
Pada bagian ini pengujian dilakukan selama 1 jam dengan menggunakan media wireless. Sehingga pada pengujian ini terdapat 30 record data. Terdapat beberapa error pada pengiriman, data menit ke 2 dan 6 tidak diterima oleh komputer. Error yang terjadi sebesar 6,67 %. Sedangkan error pada menit ke 2 dan 6 bisa disebabkan gangguan pada frekuensi handy Talkie yang digunakan.
4.4Rangkaian Demodulasi
Pengujian rangkaian demodulator dilakukan dengan memberi input sinyal sinusoidal dengan frekuensi yang bebeda, dimulai dengan frekuensi rendah dan terus dinaikkan. Hasil pengujian rangkaian demodulator ini dapat dilihat pada tabel 4.3. Pada pengujian rangkaian demodulator ini menggunakan sinyal yang memiliki tegangan Vpp= 520 mV dengan variasi frekuensi antara
300 – 2900 Hz. Rangkaian demodulator memiliki output yang tidak stabil ketika diberikan input sinyal dengan frekuensi kurang dari 900 Hz dan pada frekuensi 1700 Hz. Rangkaian ini memiliki output 5 Volt ( logika 1 ) ketika diberikan sinyal input dengan frekuensi antara 900 – 1600 Hz dan memiliki output 0 Volt ( logika 0 ) ketika diberikan sinyal input dengan frekuensi antara 1800 – 2900 Hz.
Tabel 4. 1 Hasil pengujian rangkaian demodulator
Pengujian berikutnya yaitu enghubungkan output rangkaian modulator ke input rangkaian demodulator. Pengujian ini dilakukan untuk membandingkan sinyal
input dengan sinyal output. Input rangkaian modulator
diberi input dari pin TX mikrokontroler .
4.5Komunikasi Serial RS 232
Data yang dikirim melalui wireless kemudian di kirim ulang ke komputer melalui komunikasi serial RS 232. Pengujian dilakukan dengan membandingkan antara data yang dikirim dengan data yang diterima. Transmitter mengirim 5 data yang sama dalam satu kali pengiriman. Hal ini dilakukan untuk memperkecil kemungkinan kehilangan kondisi. Pada pengujian didapatkan beberapa kali data yang diterima hanya 3 atau 4 data saja hal ini dikarenakan dalam proses transmisi ada kemungkinan satu paket data terkena noise sehingga receiver menolak data tersebut. Data yang masuk dapat dilihat pada
interface yang dibuat dengan menggunakan sofware
delphi seperti pada gambar 4.15 dibawah ini.
Gambar 4.15 Tampilan data input dengan delphi
4.5 Tampilan web base sistem monitoring hidrologi
Gambar 4.18 Tampilan halaman muka frekuensi
(Hz)
1 300-600 dominan 0 Tidak stabil
2 700 dominan 1 Tidak stabil
3 800 dominan 0 Tidak stabil
4 900-1600 Logika 1 Stabil
5 1700 dominan 1 Tidak stabil
6 1800-2900 Logika 0 Stabil
Proceeding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/2010
7
Pada halaman mukadapat diperoleh informasi berupa lokasi-lokasi dimana tebaran sensor dipasang yaitu berupa titik-titik yang berwarna biru. Dari titik titik tersebut bisa secara langsung di klik untuk mendapatkan informasi berupa ketinggian muka air dan curah hujan pada daerah tersebut.4.6Panel Kontrol Mini Plant Pintu Air
Data yang masuk ke data base kemudian diolah dan menjadi referensi kontrol pada mini plant pintu air. Dalam pengontrolannya dibagi menjadi 5 level yang masing masing mengindikasikan suatu keadaan tertentu berdasarkan hasil pembacaan sensor dilapangan. Semua parameter kontrol ditampilkan dalam aplikasi panel kontrol pintu air yang dapat dilihat pada gambar 4.20. pada panel kontrol tersebut juga ditampilkan hasil analisa dari semua daerah pantau dalam bentuk grafik dan angka. Untuk lebih jelasnya ada pada gambar dibawah ini.
Gambar 4.20 Tampilan panel kontrol pintu air
4.7Realisasi Mini plant pintu Air
Gambar 4.21 Realisasi Miniplant pintu Air Sinyal kontrol dari Komputer server kemudian di eksekusi oleh mikrokontroler untuk menggendalikan driver motor. Putaran motor selalu dihitung oleh rotary
encoder yang hasil hitungannya dijadikan referensi untuk
pembagian level buka-tutup pintu air. Dengan begitu buka tutup pintu air memiliki beberapa kondisi berdasarkan hitungan rotary encoder.
5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Pembuatan data Sistem monitoring hidrologi real
time pada penelitian ini dilakukan dengan melakukan
penyimpanan data sensor setiap 1 menit dan pengiriman ke komputer setiap 2 menit. Pengiriman data dilakukan
dengan menggunakan Handy Talkie. Delay pengiriman antara data yang satu dengan yang kedua harus tepat, karena penggunaan delay pada pengiriman data
transmitter yang kurang tepat dapat menyebabkan
kesalahan pembacaan pada hyper terminal komputer. Oleh karena itu dalam satu kali transmisi dikirim 5 data yang sama untuk memper kecil kesalahan tersebut.
Data yang disimpan pada data logger didapatkan dari sensor yang digunakan, yaitu Sensor Curah hujan dan ketinggian air. Pengujian dari sensor tersebut didapatkan bahwa Curah hujan memiliki error rata - rata sebesar 5.4%. Error ini terjadi karena sistem mekanik yang terpengaruh gaya gesek . Sensor Ketinggian memiliki eror yang lebih baik yaitu dengan rata-rata 1.87%.
Disamping itu pada tugas akhir ini dibuat system data base berbasis MySQL yang mampu menampung data
sekitar 60.000 tabel dengan jumlah record mencapai 5.000.000.000 bahkan untuk yang terbaru sudah lebih. Data base ini digunakan menampung data dari tebaran sensor network yang dipasang, kemudian datanya diolah dan dijadikan referensi untuk buka-tutup pintu air.
5.2 Saran
Rancangan alat ini masih berbentuk model yang nantinya akan direalisasikan menjadi alat yang sebenarnya dan siap untuk digunakan. Berdasarkan hasil pengujian, alat ini memungkinkan untuk direalisasikan. Untuk menghindari gangguan frekuensi pada media wireless sebaiknya menggunakan frekuensi yang tidak digunakan dan menggunakan pesawat radio yang memiliki daya pancar kuat sehingga bisa digunakan untuk range yang lebih jauh.
Selain itu sensor curah hujan harus didesain dengan meminimalkan rugi-rugi mekanik sehingga hasil pembacaan lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA
1. Balai PSAWS Bondowoso, Standart Operation
Procedure (SOP) PPengelolaan Banjir,
Bondowoso, 2009
2. Nurianto, P. & Haq, I.N., Sistem Informasi Bencana Alam Menggunakan SMS Server dan Web Server, Lomba Perancangan Instrumentasi dan Kontrol Program Studi Teknik Fisika, Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2006.
3. Umboro Lasmito, Suyanto, Short Message Service (sms) sebagai Media Komunikasi Data Dalam Monitoring Muka Air Sungai, Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sipil “ torsi”, maret 2008
4. Elizabeth Basha & Daniela Rus, Design of Early
Warning Flood Detection Systems for Developing Countries, IEEE Trans., 2007 pp. 612-617
5. M.Fanani, implementasi wireless data logger untuk pemantauan jarak jauh terhadap ketinggian air sungai, arah angin, dan suhu berbasis web, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS, Surabaya, 2009.
6. __________, Ultrasonic Sensor,
http://en.wikipedia.org/wiki/Ultrasonicsensor September 2008.
7. Sachse, W.; Ceranoglu, A, Absolute Ultrasonic Measurements with Piezoelectric Transducers,
Ultrasonics Symposium, IEEE
1979, Page(s): 350 – 355. 8. __________, Ultrasonic Sensor,
http://www.mouser.com/catalog/specsheets 9. __________, Alat Ukur Curah Hujan
http://www.cocio.co.cc , 15 Nopember
BIODATA PENULIS
Aan Nurochman dilahirkan di pada tanggal 26 September
ketiga dari empat bersaudara pasangan dari Bapak Sutaji
Menempuh pendidikan di SDN Gandusari, SLTPN
SMUN I Blitar. Pada tahun 200 menempuh pendidikan di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya dan mengambil Bidang Studi Elektronika.
Proceeding Tugas Akhir Semester Gasal 2009/20
8
http://en.wikipedia.org/wiki/Ultrasonicsensor, 20Absolute Ultrasonic Measurements with Piezoelectric Transducers,
Ultrasonics Symposium, IEEE
p://www.mouser.com/catalog/specsheets. Alat Ukur Curah Hujan,
Nopember 2009.
dilahirkan di Blitar September 1986. Anak bersaudara pasangan dan Ibu Sriwarti. Menempuh pendidikan di SDN 1 SLTPN 2 Gandusari, . Pada tahun 2005 mulai menempuh pendidikan di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut uluh Nopember Surabaya dan mengambil
