SYSTEM PEMANTAU KETINGGIAN AIR PADA BENDUNGAN
Budi Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
Ismet Imran Ahmad Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
Justin Arianto Hasiholan Simatupang Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
dan
Wiedjaja Atmadja Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini ialah memantau ketinggian permukaan air pada bendung Katulampa. Alat penelitian ini menggunakan arduino sebagai modul utama dengan mikrokontroler ATmega 328, sensor ultrasonik PING sebagai pendeteksi ketinggian air, GSM modul untuk media komunikasi data tinggi air dengan format pesan singkat (SMS). Perangkat berjalan dengan platform cross compiler Qt Programming, data yang diperolah disimpan ke database MySql WorkBench. data yang diperoleh berdasarkan percobaan pada permukaan datar, permukaan air tenang, permukaan air beriak dan percobaan pada bendung katulampa telah sesuai dengan tujuan penelitian dengan akurasi ketepatan rata-rata sebesar 99.79% dengan waktu 28.95 detik setiap 1 siklus. Hasil data penelitian sistem dapat digunakan untuk memantau ketinggian air pada bendungan Katulampa. Kata Kunci : Arduino, Ultrasonic, GSM, SMS, Qt Programming,MySql Programming.
Pendahuluan Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki Tingkat curah hujan yang cukup tinggi dan selalu selalu terjadi hampir di setiap daerah sehingga di bagun beberapa bendungan. Bendungan tersebut dipergunakan untuk mengatasi besarnya debit air sungai yang berpotensi menciptakan banjir di suatu daerah tertentu. Sungai-sungai yang mengalir dapat mempengaruhi debit air yang masuk ke bendungan, ketika debit air terlalu banyak maka akan terjadi banjir dengan segera. Pada kota Jakarta hampir setiap saat bisa terjadi banjir baik hujan maupun tidak pada musim hujan. Hujan yang memiliki curah air yang tinggi akan berpotensi membanjiri kota Jakarta dalam kurun waktu kurang dari 3 jam, akan tetapi jika Jakarta tidak hujan dan mengalami banjiran di sebagian wilayah maka dapat dikatakan itu adalah banjir kiriman dari kota Bogor. Banjir kiriman ini diakibatkan karena topografi wilayah kota Bogor yang jauh lebih tinggi daripada kota Jakarta. Salah satu faktornya karena bendungan yang ada di bogor yaitu bendung Katulampa yang tidak mampu menampung debit air sehingga banjir datang tanpa ada pemberitahuan dari pihak yang berwenang. Metode yang di pakai untuk memantau ketinggian air selama ini adalah dengan cara manual, kemudian pada tahun 2011 pemerintah daerah Jawa Barat bekerja sama dengan Telkom Indonesia dan Nokia Siemens Network membuat sistem pengamatan semi otomatis dengan mengunakan camera CCTV yang di tempatkan di depan tempat pengukuran ketingian air, kemudian di teruskan ke LCD pada pos pemantauan. Selain itu juga terdapat sensor automatic water level dengan floating ball. Dimana sebuah bola di tempatkan kedalam sebuah paralon yang di tempelkan pada ukuran ketingian air, jika bola tersebut melewati ketinggian 80cm maka switch sensor tersebut akan memberikan tanda bahwa ketinggian air berada pada level siaga 4 dengan memberikan peringatan berupa adanya buzzer dan seven segmen yang di tempatkan pada pos pengamatan. Fungsi dari buzzer dan seven segmen tersebut untuk mengingatkan petugas jika tertidur ketika bertugas. Penelitian ini berpusat pada ketepatan sensor yang digunakan untuk mendeteksi permukaan air sehingga dapat diketahui tinggi air pada bendung, kemudian data ketinggian air akan di kirim ke database mengunakan sistem SMS.
Metode Penelitian Berikut penelitian terdahulu dengan topik yang sama untuk dijelaskan masalah, metode, dan hasil penelitian yang dilakukan: Metode studi lapangan dilakukan dengan langsung berkunjung ke bendung katulampa dan pintu air manggarai untuk mempelajari sistem yang sudah ada dan memahami keadaan lapangan. Metode penelitian laboratorium dilakukan dengan cara melakukan beberapa modul jadi dan sensor dan mencoba beberapa cara untuk pengiriman SMS dan database proses.
Metode pengujian simulasi awal pada penampungan air sementara. Metode uji lapangan melakukan ujicoba alat langsung pada bendungan Katulampa Bogor. Sensor Ultrasonik PING Sensor PING ultrasonik ini di produksi oleh perusahaan PARALLAX, sensor ini mengunakan sinyal gelombang ultrasonic untuk mendeteksi jarak dengan jarak 2 cm - 300 cm, mengunakan catu daya 5Volt dan sumber arus 30mA – 35mA, memiliki 3 pin interface tegangan input sebanyak 5Volt, pin ground, dan pin input output data. Arduino Arduino adalah sebuah sistem minimum dimana mengunakan mikrokontroler ATmega 328 sebagai pengendalinya. Arduino memiliki 14 pin input/output yang terdiri dari 6 pin dapat digunakan sebagai output berupa PWM, 6 input yang bersifat analog, crystal osilator 16 Mhz, koneksi USB, Jack power, Kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mempunyai perangkat lunak tersendiri yang berfungsi sebagai developer program untuk memasukan program ke dalam mikrokontroller. IComSat v1.1 -SIM900 GSM/GPRS shield IComSat merupakan suatu modul yang cocok dengan arduino, yaitu modul SIM900 quad-band GSM/GPRS. IComSat digunakan untuk pengiriman data yang mengunakan sistem SMS (Short Message Service). Icomsat di control dengan mengunakan AT commands C++ QT Programming Dalam perkembangan bahasa pemrogramana computer, banyak tercipta bahasa program yang baru dan baik bahkan yang telah memiliki fitur tampilan grafis GUI. Dari sekian banyak bahasa pemrograman, salah satu nya yaitu Qt Creator. Qt pada awalnya diciptakan oleh perusahaan bernama Trolltech dan telah diakusisi oleh perusahaan Nokia. Dimana Qt sendiri adalah suatu toolkit yang digunakan untuk pengembangan (development) dari aplikasi grafis, bersifat lintas platform (cross platform) dan merupakan bagian dari Qt SDK. AT Command AT-Command adalah perintah yang dapat diberikan kepada handphone atau GSM/CDMA modem untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk mengirim dan menerima SMS. Komputer atau mikrokontroler dapat memberikan perintah AT-Command melalui hubungan kabel data serial ataupun bluetooth. perangkat handphone dan GSM/CDMA modem bisa memiliki AT-Command yang berbeda-beda, namun bisaanya mirip antara satu perangkat dengan perangkat lain. Short Message Service (SMS) SMS adalah sebuah layanan yang digunakan oleh telepon genggam untuk mengirim atau menerima pesan-pesan pendek. Pada mulanya SMS dirancang sebagai bagian komunikasi GSM, tetapi sekarang sudah digunakan juga pada jaringan mobile contohnya seperti jaringan UMTS. Sebuah pesan SMS maksimal terdiri dari 140 bytes, dengan kata lain sebuah pesan bisa memuat 140 karakter 8-bit, 160 karakter 7-bit atau 70 karakter 16-bit My SQL workbench MySQL workbench merupakan salah satu produk dari MySQL yang di naungi oleh wewenang lisensi dari ORACLE. MySQL workbench tetap mengunakan query dalam proses pengobrasian nya akan tetapi kelebihan dari MySQL workbench memiliki fitur yang lebih sederhana dan lebih mudah yaitu dengan mengunakan GUI.
Perancangan sistem
Parralax Ping))) Modem Wavecom
IComSat v1.1 Operator SMS
Serial ADC
USB Interface Arduino UNO R3
PC Administrator Gambar 1 Blok Diagram
Pada sistem ini menggunakan beberapa komponen hardware diantaranya yaitu: sensor ultrasonik yang berfungsi sebagai media pembaca ketinggian air pada bendung, Data ketinggian air pada bendungan akan diproses dibagian arduino minimal board. Data ketinggian air akan dikirimkan lewat format SMS menggunakan modul IcomSat v1.1. SMS yang dikirim akan diteruskan menggunakan operator telkomsel yang tersedia.Data SMS yang telah terkirim oleh IComSat akan segera diterima lewat modem wavecom yang telah terlebih dahulu dalam kondisi idle. Oleh operator data berupa SMS akan dibaca terlebih dahulu dan seterusnya akan disimpan dalam tabel ketinggian air bulanan menggunakan unit komputer.
Gambar 2 Flow Chart Diagram
Dalam diagram alir (gambar) dapat dilihat alur jalan sistem. Pada awal proses sistem akan mangaktifkan modem Icomsat V1.1, kemudian setelah modem aktif sistem akan melakukan sampling permukaan air dengan sensor PING sebanyak 5 kali dengan delay 2500ms per setiap sampling. 5 data sampling tersebut kemudian akan di rata-rata untuk menghitung ketinggian air. Setelah diketahui data ketinggian air maka sistem akan mengecek power pada modul Icomsat v1.1, jika belum aktif maka akan di aktifkan terlebih dahulu dan jika telah aktif maka sistem akan melakukan registrasi jaringan GSM pada modul Icomsat v1.1, jika tidak teregistrasi maka sisrem akan mengecek ulang power pada modul Icomsat v1.1 dan jika sudah teregistrasi maka sistem akan mengirimkan SMS yang berisi data tetinggian air. Setelah SMS di kirim sistem akan menonaktifkan power modul Icomsat dan melakukan delay sistem sesuai kondisi ketinggian air yang di dapat. SMS akan diterima oleh modem wavecom yang terdapat pada komputer. Pembacaan SMS dilakukan mengunakan perintah AT command, setelah SMS di baca maka data akan di masukan ke dalam database MySql workbench.
Hasil dan Bahasan Percobaan yang dilakukan pada penelitian ini yaitu pengujian sensor, pengujian sistem pada bendung katulampa, pengujian sistem secara keseluruhan. Pengujian sensor di lakukan pada dalam 3 siruasi yaitu, pada medium bidang datar, medium air tenang, dan medium air beriak. Berikut merupakan tabel data pengukuran pada benda padat:
(A)
(B) Gambar 3 Grafik Pengukuran Jarak Grafik (A) untuk mengukur jarak maksimum, Grafik (B) untuk mengukur jarak minimum
Berikut ini merupakan data tentang pengukuran pada air tenang:
(A)
(B) Gambar 4 Grafik Pengukuran Jarak Grafik (A)Uji Coba Sensor pada Air Tenang dengan jarak ukur 254cm. Grafik (B) Uji Coba Sensor pada Air Tenang dengan jarak ukur 260.5 cm.
Berikut ini merupakan tabel data dan grafik dari pengujian sensor pada air beriak.
(A)
(B)
(C)
Gambar 5 Grafik Pengukuran Jarak Grafik (A)Uji Coba Sensor pada Air Beriak dengan jarak 199cm. Grafik (B)Uji Coba Sensor pada Air Beriak dengan jarak 74cm. Grafik (C)Uji Coba Sensor pada Air Beriak dengan jarak 244cm.
Berikut merupakan tabel dari pengujian pada Bendung Katulampa Pintu Kecil.
Gambar 6 Grafik Uji Coba Sensor pada Bendung Katulampa (Pintu Kecil) dengan jarak 133 cm
Pengujian Sistem Secara Keseluruhan Pada percobaan ini merupakan kelanjutan dari percobaan pada bendung katulampa pintu kecil, data yang di dapat dari percobaan ini merupakan waktu yang dibutuhkan oleh sistem untuk melakukan 1 kali sisklus. Dengan memperhitungkan jumlah 5 kali waktu sampling kemudian di jumlahkan dengan waktu untuk mengaktifkan modul Icomsat, waktu untuk meregistrasi jaringan SMS.
Tabel 1 Tabel Karakteristik Siaga Katulampa.
Status Siaga 1 Siaga 2 Siaga 3 Siaga 4
Tabel Delay Sistem Pemantauan Ketinggian Air Bendung Katulampa Jarak ketinggian air Lama delay > 200 cm 450 detik 150 cm - 200 cm 900 detik 80 cm - 150 cm 1800 detik < 80 cm 3600 detik
Tabel di atas merupakan tabel delay setelah sistem melakukan 1 kali siklus, lama delay di tentukan berdasarkan status siaga yang terdapat pada bendung katulampa.
EVALUASI Evaluasi Hasil Pengujian Sensor Hasil yang diperoleh dari pengujian pada medium permukaan padat yaitu jarak terjauh dapat di ukur sensor sebesar 371,69 cm dan jarak terdekat dapat di ukur sensor sebesar 1.98 cm. Data tersebut telah memenuhi syarat pengukuran pada bendung katulampa yang berkisar 0 cm - 358 cm jika di ukur mengunakan system, dan 0 cm – 250 cm jika dilakukan tanpa sistem. Hasil yang diperoleh pada air tenang dengan jarak 254 cm dan 260.5 cm di atas permukaan air menunjukan bahwa sensor memiliki ttingkat ketepatan 99.87% untuk ketinggian 254 cm dan 99.94% untuk ketinggian 260.5 cm. Hasil yang diperoleh dari pada air beriak dengan jarak 199 cm, 74 cm, dan 244 cm di atas permukaan air menujukan sensor memiliki sensitifitas dengan Persentase ketepatan 99.5% untuk ketinggian 199 cm, 99,59% untuk ketinggian 74 cm, dan 99,71% untuk ketinggian 244 cm. Evaluasi Hasil Pengujian Sistem pada Bendung Katulampa Pengujian dilakukan yaitu pada bendung Katulampa pintu besar dan bendung Katulampa pintu kecil. Hasil yang pada pengujian tidak sesuai dengan tujuan perancangan sistem, karena kondisi air pada bendungan Katulampa berada di bawah titik 0 cm pengukuran sehingga untuk pengujian pada bendungan Katulampa pintu besar sistem tidak bekerja dengan baik. Hasil dari pengujian sistem pada bendung Katulampa pintu kecil diperoleh Data rata-rata ketinggian berkisar pada ketinggian 3.47 cm dari dasar bendung Katulampa pintu kecil dengan jarak ukur 113 cm dari permukaan air ke tempat diletakan sistem. Sistem dapat bekerja dengan baik dengan tingkat ketepatan hingga 99.86%. Evaluasi Sistem Secara Keseluruhan Evaluasi sistem secara keseluruhan di fokuskan untuk mendapatkan waktu yang dibutuhkan sistem dalam melakukan 1 kali siklus. Hasil yang di dapat dari pengukuran sistem secara keseluruhan dalam 1 kali siklus dengan delay setiap pengambilan data 2.5 detik adalah 27.09 detik – 30.23 detik, dengan rata-rata waktu 28.92 detik setiap 1 kali siklus. Perbedaan selisih waktu di sebabkan oleh waktu yang dibutuhkan sub sistem dalam melakukan peran masing – masing. Sub sistem tersebut antara lain : • Waktu untuk mengaktifkan modul Icomsat dengan rata-rata 8.67 detik. • Waktu untuk melakukan registrasi jaringan dengan rata-rata 1.95 detik. • Waktu untuk mengirim SMS dengan rata-rata 5.8 detik.
Simpulan dan Saran Simpulan dari percobaan yang telah dilakukan adalah sistem dapat membantu dalam proses pemantauan ketinggian air pada bendungan katulampa. Implementasi pada bendungan Katulampa khususnya untuk pintu kecil berjalan dengan baik dengan persentase ketepatan 99.86%. dalam waktu 28.95 detik setiap 1 siklus sistem. Selain itu sensor yang digunakan juga bekerja dengan baik yaitu dapat mendeteksi ketinggian jarak dengan jarak minimal 2.0 cm hingga jarak maksimal 371.7 cm, Pengukuran jarak dapat dilakukan dengan baik pada medium padat, medium air yang tenang, dan medium air beriak dengan tingkat ketepatan akurasi dan sensitifitas data persentase rata-rata hingga 99.79%
Dengan sistem ini di harapkan dapat membantu sistem pamantauan keringgian air air pada bendung katulampa pada khususnya dan beberapa tempat lain yang membutuhkan sistem untuk mengukuran ketinggian air. Untuk perancangan selanjutnya di sarankan untuk mengunakan sensor yang memiliki jarak jangkau lebih jauh dan memiliki sumber daya alternative seperti panel surya dan UPS.
Referensi 1. Triesnawati, Hesti. 2006 AWLR (Automatic Water Level Recording) Basis Kalkulator Printing. Bogor. 2. Dinas Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Pengairan. Juni 1995 Bendungan Besar di Indonesia 3. Iwan Setiawan, S.T., M.T. 2009 Buku Ajar Sensor dan Transducer.Semarang. 4. Hani, Slamet.2010 Sensor Ultrasonik SRF05 Sebagai Memantau Kecepatan Kendaraan Bermotor. Yogyakarta. 5. Iqbal, Mohamad.2011 Membuat Aplikasi Mobile dengan Qt. Bandung. 6. HarmoniousTech Limited. 21 Feb 2008.Introduction to GSM Wireless Modems 7. http://www.developershome.com/sms/atCommandsIntro.asp 8. Purnomo Sigit, Kelvin Rafael. 2010. Pengukur Tekanan Darah Digital Dengan Database. Jakarta 9. Noviandy, Hendrali, Thio Fitsgerald. 2011. Sistem Pemantau Daya Sel Surya Berbasis Web dengan Teknologi GSM. Jakarta. 10. Purnomo Sigit, Kelvin Rafael. 2010. Pengukur Tekanan Darah Digital Dengan Database. Jakarta. 11. Leonardo Poltak, Sagita Dede. 2011. Vehicle Blind Spot Detection System Berbasiskan ATmega 168.Jakarta. 12. Berlian Nahason, Limbardo Elvin, Joko. 2010. Perancangan Media Penyampaian Informasi Otomatis dengan LEDMatrix Berbasis Arduino.Jakarta. 13. Pradipta Grafith, Edy.2010. Secure SMS Connection. Jakarta. 14. Anonymous, http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=Arduino_I/O_Expansion_Shield_%28SKU:_DFR00 14%29 , diakses 27 Juli 2012. 15. Anonymous, http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=IO_Expansion_Shield_For_Arduino%28V5%29_% 28SKU:_DFR0088%29 , diakses 27 Juli 2012. 16. Anonymous, http://en.wikipedia.org/wiki/Qt_Creator, diakses 27 Juli 2012. 17. Anonymous, http://hme.ee.itb.ac.id/elektron/?p=32, diakses 27 Juli 2012. 18. Parallax.n.d.PING))) Ultrasonic Distance Sensor. 07-30-2012 dari http://www.parallax.com/StoreSearchResults/tabid/768/txtSearch/ping/List/0/SortField/4/ProductI D/92/Default.aspx. 19. Arduino Team. n.d.Arduino – HomePage.07-30-2012 dari http://arduino.cc/. 20. FamosaStudio.n.d.IComSat v1.1 – SIM900 GSM/GPRS Shield for Arduino. 07-30-2012 dari http://www.famosastudio.com/icomsat-gsm-gprs-shield-v1-1?keyword=icomsat. 21. DEREENIGNE.03-05-2011. Arduino Float to String - dereenigne.org.07-30-2012 dari http://dereenigne.org/arduino/arduino-float-to-string. 22. Gunawan, Budi.2010 Teknologi Sensor Kimia. Kudus 23. http://www.musbikhin.com/pengertian-sensor-dan-macam-macam-sensor 24. www.paralax.com 25. HarmoniousTech Limited. 21 Feb 2008.Introduction to AT Commands
DAM WATER LEVEL MONITORING SYSTEM
Budi Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
Ismet Imran Ahmad Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
Justin Arianto Hasiholan Simatupang Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
And
Wiedjaja Atmadja Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
ABSTRACT The purpose of this study is to monitor the water levels in the dam Katulampa. This research tool use as the main module with arduino microcontroller ATmega 328, PING ultrasonic sensor as a detector of the water level, GSM module for high data communication water media format with a short message (SMS). The device runs cross platform Qt Programming compiler, which obtained the data saved to the database MySQL Workbench. data obtained by experiments on a flat surface, the surface of calm water, rippling water surface and the weir Katulampa trial in accordance with the purpose of the study with the precision accuracy by an average of 99.79% with a time of 28.95 seconds every 1 cycle. The results of the research data systems can be used to monitor the water level in the dam Katulampa. Keywords: Arduino, Ultrasonic, GSM, SMS, Qt Programming, MySQL Programming.
Introduction. Indonesia is one of the country that has rain drops that quite high and almost happen in each of province, so it makes the dam needed to build. The Dam used to contend the volume of the river that might cause the flood in the certain area. The river’s flow can cause the volume of the water that came through the Dam, and when its over volume, the flood will taking place. In the city like Jakarta, almost every day the flood occurred with or without rain falling in this wet season. The precipitation that have high outflow potentially can cause the flood in nearly 3 hours. Even thou, if Jakarta not raining but still having flood in certain area, it mostly caused by the Bogor outflow. That’s because Jakarta is lower land than Bogor based on typography. One of the cause is Katulampa as a water Dam. It can not retain the falling water. It will cause a huge flood without warning to the officer in charge. The method that apply to observe the water high mostly are manual method. Later on 2011, the West Java Government cooperate with Telkom Indonesia and Nokia Siemens Network launch semi automatic observation with using CCTV camera place in front of water level measure device than process directly through LCD at the observation station. Beside that, there’s an automatic water level sensor with floating ball. It is where a ball place inside the paralon that put in the measure device, If the ball over the 80 cm above, than the switch sensor will notify. It means the water measure in level 4, and there’ll be a buzzer notification and 7th segment that places in the station. The function of this two devices (buzzer and the 7th segment) as a notification to the officer if by chance they’re asleep while on duty. This research focused on the censor accuracy that use to detect the water level so it can detect the water level at the Dam, and then the water level data will be send to database using the text message.
Research Method. Here’s the earlier research with the same topic to describe the case, method,, and the result based on the field examination: Field Method did with direct observation at the field, visit the Katulampa Dam and water gate in Manggarai to study the applied system also to acknowledge the circumstances. Laboratory Method did with using some model and censor trying to connect with some text message and database process. Testing
Method
did
with
the
earlier
simulation
at
the
temporary
water
storage.
Testing Field Method did with the direct simulation with the device at Katulampa Dam,Bogor.
Ping Ultrasonic Censor. Ping ultrasonic censor produce by the PARALLAX. It using the ultrasonic signal wave to detect between 2 – 300 cm, with power supply 5 Volt and the current supply 30 – 35 mA. It has 3 pin 5 Volt interface input voltage, pin ground and pin input output data. Arduino Arduino is a minimum system where it use the micro controller ATmega 328 as the controller. Arduino has a 14 pin input/output that consist of 6 pin use as an output PWM, 6 input as an analog, crystal oscillator 16 MHz, USB connection, Jack power, ICSP head, and reset button. Arduino has its own soft ware that function as developer program to enter program in to the micro controller. Icomsat v1.1 SIM900 GSM/GPRS Shield. IComSat is a suitable module with arduino- SIM900 quad-band GSM/GPRS IComSat use to send data with Short Message Service (SMS) system. IComSat controlled by AT commands. C++ Qt Programming. In programming advance, there’s a lot of program language that has been create. Its all very good and excellent, furthermore it has the graphic display feature GUI. From many of those, one of the most is called QT Creator. First it created by TROLLTECH which was already acquisition by Nokia. QT is a toolkit used to develop cross platform of a graphic application as a part of QT SDK. AT Command. AT Command is an instruction that giving to hand phone or GSM/CDMA modem doing something including sending and receiving text message (SMS). Computer or micro controller could give an instruction AT Command through the cable connection data series or via Bluetooth. Hand phone and GSM/CDMA modem can have different AT-Command, but usually similar to each other device. Short Message Service (SMS). SMS is a service that used by the hand phone to send and receive a short message. In the beginning the text message design as part of GSM communication, but nowadays it used in mobile network such as UMTS network. A maximum text message (SMS) contend of 140 bytes, in other world one message can contain 140 character 8 byte , 160 character 7 byte or 70 character 16 byte. My SQL Workbench. MySQL workbench is one of the product from MySQL under license from ORECLE. MySQL workbench still used query in its observation process. Even thou the benefit of MySQL workbench has more simply and easier which is using GUI.
System Design. Parralax Ping))) Modem Wavecom
IComSat v1.1 Operator SMS
Serial ADC
USB Interface Arduino UNO R3
PC Administrator
Picture 1. Diagram Block
In this system using some hardware component such as : Ultrasonic censor that has a function as a medium to read the water level at the Dam. The water level data at the Dam will be process at the part on arduino minimum board. The water level database will sent in format through text messages (SMS) using IComSat v1.1. module. The sent messages will be pass through the available Telkomsel signal. This sent text messages by the IComSat will soon receive by the wavecom modem that currently in idle position. By the data operator which is text message (SMS) will be read first and continue will be restore at the water level monthly table using computer unit.
Picture 2. Flow Chart Diagram You can see in flowchart, it has a circular system. In the beginning of the process, the system will be activated IComSat V1.1 modem, than after the modem being activated, system will do the sampling from the water surface with PING censor 5 times with 2500ms delayed for each sampling. This 5 sampling data will take the average times to measure the water surface. After the result of average water surface, than system itself will check the power using IComSat v1.1 module. If not activate yet, then it need to activated first, if it is already active than system will do the network registration within GSM IComSat v1.1 module. If already registered, the system will send the text message (Sms) consist of water depth measurement data. After sending the text, system will deactivated IComSat module power and do the system delay like the real condition of the water measurement data. The text message (sms) will receive by the wavecom modem through computer. Read the text message (sms) could do by using AT command. After the text read, then all the data will store to the MySql workbench database.
Result and Description. The experiment that did in this research such as censor testing, system testing at the Katulampa DAM and also tersting all the system. The censor testing did within 3 situation , flat medium, no wave medium, and the wave medium. Below here, as the data table measurement of the solid entity. Here below is a data table and graphic from the censor test with solid surface:
(A)
(B) Picture 3 Distance Measurement Graphic Graphic (A) measure for maximum distance Graphic (B) measure for minimum distance
Here below is a data table and graphic from the censor test with non wave water:
(B)
(B) Picture 4 Distance Measurement Graphic Graphic (A)Censor testing for non wave water with 254 cm distance Graphic (B) Censor testing for non wave water with 260.5 cm distance
Here below is a data table and graphic from the censor test with wave water
(B)
(B)
(C) Picture 5 Distance measurement graphic Graphic (A)Censor testing for wave water with 199 cm distance. Graphic (B)Censor testing for wave water with 174 cm distance. Graphic (C)Censor testing for wave water with 244 cm distance
Here below is the table data from testing at Katulampa Dam (Pintu Kecil).
Picture 6 Testing Censor graphic at Katulampa Dam (Pintu Kecil) with 133 cm distance.
All System Synchronise Testing. In this test, as the further action of the test at Katulampa dam (pintu kecil – small gate), result data from this test is a moment needed by the system to run one cycle. Within counting all 5 sampling time than add with the time to activate the IComSat module, registration time for text message network.
Table 1 Katulampa Dam Warning Character Table. Delay Table of Observation Water Level System at Katulampa Dam Status Water level measurement Delay time 1st warning > 200 cm 450 seconds 2nd warning 150 cm - 200 cm 900 seconds 3rd warning 80 cm - 150 cm 1800 seconds 4th warning < 80 cm 3600 seconds Above is a delay table after system did one cycle, delay time measurement base on warning level at the Katulampa Dam
Evaluation. Evaluation result for censor testing. The result from the testing solid entity medium is the maximum distance that can recorded by the censor is 371,69 cm and the minimum distance recorder is 1,98 cm. This data has already fulfill Katulampa dam qualification approximately 0-358 cm system based measurement, and 0 – 250 cm without system. The result with the non wave water with distance 254 cm and 260,5 cm above the water surface indicate censor has accuracy 99.87 % for level surface 254 cm and 99.94% for level surface 260,5 cm. The result with wave water is 199 cm, 74 cm and 244 cm above water level show censor has the sensitivity with accuracy percentage around 99,5% for measurement level 199 cm, 99,59% for measurement level 74 cm and 99,71 % for measurement level 244 cm. The system result test evaluation at Katulampa DAM. The test did at the Katulampa dam major gate and Katulampa dam minor gate. The result base on the test before not match with the purpose of design system. It because water condition at the Katulampa dam already measure below 0 cm, so that the test at Katulampa dam major gate, the system not sufficiently working. The result based on system testing at Katulampa dam minor gate take around average 3,47 cm from the foundation of it (katulampa dam minor gate) and with the distance measurement is 113 cm from the water surface to the system. The system can properly work with the accuracy 99,86 %. Whole system evaluation. The whole system evaluation can focus to have the time needed by the system do one time cycle. The result from this whole system measurement in one cycle with each of delay between 2,5 seconds is 27,09 – 30,23 seconds. Average time 28,92 seconds after 1 cycle. The different time of which cause by the sub system time in working each of every part function. This sub system more like : • Time to activated IComSat module which is 8,67 seconds. • Time to make network registration which is 1,95 seconds. • Time to send message text (sms) which is 5, 8 seconds.
Conclusion and Suggestion. The conclusion from this test that been done is about system that can help in observation process with water level at Katulampa dam. The implementation apply with Katulampa dam especially with the minor gate working properly with precisely accuracy 99,86 % in 28,95 seconds in every on cycle at the system. Beside that, censor that been used by also properly work in detecting the measurement level with minimum distance 2,0 cm to maximum distance 371, 7 cm. The distance measurement can work with proper using solid medium, non waving water medium, waving water medium with the precise accuracy and data sensitivity percentage about average 99,79 %. With the system like this, we can hope to help build the observe system for the water level at Katulampa dam, more specially at certain place that need the system to measure water level. For the further design, we can suggest to use censor that has further range measurement and also has alternative power supply like sun panel and UPS.
Reference Book. 26. Triesnawati, Hesti. 2006 AWLR (Automatic Water Level Recording) Basis Kalkulator Printing. Bogor. 27. Dinas Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Pengairan. Juni 1995 Bendungan Besar di Indonesia 28. Iwan Setiawan, S.T., M.T. 2009 Buku Ajar Sensor dan Transducer.Semarang. 29. Hani, Slamet.2010 Sensor Ultrasonik SRF05 Sebagai Memantau Kecepatan Kendaraan Bermotor. Yogyakarta. 30. Iqbal, Mohamad.2011 Membuat Aplikasi Mobile dengan Qt. Bandung. 31. HarmoniousTech Limited. 21 Feb 2008.Introduction to GSM Wireless Modems 32. http://www.developershome.com/sms/atCommandsIntro.asp 33. Purnomo Sigit, Kelvin Rafael. 2010. Pengukur Tekanan Darah Digital Dengan Database. Jakarta 34. Noviandy, Hendrali, Thio Fitsgerald. 2011. Sistem Pemantau Daya Sel Surya Berbasis Web dengan Teknologi GSM. Jakarta. 35. Purnomo Sigit, Kelvin Rafael. 2010. Pengukur Tekanan Darah Digital Dengan Database. Jakarta. 36. Leonardo Poltak, Sagita Dede. 2011. Vehicle Blind Spot Detection System Berbasiskan ATmega 168.Jakarta. 37. Berlian Nahason, Limbardo Elvin, Joko. 2010. Perancangan Media Penyampaian Informasi Otomatis dengan LEDMatrix Berbasis Arduino.Jakarta. 38. Pradipta Grafith, Edy.2010. Secure SMS Connection. Jakarta. 39. Anonymous, http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=Arduino_I/O_Expansion_Shield_%28SKU:_DFR00 14%29 , diakses 27 Juli 2012. 40. Anonymous, http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=IO_Expansion_Shield_For_Arduino%28V5%29_% 28SKU:_DFR0088%29 , diakses 27 Juli 2012. 41. Anonymous, http://en.wikipedia.org/wiki/Qt_Creator, diakses 27 Juli 2012. 42. Anonymous, http://hme.ee.itb.ac.id/elektron/?p=32, diakses 27 Juli 2012. 43. Parallax.n.d.PING)))
Ultrasonic
Distance
Sensor.
07-30-2012
dari
http://www.parallax.com/StoreSearchResults/tabid/768/txtSearch/ping/List/0/SortField/4/ProductI D/92/Default.aspx. 44. Arduino Team. n.d.Arduino – HomePage.07-30-2012 dari http://arduino.cc/. 45. FamosaStudio.n.d.IComSat v1.1 – SIM900 GSM/GPRS Shield for Arduino. 07-30-2012 dari http://www.famosastudio.com/icomsat-gsm-gprs-shield-v1-1?keyword=icomsat. 46. DEREENIGNE.03-05-2011. Arduino Float to String - dereenigne.org.07-30-2012 dari http://dereenigne.org/arduino/arduino-float-to-string. 47. Gunawan, Budi.2010 Teknologi Sensor Kimia. Kudus 48. http://www.musbikhin.com/pengertian-sensor-dan-macam-macam-sensor 49. www.paralax.com 50. HarmoniousTech Limited. 21 Feb 2008.Introduction to AT Commands
