BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sungai

BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sungai adalah saluran air yang terbuka dan memanjang yang
mengalir terus-menerus dari hulu (sumber) ke hilir (muara). Sungai merupakan
sumber kehidupan bagi masyarakat yang hidup di sepanjang bantaran sungai
dan masyarakat yang tinggal di perkotaan sekitar sungai tersebut. Air sungai
tersebut diolah menjadi sumber air bersih dan banyak di manfaatkan oleh
masyarakat seperti digunakan untuk irigasi, perikanan, olahraga dll.
Dewasa ini, ketika musim hujan tak jarang air yang berada di sungai
meluap. Hal tersebut sebenarnya disebabkan oleh intensitas hujan yang tinggi.
Intensitas hujan yang tinggi merupakan salah satu penyebab debit sungai yang
besar yang menyebabkan pula ketinggian muka air sungai meningkat sehingga
menyebabkan bencana banjir.
Dampak bencana banjir antara lain banjir dapat merusak sarana prasarana
umum, mengakibatkan terjadinya pemadaman listrik, mengganggu atau bahkan
merusak perekonomian, serta banjir dapat mendatangkan wabah penyakit.
Salah satu antisipasi terjadinya banjir adalah dengan mengetahui penambahan
tinggi air pada muka air sungai. Untuk itu diperlukan pengukuran ketinggian
muka air sungai untuk mengetahui seberapa besar potensi terjadinya banjir.
Pada tugas akhir ini, penulis mencoba membangun suatu alat yang
mampu mengukur tinggi permukaan air sungai sehingga dapat dipantau
menggunakan perangkat komputer serta bila dalam keadaan bahaya dapat
menginformasikan kepada warga sekitar.
Perancangan alat ini bertujuan menerapkan peringatan dini banjir dengan
menggunakan teknologi yang sesuai. Penulis juga lebih menekankan unsur
metrologi yaitu dengan melakukan pengukuran ketinggian air
serta
membandingkan pengukuran ketinggian air saat kondisi diam dan saat kondisi
bergerak. Pada perancangan alat ini, penulis menggunakan sensor ultrasonik
dimana perubahan pada ketinggian air akan menyebabkan pemantulan terhadap
1
2
gelombang yang dipengaruhi nilai sensor ultrasonik itu sendiri. Data kemudian
akan diproses oleh mikrokontroler Arduino Uno dan akan mengetahui
ketinggian permukaan air yang dibuat dengan level-level tertentu dengan
keluaran secara real time untuk memberitahukan level ketinggian permukaan
air secara langsung. Data dapat ditampilkan di software LabVIEW sebagai
tampilan interface untuk dapat memantau ketinggian muka air dan level status
air sungai dengan perangkat komputer. Penulis memvariasi pembuatan rancang
bangun alat ukur tinggi muka air sungai dengan penambahan gelombang pada
air di dalam akuarium dengan pompa sirkulator akuarium, penulis melakukan
pengukuran tinggi gelombang air serta penulis juga mambandingkan
ketinggian air pada saat air bergerak dan pada saat air dalam keadaan diam.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka timbul perumusan
masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana cara membuat rancang bangun alat ukur tinggi muka air
sungai berbasis Arduino Uno skala laboratorium?
2. Bagaimana mengimplementasikan data masukan dari sensor untuk
pengukuran ketinggian air serta sistem dapat dipantau melalui
komputer?
3. Bagaimana hasil pengujian rancang bangun alat ukur tinggi muka air
sungai berbasis Arduino Uno skala laboratorium dengan mengukur
ketinggian air dan membandingkan ketinggian air saat kondisi diam
maupun bergerak?
1.3.
Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas, penulis membatasi permasalahan
tersebut sebagai berikut :
1. Membuat rancang bangun alat ukur tinggi muka air sungai berbasis
Arduino Uno skala laboratorium dengan menggunakan sensor
ultrasonik.
3
2. Mikrokontroler yang digunakan dalam pembuatan rancang bangun alat
ukur tinggi muka air sungai adalah Arduino Uno sebagai pemroses
data dan pengatur dari seluruh kegiatan sistem yang dibuat.
3. Mengimplementasikan data masukan dari sensor untuk pengukuran
ketinggian air serta sistem dapat dipantau melalui komputer dengan
software LabVIEW.
4. Pengujian alat dilakukan pada sebuah akuarium sebagai penampung
air.
5. Informasi ketinggian air akan ditampilkan melaui interface LabVIEW
berupa nilai ketinggian air dalam satuan cm (centimeter) dan level
status air (aman, waspada, dan bahaya).
6. Pengukuran hanya difokuskan pada perubahan dan selisih ketinggian
air yang terjadi.
7. Membandingkan ketinggian air pada saat
air kondisi diam,
bergelombang, dan bergelombang yang diberi hambatan.
8. Volume, tekanan, dan debit air tidak diperhitungkan dalam parameter
pengukuran dari sistem.
9. Perhitungan akuisisi data yang disajikan adalah selisih antara tinggi
sensor dari set point dengan variable jarak yang terukur oleh sensor
ultrasonic.
1.4.
Tujuan
Tujuan penulisan Tugas Akhir yang diharapkan penulis sebagai berikut :
1. Membuat sebuah rancang bangun alat ukur tinggi muka air sungai
skala laboratorium menggunakan mikrokontroler Arduino Uno yang
mampu mengukur ketinggian air yang dapat dipantau melalui
perangkat komputer menggunakan software LabVIEW.
2. Mengimplementasikan data masukan dari sensor untuk pengukuran
ketinggian air serta dapat dipantau melalui perangkat komputer.
4
3. Menguji hasil dari rancang bangun alat ukur tinggi muka air sungai
berbasis arduino skala laboratorium.
1.5.
Manfaat
Hasil perancangan dan pengujian alat yang diharapkan oleh penulis yakni
dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Dapat mengetahui bagaimana cara kerja mikrokontroler menghitung
ketinggian air.
2. Menginformasikan ketinggian muka air sungai pada penampungan
dan level status air (aman, waspada, bahaya) tampilan interface
LabVIEW.
3. Sebagai media untuk menerapkan mikrokontroler dengan dunia
teknologi informasi.
1.6.
Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penelitian tugas akhirrancang bangun
alat ukur tinggi muka air sungai berbasis arduino uno skala laboratorium,
terdiri dari beberapa tahapan yaitu :
1. Studi pustaka guna mencari materi yang terkait dengan judul tugas
akhir
ini
melalui
internet
maupun
perpustakaan
mengenai
mikrokontroler Arduino, software Arduino 1.0 (IDE), software
interface LabVIEW, sensor ultrasonic, pengukuran ketinggian dengan
sensor ultrasonik, dan analisis serta pengolahan data pengujian alat
menggunakan sensor ultrasonik.
2. Perancangan alat yang akan dibuat dengan mempersiapkan komponen
serta software yang akan digunakan seperti sensor ultrasonic,
mikrokontroler Arduino Uno, pompa sirkulator akuarium, akuarium,
software Arduino IDE 1.0.1, dan software LabVIEW.
3. Pembuatan rancang bangun alat ukur tinggi muka air sungai berbasis
Arduino Uno skala laboratorium dalam bentuk hardware dimana alat
dirancang sedemikian rupa agar sederhana tetapi menarik dan mudah
5
untuk digunakan dan software yang digunakan untuk mengkoneksikan
hardware tersebut menggunakan mikrokontroler Arduino Uno serta
megkoneksikan software yang digunakan untuk menampilkan data
dan dapat dipantau menggunakan perangkat komputer dengan
software LabVIEW.
4. Pengujian rancang bangun alat ukur tinggi muka air sungai berbasis
arduino uno skala laboratorium dengan mengukur tinggi muka air
yang dimasukkan ke dalam akuarium serta
membandingkan
ketinggian air pada saat air kondisi diam, bergelombang, dan
bergelombang yang diberi hambatan.
5. Pengambilan data dan analisis hasil pengujian rancang bangun alat
ukur tinggi muka air sungai berbasis arduino uno skala laboratorium.
Pengambilan data yaitu tinggi air yang terbaca pada LabVIEW serta
tingkat
keakurasian
sensor.
Analisis
yang
dimaksud
yaitu
membandingkan nilai tinggi standard dengan tinggi yang terbaca pada
LabVIEW yang menggunakan sensor ultrasonic serta membandingkan
ketinggian air pada saat air kondisi diam, bergelombang, dan
bergelombang yang diberi hambatan.
6. Penyusunan laporan
1.7.
Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Bab pendahuluan berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan, manfaat, dan sistematika pembahasan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini memuat informasi-informasi tentang hasil penelitian
yang telah dilakukan terkait dengan pembuatan rancang bangun alat ukur
tinggi muka air sungai berbasis Arduino Uno skala laboratorium
menggunakan interface LabVIEW.
6
BAB III DASAR TEORI
Pada bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan
untuk pembahasan dan cara kerja rangkaian. Teori pendukung pendukung
yang dibahas antara lain :pengertian sungai, sensor ultrasonik HC-SR04,
mikrokontroler Arduino Uno , software IDE Arduino, dan software
LabVIEW
BAB IV PERANCANGAN SISTEM
Pada bagian ini akan dibahas perancangan alat yairu perancangan
sistem, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak.
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini yang akan dibahas tentang hasil pengujian dan analisa
dari alat untuk membuktikan kebenaran dari alat yang dibuat.
BAB V PENUTUP
Bab ini dijelaskan kesimpulan dan saran dari alat / data yang
dihasilkan.