Embed Size (px)
Citation preview
i
IDENTIFIKASI PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN SUNGAI SERUT
BENGKULU SECARA REALTIME BERBASIS WEBSITE
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Program Studi Sarjana (S1) Fisika
Oleh:
OKTA PRATAMA TASTI
NPM. F1C010008
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BENGKULU
2016
ii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
Sesungguhnya bersama kesukaran itu ada keringanan. Karena itu bila kau sudah selesai (mengerjakan yang
lain). Dan berharaplah kepada Tuhanmu. (Q.S Al
Insyirah : 6-8)
Pekerjaan terbaik adalah usahanya seseorang dengan tangannya sendiri.” (HR. Ahmad, Baihaqi dll)
“Do The Best But Don't Feel The Best” (lakukan yang terbaik tetapi jangan merasa yang
terbaik)
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, atas rahmat dan hidayah-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Karya
sederhana ini ku persembahkan untuk:
Ibu dan Bapakku, yang telah mendukungku, memberiku motivasi dalam segala hal serta memberikan kasih
sayang yang teramat besar yang tak mungkin bisa ku
balas dengan apapun.
buat adik-adikku Aan Suhendra, Lisa Putri, Nadia Yulisti, Yolanda Tasti teruslah belajar masa depan
kalian ada di tangan kalian saat ini
Dosen pembimbing ibu Dr.lizalidiawati S.Si,M.Si dan ibu Dra.Rida Samdara MS. Terima kasih sudah memberi
semangat, mendidik,menasehati sehingga selesainya
tugas akhir ini.
Teman-temanku angkatan 2010
Tim penelitianku (gustian prayogi, putra pratama, m alvinsi, meki muli, anisa hidayati, mihartiana,
fadhoni, Aan Hidayat dan lain-lain yang tidak bisa
disebutkan satu per satu
Mahasiswa Fisika FMIPA UNIB
Almamaterku Fisika FMIPA UNIB
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan hidayah-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripisi yang berjudul “Identifikasi Perubahan
Kecepatan Aliran Sungai Serut Bengkulu Secara Realtime Berbasis Website”. Dalam
penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan baik berupa tenaga, pikiran,
informasi, bimbingan, kritik, saran dan berbagai fasilitas yang telah menunjang penelitian
dan penulisan skripsi ini. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang selalu melindungi dan memberi petunjuk.
2. Bapak Dr.Zul Bahrum Chaniago, MS selaku Dekan Fakultas FMIPA Universitas
Bengkulu.
3. Bapak Suhendra, S.Si. M.T selaku Ketua Jurusan fisika FMIPA Universitas
Bengkulu.
4. Ibu Dr. Lizalidiawati, S.Si. M.Si selaku pembimbing utama dan Ibu Dra. Hj. Rida
Samdara, MS selaku pembimbing pendamping yang dengan keikhlasan dan
kesabaran hatinya telah memberikan ilmu, waktu dan perhatiannya.
5. Bapak Ashar Muda Lubis, M.Sc., Ph.D selaku penguji I dan Bapak Irkhos,
S.Si,M.Si selaku penguji II yang telah banyak memberikan saran dan masukan
untuk kesempurnaan skripsi ini.
6. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Fisika yang telah memberikan banyak Ilmu
Pengetahuan kepada penulis.
7. Teman-teman Mahasiswa Fisika MIPA UNIB yang telah membantu proses
penelitian penulis.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki kekurangan dan banyak kelemahan
dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis
harapkan. Namun penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bengkulu, Juli 2016
iv
Penulis
IDENTIFICATION OF SUNGAI SERUT BENGKULU RIVER FLOW RATE IN
REALTIME WEBSITE BASED
Okta Pratama Tasti
Departement of Physics,
Faculty of Mathematic and Natural Science Bengkulu University
Bengkulu
Abstract
Serut River is one of the large river that flow through the city of Bengkulu. This river has
many benefits for the people of Bengkulu and surrounding areas. The river is also
potential to be the cause of flooding while on high rainfall. This study aims to identify
the change of speed of the river flow. Data retrieval is done in real time website based by
GPRS / 3G cellular network. The currentmeter was designed using several tools including
water flow sensors, Arduino microcontrollers and internet shields, router and GSM GSM.
The results showed that the designed tools are capable for measuring the flow rate and
sending continuous data to a webserver database, the highest flow rate measured when
the river began to recede on tidal conditions by 4.63 m/s and the lowest flow rate of 0,07
m/s at high tide water. This happens because the sea water began to recede and increase
the river flow rate which has a large volume because of the previous tide. Based on the
results of the tools calibration generated an error rate reached 20%.
keyword : flow rate of river, water flow, realtime, webserver, GPRS/3G
v
IDENTIFIKASI PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN SUNGAI SERUT
BENGKULU SECARA REALTIME BERBASIS WEBSITE
Okta Pratama Tasti
Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Bengkulu
Bengkulu
Abstrak
Sungai serut bengkulu merupakan salah satu sungai besar yang melewati kota
Bengkulu. Sungai ini mempunyai banyak manfaat bagi masyarakat kota Bengkulu
dan sekitarnya. Sungai ini juga sangat berpotensi penyebab banjir saat curah hujan
cukup tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi perubahan kecepatan
aliran sungai. Penelitian dilakukan secara realtime berbasis website melalui jaringan
seluler GPRS/3G. Alat yang dirancang mengunakan sensor water flow,
mikrokontroler arduino dan internet shield, router dan modem GSM. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa alat yang dirancang mampu mengukur kecepatan aliran dan
mengirimkan data secara kontinyu ke database webserver. kecepatan aliran sungai
tertinggi terukur pada saat air laut mulai surut dari kondisi pasang sebesar 4,63 m/s
dan kecepatan terendah sebesar 0,07 m/s pada saat air laut pasang. Hal ini disebabkan
air laut yang mulai surut meningkatkan kecepatan aliran sungai yang mempunyai
volume besar akibat pasang air laut sebelumnya. Berdasarkan hasil kalibrasi alat
tingkat error yang dihasilkan mencapai 20%.
Kata kunci : kecepatan aliran sungai, water flow, realtime, webserver, GPRS/3G
vi
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................................................................... i
Halaman Pengesahan .................................................................................................. ii
Halaman Motto dan Persembahan ........................................................................... iii
Kata Pengantar ........................................................................................................... iv
Abstract .......................................................................................................................... v
Abstrak ......................................................................................................................... vi
Daftar Isi ..................................................................................................................... vii
Daftar Gambar ............................................................................................................ ix
Daftar Tabel ................................................................................................................ xi
Daftar Lampiran ........................................................................................................ xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ......................................................................................... 3
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................... 3
1.4 Tujuan ............................................................................................................... 3
1.5 Manfaat ............................................................................................................ 3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Daerah Aliran Sungai ....................................................................................... 5
2.2 Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai ............................................................. 6
2.3 Water Flow Sensor dan Prinsip Kerja ............................................................. 9
2.4 Arduino UNO ................................................................................................. 10
2.5 Ethernet Shield ............................................................................................... 11
2.6 Router ............................................................................................................ 12
vii
2.7 Sistem Telemetri Berbasis GPRS .................................................................. 13
2.8 Hyper Text Mark-up Language (HTML) ...................................................... 14
2.9 PHP Hypertext Processor .............................................................................. 14
2.10 Web Hosting ................................................................................................. 15
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat .......................................................................................... 16
3.2 Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................. 17
3.3 Proses Kerja Sistem ....................................................................................... 17
3.4 Pengujian dan Kalibrasi ................................................................................. 23
3.5 Analisis Data .................................................................................................. 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kalibrasi Sensor Water Flow ......................................................................... 26
4.2 Pengujian Mikrokontrol ................................................................................. 27
4.3 Hasil Pengujian Database Dan Webserver .................................................... 29
4.4 Hasil Pengujian Secara Keseluruhan ............................................................. 31
4.5 Hasil Pengolahan Data penelitian .................................................................. 33
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 39
5.2 Saran ............................................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 41
Lampiran ................................................................................................................... 43
Riwayat Hidup ........................................................................................................... 59
viii
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Metode Satu Titik .................................................................................. 7
Gambar 2.2 Water Flow Sensor .................................................................................... 9
Gambar 2.2 Arduino Uno .......................................................................................... 11
Gambar 2.3 Arduino Ethernet Shield ......................................................................... 12
Gambar 3.1 Peta Lokasi Penelitian ............................................................................ 16
Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Pengukuran Aliran Sungai ................................. 18
Gambar 3.3 Perancangan Alat Ukur Aliran Sungai ................................................... 19
Gambar 3.4 Prinsip Kerja Sensor Efek Hall .............................................................. 20
Gambar 3.5 Skema Peletakkan Alat Pengukuran Di Lapangan ................................. 21
Gambar 3.6 Diagram Alir Sistem Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai ................. 22
Gambar 3.7 Flowatch Fl-03 Water Current Meter .................................................... 25
Gambar 4.1 Perbandingan Alat Ukur Standar Dan Alat Ukur Rancangan ................. 27
Gambar 4.2 Script Program ....................................................................................... 28
Gambar 4.3 Serial Monitor Hasil Pengujian Alat ...................................................... 28
Gambar 4.4 Database di Webhosting ........................................................................ 29
Gambar 4.5 Script Program PHP ............................................................................... 30
Gambar 4.6 Halaman Website ................................................................................... 31
Gambar 4.7 Peletakkan Instrumen Pada Lokasi Penelitian ....................................... 32
Gambar 4.8 Kecepatan Aliran Sungai Pada Hari Pertama ........................................ 33
Gambar 4.9 Kecepatan Rata-Rata Aliran Setiap Jam Pada Hari Pertama ................. 34
Gambar 4.10 Kecepatan Aliran Pada Hari Kedua ....................................................... 35
Gambar 4.11 Kecepatan Rata-Rata Aliran Setiap Jam Pada Hari Kedua .................... 36
x
Gambar 4.12 Kecepatan Aliran Pada Hari Ketiga ....................................................... 36
Gambar 4.13 Kecepatan Rata-Rata Aliran Setiap Jam Pada Hari Ketiga .................... 37
Gambar 4.14 Kecepatan Aliran Pada Hari Keempat ................................................... 37
Gambar 4.15 Kecepatan Rata-Rata Aliran Setiap Jam Pada Hari Keempat ................ 38
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Sensor Water Flow ................................................................... 10
Tabel 4.1 Data Hasil Kalibrasi Alat Rancang Dan Alat Laboratorium ....................... 26
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Hasil Kalibrasi Sensor Water Flow ..................................................... 43
Lampirsn B Hasil Pengiriman Data Kecepatan Aliran Sungai .............................. 44
Lampiran C Listing Program .................................................................................... 51
Lampiran D Listing Program PHP Website ............................................................. 57
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sungai merupakan torehan di atas permukaan bumi yang merupakan penampang
permukaan bumi dan penyalur alamiah aliran air dan material yang dibawanya dari bagian
hulu ke bagian hilir suatu daerah pengaliran ke tempat yang lebih rendah dan akhirnya
bermuara ke laut.
Kota Bengkulu dialiri oleh beberapa sungai yang cukup besar salah satunya adalah
sungai Serut. Sungai ini besar manfaatnya terhadap masyarakat Kota Bengkulu yang
berada di daerah aliran sungai tersebut seperti pengairan sawah, kolam ikan dan
kebutuhan lain. Mengingat sungai sangat besar manfaatnya terhadap masyarakat di
sekitar aliran sungai perlu adanya pengukuran kecepatan aliran sungai dalam upaya
mitigasi bencana alam berupa banjir di wilayah Sungai Serut Bengkulu. Kendalanya
pengamatan tidak dapat dilakukan secara langsung seperti pada daerah yang jauh dari
jangkauan dan begitu juga jika dilakukan secara terus menerus maka akan membutuhkan
banyak waktu, biaya maupun tenaga. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu diadakan
perangkat pendeteksi otomatis sebagai pengukur kecepatan sungai secara realtime.
Ada banyak alat ukur kecepatan aliran yang bisa digunakan, tetapi kebanyakan
pengukuran dilakukan secara manual dengan menggunakan sistem pengambilan data
kecepatan aliran langsung ke lokasi penelitian (Priyantini dan Irjan, 2007) dan
pengukuran debit sungai secara telemetri berbasis SMS (Nababan, 2012). Penelitian lain
tentang pengukuran kecepatan aliran menggunakan currentmeter secara manual juga
2
telah dilakukan untuk menganalisis laju sedimentasi di Sungai Serut Bengkulu (Asteriqa,
2015). Penelitian menggunakan sistem telemetri juga pernah dilakukan pada pengukuran
ketinggian permukaan di Sungai Serut Bengkulu (Tarigan, 2014) dan pengukuran
kecepatan aliran sungai Serut Bengkulu (Simamora, 2015) dengan menggunakan layanan
SMS. Beberapa penelitian terdahulu masih membutuhkan penyalinan data ke komputer
agar data tersebut dapat dianalisa lebih lanjut.
Penelitian tentang sistem pengukuran kecepatan aliran sungai secara realtime
melalui website dilakukan untuk mempermudah proses pengukuran di lapangan. Data
yang diperoleh akan terkirim secara otomatis dan langsung terhubung pada komputer
melalui jaringan internet. Pengiriman data ini mengunakan internet melalui jaringan
General Packet Radio Sistem (GPRS) sebagai media transmisi data. Penelitian serupa
pernah dilakukan pada pengukuran kecepatan aliran sungai dan ketinggian berbasis
website tetapi penelitian tersebut menggunakan logika fuzzy yaitu mengukur kencang atau
tidaknya aliran air dan tinggi rendahnya permukaan air namun tidak mengambil data
kecepatan aliran dan ketinggian permukaan sungai dalam upaya mitigasi bencana banjir
(Nugroho dkk., 2013).
Penelitian ini dilakukan di bagian hilir sungai Serut Bengkulu, kecepatan aliran
sungai di lokasi ini langsung dipengaruhi pasang surut air laut. Hal ini berdampak pada
perubahan kecepatan aliran sungai yang diukur. Selain itu debit air dari hulu yang
disebabkan oleh curah hujan juga mempengaruhi perubahan kecepatan aliran sungai yang
akan diamati. Dari data yang diperoleh maka dapat mengidentifikasi perubahan kecepatan
aliran dan pengaruhnya terhadap pasang surut air laut maupun curah hujan. Data yang
3
terukur pada penelitian ini dikirim melalui jaringan internet dan dapat langsung diunduh
ke PC user untuk dianalisis lebih lanjut.
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan pada penelitian ini adalah bagaimana mengindentifikasi adanya
perubahan kecepatan aliran sungai Serut Bengkulu secara realtime.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalahnya pada penelitian ini sebagai berikut:
1. Alat yang dirancang dapat melakukan pengiriman data secara realtime melalui
jaringan GPRS dan akan dikirim ke web server.
2. Sungai yang menjadi objek penelitian adalah sungai Serut yang memiliki aliran
berbeda pada setiap sisinya maka instrumen harus diletakkan pada sungai yang
memiliki kecepatan aliran yang relatif sama di setiap sisinya.
3. Pengukuran dilakukan selama 4 hari pada siang hari.
4. Lokasi yang ditentukan sangat bergantung pada kondisi sinyal GPRS yang baik
sehingga sistem dapat bekerja secara optimal.
1.4 Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi perubahan kecepatan aliran sungai
terhadap pasang surut air laut secara realtime dengan pengiriman data ke website melalui
jaringan internet dan data hasil pengukuran yang diperoleh dapat diakses di Personal
computer (PC) atau smartphone.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah dapat mengidentifikasi
perubahan kecepatan aliran sungai secara realtime berbasis website dan alat yang telah
4
dirancang dapat dimanfaatkan sebagai alat penunjang praktikum oleh mahasiswa
terutama pada praktikum di bidang Oseanografi Fisika FMIPA UNIB. Penelitian ini juga
diharapkan padat meningkatkan wawasan pengetahuan di bidang fisika khususnya Fisika
Instrumentasi.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Daerah Aliran Sungai
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 38 tahun 2011 menyatakan
bahwa sungai adalah alur atau wadah air alami dan/atau buatan berupa jaringan
pengaliran air beserta air di dalamnya, mulai dari hulu sampai muara, dengan dibatasi
kanan dan kiri oleh garis sempadan. Sungai merupakan tempat mengalirnya air baik
secara alami maupun buatan manusia dari daerah yang lebih tinggi ke muara laut, danau
maupun sungai lain yang lebih besar.
Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan daerah yang dibatasi oleh pemisah
topografi yang merupakan daerah tangkapan air (catchment area) memiliki fungsi
menerima, menampung dan mengalirkan air ke laut melalui sungai utama. DAS
mempunyai manfaat sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia, tumbuhan dan
hewan di sekitarnya. Bertambahnya jumlah penduduk mempengaruhi kondisi sumber
daya hutan, tanah, dan air di DAS (Manan, 1979).
Karakteristik DAS meliputi pola drainase, tekstur aliran, luas dan bentuk DAS. Pola
drainase adalah penyususun keseluruhan lembah suatu individu sungai dan anak-anak sungai.
Pola drainase suatu DAS diantaranya dendritik paralel, dan radial. Pola dendritik mempunyai
percabangan pohon. Cabang sungai menyambung induknya dari segala arah bentuk sudut
miring secara berpasangan. Pola paralel cabang sungai umumnya menyambung pada sungai
utama dengan arah yang hampir tegak lurus, pola radial membentuk jaringan melingkar
dengan anak sungai yang hampir sejajar mengalir ke arah sungai utama, karakteristik DAS
6
dapat digambarkan oleh fluktasi debit sungai. Hal ini dapat dijelaskan dengan proses siklus
hidrologi pada suatu DAS.
Bentuk karakteristik DAS mempengaruhi debit pengeluaran air sungai dalam suatu
sistem sungai. Faktor-faktor pengontrol karakteristik DAS antara lain : faktor geologi,
faktor hidrologi dan tata guna lahan. Faktor geologi terdiri dari geomorfologi dan litologi.
Faktor geomorfologi terdiri dari sistem sungai (Segmen sungai, hubungan antar cabang
sungai, panjang sungai). Sistem cekungan penyaluran, (ukuran cekungan, bentuk
cekungan, relief cekungan, tekstur cekungan). Faktor litologi berupa pemunculan mata
air dan batuan kedap dan lulus air. Faktor hidrologi berupa distribusi hujan pada DAS dan
kapasitas infiltrasi dari tanah. (Asdak, 2002).
Pada muara sungai disaat air surut, sedimen akan terdorong ke muara dan akan
menyebar di laut. Selama periode sekitar titik balik dimana kecepatan aliran kecil,
sebagian suspensi mengendap. Pada saat dimana air mulai pasang, kecepatan aliran
bertambah besar dan sebagian suspensi dari laut masuk kembali ke sungai bertemu
dengan sedimen yang berasal dari hulu. Selama periode dari titik balik ke air pasang
maupun air surut kecepatan aliran bertambah sampai mencapai maksimum dan kemudian
berkurang lagi. Hal ini menyatakan bahwa dalam satu siklus pasang surut jumlah sedimen
yang mengendap lebih banyak daripada yang tererosi, sehingga terjadi pengendapan di
depan mulut sungai (Asteriqa, 2015).
2.2 Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai
Pengukuran kecepatan aliran sungai dapat dilakukan oleh dua cara yaitu dengan
menggunakan pelampung maupun dengan currentmeter.
7
a. Pengukuran Kecepatan Aliran sungai dengan Pelampung
Pelampung merupakan alat ukur aliran sungai yang paling sederhana dan mudah
dilakukan. Pelampung bergerak mengikuti aliran sungai dan kecepatan aliran akan
diperoleh dari jarak tempuh pelampung yang terbawa arus dibagi dengan waktu tempuh
pelampung selama terbawa arus. Pelampung dapat berupa pelampung permukaan,
pelampung ganda, pelampung tongkat dan masih banyak jenis pelampung lainnya (Audli
dkk., 2014).
b. Pengukuran kecepatan Aliran Sungai dengan Currentmeter
Prinsip kerja jenis currentmeter adalah propeller berputar dikarenakan partikel air
yang melewatinya. Jumlah putaran propeller per waktu pengukuran dapat memberikan
kecepatan arus yang sedang diukur apabila dikalikan dengan persamaan kalibrasi
propeller tersebut. Jenis alat ini yang menggunakan sumbu propeller sejajar dengan arah
arus disebut Ott propeler currentmeter dan yang sumbunya tegak lurus terhadap arah arus
disebut Price cup currentmeter.
Metode pengukuran kecepatan aliran sungai dapat dilakukan dengan metode :
a. Metode satu titik
Gambar 2.1 Metode Satu Titik
Metode ini dilakukan pengukuran satu titik pada kedalaman sungai 0.6d seperti
ditunjukkan pada Gambar 2.1.
8
Kecepatan aliran sungai dapat dihitung dengan Persamaan 2.1 (Audli dkk., 2014):
0.6dv v (2.1)
dengan
v = kecepatan aliran sungai
0.6dv = kecepatan aliran sungai pada kedalaman 0.6d
b. Metode dua titik
Metode ini dilakukan pengukuran 2 titik pada kedalaman sungai 0.2d dan
0.8d. Kecepatan aliran sungai dapat dihitung dengan Persamaan 2.2
0.2 0.6
2
d dv vv
(2.2)
dengan
0.2dv = kecepatan aliran sungai pada kedalaman 0.2d
c. Metode tiga titik
Metode tiga titik dilakukan pengukuran 3 titik pada kedalaman 0.2d, 0.6d dan 0.8d
maka akan diperoleh rata-rata kecepatan aliran dengan Persamaan 2.3
0.2 0.6 0.8
3
d d dv v vv
(2.3)
dengan
0.8dv = kecepatan aliran sungai pada kedalaman 0.8d
d. Metode lima titik
Metode lima titik dilakukan pengukuran 5 titik pada permukaan sv ,
kedalaman 0.2d, 0.6d, 0.8d dan bagian dasar bv maka akan diperoleh rata-rata
9
kecepatan aliran dengan Persamaan 2.4
0.2 0.6 0.8
10
s d d d bv v v v vv
(2.4)
dengan :
𝑣𝑠 =kecepatan di permukaan
𝑣𝑏=kecepatan di dasar sungai
2.3 Water Flow Sensor dan Prinsip kerjanya
Water flow sensor ini terdiri atas katup plastik, rotor air, dan sebuah sensor hall-
effect. Prinsip kerja sensor ini adalah dengan memanfaatkan fenomena efek Hall. Efek
Hall didasarkan pada efek medan magnetik terhadap partikel bermuatan yang bergerak.
Ketika ada arus listrik yang mengalir pada divais efek Hall yang ditempatkan dalam
medan magnet yang arahnya tegak lurus terhadap arus listrik, pergerakan pembawa
muatan akan berbelok ke salah satu sisi dan menghasilkan medan listrik. Medan listrik
terus membesar hingga gaya Lorentz yang bekerja pada partikel menjadi nol. Perbedaan
potensial antara kedua sisi divais tersebut disebut potensial Hall. Potensial Hall ini
sebanding dengan medan magnet dan arus listrik yang melalui divais (Wirawan dkk.,
2013).
Gambar 2.2 Water flow sensor (sumber :www.seeedstudio.com)
Saat air mengalir melewati rotor, maka rotor akan berputar. Kecepatan putaran ini
akan bergantung pada kecepatan aliran air. Sensor hall effect akan mengeluarkan output
10
berupa pulsa sesuai dengan besarnya aliran air. Kelebihan sensor ini hanya membutuhkan
1 sinyal (SIG) selain jalur 5 V DC dan ground seperti pada Gambar 2.2.
Frekuensi yang dihasilkan sensor water flow ini adalah (Nugroho dkk., 2013):
7.5f Q (2.5)
dengan
𝑓 = frekuensi (Hz)
𝑄 = debit air
Adapun spesifikasi dari alat dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 2.1 Spesifikasi sensor water flow
Working voltage 5V-24V
Maximum current 15 mA DC 5V
Weight 43 g
External diameters 20mm
Flow rate range 1-30 L/min
Operating temperature 0o C – 80oC
Liquid temperature <120oC
Operating humidity 35% - 90%RH
Operating pressure under 1.2Mpa
Store temperature -25oC - 80oC
2.4 Arduino UNO
ArduinoUno merupakan sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada
ATmega328. ArduinoUNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang
mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel
USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai
untuk memulainya. ATmega328 pada Arduino Uno hadir dengan sebuah bootloader yang
11
memungkinkan kita untuk mengupload kode baru ke ATmega328 tanpa menggunakan
program hardware eksternal (Ichwan dkk., 2013).
Arduino Uno memiliki 14 pin digital input dan output, 6 pin input analog, 16 MHz
ceramic resonator, sebuah koneksi Universal Serial Bus, sebuah Power Jack, sebuah
ICSP header, dan tombol reset.
Gambar.2.3 Arduino UNO (Sumber:www.robomart.com)
2.5 Ethernet Shield
Ethernet shield merupakan perangkat tambahan yang digunakan untuk
menghubungkan Arduino ke dalam jaringan komputer maupun internet. Shield ini
menggunakan WIZnetw5100ethernet chip yang dapat memberi kemudahan untuk
membuat Arduino dapat diakses secara online. Pemrogramannya cukup menghubungkan
Arduino ke komputer via USB dan menghubungkan ethernet shield dengan komputer
atau router (Dinata dkk., 2015).
Arduino Ethernet Shields menghubungkan Arduino dengan menggunakan long
wire-wrap headers yang diperpanjang melalui shields. Hal ini membuat kaki-kaki pada
arduino ethernet shields dan arduino tetap utuh dengan cara menumpukkan arduino
ethernet shields di atas papan arduino. Arduino Ethernet Shields menghubungkan
12
arduino ke internet hanya dalam hitungan menit. Arduino ethernet shields memiliki
sambungan RJ45 standar, dengan trafo garis terpadu dan power over ethernet diaktifkan.
Pada arduino ethernet shields terdapat slot micro SD yang dapat digunakan untuk
menyimpan file yang dilayani melalui jaringan. Slot ini juga sudah kompatibel dengan
Arduino Uno dan Arduino Mega. Arduino berkomunikasi dengan baik antara W5100 dan
micro-SD, dengan menggunakan SPI bus melalui header ICSP. W5100 dan micro-SD
tidak dapat dioperasikan secara bersamaan dalam satu waktu, dikarenakan W5100 dan
micro SD menggunakan satu penghubung yaitu SPI bus (Rinaldy dkk., 2013)
Gambar 2.4 Arduino Ethernet Shield (www.arduino.cc)
2.6 Router
Router adalah perangkat yang melewatkan paket Internet Protocol (IP) dari
suatu jaringan ke jaringan yang lain menggunakan metode addressing dan protocol
tertentu agar dapat melewatkan paket data tersebut. Router memiliki kemampuan
melewatkan paket IP dari satu jaringan ke jaringan lain yang mungkin memiliki banyak
jalur di antara keduanya. Router yang saling terhubung dalam jaringan internet turut
serta dalam sebuah algoritma routing yang terdistribusi untuk menentukan jalur terbaik
13
yang dilalui paket IP dari sistem ke sistem lain. IP tidak mengetahui jalur keseluruhan
menuju tujuan setiap paket. IP routing hanya menyediakan IP address dari router
berikutnya yang menurutnya lebih dekat ke host tujuan (Febrian, 2009).
2.7 Sistem Telemetri Berbasis GPRS
Telemetri adalah proses pengukuran parameter suatu obyek (benda, ruang, kondisi
alam) yang hasil pengukurannya dikirimkan ke tempat lain melalui proses pengiriman
data baik dengan menggunakan kabel maupun tanpa menggunakan kabel (wireless).
diharapkan dapat memberi kemudahan dalam pengukuran, pemantauan dan mengurangi
hambatan untuk mendapatkan informasi ( Susanto dkk., 2013).
Ada banyak jenis telemetri yang telah digunakan baik menggunakan kabel ataupun
tanpa kabel. Salah satunya adalah pengiriman data berbasis Global Sistem for Mobile
Communication (GSM), baik berupa SMS maupun GPRS.
GPRS adalah layanan non-voice (bukan suara) yang memungkinkan informasi
dikirimkan dan diterima melalui jaringan telepon genggam. Layanan ini melengkapi
teknologi yang sudah ada sekarang, yaitu Circuit Switched Data. GPRS merupakan
sistem komunikasi data paket yang terintegrasi dengan sistem telepon seluler GSM.
GPRS menggunakan teknik Packet switch maksudnya adalah GPRS radio resources
digunakan hanya jika pelanggan mengirimkan atau menerima data. GPRS dikembangkan
dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan frekuensi radio, menyediakan
fleksibilitas layanan dengan biaya rendah serta penyediaan waktu akses yang cepat.
(Ardhita dkk., 2011).
14
2.8 HTML (Hyper Text Mark-Up Language)
HTML dapat dibuat pada sembarang editor, meskipun terdapat program-program
khusus untuk membuat HTML tersebut, adapun program-program editor tersebut adalah
Notepad, Wordpad dan lain-lain. Pembuatan teks HTML hampir sama dengan pembuatan
teks-teks lainnya seperti pada MS.Word. Pemberian format pada suatu teks dalam sebuah
dokumen dan bisa langsung terlihat hasilnya. Berbeda dengan dokumen HTML, format-
format yang diberikan pada suatu teks tidak bisa dilihat langsung hasilnya tetapi harus
menggunakan browser untuk dapat melihat hasilnya. Perbedaan mendasar terhadap
dokumen-dokumen lainnya yaitu HTML tidak bisa mengandung link hubungan kebagian
lain dari sebuah dokumen atau dokumen lain dari situs web baik dalam server web yang
lama ataupun server web lainnya (Rinaldy dkk., 2013).
2.9 PHP ( PHP Hypertext Preprocessor)
PHP merupakan bahasa pemrograman berbasis web yang memiliki kemampuan
untuk memproses data dinamis. Pada prinsipnya server akan bekerja apabila ada
permintaan dari pengguna. Dalam hal ini pengguna menggunakan kode-kode PHP untuk
mengirimkan permintaan ke server. Ketika menggunakan PHP sebagai server-side
embedded script language maka server akan melakukan hal-hal sebagai berikut:
a. Membaca permintaan dari pengguna/browser
b. Mencari halaman/page di server
c. Melakukan instruksi yang diberikan oleh PHP untuk melakukan modifikasi pada
halaman/page.
d. Mengirim kembali halaman tersebut kepada pengguna melalui internet atau
intranet (Trisanto dkk., 2012).
15
2.10 Web Hosting
Web Hosting adalah salah satu bentuk layanan jasa penyewaan tempat di Internet
yang memungkinkan perorangan ataupun organisasi menampilkan layanan jasa atau
produknya di web/situs Internet. Tempat dapat juga diartikan sebagai tempat
penyimpanan data berupa Megabytes (Mb) hingga Terabytes (Tb) yang memiliki koneksi
ke internet sehingga data tersebut dapat diakses oleh user dari semua tempat secara
simultan. Inilah yang menyebabkan sebuah website dapat diakses bersamaan dalam satu
waktu oleh multi user.
Seluruh file website tersebut agar dapat diakses melalui Internet harus diletakkan
pada sebuah komputer dengan koneksi Internet berkecepatan tinggi (high speed internet
connection). Komputer tersebut, yang dikenal dengan Server Web, tidak hanya bertugas
menyimpan data/file saja melainkan juga bertugas untuk melayani segala macam
permintaan khususnya untuk mengelola dan menampilkan website. Inilah yang dimaksud
dengan web hosting.
Pada dasarnya sebuah server web hosting menggunakan adalah sebuah komputer
biasa namun menggunakan beberapa komponen dan program dasar sebuah server serta
disarankan harus mampu untuk online 24 jam setiap hari dan tanpa harus dimatikan dalam
jangka waktu lebih lama dari pada komputer biasa (Handayani, 2014).
16
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan selama 8 bulan yaitu mulai bulan November 2015 sampai
Juni 2016. Proses perancangan alat dilakukan di Laboratorium Elektronika dan
Instrumentasi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Bengkulu dan pengukuran dilapangan dilakukan di sungai Serut Bengkulu.
Gambar 3.1 Peta lokasi penelitian (sumber: google earth)
Lokasi penelitian seperti pada Gambar 3.1 terletak pada 3°46'19.54" LS dan
102°15'50.44" BT Muara Kualo Kelurahan Pasar Bengkulu Kota Bengkulu. Pemilihan
daerah ini dilakukan karena berada dekat dengan muara sungai sehingga dampak terhadap
perubahan pasang surut air laut dan identifikasi perubahan kecepatan aliran sungai
terhadap pasang surut air laut akan mudah diamati. Selain itu Lokasi tersebut juga
memiliki distribusi aliran yang hampir merata sehingga perbedaan kecepatan aliran
hampir sama di setiap sisi sungai. Keadaan ini diharapkan data yang terukur dapat
mewakili setiap sisi sungai tersebut.
17
3.2 Alat dan Bahan Penelitian
3.2.1 Bagian Elektronis
Bahan utama dari penelitian ini adalah
a. Mikrokontroler Arduino sebagai sistem kendali alat.
b. Ethernet shield sebagai penghubung mikrokontroler dengan jaringan internet
c. Water flow sensor sebagai sensor kecepatan
d. Router dan Modem 3G sebagai perangkat pengirim data dari sistem ke server
website.
e. Accumulator 12 volt sebagai sumber tegangan sistem.
f. Personal Computer dengan sistem operasi Windows 10 dengan software
pendukung Arduino 1.6.5 dan browser sebagai software pengakses Internet.
3.2.2 Bagian Mekanis
a. Besi penyangga sensor.
b. Dan peralatan lain seperti kabel timah solder dan lain-lain
3.3 Proses Kerja Sistem
Sistem dirancang menggunakan mikrokontroler berfungsi sebagai alat ukur
kecepatan aliran sungai berbasis website dengan menggunakan jaringan GPRS sebagai
media transmisi data. Sistem mengirimkan data hasil pengukuran ke web server yang
dapat di akses melalui PC ataupun smartphone oleh pengguna. Sistem pengukuran
aliran sungai ini terdiri dari water flow, sistem minimum Arduino, ethernet shield
arduino dan PC atau Smartphone.
18
Secara garis besar dapat dilihat melalui diagram blok seperti pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Diagram blok sistem pengukuran aliran sungai
Pengukuran kecepatan aliran sungai ini menggunakan sensor water flow sebagai
sensor kecepatan aliran. Sensor water flow menggunakan prinsip efek hall untuk
menghasilkan serial pulsa yang dapat diubah dalam bentuk gerakan posisi dan arah.
Sehingga posisi sudut suatu poros benda berputar dapat diolah menjadi informasi berupa
kode digital dan kemudian diteruskan oleh rangkaian kendali berupa mikrokontroler.
Hasil pengukuran berupa output kecepatan aliran akan dikirim ke web server melalui
modem. Dari penelitian pengukuran aliran sungai yang akan dilakukan terdapat beberapa
komponen utama yang memiliki fungsi yang penting yaitu:
a. Water flow sensor merupakan sensor alat ukur kecepatan aliran air yang
menggunakan prinsip efek hall untuk mendeteksi laju aliran air.
b. User terminal, yang merupakan peralatan mobile station yang berupa PC atau perangkat
smartphone yang berfungsi untuk menerima data pengukuran dalam bentuk Browser
internet.
c. GSM network, merupakan operator penyedia jaringan GSM yang mendukung layanan
pengiriman data melalui GPRS.
d. Microcontroller sistem, merupakan perangkat keras yang terbuat dari sebuah
mikrokontroler yang dilengkapi dengan perangkat lunak dan beberapa komponen
Besaran fisis berupa
kecepatan aliran
sungai
Water flow sensor Mikrokontroler
Router dan modem 3G Jaringan internet PC/Smartphone
19
tambahan yang berfungsi untuk melakukan pembacaan dan pengolahan data yang
diterima dari sensor , serta melakukan transimisi data.
e. Controlled object, merupakan objek yang akan dijadikan sampel oleh sistem telemetri.
3.3.1 Perancangan Perangkat Keras
Sistem pengukuran kecepatan aliran sungai menggunakan water flow sensor yang
terdiri rotor air dan sensor water flow. Pada saat terjadi aliran air maka rotor akan berputar
dan menghasilkan sinyal berupa pulsa frekuensi. Sinyal ini dikirim ke mikrokontroler
sebagai output data kecepatan aliran. Pada water flow terdapat magnet yang berfungsi
untuk menghasilkan medan listrik jika terjadi pergerakan fluida yang memutar rotor.
Adapun alat ukur kecepatan aliran sungai dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Rancangan alat ukur aliran sungai
Dari Gambar 3.3 prinsip kerja sensor water flow yaitu ketika terdapat fluida yang
mengalir dalam pipa akan menggerakkan rotor dan menginduksi magnet pada rotor
tersebut sehingga menghasilkan sinyal yang akan menjadi input pada mikrokontroler.
Sensor water flow merupakan rangkaian sensor efek hall yang menggunakan magnet yang
20
terletak pada baling-baling dan sensor efek hall pada rangkaian penerima sinyal. Gambar
3.4 menunjukkan sistem kerja sensor water flow.
Gambar 3.4 Prinsip kerja sensor efek hall
Pada Gambar 3.4 dapat dijelaskan pada saat turbin berputar dan magnet mendekati
sensor hall voltase 5 V dan menghasilkan logika 1, pada saat magnet menjauhi sensor
meghasilkan voltase 0 V dan menghasilkan logika 0. Logika ini akan diteruskan ke
mikrokontroler dan menghasilkan sinyal berupa pulsa. Selanjutnya pulsa diolah pada
mikrokontroler dan akan menghasilkan output berupa kecepatan aliran. Data kecepatan
aliran akan dikirim ke server hosting kemudian ditampilkan pada halaman website.
Setelah mengetahui prinsip kerja alat maka diperlukan skema peletakkan alat
pengukuran di lapangan. Komponen peletakkan alat terdiri dari beberapa alat penunjang
berupa kotak pelindung mikrokontrol yang di dalamnya berupa mikrokontrol arduino,
ethernet shield, baterai, router, dan modem. Selain itu terdapat besi penyangga sensor
yang berfungsi menahan sensor dari tekanan aliran air sungai, kabel penghubung antara
mikrokontrol dengan sensor water flow, dan sensor water flow yang diletakkan di dalam
aliran sungai dengan kedalaman tertentu. Skema peletakkan alat pengukuran dapat dilihat
seperti pada Gambar 3.5
21
Gambar 3.5 Skema peletakkan alat pengukuran di lapangan
3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak
3.3.2.1 Software Arduino
Arduino 1.6.5 merupakan open source software yang di dalamnya terdapat
Integrated development enviroment (IDE) yang merupakan tempat penulisan script
program yang akan ditanam pada chip, software Arduino enviroment ditulis dalam bahasa
C. Pada Sistem pengukuran kecepatan aliran ini program arduino di buat agar sensor
dapat menginputkan data fisis berupa putaran rotor ke dalam mikrokontroler dan
mengubahnya ke dalam data digital berupa data kecepatan aliran oleh Analog To Digital
Converter (ADC) yang terdapat dalam mikrokontroler dan mengirimkannya ke web
server melalui ethernet shield pada arduino.
Tiang jembatan
Besi penyangga
Sensor water flow
22
Secara garis besar diagram alir program kecepatan aliran dapat dilihat berikut ini:
Gambar 3.6 Diagram alir sistem pengukuran kecepatan aliran sungai
mulai
Hidupkan catu daya
Inisialisasi setiap port
mikrokontroler
Pengiriman data kecepatan
aliran ke database server
setiap 10 detik
Menampilkan data ke halaman
website
Ambil data
frekuensi
Konversi data ke
kecepatan aliran
selesai
tidak
ya
23
3.3.2.2 Database dan Halaman Website
Penelitian ini menggunakan database sebagai media penyimpan data dan halaman
website sebagai interface sebagai penampil data yang diterima dari sensor. Database
yang digunakan adalah program PHP 5.5 dan MySQL 5.1.61 yang tergabung dalam web
hosting. Perancangan website dilakukan dengan membuat program database dan program
perancangan halaman website menggunakan Bahasa HTML dan Bahasa PHP. Proses
yang dilakukan adalah dengan membuat program penginputan data yang telah diunduh
oleh mikrokontroler, pembuatan tabel database, dan program menampilkan data dari
database ke halaman website, semua program tersebut disimpan pada web hosting.
3.4 Pengujian dan Kalibrasi
3.4.1 Pengujian Sistem Minimum
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui, apakah sistem minimum Arduino telah
bekerja dengan baik. Alat dan bahan yang telah digunakan dalam pengujian ini adalah
sistem minimum Arduino UNO yang terintegrasi dengan, catu daya 5 VDC, personal
computer (PC) yang telah tersedia software arduino 1.6.5. Pengujian bagian ini dilakukan
dengan memberikan program pada mikrokontroler Arduino. Program yang diunduh
memberikan reaksi pada LED. Tahap pertama dilakukan adalah menghubungkan catu
daya pada mikrokontroler. Langkah selanjutnya, mengunduh program file*.ino yang telah
dibuat melalui software arduino 1.6.5 menggunakan USB port.
3.4.2 Pengujian Ethernet Shield Dan Modem
Pengujian ini dilakukan dengan mengupload data dari sensor menggunakan
mikrokontroler. Pengiriman data ini menggunakan ethernet shield sebagai media
penghubung antara mikrokontroler dengan jaringan internet baik menggunakan LAN
maupun modem. Penelitian ini menggunakan modem sebagai sarana pengiriman data.
24
Untuk itu diperlukan router yang dapat menghubungkan modem dengan Ethernet.
Pengujian yang dilakukan ialah mengirim data dan menampilkannya pada halaman
website.
3.4.3 Pengujian dan Kalibrasi Kecepatan Aliran
Kalibrasi alat dilakukan dengan membandingkan alat uji dengan alat standar.
Dengan Cara mendampingkan alat standar dan alat uji pada tempat dan waktu yang sama.
Dari hasil pembacaan alat standar dan pembacaan alat yang diuji, kemudian dihitung
konstanta kesebandingan antara nilai alat ukur kecepatan alat uji dan alat standar. Adapun
perhitungan untuk mendapatkan konstanta kesebandingan dapat mengunakan Persamaan
3.1 (Prajitno, 1994):
/standar alat ujik v v (3.1)
Ketetangan :
k= konstanta perbandingan
standarv = nilai ukur kecepatan alat standar lababoratorium
alat ujiv = nilai ukur kecepatan alat uji
Setelah mendapat konstanta maka dapat melakukan pengukuran kecepatan arus air
dengan memasukan nilai k.
Hasil perbandingan antara hasil alat uji dengan alat rancangan dapat dilihat presentase
kesalahan pada alat ukur yang dirancang menggunakan Persamaan 3.2 (Simamora, 2015).
100%n nn
n
y xerror e
y
(3.2)
25
Dengan
nilai alat standar
x nilai alat uji
n
n
n
e error
y
Adapun currentmeter standar yang akan digunakan adalah Flowatch FL-03 Water
Currentmeter seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3.7 Flowatch FL-03 Water Currentmeter.(sumber: www.google.com)
3.5 Analisis Data
Teknik analisis data dilakukan dengan menentukan kecepatan aliran sungai dari
sensor water flow kemudian data tersebut akan dikonversi ke dalam data digital. Data ini
selanjutnya akan dikirim ke interface berupa website dan akan ditampilkan dalam bentuk
tabel maupun grafik. Tabel ini akan diolah pada software Microsoft Excel pada program
Microsoft Office.
26
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Metode pengujian pada alat ukur kecepatan aliran sungai Serut secara realtime berbasis
website ini yang terdiri dari pengujian bagian mekanik dan bagian elektronik serta pengujian
sistem secara keseluruhan. Pengujian terhadap setiap perangkat sistem dilakukan untuk
mengetahui kinerja dan proses kerja dari setiap perangkat sistem.
4.1 Kalibrasi Sensor Water flow
Kalibrasi sensor water flow dilakukan dengan mengukur kecepatan aliran dengan
menggunakan alat ukur standar laboratorium dan alat ukur yang dirancang pada tempat
dan waktu yang bersamaan. Kalibrasi alat dilakukan di laboratorium MIPA Fisika pada
aliran yang memiliki kecepatan stabil dan dilakukan dilapangan menggunakan metode
pelampung. Pengambilan data dilakukan sebanyak 9 kali hasil perbandingan nilai ukur
dari akan menentukan tingkat keakurasian dan presisi alat yang dirancang terhadap alat
standar. Data hasil kalibrasi ditampilkan pada LCD yang dipasang pada alat yang
dirancang. Data yang diperoleh akan menentukan pebandingan antara alat rancang dana
alat standar, jika terdapat selisih yang cukup jauh namun linear, maka nilai pada alat
rancang akan dikalikan dengan perbandingannya untuk memperoleh kesamaan alat
standar dengan alat yang dirancang.
Tabel 4.1 Data hasil kalibrasi alat rancang dan alat laboratorium.
Jumlah data Kecepatan aliran Alat
rancangan (m/s)
Kecepatan aliran
Alat standar (m/s) Error (%)
1 1,13 1,2 ± 5,83
2 0,92 1,0 ± 8,00
3 0,80 1,0 ± 20,00
4 1,24 1,4 ± 11,43
5 1,00 1,2 ± 16,67
27
6 1,15 1,0 ± 15,00
7 0,76 0,9 ± 15,56
8 0,90 0,9 ± 0,00
9 1,06 1,1 ± 3,64
Dari tabel 4.1 Tingkat kesalahan mencapai 20 %. Hasil ini diperoleh karena
adanya pengaruh gaya gesek rotor terhadap air dan juga diameter rotor yang berbedadari
alat standar.
Gambar 4.1 Perbandingan alat ukur standar dan alat ukur rancangan
Dari Gambar 4.1 terlihat perbandingan antara alat standar dengan alat rancangan,
hasil yang diperoleh bahwa sensitifitas alat ukur standar lebih sensitif dibandingkan
dengan alat ukur rancangan.
4.2 Pengujian Mikrokontroler dan Sensor Flowmeter
Pengujian mikrokontroler dilakukan dengan memprogram sistem minimum
arduinoUNO menggunakan bahasa pemrograman C menggunakan software Arduino
1.6.5, dengan script program seperti pada Gambar 4.2. Pengujian ini dilakukan dengan
memprogram sensor water flow kemudian menampilkan data tersebut pada serial monitor
1,1
0,90,8
1,2
11,1
0,7
0,91
1,2
1 1
1,4
1,2
10,9 0,9
1,1
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Kec
epat
an (
m/s
)
Jumlah pengulangan
Grafik Nilai Perbandingan Alat Ukur
alat rancangan
alat standar
28
yang terdapat pada layar monitor PC yang ditunjukkan pada Gambar 4.3. Sensor yang
telah diprogram pada mikrokontroler tersebut dialiri air dengan kecepatan tertentu
sehingga mampu membaca nilai kecepatan aliran yang melaluinya. Tingkat keberhasilan
pengujian ini didasarkan dengan berhasilnya download data ke mikrokontroler,
kemampuan membaca sensor dan penampilan data ke serial monitor pada delay waktu
yang ditentukan. Script program yang digunakan pada pengujian ini dapat dilihat pada
Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Script program
Gambar 4.3 serial monitor hasil pengujian alat
29
Berdasarkan program yang dibuat, pengujian ini memerlukan waktu delay 10 detik
pengambilan data dan penampilan data ke monitor, setiap data yang berhasil diperoleh
dari sensor maka data tersebut akan langsung dikirim ke serial monitor untuk ditampilkan
pada layar komputer seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3.
4.3 Hasil Pengujian Database dan Web Server
Database berfungsi sebagai media penyimpanan data pada Webserver berupa tabel
yang bisa diakses kapan saja setiap kali data tersebut diperlukan. Database dibuat dengan
menggunakan software webserver yaitu PHP myAdmin. Program ini akan menyimpan
setiap data yang berhasil diupload oleh mikrokontroler dalam bentuk tabel. Pembuatan
tabel database ini berupa kolom nomor, waktu dan kecepatan, setiap kali sensor
mengirimkan data maka akan tercatat nilai kecepatan dan waktu pengiriman. Database
yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Database di webhosting
30
Pada Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa setiap data yang berhasil diupload oleh sistem
akan disimpan pada tabel dan waktu pengukuran juga akan tersimpan pada tabel waktu.
Waktu yang ditampilkan pada database terkadang mengalami penundaan karena
pengiriman menggunakan jaringan GPRS yang terkadang melemah sehingga
pengunduhan data akan lambat dan dapat mengabaikan data yang terbaca pada waktu
selanjutnya sampai pengiriman data selesai, tetapi ini tidak begitu berpengaruh karena
dari tabel selisih waktu hanya beberapa detik sehingga tidak akan terjadi perubahan yang
signifikan. Database hanya berfungsi menyimpan data maka data yang tersimpan tersebut
akan ditampilkan pada halaman website untuk dapat diakses melalui PC atau smartphone.
Adapun program PHP yang dirancang dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Script program PHP
31
Gambar 4.6 merupakan script pemrograman program PHP yang dikombinasikan
dengan program HTML dengan mengimpor data dari database. Program ini dapat dibuat
menggunakan program berbasis text, seperti notepad pada Microsoft Windows. Program
yang telah dibuat selanjutnya akan diupload ke webserver menggunakan jalur FTP.
Gambar 4.6 halaman website
4.4 Hasil Pengujian Secara Keseluruhan
Pengujian rangkaian secara keseluruhan dilakukan dengan menggabungkan semua
bagian yang dibutuhkan sesuai dengan rencana perancangan yang sudah dibuat
sebelumnya. Semua bagian yang terhubung pada sistem dan diberi catudaya, seluruh
hardware pada rangkaian akan diinisialisasi oleh mikrokontroler, jika terdapat
komponen yang tidak terhubung dengan baik maka sistem tidak akan berjalan normal,
untuk itu perlu dilakukan pengecekan ulang komponen yang bermasalah.
32
Secara keseluruhan rangkaian sistem yang telah dirancang sudah bekerja dengan baik,
output mikrokontroler berupa nilai kecepatan aliran sungai dapat dikirim secara realtime
ke database melalui jaringan GPRS/3G dan dapat ditampilkan di halaman website.
Adapun peletakkan instrumen yang telah dirancang di lokasi penelitian dapat dilihat pada
Gambar 4.7 .
Gambar 4.7 Peletakkan instrumen pada lokasi penelitian
Instrument pengukuran kecepatan aliran sungai seperti pada Gambar terdiri dari
arduino sebagai pusat kendali sistem, Arduino EthernetShield sebagai piranti
penghubung mikrokontroler Arduino ke jaringan internet, modem dan router sebagai
pembagi dan menghubung ke website secara wireless atau jaringan GPRS, sensor water
flow sebagai sensor kecepatan aliran, kotak dan penyangga sebagai tempat dan pelindung
instrument.
Sistem telemetri data kecepatan aliran sungai memanfaatkan jaringan GPRS
sebagai media transmitter dan menggunakan salah satu provider layanan GSM. Data
kecepatan aliran akan dikirim setiap satu detik ke webserver. Pengukuran di lapangan
dilakukan pada 5 Mei 2016 dan berakhir pada 8 Mei 2016,
Pada awal proses dilakukan pengujian keakurasian sistem dengan menggunakan
alat currentmeter standar laboratorium, dan di lapangan juga dilakukan pengujian
33
keakurasian dengan metode pelampung untuk mencari pendekatan nilai keakurasian
sistem dengan data lapangan, metode ini dilakukan dengan menghanyutkan pelampung
di permukaan sungai dan diukur waktu yang dibutuhkan pada jarak tertentu yang dilewati
oleh pelampung, metode ini cukup sederhana namun hanya mendapatkan pendekatan
nilai kecepatan arus namun tingkat kesalahan cukup besar jika dibandingkan dengan alat
digital yang sudah ada.
Selanjutnya pemilihan lokasi yang memiliki distribusi aliran yang mempunyai debit
yang merata pada setiap sisi sungai sehingga dapat diketahui rata-rata kecepatan aliran
sungai yang akurat. Lokasi yang digunakan tepat di bawah jembatan sungai Serut Muara
Kualo Bengkulu, lokasi ini memiliki distribusi aliran sungai yang sama besar sehingga
debit dari setiap sisi sungai hampir sama.
4.5 Hasil Pengolahan Data Penelitian
Penelitian dilakukan selama 4 hari pada siang hari dan hasil dari setiap hari
ditampilkan dalam bentuk grafik. Hasil penelitian pada hari pertama penelitian dimulai
pada pukul 11.00 WIB sampai dengan pukul 15.00 WIB dapat dilihat pada gambar 4.8.
Gambar 4.8 Kecepatan aliran pada hari pertama
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
9:36 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36 16:48
kece
pat
an (
m/s
)
waktu
Kecepatan aliran sungai hari pertama
kecepatan
34
Dari Gambar 4.8 pada pukul 11.00 WIB kecepatan aliran sungai kecil karena pada
saat itu pengaruh air pasang laut masih tinggi sehingga air masih cukup tenang. Membuat
laju aliran yang mengalir ke bagian hilir lambat. Pada jam berikutnya kecepatan mulai
meningkat karena air laut mulai surut. Dan kondisi cuaca pada hari itu cukup cerah
sehingga debit air sungai cukup kecil. Namun, Pengukuran ini juga mengalami kendala
karena beberapa waktu data tidak terkirim disebabkan oleh gangguan jaringan pada
provider sehingga data yang ditampilkan terputus. Adapun data rata-rata setiap jam dapat
dilihat pada Gambar 4.9
Gambar 4.9 Kecepatan rata-rata aliran setiap jam pada hari pertama
Dari Gambar 4.9 terlihat pada pukul 11.00 WIB kecepatan rendah dikarenakan
pengaruh pasang air laut masih tampak namun berangsur-ansur mulai surut, setelah pukul
12.00 WIB kecepatan meningkat sampai pukul 14.00 WIB karena air laut mulai surut
menyebabkan laju aliran sungai meningkat dengan cepat. dan pada pukul 15.00 WIB
kecepatan menurun dengan karena kondisi air laut mulai kembali pasang. Hal ini
disebabkan air pasang tersebut menahan laju aliran dari arah hulu.
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
9:36 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36
Kec
epat
an (
m/s
)
waktu
Kecepatan rata-rata aliran sungai hari pertama
kecepatan
35
Selanjutnya pada penelitian hari kedua hasilnya dapat dilihat pada Gambar 4.10
Gambar 4.10 Kecepatan aliran pada hari kedua
Pada hari kedua penelitian dilakukan mulai pukul 10.00 WIB sampai pukul 13.00 WIB,
di hari kedua ini penelitian tidak berlangsung lama karena data yang terekam tidak sampai
sore disebabkan jaringan yang tidak mendukung sehingga data tidak semuanya terkirim.
Dari Gambar 4.10 terlihat pada pukul 10.00 WIB diperoleh data kecepatan aliran yang
cukup kuat karena pada saat ini air laut yang semula pasang mulai surut sehingga terdapat
kenaikan laju aliran sungai. Setelah pukul 11.00 WIB kecepatan menurun karena aliran
aliran dari hulu mulai stabil dan debit sungai mulai mengecil, begitu juga pada jam- jam
selanjutnya kecepatan aliran terus menurun sampai pada pukul 13.00 penurunan
kecepatan aliran ini disebabkan oleh aliran sungai mulai stabil terhadap surutnya air laut.
Untuk jam jam selanjutnya data tidak dapat terekam karena adanya kendala jaringan
sehingga data tidak terkirim sama sekali, sehingga kita tidak mendapatkan data pada saat
air mulai pasang kembali. Perancangan alat ini masih sangat mengandalkan jaringan
GPRS dan belum menggunakan backup data menggunakan memori cadangan sehingga
data sering kali terputus pada saat jaringan GPRS mengalami gangguan.
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
9:36 10:04 10:33 11:02 11:31 12:00 12:28 12:57 13:26 13:55
kece
pat
an (
m/s
)
waktu
Kecepatan aliran sungai hari kedua
kecepatan
36
Data penelitian hari kedua dapat dilihat pada Gambar 4.11 rata-rata kecepatan aliran
sungai setiap jam berikut
Gambar 4.11 Kecepatan rata-rata aliran setiap jam pada hari kedua
Data selanjutnya pada hari ketiga diperoleh data yang berbeda pada hari sebelumnya
karena nilai kecepatan yang diperoleh cukup besar, hal ini disebabkan pada malam
harinya terjadi hujan yang cukup lama dan mengakibatkan volume air sungai dari hulu
cukup besar sehingga debit air yang dihasilkan pun cukup besar.
Gambar 4.12 Kecepatan aliran pada hari ketiga
Pada Gambar 4.12 dapat dilihat bahwa kecepatan aliran cukup tinggi mecapai skala
4 m/s dibanding hari sebelumnya. Debit air yang cukup besar mengakibatkan laju aliran
sungai menjadi cukup besar dan ketinggian muka air sungai pun cukup tinggi dibanding
-0,10
0,40
0,90
1,40
9:36 10:48 12:00 13:12
Kec
epat
an (
m/s
)
waktu
Kecepatan rata-rata aliran sungai hari kedua
kecepatan
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
9:36 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36 16:48
Kec
epat
an (
m/s
)
Waktu
kecepatan aliran sungai hari ketiga
kecepatan
37
sebelumnya. Pada awal penelitian yaitu pukul 09.50 WIB kecepatan tertinggi karena
pada saat ini selain debit yang besar juga karena adanya adanya perubahan muka air laut
yang mulai surut sehingga debit menjadi lebih kencang dan laju aliran sungai pun cukup
kuat. Pada jam berikutnya laju aliran mulai menurun selain kondisi air laut mulai surut
juga karena debit air dari hulu sungai juga mengalami penurunan, namun pada pukul
13.00 WIB kecepatan aliran kembali bertambah dari hulu sungai. Hal ini terjadi karena
adanya hujan di hulu sungai sehingga airnya baru sampai ke muara. Dari data setiap jam
dapat dilihat Gambar 4.13.
Gambar 4.13 Kecepatan rata-rata aliran setiap jam pada hari ketiga
Pada hari berikutnya hari keempat diperoleh data seperti pada Gambar 4.14
Gambar 4.14 Kecepatan aliran pada hari keempat
Pada hari keempat sama seperti pada hari sebelumnya dimana pada malam harinya
terjadi hujan di daerah aliran sungai terutam di hulu sungai. Ini mengakibatkan debit
sungai bertambah besar dari biasanya. Aliran air sungai mengalir cukup deras sehingga
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
9:36 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36 16:48
Kec
epat
an (
m/s
)
Waktu
Kecepatan rata-rata aliran sungai hari ketiga
kecepatan
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
12:00 13:12 14:24 15:36 16:48 18:00 19:12
Kec
epat
an (
m/s
)
Waktu
Kecepatan aliran sungai hari keempat
kecepatan
38
data yang terekam juga cukup besar. Pengkuran juga dilakukan sampai pukul 18.00 WIB
agar diperoleh pengaruh pasang air laut yang lebih besar. Aliran air pada hari keempat
cukup stabil sampai pada pukul 16.00 WIB namun terjadi penurunan kecepatan pada
pukul 17.00 WIB dan 18.00WIB. Pada jam tersebut air permukaan mulai naik ke daerah
aliran sungai sehingga menghambat laju aliran sungai tersebut. Dari data rata-rata setiap
jam diperoleh data seperti pada Gambar 4.15
Gambar 4.15 Kecepatan rata-rata aliran setiap jam pada hari keempat
Dari keseluruhan data yang diperoleh terlihat jelas pengaruh pasang dan surut air
laut terhadap kecepatan aliran sungai. Pada pagi hari, terjadi puncak pasang air laut
mengakibatkan kecepatan aliran sungai kecil. Pada saat menjelang siang hari, air laut
berlahan surut mengakibat kan kecepatan aliran meningkat tajam karena volume air
sungai yang semula besar menjadi surut. Hal ini terjadi sampai pada titik surut terendah
yang terjadi pada siang hari. Mendekati waktu sore air laut kembali pasang kecepatan
aliran sungai kembali mengecil sampai kembali pada puncak pasang tertinggi yang terjadi
pada sore hari. Selain itu, air kecepatan aliran sungai juga dipengaruhi oleh curah hujan.
Kecepatan aliran meningkat tajam jika terjadi hujan pada saat sebelum penelitian.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
9:36 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36 16:48 18:00 19:12
Kec
epat
an (
m/s
)
Waktu
Kecepatan rata-rata aliran sungai hari keempat
kecepatan
39
BAB V
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Sistem pengukuran dengan telemetri berbasis website melalui jaringan GPRS
menggunakan sensor waterflow sebagai sensor kecepatan aliran dan arduino sebagai
alat kontrol sistem.
2. Nilai error alat rancangan mencapai 20% hal ini disebabkan karena adanya faktor-
faktor eksternal seperti gaya gesek rotor terhadap air dan juga perbedaan diameter
antara alat rancangan dengan alat standar.
3. Kecepatan aliran sungai sangat dipengaruhi oleh pasang surut air laut. Pada saat terjadi
pasang air laut kecepatan aliran sungai menjadi kecil, kecepatan aliran yang diperoleh
pada saat ini sebesar 0,07 m/s, sedangkan pada saat air laut surut kecepatan aliran
menjadi besar, kecepatan aliran yang diperoleh pada saat air laut surut sebesar 1,79
m/s.
4. Kecepatan aliran juga di pengaruhi oleh debit air sungai dari bagian hulu disebabkan
oleh curah hujan, kcepatan aliran sungai yang terukur pada saat debit tertinggi
mencapai 4,63 m/s, sedangkan pada saat tidak hujan kecepatan aliran sungai sebesar
0,07 m/s.
40
5.2 SARAN
Setelah dilakukan penelitian diperoleh bebrapa saran untuk penelitian selanjutnya
1. Pengukuran kecepatan aliran di sungai diperlukan beberapa alat yang dapat
mengukur di setiap sisi sungai agar diperoleh data kecepatan aliran sungai yang
lebih akurat
2. Penelitian sistem telemetri berbasis website dapat dikembangkan lagi tidak hanya
sebatas pengukuran kecepatan aliran tetapi sungai untuk memonitoring kondisi
sungai lainnya seperti ketinggian permukaan air, salinitas temperatur dan lain-
lain.
3. Diperlukan tingkat keamanan yang tinggi pada proses pengukuran di lapangan
untuk menjaga hal-hal yang tidak diinginkan.
41
DAFTAR PUSTAKA
Ardhita, R., Imam Santoso, Ajub Ajulian. 2011. “Studi Kasus Kinerja Layanan Data
Paket GPRS PT Nexwave Regional Jawa Tengah – Yogyakarta Divisi HCPT (Three)
Semarang” Makalah Seminar Tugas Akhir. Diakses tanggal 11 Mei 2015.
Asdak,Chay. 2002. “Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.”Yogyakarta:
Gadjah Mada University Press
Asteriqa, Mica. 2015. “Influks sedimen dan laju sedimentasi di perairan Muara Sungai
Serut, di Kecamatan Sungai Serut Kota Bengkulu”. skripsi. Bengkulu: Universitas
Bengkulu
Audli R., Sri Ratna Sulistiyati, Agus Trisanto. 2014. “Rancang Bangun Alat Ukur
Portable 9 Titik Kecepatan Aliran Sungai (Open Channel) Nirkabel Berbasis PC”.
Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro. Di akses tanggal 8 mei 2015.
Dinata, Irwan dan Wahri Sunanda. 2015. “Implementasi Wireless Monitoring Energi
Listrik Berbasis Web Database”. Bangka Belitung : Universitas Bangka Belitung
Febrian, H Dwi. 2009. “Kajian Penggunaan Mikrotik Router Os™ Sebagai Router Pada
Jaringan Komputer”. Makalah Tugas Akhir. Diakses tanggal 24 Agustus 2015
Handayani, dika nurul.2014. “Mengenal Web Hosting”.Tugas Makalah Diakses Tanggal
22 Juni 2016.
Ichwan Muhammad, Milda Gustiana Husada, M. Iqbal Ar Rasyid. 2013. “Pembangunan
Prototipe Sistem Pengendalian Peralatan Listrik Pada Platform Android”.No.1 , Vol.
4, Januari – April 2013 ISSN: 2087‐5266.
Kementerian Hukum Dan HAM. 2011. “Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No
38 tahun 2011”. Di akses 11 mei 2015.
Manan, S. 1979. “Pengaruh Hutan dan Manajemen Daerah Aliran Sungai”. Fakultas
Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Indonesia.
Nababan Oswaldz S. & Martuani Plato Siregar. 2012. “Otomatisasi Pengukuran Debit
Sungai Dengan Mikrokontroler Arduino.” Paper tugas akhir.Diakses tanggal 6
Januari 2015
Nugroho, Gigih Prio, Ary Mazharuddin S, Hudan Studiawan. 2013. “Sistem Pendeteksi
Dini Banjir Menggunakan Sensor Kecepatan Air Dan Sensor Ketinggian Air Pada
Mikrokontrol Arduino”. Jurnal Teknik Pomits vol 2. No.1
Prajitno, S. 1994.”Digital Currentmeter Alat Pengukur Aliran Air Sungai”.Tangerang.
Priyantini, Noor Yudha & Irjan. 2007. “Pengukuran Kecepatan Arus Air Sungai Berbasis
Mikrokontroler AT89S8252”. Jurnal Neutrino Vol. 2, No. 1 Oktober 2009
42
Rinaldy, Risa Farrid Christianti, Didi Supriyadi. 2013. “Pengendalian Motor Servo Yang
Terintegrasi Dengan Webcam Berbasis Internet Dan Arduino”. Purwokerto : Sekolah
Tinggi Teknologi Telematika Telkom
Seeed studio works. “Water flow sensor data sheet”. Diakses tanggal 21 maret 2016 di
www.seeedstudioworks.com
Simamora, Oriko. 2015. Identifikasi Perubahan Kecepatan Aliran Arus Sungai Serut
Secara Realtime Berbasis Telemetri GSM”.Skripsi.Bengkulu: Universitas Bengkulu
Susanto, Heri, Rozeff Pramana, Muhammad Mujahidin. 2013.”Perancangan Sistem
Telemetri Wireless Untuk Mengukur Suhu dan Kelembaban Berbasis Arduino Uno
R3 Atmega328p Dan Xbee Pro” . Skripsi. Fakultas Teknik. Universitas Maritim Raja
Ali Haji.Tanjung Pinang.
Tarigan, Budiarto. 2014. “Pemantauan Perubahan Ketinggian Muka Air Sungai Serut
Diukur Secara Realtime Dalam Upaya Mitigasi Banjir Di Bengkulu”. Skripsi.
Bengkulu: Universitas Bengkulu
Trisanto Agus, Yomas Andika S, R. Arum S.P. 2008. “Monitoring dan Pengendalian
Level Cairan Jarak Jauh Berbasis Web” . Bandar Lampung: Unila
Wirawan R, Hadi Rannar, Muh Akromal Huda dan Samuel Beta. 2013. “Pengatur Debit
Air”.Makalah Tugas Akhir. Diakses tanggal 20 Agustus 2015
Pustaka dari internet:
google earth
http://www.arduino.cc
http://www.google.com
http://www.idhostinger.com
http://www.robomart.com/arduino_uno
http://www.seeedstudio.com/wiki/G1/2_Water_Flow_sensor
43
Lampiran A
Hasil Kalibrasi Sensor Water flow
Tabel A.1 Hasil Kalibrasi Sensor Water Flow
Jumlah
data
Kecepatan aliran Alat
rancangan (m/s)
Kecepatan aliran
Alat standar (m/s)
1 1.13 1.2
2 0.92 1
3 0.80 1
4 1.24 1.4
5 1.00 1.2
6 1.15 1
7 0.76 0.9
8 0.90 0.9
9 1.06 1.1
Keterangan : Lokasi pengambilan data di Lab. Basic Science Unib
44
Lampiran B
Hasil Pengiriman Data Kecepatan Aliran Sungai
Lokasi penelitian : Daerah Aliran Sungai Serut Jembatan Kualo Pasar Bengkulu
Waktu penelitian : 5 Mei s/d 8 Mei 2016
Tabel B.1 Kamis, 5 Mei 2016
No Waktu Kecepatan (m/s)
1 11:15 0,46
2 11:20 0,59
3 11:25 0,73
4 11:30 0,54
5 11:35 0,65
6 11:40 0,46
7 11:45 0,67
8 11:50 0,65
9 11:55 Na
10 12:00 Na
11 12:05 0,45
12 12:10 Na
13 12:15 1,11
14 12:20 0,79
15 12:25 0,79
16 12:30 1,17
17 12:35 1,06
18 12:40 0,40
19 12:45 0,39
20 12:50 0,55
21 12:55 0,65
22 13:00 0,64
`23 13:05 0,72
24 13:10 0,74
25 13:15 0,74
26 13:20 0,71
27 13:25 0,75
28 13:30 0,59
29 13:35 1,24
30 13:40 Na
45
No Waktu Kecepatan (m/s)
31 13:45 Na
32 13:50 1,12
33 13:55 0,50
34 14:00 0,74
35 14:05 0,71
36 14:10 1,10
37 14:15 1,08
38 14:20 0,50
39 14:25 0,42
40 14:30 0,31
41 14:35 Na
42 14:40 Na
43 14:45 1,05
44 14:50 Na
45 14:55 Na
46 15:00 0,07
47 15:05 0,00
48 15:10 Na
49 15:15 Na
50 15:20 0,45
46
Tabel B.2 Jumat, 6 Mei 2016
No Waktu Kecepatan (m/s) No Waktu Kecepatan (m/s)
1 10:20 0,74 34 13:05 0,13
2 10:25 1,30 35 13:10 0,29
3 10:30 0,94 36 13:15 0,33
4 10:35 1,19 37 13:20 0,20
5 10:40 1,02 38 13:25 0,23
6 10:45 1,26 39 13:30 0,16
7 10:50 0,71 40 13:35 0,16
8 10:55 0,59 41 13:40 0,07
9 11:00 0,59
10 11:05 0,58
11 11:10 0,54
12 11:15 0,80
13 11:20 0,41
14 11:25 0,39
15 11:30 0,60
16 11:35 0,66
17 11:40 0,59
18 11:45 0,51
19 11:50 0,55
20 11:55 0,00
21 12:00 0,44
22 12:05 0,67
23 12:10 0,54
24 12:15 0,80
25 12:20 0,47
26 12:25 0,23
27 12:30 0,60
28 12:35 0,38
29 12:40 0,40
30 12:45 0,07
31 12:50 0,06
32 12:55 0,59
33 13:00 0,29
47
Tabel B.3 Sabtu, 7 Mei 2016
No Waktu Kecepatan (m/s)
1 9:50 4,63
2 9:55 4,15
3 10:00 3,95
4 10:05 4,21
5 10:10 4,06
6 10:15 3,78
7 10:20 3,51
8 10:25 4,01
9 10:30 4,04
10 10:35 3,85
11 10:40 3,48
12 10:45 3,25
13 10:50 2,80
14 10:55 1,88
15 11:00 2,32
16 11:05 2,34
17 11:10 0,30
18 11:15 1,79
19 11:20 0,93
20 11:25 1,83
21 11:30 1,96
22 11:35 2,29
23 11:40 2,06
24 11:45 2,00
25 11:50 2,24
26 11:55 2,07
27 12:00 2,21
28 12:05 Na
29 12:10 1,89
30 12:15 1,80
31 12:20 1,57
32 12:25 0,45
33 12:30 0,46
34 12:35 Na
35 12:40 Na
36 12:45 Na
37 12:50 3,47
38 12:55 2,38
39 13:00 2,32
48
No Waktu Kecepatan (m/s) No Waktu Kecepatan (m/s)
40 13:05 3,47 76 16:10 1,91
41 13:10 2,69 77 16:15 2,50
42 13:15 2,66 78 16:20 3,37
43 13:20 3,70 79 16:25 2,37
44 13:25 3,56 80 16:30 2,35
45 13:30 3,47 81 16:35 3,14
46 13:35 3,09 82 16:40 1,46
47 13:40 Na
48 13:45 Na
49 13:50 Na
50 13:55 Na
51 14:00 2,97
52 14:05 3,26
53 14:10 3,46
54 14:15 3,59
55 14:20 3,44
56 14:25 3,15
57 14:30 3,03
58 14:35 1,54
59 14:40 1,50
60 14:45 1,14
61 14:55 1,08
62 15:00 1,52
63 15:05 0,95
64 15:10 0,56
65 15:15 0,56
66 15:20 0,56
67 15:25 3,29
68 15:30 3,05
69 15:35 2,96
70 15:40 3,09
71 15:45 3,18
72 15:50 2,91
73 15:55 3,32
74 16:00 3,03
75 16:05 1,09
49
Tabel B.4 Minggu, 8 Mei 2016
No Waktu Kecepatan (m/s)
1 12:40 4,07
2 12:45 4,10
3 12:50 3,88
4 12:55 3,90
5 13:00 3,74
6 13:05 3,69
7 13:10 3,68
8 13:15 3,69
9 13:20 3,52
10 13:25 3,55
11 13:30 3,62
12 13:35 3,64
13 13:40 3,62
14 13:45 3,09
15 13:50 2,99
16 13:55 3,75
17 14:00 3,71
18 14:05 3,54
19 14:10 3,50
20 14:15 3,51
21 14:20 3,52
22 14:25 3,43
23 14:30 3,49
24 14:35 3,51
25 14:40 3,36
26 14:45 3,40
27 14:50 3,44
28 14:55 3,50
29 15:00 2,95
30 15:05 2,94
31 15:10 2,83
32 15:15 2,98
33 15:20 2,89
34 15:25 2,80
35 15:30 2,74
36 15:35 3,51
50
No Waktu Kecepatan (m/s)
76 16:10 1,91
77 16:15 2,50
78 16:20 3,37
79 16:25 2,37
80 16:30 2,35
81 16:35 3,14
82 16:40 1,46
44 16:15 2,98
45 16:20 3,67
46 16:25 3,53
47 16:30 3,34
48 16:35 3,29
49 16:40 3,42
50 16:45 3,30
51 16:50 2,70
52 16:55 3,06
53 17:00 1,65
54 17:05 0,73
55 17:10 1,09
56 17:15 Na
57 17:20 1,45
58 17:25 1,88
59 17:30 Na
60 17:35 Na
61 17:40 Na
62 17:45 1,81
63 17:50 2,07
64 17:55 1,56
65 18:00 0,82
66 18:05 0,67
67 18:10 1,22
51
LAMPIRAN C
LISTING PROGRAM
1. Listing Program Menghidupkan Led
/*
blink led by okta pratama tasti
*/
void setup()
{
pinMode(13, OUTPUT); // initialize digital pin 13 as an
output.
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is
the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making
the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
}
2. Listing Program Pengujian Sensor Water Flow
// Reading water flow sensor
volatile int NbTopsFan; //measuring the rising edges of
the signal
int Calc;
int hallsensor = 2; //The pin location of the sensor
void rpm () //This is the function that the interupt
calls
{
NbTopsFan++; //This function measures the rising and
falling edge of the
hall effect sensors signal
}
// The setup() method runs once, when the sketch starts
void setup() //
{
pinMode(hallsensor, INPUT); //initializes digital pin 2
as an input
Serial.begin(9600); //This is the setup function where
52
the serial port is
initialised,
attachInterrupt(0, rpm, RISING); //and the interrupt is
attached
}
// the loop() method runs over and over again,
// as long as the Arduino has power
void loop ()
{
NbTopsFan = 0; //Set NbTops to 0 ready for
calculations
sei(); //Enables interrupts
delay (1000); //Wait 1 second
cli(); //Disable interrupts
Calc = (NbTopsFan * 60 / 7.5); //(Pulse frequency x 60)
/ 7.5Q, = flow rate
in L/hour
Serial.print (Calc, DEC); //Prints the number
calculated above
Serial.print (" L/hour\r\n"); //Prints "L/hour" and
returns a new line
}
3. Listing Program Secara Keseluruhan
#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>
String txData2="";
float ms;
char T_string[10];
String f;
volatile int NbTopsFan;
int Calc;
int hallsensor = 2;
byte mac[] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
IPAddress server(185,28,20,70);
// char server[] = "www.monitoring.hol.es";
IPAddress ip(192,168,0,100);
EthernetClient client;
53
void rpm ()
{
NbTopsFan++;
}
void setup()
{
pinMode(hallsensor, INPUT); //initializes
digital pin 2 as an input
Serial.begin(9600); //This is the setup
function where the serial port is initialised
attachInterrupt(0, rpm, RISING);
if (Ethernet.begin(mac) == 0)
{
Serial.println("Gagal Konfigurasi Ke Ethernet
menggunakan DHCP");
Ethernet.begin(mac, ip);
}
delay(1000);
Serial.println("Menyambungkan...");
datain ();
kirim ();
}
void loop()
{
datain ();
kirim ();
}
void datain() {
NbTopsFan = 0; //Set NbTops to 0
ready for calculations
sei(); //Enables interrupts
delay (3000); //Wait 5 minute
cli(); //Disable
interrupts
ms = (NbTopsFan) * 6.28 * 0.0115; // menghitung
kecepatan putaran
Serial.print (ms); //Prints the number
calculated above
54
Serial.print (" m/s\r\n"); //Prints "m/s" and
returns a new line
}
EthernetClient client;
if (client.connect(server, 80)){
void kirim() {
ms = (NbTopsFan) * 6.28 * 0.0115;
dtostrf(ms,6, 2,T_string);
f = String(T_string);
Serial.println(f);
Serial.println("Tersambung");
txData2 = "ms="+ (f);
Serial.println(txData2);
client.println("POST /insert.php HTTP/1.1");
client.println("Host: www.monitoring.hol.es");
client.println("Connection: close");
client.print("Content-Type: application/x-www-form-
urlencoded\n");
client.print("Content-Length: ");
client.print(txData2.length());
client.print("\n\n");
client.print(txData2);
delay (0);
}
else{
Serial.println("Koneksi Gagal");
Serial.println();
delay (10);
}
}
55
4. Listing Program PHP Website
<html>
<head>
<meta http-equiv="refresh" content="3">
<style>
.bordered { border-style:solid; }
</style>
<title >Monitoring</title>
</head>
<body>
<center>
<br><p><h2> MONITORING KECEPATAN ALIRAN SUNGAI SERUT
BENGKULU </h2></p><br>
<p><h3> OLEH : OKTA PRATAMA TASTI </h3></p>
<p><h3> FISIKA UNIVERSITAS BENGKULU </h3></p><br>
KECEPATAN =
<?php
include "config.php";
$tampil = mysql_query("SELECT * FROM tbmonitoring WHERE
no IN (SELECT MAX(no) FROM tbmonitoring)");
while ($r=mysql_fetch_array($tampil)){
echo "$r[ms]";
}
?>
m/s
</center>
</body>
</html>
<br>
<html>
<body>
<table border='1' align='center'>
<tr><th>No</th><th>waktu</th><th>kecepatan</th></tr>
<?php
include 'config.php';
$query = "SELECT * FROM tbmonitoring ";
56
$exe = mysql_query($query);
$no = 1;
while($row = mysql_fetch_assoc($exe)){
$a = $row['no'];
$b = $row['Waktu'];
$c = $row['ms'];
echo "
<td>".$a."</td>
<td>".$b."</td>
<td>".$c."</td>
</tr>";
}
echo '</table>';
?>
</table>
</body>
</html>
57
LAMPIRAN D
Dokumentasi Penelitian
Gambar E1. Pengujian sensor water flow
Gambar E2. Proses menurunkan alat ke sungai
Gambar E3. Pemasangan dan setting alat di lapangan
58
Gambar E4. Setting dudukan alat di lokasi penelitian dan pengecekkan data
Gambar E5. Kondisi sungai saat banjir
59
RIWAYAT HIDUP
Okta Pratama Tasti adalah putra pertama dari
pasangan Joni dan Rita Dewiyana. Dilahirkan di Curup
pada tanggal 25 oktober 1989. Penulis masuk sekolah
dasar pada tahun 1997 di SDN 101 Prumnas Kecamatan
Curup kabupaten Rejang Lebong Bengkulu. Selanjutnya
penulis melanjutkan sekolah di SMPN 2 Curup
(sekarang SMPN 1 Curup Tengah, Rejang Lebong),
setelah tamat SMP pada tahun 2005 penulis pindah ke kabupaten Mukomuko dan berhenti
sekolah, pada tahun 2006 penulis melanjutkan sekolah di Madrasah Aliyah Miftahul
Ulum Desa Wonosobo Kecamatan Penarik Kabupaten Mukomuko dan tamat pada thun
2009. Tahun 2010 penulis melanjutkan pendidikan S1 ke Universitas Bengkulu pada
bidang Ilmu Fisika untuk konsentrasi Elektronika dan Instrumentasi di Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam melalui jalur PPA.
Selama menjalani perkuliahan penulis mendapatkan kepercayaan sebagai asisten
praktikum beberapa mata kuliah, diantaranya Praktikum Fisika Dasar I dan II (2011 s/d
2013), Praktikum Elektronika Dasar I dan II (2011 s/d 2015), Praktikum Dasar-Dasar
Instrumentasi (2012), Praktikum Fisika Eksperimen (2013 s/d 2015) dan Praktikum
Peralatan Laboratorium berbasis Elektronika dan Komputer (2013 s/d 2014).
