EARLY WARNING BANJIR PADA SUNGAI BERBASIS WEBSITE

International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE)

Vol.9, No.4, August2020, pp. xx~xx

ISSN: 2088-8708, DOI: 10.11591/ijece.v9i4.ppxx-xx 101

Journal homepage: http://ijece.iaescore.com

EARLY WARNING BANJIR PADA SUNGAI BERBASIS

WEBSITE

Windy Christiana, Dean Corio, S.T., M.T., Uri Arta Ramadhani, S.T., M.Sc. Program Studi Teknik Elektro, Jurusan Teknik Elektro, Informatika dan Sistem Fisis,

Institut Teknologi Sumatera

Email: [email protected]

Info Artikel ABSTRAK

Kata Kunci:

Website

Banjir

Internet of Things (IoT)

Air mempunyai peranan penting dalam kelangsungan makhluk hidup di

bumi. Manusia memanfaatkan air untuk berbagai kebutuhan. Indonesia

memiliki dua musim yaitu panas dan hujan dengan ciri-ciri adanya

perubahan cuaca, suhu dan arah angin. Kondisi tersebut dapat menimbulkan

beberapa akibat buruk bagi manusia seperti terjadinya hidrometeorologi yaitu

banjir, tanah longsor, kebakaran hutan dan kekeringan. Banjir merupakan

masalah yang cukup sering melanda berbagai tempat di Indonesia dimana air

di dalam saluran meningkat dan melampaui kapasitas daya tampungnya.

Oleh sebab itu diperlukan suatu sistem yang dapat memberikan informasi

mengenai banjir dan ketinggian air di berbagai tempat secara cepat dan dapat

di akses dengan menggunakan konsep Internet of Things (IoT). Pengujian

alat dilakukan dengan membuat simulasi sungai menggunakan kolam

berukuran 4x6 meter sedangkan, untuk debit air menggunakan pompa air

alkon. Hasil percobaan menunjukkan bahwa sistem dapat bekerja secara

stabil dan terkoneksi dengan website dan akan menyalakan LED berwarna

hijau ketika kondisi sungai dalam keadaan aman, warna kuning sebagai

kondisi sungai waspada dan warna merah sebagai sungai bahaya dan akan

menghidupkan buzzer.

This is an open access article under the CC BY-SA license.

Corresponding Author:

WINDY CHRISTIANA

Program Studi Teknik Elektro, Jurusan Teknik Elektro, Informatika dan Sistem Fisis,

Institut Teknologi Sumatera,

Gedung D ITERA, Jalan Terusan Ryacudu, Way Huwi, Kec. Jati Agung, Kab. Lampung Selatan.

Email: [email protected]

1. PENDAHULUAN

Air mempunyai peranan penting dalam kelangsungan makhluk hidup di bumi. Manusia

memanfaatkan air untuk berbagai kebutuhan, pada rumah tangga misalnya untuk dikonsumsi, mandi,

mencuci dan sebagainya. Menjadi semakin berharganya air tersebut jika dilihat dari segi kuantitas maupun

kualitasnya [1].

Indonesia merupakan negara kepulauan yang terletak di sekitar garis khatulistiwa. Wilayah

Indonesia memiliki dua musim yaitu panas dan hujan dengan ciri-ciri adanya perubahan cuaca, suhu dan arah

angin. Kondisi tersebut dapat menimbulkan beberapa akibat buruk bagi manusia seperti terjadinya

hidrometeorologi yaitu banjir, tanah longsor, kebakaran hutan dan kekeringan [2]. Dari sekian banyak

bencana alam, bencana banjir merupakan bencana dengan frekuensi yang paling besar dan menimbulkan

kerugian yang besar pula [3]. Minimnya informasi yang didapatkan masyarakat pada saat akan terjadinya

banjir membuat masyarakat tidak dapat mempersiapkan diri serta banyak harta benda yang belum sempat di

selamatkan. dan telebih lagi ada kemungkinan jatunya korban jiwa pada saat peristiwa ini.

https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

ISSN:2088-8708

Int J Elec & Comp Eng, Vol. 9, No. 4, August2020: xx-xx

102

Kemajuan teknologi komputerisasi mendorong manusia membuat peralatan tepat guna yang dapat

dimanfaatkan dalam berbagai aspek kehidupan khususnya dalam hal ini yaitu mitigasi bencana alam banjir

yang bernama Early warning banjir pada sungai berbasis website. Harapannya sistem ini dapat

memonitoring ketinggian dan kecepatan arus sungai yang dapat memberikan peringatan dini bencana banjir

untuk meminimalisir korban dan dapat mengevakuasi diri dan harta benda.

Sistem ini memiliki dua prinsip kerja, yang pertama sistem akan memonitoring perubahan kenaikan

atau penurunan ketinggian air sungai setiap 10 cm ke dalam hard memory, lalu data tersebut akan dikirmkan

ke database yang nantinya akan diolah menjadi grafik yang menampilkan perubahan kenaikan air sungai

dalam harian, mingguan, bulanan dan tahunan pada website. Sistem ini juga akan memberikan alarm

peringatan (Buzzer) dan mengirimkan SMS peringatan jika terjadi perubahan kenaikan tinggi air yang

membahayakan. Prinsip kerja yang kedua, sistem ini akan mengukur kecepatan laju arus air dan debit air

yang nantinya data dari pengukuran ini dapat digunakan sebagai analisis awal pembuatan PLTMH,

selanjutnya data perubahan kenaikan air dan kecepatan air akan ditampilkan pada LCD. Sistem ini

menggunakan daya dari matahari sehingga dapat diletakan ditempat-tempat yang belum tersedia distribusi

listrik.

2. METODE PENELITIAN

Dalam penelitian system Early warning banjir pada sungai berbasis website untuk sungai maka,

akan dibuat perangkat keras yang terdiri dari perangkat utama dan perangkat tambahan, serta perangkat lunak

berupa website. Adapun metodologi yang digunakan pada penelitian ini seperti yang ditunjukkan pada

gambar 2.1.

Gambar 2. 1 Metodologi Penelitian

3. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

3.1. Blok sistem produk

Desain sistem terdiri dari lima subsistem yaitu, subsistem akusisi data, subsistem database,

subsistem power, subsistem interface dan subsistem notification.

Gambar 3. 1 Blok system produk

Int J Elec & Comp Eng ISSN: 2088-8708

Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)

103

3.2. Komponen dan Software Penelitian

1. Arduino Mega 2560 R3

Gambar 3. 2 Arduino Mega 2560 R3

Digunakan untuk mengkonversikan sinyal analog dari sensor menjadi sinyal digital agar dapat

dibaca oleh pengguna serta dapat memberikan perintah kepada modul-modul untuk melakukan aksi terhadap

masukan yang diterima mikrokontroler.

2. Modul ESP8266

Gambar 3. 3 Modul ESP8266

Digunakan sebagai hardware penghubung sistem Riwal ke jaringan internet untuk proses akusisi

data untuk mengirim data sensor debit air , kecepatan dan sensor volume air untuk diunggah ke cloudserver.

3. Modul IC Step Down LM2596

Gambar 3. 4 Modul IC Step Down LM2596

Digunakan untuk menurunkan tegangan ke mikrokontroler dan regulator tegangan dengan

menurunkan tegangan dari aki ke mikrokontroler dan sekaligus sebagai pengaman..

4. Sensor tegangan ZMPT101b

Gambar 3. 5 Sensor tegangan ZMPT101b

Digunakan untuk mengakses sensor tegangan sumber arus bolak balik serta untuk memonitoring

parameter tegangan yang dilengkapi dengan ke unggulan memiliki sebuah ultra micro voltage transformer,

akurasi tinggi dan konsisten yang baik untuk melakukan pengukuran teagngann dan daya.

ISSN:2088-8708


104

5. Sensor Arus ACS712

Gambar 3. 6Sensor Sensor Arus ACS712

Digunakan Untuk melakukan pendektesian pada arus dan dapat dibaca melalui analog IO port

Arduino, serta dapat mendeteksi arus hingga 30 A dan sinyal arus ini dapat dibaca melalui analog IO port

Arduino.

6. My sql

Gambar 3. 7 Logo My sql

MySQL (Structured Query Language) adalah sebuah sistem manajemen database yang berguna

untuk mengelola database di dalam website. MySQL menggunakan bahasa pemrograman SQL untuk bekerja. Bahasa SQL sebagai bahasa penghubung antara perangkat lunak aplikasi dengan database server yang

menyediakan layanan untuk digunakan sebagai IoT (Internet of things) untuk menyimpan,mengambil,

menganailisis dan menviusalisasikan data dari sistem.

3.3. Perancangan dan Implementasi Perangkat Keras

Rancang bangun Fisik dari sistem secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar 3.8. Peletakan

sensor ditempatkan sesuai dengan fungsinya agar kinerja sensor dapat maksimal. Dan untuk impelementasi

dari perangkat keras dapat dilihat dari gambar 3.10 sampai dengan gambar 3.13.

Gambar 3. 8 Rancang Bangun Bentuk fisik alat

Gambar 3. 9 Layout PCB Early warning banjir pada sungai



105

Gambar 3. 10 Implementasi Kolam Simulasi Sungai

Gambar 3. 11Bentuk Produk tampak dari depan

Gambar 3. 12Bentuk Produk tampak dari bawah

Gambar 3. 13 Bentuk Produk tampak dari samping

ISSN:2088-8708


106

3.4. Perancangan dan Implementasi Perangkat Lunak

Website WAFFEL SOPOSY memiliki beberapa menu utama seperti beranda, contact person, grafik

dan download data. Pada tahap implementasi dari subsistem database dibutuhkan modul WiFi dan

Mikrokontroler yang sesuai dengan kebutuhan performasi dari subsistem WAFFEL SOPOSY. Pada sistem

ini menggunakan server lokal untuk proses perancangan sistem database, hal ini berdasarkan pertimbangan

kebutuhan implementasi subsistem database.

Gambar 3. 14 Flowchart software

Gambar 3. 15 Desain tampilan home website

Gambar 3. 16 Tampilan Serial Monitor Pengujian Level Waspada



107

Gambar 3. 17 Tampilan menu Contact Person dan download data berhasil pada email

Gambar 3. 18 Tampilan menu Download Data dan verifikasi formulir

Gambar 3. 19 Tampilan menu grafik pada grafik mingguan

Gambar 3. 20 Tampilan Data pengukuran tegangan baterai

Gambar 3. 21 Tampilan Data pengukuran tegangan Photovoltaic (PV)

ISSN:2088-8708


108

Gambar 3. 22 Tampilan Data pengukuran arus baterai

Gambar 3. 23 Tampilan Data pengukuran arus Photovoltaic (PV)

Gambar 3. 24 Tampilan Data pengukuran Ketinggian Air atau Water Level Indicator

Gambar 3. 25 Tampilan Data pengukuran Kecepatan Air

3.5. Pengujian 1. Data pengujian water level indicator

Data pengujian diperoleh dengan memanfaatkan air sebagai bahan konduktif yang

mengaktifkan setiap plat tembaga (short-circuit) ketika terkena air. Fungsi IC ULN2003A adalah

menjadi inverter tegangan, ketika plat tembaga tidak terkena air maka output ter-set HIGH(1), dan ketika plat

tembaga terkena air maka akan ter-setLOW oleh mikrokontroler. IC ULN2003A dipilih karena kemampuan

deteksinya yg akurat dan mudah didapatkan. Sensor ini memeiliki 10 level pembacaan dengan skala tiap

level yaitu 5 cm. IC ULN2003A terdiri dari rangkaian gerbang NOT dan bekerja dengan metode Active

LOW, dengan diberikan trigger tegangan sebesar 5VDC.



109

Gambar 3. 26 Pengujian level air dengan water level indikator (ketinggian 5 cm)

Gambar 3. 27 Kalibrasi Nilai rata-rata k untuk Sensor flowmeter.

2. Data pengujian sensor water flow sensor

Untuk memperoleh data kecepatan air aliran sungai, digunakan sensor FLOWmeter DN50 2 . Data

pengujian diperoleh dengan menghitung jumlah air yang masuk melalui inlet dan keluar melalui outlet dari

sensor. Air yang masuk melewati katup inlet akan memutar rotor magnet dengan kecepatan yang

berbanding lurus dengan kecepatan aliran air. Selanjutnya medan magnet pada rotor akan memberikan

efek Hall dan menghasilkan sinyal pulsa atau yang sebut dengan PWM (Pulse Width Modulation). Keluaran

sinyal pulsa dari sensor ini selanjutnya dikirimkan ke mikrokontroler.

Hal pertama yang dilakukan adalah dengan malakukan kalibrasi pada sensor Flow meter. Proses

kalibrasi menggunakan bantuan Digital Water Flow Meter lalu dihitung laju debit berdasarkan perhitungan

versus hasil keluaran sensor flowmeter. Dengan diketahui luas penampang dari pipa pompa air sebesar 2 inc

sehingga didapatkan formula untuk menghitung debit air sebagai berikut.

Dengan:

Q = debit liter per menit(L/detik) V = Kecepatan aliran air (m/s)

A = Luas penampang (m2), A didifinisakan sebagai berikut.

r = jari-jari dari pipa (meter).

Sehingga :

Diketahui diameter dari pipa adalah 2 inc = 0,0508 meter, sehingga diketahui jari-jari untuk pipa

adalah 0,254 meter, maka didapatkan luas penampang pipa sebesar 0,002 meter2. Selanjutnya untuk

mengukur debit air dalam satuan menit, nilai hasil pengukuran dikali dengan 60 (satuan 1 menit) dan dirubah

ke dalam liter, maka rumus Q adalah

ISSN:2088-8708


110

Berikut disajikan dokumentasi pengambilan data pengukuran versus pembacaan oleh sensor water

flow pada Gambar 3.28.

Gambar 3. 28 Grafik kecepatan air

4. KESIMPULAN

Berdasarkan proses perancangan, pengimplementasian dan pengujian akhir, didapat kesimpulan

sebagai berikut.

1. Pada subsistem interface tampilan dari LCD dan web WAFFEL SOPOSY telah berhasil

diimplementasikan seluruhnya sesuai dengan desain dan spesifikasi yang diinginkan. LCD

sudah dapat menampilkan data-data terkini dari sistem WAFFEL SOPOSY sedangkan pada web

telah mampu menampilkan grafik harian , mingguan. Bulanan dan tahunan yang ada pada

database, serta dapat menampilkan kondisi terkini pada web.

2. Dalam subsistem Notification mimiliki masalah pada Modul SIM800L yang sulit untuk

menemukan jaringan GSM hal ini dikarenakan dual hal, yang pertama ialah lingkungan yang

tidak tersedia atau sulit tersedia sinyal GSM, hal yang kedua ialah karena letak Modul SIM800L

pada sistem WAFFEL SOPOSY terletak di dalam Box Panel yang terbuat dari plat baja

sehingga menghalangi sinyal untuk masuk. Untuk buzzer dan LED telah berhasil menampilkan

notification sesuai Set Point yang telah ditentukan yaitu; aman, waspada dan bahaya.

3. Pada subsistem Database sudah berhasil membuat database pada MySQL

menggunakan bantuan XAMPP dan PHPMyAdmin. Selanjutnya subsitem Database juga

telah mampu mengirimkan data hasil akusisi data menggunakan modul WiFi secara real time.

DAFTAR PUSTAKA [1] A. Amin, “Monitoring Water Level Control Berbasis Arduino Uno Menggunakan Lcd Lm016L,” J. Ilm. Tek.

Elektro, vol. 1, no. 2, pp. 41–52, 2018.

[2] A. P. Pertiwi and R. Kurniawan, “Pengelompokan Daerah Rawan Bencana Banjir Di Indonesia Tahun 2013

Menggunakan Fuzzy C-Mean,” pp. 677–687, 2017, doi: 10.31227/osf.io/e3r8s.

[3] S. P. Nugroho, “Analisis Curah Hujan Penyebab Banjir Besar Di Jakarta Pada Awal Februari 2007,” J. Air

Indones., vol. 4, no. 1, pp. 50–55, 2018, doi: 10.29122/jai.v4i1.2394.

Documents

EARLY WARNING BANJIR PADA SUNGAI BERBASIS WEBSITE