BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bendungan adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Seringkali bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air kesebuah pembangkit listrik tenaga air. Kebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan. Fungsi Bendungan : 1. Sebagai pembangkit listrik. Listrik tenaga air adalah sumber utama listrik di dunia, banyak negara memiliki sungai dengan aliran air yang memadai yang dapat dibendung. 2. Untuk menstabilkan aliran air /irigasi. Bendungan sering digunakan untuk mengontrol dan menstabilkan aliran air,untuk pertanian dan irigasi. Bendungan dapat membantu menstabilkan atau mengembalikan tingkat air danau dan laut pedalaman. mereka menyimpan air untuk minum dan digunakan untuk kebutuhan manusia secara langsung. 3. Untuk mencegah banjir. Bendungan diciptakan untuk pengendalian banjir. Contoh: Bendungan Scrivener, Canberra Australia, dibangun untuk mengatasi banjir 5000- tahunan. 1
2 4. Untuk bangunan pengalihan Bendungan juga sering digunakan untuk tujuan hiburan atau sebagai tempat rekreasi. Contoh: taman rekreasi bendungan karangkates(malang), bendungan solorejo(malang),bendungan palasari di (kota Negara/bali). Peningkatan level air pada bendungan dapat berdampak berbagai hal. Pada saat curah hujan tinggi pastinya akan mempengaruhi jumlah air yang diterima oleh bendungan, akibatnya ketinggian air dapat melampaui batas normal. Hal ini dapat mengakibatkan air meluap dan terjadi banjir, bahkan besar kemungkinan ketika kondisi geologis disekitar bendungan tidak mampu menahan tekanan akibat kenaikan level permukaaan air, maka dapat berakibat pada jebolnya bendungan. Begitupula pada saat terjadi penurunan level permukaan air bendungan, akan mengurangi sumber persediaan air. Dimana penurunan level permukaan air sangat berpengaruh terhadap pengoperasian turbin penggerak pembangkit listrik yang berfungsi sebagai pemasok daya listrik bagi sistem pembangkit listrik tenaga air yang memanfaatkan bendungan. Selain itu, kekurangan sumber air dapat berpengaruh terhadap kegiatan pertanian yang mana kebanyakan dari kegiatan tersebut bergantung pada sumber irigasi yang di peroleh dari waduk buatan. Oleh karena itu dibutuhkan suatu upaya untuk memonitor aktivitas perubahan ketinggian permukaaan air bendungan untuk kepentingan di atas diharapkan dapat mempermudah serta mengatur siklus air bendungan sehingga dapat terjaga dan mampu memenuhi kebutuhan. Pengaturan beberapa pintu air di bendungan masih dilakukan secara manual. Pengaturan pintu air seharusnya disesuaikan dengan volume dan debit air. Pengaturan semacam ini penting karena berhubungan dengan perhitungan waktu. Saat ketinggian air dalam bendungan mencapai ketinggian tertentu akan segera diketahui dari hilir sehingga pengaturan alirannya dapat disesuaikan dengan baik. Pengukuran perkiraan debit air pada bendungan oleh operator dilakukan dengan cara menghitung tinggi permukaan air pada bendungan dikalikan dengan luas bendungan. Untuk mendapatkan informasi ketinggian permukaan air, operator memantau ke bendungan dengan melihat mistar yang dipasang pada dinding bendungan. Dengan mengetahui ketinggian air tersebut, masing-masing
3 ruang kontrol antar bendungan akan saling memberikan data melalui radio HT untuk menentukan prosentase buka/tutup pintu air pada bendungan. Metode manual konvensional seperti di atas memiliki kelemahan dari segi kecepatan waktu pengaturan pintu-pintu air. Selain karena jarak antara bendungan dan pintu air yang relatif jauh, juga karena ketinggian permukaan air pada bendungan bisa berubah dengan cepat seiring dengan adanya hujan lebat di hulu sungai. Pengukuran serta pengontrolan secara manual mungkin saja dapat dilakukan. Dengan metode modern yang memanfaaatkan teknologi ada beberapa cara untuk mengukur ketinggian air tersebut diantaranya yaitu pertama dengan menanamkan sensor elektroda pada dinding bendungan dengan jarak tertentu. Saat air menyentuh elektroda tersebut maka akan terdeteksi dengan sistem konduktifitas. Namun cara ini memiliki kelemahan yaitu elektroda yang diletakkan didalam air akan ikut terkontaminasi dengan air dalam bendungan. Hal ini tentunya sangat berbahaya apabila digunakan untuk kebutuhan sehari-hari dalam rumah tangga terutama untuk dikonsumsi karena air berpotensi mengandung bahan logam. Cara kedua yaitu menggunakan pelampung/ bandul yang digantungkan pada relai, sehingga saat air kosong maka bandul akan menarik relai untuk tertutup dan pompa akan hidup, sedangkan saat air penuh maka bandul akan mengambang dan relai terbuka maka pompa akan mati. Namun pada sistem yang sudah ada sekarang masih ada beberapa kelemahan yaitu apabila menggunakan bandul maka berpotensi muncul lumut pada bandul, mengandung bahan kimia, bahkan tali bandul pun tidak awet karena cepat jamuran sehingga mudah putus. Cara lainnya yaitu dengan menggunakan sensor ultrasonik yang di pasang di atas bendungan. Sensor tersebut mendeteksi jarak dari sensor ke permukaan air sehingga pendeteksian tidak perlu dilakukan dengan kontak fisik antara sensor dengan permukaan air dan dalam hal ini aman untuk penggunaan air yang dikonsumsi sehari hari. Dari beberapa cara tersebut yang paling efektif adalah menggunakan sensor ultrasonik untuk pendeteksiannya. Dengan menggunakan sensor ultrasonik kita dapat mempermudah pekerjaan operator serta menghemat waktu untuk membuka dan menutup pintu bukaan air bendungan. Selain itu dengan sensor
4 ultrasonik tersebut tingkat pendeteksian akan menunjukkan hasil yang lebih akurat dan ketelitian yang tinggi. Untuk itu diperlukan adanya suatu alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi level ketinggian air serta menginformasikan data dengan cepat serta tepat, sehingga dapat memudahkan operator dalam memonitoring dari jarak jauh serta memudahkan masyarakat untuk mendapatkan informasi akan bahaya meluapnya air pada bendungan.oleh karena itu, penulis merancang suatu alat tersebut dengan menggunakan mikrokontroler Atmega 328 dan sensor ultrasonik dengan komunikasi data GPRS Shield yang akan memberikan informasi kepada pengguna melalui aplikasi android maupun web. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis merumuskan masalah dalam penulisan skripsi. Adapun yang menjadi masalah adalah bagaimana merancang suatu alat untuk memonitoring level ketinggian air menggunakan kontrol ATMega 328 (Arduino) dengan sensor ultrasonic sampai mengirimkan data ke GPRS Shield. 1.3 Batasan Masalah Untuk memperjelas, menyederhanakan dan menghindari meluasnya masalah, maka penulis membatasi pembahasan tugas akhir ini. Adapun yang menjadi batasan masalah adalah sebagai berikut : 1. Hanya membahas prinsip kerja untuk sistem pengontrolan Level ketinggian air secara otomatis menggunakan Mikrokontroler ATMega 328 (Arduino) dengan sensor ultrasonic sampai pengiriman data ke GPRS Shield. 2. Pembahasan pada hardware dan software komputer terbatas kepada penggunaannya dalam rangkaian dan tidak dibahas secara rinci.
5 1.4 Tujuan Berdasarkan perumusan masalah diatas, maka Tugas Akhir ini bertujuan untuk merancang alat monitoring level ketinggian air pada bendungan. 1.5 Manfaat Manfaat yang diharapkan dengan adanya tugas akhir ini adalah dapat memberikan informasi level ketinggian air melalui aplikasi android dan website. 1.6 Metode Penelitian Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, penulis menggunakan beberapa metode yaitu: 1. Study Literature Mencari bahan-bahan yang diperlukan sebagai referensi untuk pembuatan tugas akhir. Kegiatan ini dilakukan dengan mengumpulkan data-data yang diperlukan baik dari internet maupun dari buku-buku referensi yang ada dan sumber informasi lainnya. 2. Perancangan dan Pembuatan Alat Merancang dan membuat alat dari segi hardware dan software. Mengetes satu persatu semua rangkaian yang diperlukan dalam pembuatan alat, yang kemudian disatukan guna memperoleh data yang diharapkan. 3. Pengujian dan Perbaikan Menguji masing-masing blok apakah sudah sesuai dengan fungsinya, serta melkukan perbaikan program guna memperoleh data sebaik mungkin sesuai dengan yang diharapkan. 1.7 Sistematika Penulisan Laporan tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika sesuai berikut :
6 1. BAB I PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan,manfaat dan sistematika penulisan. 2. BAB II LANDASAN TEORI Berisi tentang landasan teori sebagai hasil dari studi literature yang berhubungan dalam pembuatan alat. 3. BAB III PERANCANGAN ALAT Berisi tentang gambaran secara umum sistem penelitian secara keseluruhan baik itu berupa software, flowchart, gambar rangkaian dan jadwal penelitian. 4. BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT Berisi pembahasan tentang hasil dan kinerja alat secara menyeluruh. 5. BAB V PENUTUP Berisi tentang kesimpulan dari keseluruhan hasil penelitian, serta berisi saran guna pengembangan lebih lanjut dari penelitian.