PERANCANGAN DAN MONITORING MODEL PINTU AIR OTOMATIS PADA ALIRAN SUNGAI BERBASIS MIKROKONTROLER Adly Gilang Kurnia¹, M. Ramdhani², Sugondo Hadiyoso³ ¹Teknik Telekomunikasi,, Universitas Telkom Abstrak Pemantauan debit air bendungan yang terletak jauh dari pusat pantau melibatkan banyak petugas lapangan. Pemantauan ini sangatlah perlu dilakukan terutama pada musim hujan karena perubahan kecepatan aliran dan ketinggian level air berpengaruh pada besar debit yang keluar. Tindakan pengaturan elevasi ketinggian pintu air bergantung pada debit. Metode Pemantauan yang melibatkan banyak petugas yang secara ekonomis maupun teknis dinilai tidak efisien. Dengan melibat metode pantau debit air manual di bendungan yang jaraknya jauh dari pusat pantau, pada Proyek Akhir ini dilakukan suatu percobaan penggunaan metode Monitoring debit air dengan instrumentasi jarak jauh (telemetri). Untuk menerapkan aplikasi ini menggunakan dua sensor yang mendeteksi perubahan parameter level dan kecepatan aliran air. Data yang didapat kemudian diolah oleh mikrokontroler dan dikirim ke pusat pantau dengan menggunakan modul Wiz620wi sebagai aplikasi pengirim data. Data yang dikirimkan, kemudian diterima oleh webserver dan ditampilkan dalam suatu halaman web. Hasil dari pembuatan aplikasi ini menghasilkan 99,47% keakuratan pembacaan tinggi air dan waktu membuka pintu paling lama membutuhkan waktu 19,10 detik dan menutup membutuhkan waktu paling lama 18,25 detik. Penggunaan aplikasi ini juga memungkinkan untuk penerapan kendali gerakan motor jarak jauh. Dengan aplikasi ini maka debit air dapat dilihat dari webserver yang terletak jauh pada pusat pantau dengan hanya melibatkan seorang operator. Kata Kunci : debit air, level, telemetri, mikrokontroler, halaman web Abstract Monitoring discharge of water that is far from the levee is involving many officers. This is realy need to do especially in rain season, because the rate of water flow and the level of water are influencing the discharge of water that flow out. The systematization of elevation of water doors is depend on the discharge of water. According to many officers that involved in this monitoring methode was not efficient. Using this monitoring methode of monitoring the discharge of water that far from the monitoring center, in this project will make some experiment using monitoring the discharge od water methode with telemetri. To apply this application, used two kind of sensors that detect the changing of level and rate of water flow parameter. The data that obtained will be processed by microcontroller and send to the monitoring center with Wiz620wi module as a transmitter of the data. The data that sent received by webserver and displayed in a web page. The results from making thing application are 99,47% accuracy from reading the water level and the longest time that needed to open the gate is about 19,10 seconds and the longest time to close the gate is 18,25 seconds. The utilizing of this application make a possibility for controlling motor from distant. Within this application the discharge of water will able to be seen from the remote that located in the monitoring center only by involving one officer. Keywords : Level water, discharge of water, telemetri, microcontroler, web page
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Akhir-akhir ini sering diberitakan bencana banjir yang berkepanjangan dan menimbulkan kerugian bagi masyarakat sekitar. Setelah diperhatikan, bencana tersebut diakibatkan kurangnya pemantauan pintu air yang baik dan juga pengendaliannya tersebut. Dikarenakan pemantauan pintu air saat ini masih menggunakan tenaga manusia sebagai operatornya. Selain itu, pemantauan debit air pada bendungan yang jauh terletak dari pusat pantau melibatkan banyak petugas lapangan. Pemantauan ini sangatlah perlu dilakukan terutama pada musim hujan karena perubahan kecepatan aliran dan ketinggian level air berpengaruh pada besar debit yang keluar. Tindakan pengaturan elevasi ketinggian pintu air bergantung pada debit dan ketinggian level air. Metode pemantauan yang melibatkan banyak petugas yang secara ekonomis maupun teknis dinilai tidak efisien. Dikarenakan kurang efisien, maka diperlukanlah suatu automatisasi dalam mengendalikan pintu air tersebut. Pintu air yang dapat membuka dan menutup sesuai kondisi air tersebut akan sangat membantu pekerjaan manusia. 1.2. Perumusan masalah Dalam perumusan proyek akhir ini mungkin akan timbul permasalahan sebagai berikut, a. Bagaimana cara mengukur ketinggian level air. b. Bagaimana mengukur kecepatan atau debit air. c. Bagaimana mikrokontroler mengkontrol pintu agar membuka dan menutup d. Menggunakan apa proses monitoring pintu air tersebut. 1
1.3. Batasan Masalah Terdapat beberapa batasan masalah dalam proyek akhir ini, yaitu: a. Menggunakan sensor ultrasonik sebagai pengukur level ketinggian air. b. Menggunakan sensor flow meter sebagai pengukur kecepatan air atau debit air. c. Menggunakan mikrokontroler Atmega8535. d. Monitoring menggunakan data yang diolah pada mikrokontroler dan di tampilkan pada halaman web. e. Model pintu air yang dibuat berukuran 60x70 cm, dengan dua buah pintu. 1.4. Tujuan Adapun tujuan dari pembuatan proyek akhir ini, yaitu: a. Dapat mengukur tinggi level air menggunakan level switch. b. Dapat mengukur kecepatan atau debit air menggunakan sensor flow meter. c. Dapat mengatur buka tutup pintu air berdasarkan ketinggian dan kecepatan air yang mengalir. d. Dapat memberikan informasi mengenai keadaan level dan kecepatan aliran air sungai serta kondisi pintu air yang terbuka dan tertutup. 1.5. Metodologi penyelesaian masalah Metodologi penyelesaian masalah proyek akhir ini adalah sebagai berikut: a. Level ketinggian air Pada proyek akhir ini terdapat parameter level ketinggian air. Dimana level ketinggian tersebut mempengaruhi kondisi pintu air akan terbuka atau menutup. Untuk mengukur level ketinggian air tersebut digunakan sensor ultrasonik sebagai pengukurnya, kemudian akan diolah pada mikrokontroler dan akan memberikan perintah apakah pintu air akan membuka atau menutup. 2
b. Kecepatan aliran dan debit air Pada proyek akhir ini selain terdapat parameter level ketinggian air juga terdapat parameter kecepatan atau debit air. Kecepatan atau debit air ini juga mempengaruhi kondisi pintu air akan terbuka atau tertutup. Dengan menggunakan sensor water flowmeter dan keluarannya dibaca dan diolah pada mikrokontroler, dan memberikan pertintah apakah pintu air akan membuka atau menutup. c. Pemantauan Pintu Air Pemantauan pintu air ini berupa halaman web yang berada pada suatu komputer. Data yang terdapat pada halaman web tersebut berupa data yang dikirim dari mikrokontroler pada pintu air dan diterima pada mikrokontroler pada pusat pantau. Kemudian mikrokontroler tersebut dihubungkan dengan server menggunakan komunikasi TCP/IP melalui modul wiznet. 3
1.6. Jadwal Pelaksanaan Jadwal yang dilakukan dalam pengerjaan proyek akhir adalah sebagai berikut: Bulan Kegiatan Oktober November Desember Januari Februari Maret Pengumpulan Data Pengajuan Proposal Seminar Pembangunan Model Simulasi Testing dan Analisis Hasil Penyusunan Buku
BAB 5 PENUTUP 5.4. Kesimpulan Dari hasil pengujian dan pengukuran diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Besar debit air dipengaruhi oleh jumlah putaran pada sensor debit air. Dan harus dikonversi agar mendapatkan hasil dengan satuan Liter/jam. 2. Dengan menggunakan sensor jarak ultrasonik SRF005, didapatkan jarak ukur minimal 0 cm, dan jarak ukur maksimal sebesar 303 cm. Apabila melebihi jarak ukur maksimal, sensor tersebut tidak merespon. Dengan besar presentase error sebesar 0,53% dan 99,47% presentase keakuratan. 3. Pengujian keluaran tegangan pada rangkaian catu daya hampir mendekati nilai yang diharapkan, yaitu 5 V dengan hasil pembacaan pada multimeter digital yaitu 4,91 V. 4. Pengujian respon motor servo didapatkan waktu rata-rata pintu membuka paling lama 19,10 detik dan menutup paling lama 18,25 detik. 5. Untuk membuat alat ini dibutuhkan rangkaian mikrokontroler dan serial, sensor debit air, sensor jarak ultrasonik, dan motor servo continuous rotation. 5.5. Saran Pengembangan yang dapat dilakukan pada proyek akhir ini antara lain: 1. Untuk dapat mengolah data dari dua buah sensor diperlukan pengurutan program yang benar-benar bagus. 2. Untuk dapat lebih mempermudah pengiriman data, dapat digunakan GPRS atau koneksi internet. 3. Alat ini lebih di perbagus dalam bagian mekanikanya. 35
DAFTAR PUSTAKA [1] Andrianto, Heri. Pemrograman Mikrokontroler ATmega16. Informatika. Bandung. 2008 [2] Iswanto. APLIKASI MOTOR SERVO DENGAN MIKROKONTROLER. UMY. Yogyakarta. 2012. [3] Wardhana, Lingga. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535. Andi, Yogyakarta. 2006. [4] http://akbarulhuda.wordpress.com/2010/04/01/mengenal-motor-servo/ [5] http://gustavesp.wordpress.com/2009/02/17/jenis-jenis-pintu-pengendalibanjir-flood-gate/ [6] http://spyagent-elektronika.blogspot.com/2012/03/jenis-jenis-sensorultrasonik.html [7] http://www.edisetiawan.com/2011/02/codevision-avr-2050.html 36