Alat Pendeteksi Banjir Berbasis Internet of Things

 Alat Pendeteksi Banjir Berbasis Internet of Things

 Adelia Yuni Antika1, Wawang Wibowo2
Program Studi D-3 Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia

1 adeliayunia462@gmail.com

2wawangwibowo96@gmail.com

Abstrak - Bencana Banjir menjadi salah satu fokus perhatian, karena masih banyak menimbulkan kerugian dan korban jiwa. Banjir dapat terjadi akibat meluapnya air, karena itu diperlukan deteksi dini terhadap level air. Alat pendeteksi banjir ini bertujuan untuk monitoring level airsecara online sebagai informasi dini terhadap terjadinya banjir. Monitoring ini menggunakan pendekatan teknologi Internet of things (IoT) agar informasi level dapat diketahui secara real time. Sensor Ultrasonic digunakan sebagai pembaca datadanNode MCU ESP2866 sebagai pemroses dan mengirimkan data secara nirkabel ke smartphone android lewat applikasi BLYNK, hasil penelitian ini adalah suatu sistem deteksi level air yang dapat menginformasikan level aman, siaga, awas serta dapat memberikan notifikasi. Dengan demikian sistem deteksi ini akan dapat dimanfaatkan untuk informasi awal terjadinya banjir..

Kata kunci :  Luapan air, Pemantauan, NodeMCU ESP8266, Internet

Abstract - Flood disaster is one of the focuses of attention, because it still causes a lot of loss and loss of life. Floods can occur due to overflow of water, therefore early detection of water levels is necessary. This flood detection tool aims to monitor water levels online as early information on flooding. This monitoring uses the Internet of things (IoT) technology approach so that level information can be known in real time. Ultrasonic sensors are used as data readers and NodeMCU ESP2866 as a processor and sends data wirelessly to an Android smartphone via the BLYNK application. The result of this research is a water level detection system that can inform safe, alert, alert levels and can provide notifications. Thus this detection system will be used for initial information on the occurrence of floods.

Keywords: Overflow, Monitoring, NodeMCU ESP8266, Internet

I.     PENDAHULUAN

1.1     LATAR BELAKANG

Seperti yang kita ketahui bahwa, beberapa wilayah di Indonesia sering dilanda hujan dengan intensitas tinggi dimana bisa berakibat banjir. banjir adalah suatu kondisi di mana tidak tertampungnya air dalam saluran pembuangan (Palung Sungai) atau terhambatnya aliran air dalam saluran pembuangan, sehingga meluap menggenangi daerah daratan disekitarnya[1]. Dikatakan banjir apabila terjadi luapan air yang disebabkan kurangnya kapasitas penampang saluran resapan air. Banjir di bagian hulu biasanya arus banjirnya deras, daya gerusnya besar, tetapi durasinya pendek. Sedangkan di bagian hilir arusnya tidak deras (karena landai), tetapi durasi banjirnya panjang.

Kerugian akibat banjir ini dapat di kurangi bila adanya peringatan dini terhadap banjir, sehingga masyarakat sudah siap sedia sebelum banjir datang. Namun, pada kenyataanya sudah terdapat alat pendeteksi banjir yang menggunakan sirine. Selain itu, pemberitahuan mengenai banjir masih bisa dikatakan lambat. Karena alasan tersebut, pengembangan pendeteksi banjir jarak jauh mulai marak, tidak hanya meningkatkan keakuratan pendeteksian pada banjir, tetapi pada pengiriman informasi hasil pendeteksian banjir tersebut.

Penyampaian pesan banjir tersebut dapat dilakukan dengan memanfaatkan fasilitas Internet of Things adalah suatu konsep dimana konektifitas internet dapat bertukar informasi satu sama lainnya dengan benda-benda yang ada disekelilingnya. Prinsip kerja dari alat ini adalah memanfaatkan sensor ultrasonik yang menghasilkan gelombang ultrasonik menuju air. Gelombang pantulan dari air akan ditangkap oleh sensor kemudian sensor akan menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang diterima. Data yang diterima oleh sensor akan dikirim ke aplikasi Blynk melalui nodemcu esp 8266. Data dapat juga dipantau melalui aplikasi Arduino IDE pada menu serial monitor. Oleh karena itu, kami membuat sebuah alat yang berjudul “Alat Pendeteksi Banjir Berbasis Internet of Things

1.2     RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang tersebut diperoleh rumusan masalah sebagai berikut:

1.    Bagaimana cara kerja sensor pada sistem tersebut?

2.    Bagaimana Program yang dibuat untuk menjalankan sistem tersebut?

3.    Bagaimana cara kerja sistem secara keseluruhan?

4.    Komponen apa saja yang digunakan dalam sistem tersebut?

1.3    TUJUAN

Tujuan dari pembuatan sistem monitoring ini adalah sebagai berikut:

1.      Membuat alat yang dapat medeteksi ketinggian air secara langsung.

2.      Memahami cara kerja alat yang telah dibuat.

1.4 BATASAN MASALAH

Pada projek akhir yang kami rancang terdapat beberapa batasan masalah :

1.    Pada proyek ini hasil akhir berupa simulasi banjir.

2.    Hanya menggunakan 1 buah sensor ultrasonik.

3.    Harus memiliki aplikasi tersebut pada ponsel Android.

4.    Harus memiliki kuota dan sinyal yang bagus untuk mengaksesnya.

 

II.     TINJAUAN PUSTAKA

Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.

A.   Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik)[2].

Gambar 1. Sensor ultrasonik

B.   NodeMCU ESP8266

NodeMCU adalah sebuah board elektronik yang berbasis chip ESP8266 dengan kemampuan menjalankan fungsi mikrokontroler dan juga koneksi internet (WiFi). Terdapat beberapa pin I/O sehingga dapat dikembangkan menjadi sebuah aplikasi monitoring maupun controlling pada proyek IoT. NodeMCU ESP8266 dapat deprogram dengan compiler-nya Arduino, menggunakan Arduino IDE. Bentuk fisik dari NodeMCU ESP 8266 terdapat port USB (mini USB) sehingga akan memudahkan dalam pemrogramannya. NodeMCU ESP8266 merupakan modul turunan pengembangan dari modul platform IoT (Internet of Things) keluarga ESP8266 tipe ESP-12. Secara fungsi modul ini hampir menyerupai dengan platform modul Arduino, tetapi yang membedakan yaitu dikhususkan untuk “Connected to Internet“[3].

Gambar 2. NodeMCU ESP8266


 

C. Aplikasi Blynk

Aplikasi Blynk Blynk adalah platfor.m untuk IOS atau ANDROID yang digunakan untuk mengendalikan module arduino,Rasbery Pi, Wemos dan module sejenisnya melalui internet. Aplikasi ini sangat mudah digunakan bagi orang yang masih awam. Aplikasi ini memiliki banyak fitur yang memudahkan pengguna dalam memakainya.

Gambar 3. Aplikasi Blynk

D. Pompa MIkro

Pompa mikro adalah perangkat yang dapat mengontrol dan memanipulasi volume cairan kecil. Meskipun segala jenis pompa kecil sering disebut sebagai pompa mikro , definisi yang lebih akurat membatasi istilah ini untuk pompa dengan dimensi fungsional dalam kisaran mikrometer. Pompa semacam itu menjadi perhatian khusus dalam penelitian mikofluida dan telah tersedia untuk integrasi produk industri dalam beberapa tahun terakhir. Ukuran keseluruhan yang diperkecil, potensi biaya, dan akurasi dosis yang lebih baik dibandingkan dengan pompa mini yang ada memicu minat yang semakin besar untuk jenis pompa yang inovatif ini.

Gambar 4. Pompa Mikro

E. LED

LED adalah Light Emitting Diode. Lampu LED memiliki usia pakai yang lebih efisien dibandingkan lampu bohlam. Lampu LED mampu menghasilkan cahaya yang indah daripada lampu bohlam yang biasa Anda gunakan sehari-hari. Lampu LED adalah komponen elektronik yang memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. Lampu LED terbuat dari bahan semikonduktor. Lampu LED lebih banyak memiliki varian warna, namun hal itu tergantung dari jenis bahan semikonduktor yang dipakai. Lampu LED yang memiliki bentuk seperti bohlam berbeda dengan lampu pijar. Karena LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.

Gambar 5. LED

F. Buzzer

Buzzer Elektronika adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri. prinsip kerja dari buzzer elektronika hampir sama dengan loud speaker dimana buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang secara diafragma. Ketika kumparan tersebut dialiri listrik maka akan menjadi elektromagnet sehingga mengakibatkan kumparan tertarik ke dalam ataupun ke luar tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang secara diafragma maka setiap kumparan akan menggerakkan diafragma tersebut secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.

Gambar 6. Buzzer

III.     PERANCANGAN ALAT

3.1   KOMPONEN YANG DIGUNAKAN

Masukan: Sensor ultrasonic

Pemroses: NodeMCU ESP8266

Luaran: LED, buzzer, pompa DC, pemberitahuan Blynk

Lainnya: modul relay, terminal blok, papan sirkuit


3.2   DIAGRAM ALIR

3.3     DIAGRAM BLOK

3.4     DIAGRAM SKEMATIK


 

3.5     DIAGRAM PENGAWATAN

3.6     PROGRAM

#define BLYNK_PRINT Serial

#define BLYNK_MAX_SENDBYTES 256

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <BlynkSimpleEsp8266.h>

 

char auth[] = "x84CuyAiy24w76S5O-7vx0-Z0FewXrju"; //token blynk via e-mail

char ssid[] = "Shuuut"; //nama wifi

char pass[] = "shuuut1832"; //password wifi

#define triggerPin  D7

#define echoPin     D8

int LED1 = D0;

int LED2 = D1;

int LED3 = D2;

int pompa = D3;

int buzz = D4;          

long waktu, jarak;       

 

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  Blynk.begin(auth, ssid, pass);

  pinMode(triggerPin, OUTPUT);    

  pinMode(echoPin, INPUT);

  pinMode(LED1, OUTPUT);

  pinMode(LED2, OUTPUT);

  pinMode(LED3, OUTPUT);

  pinMode(pompa, OUTPUT);

  pinMode(buzz, OUTPUT);     

         

}

 

void loop() {

  digitalWrite(triggerPin, LOW);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(triggerPin, HIGH);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(triggerPin, LOW);

  delayMicroseconds(10);

 

  waktu = pulseIn(echoPin, HIGH);

  jarak = waktu*0.034/2;       

  Serial.println(jarak);

  Blynk.virtualWrite(V1, jarak);       

  delay(300);

    if(jarak >11){     

    Blynk.notify("AMAN");

    digitalWrite(LED1,HIGH);

    digitalWrite(LED2,LOW);

    digitalWrite(LED3,LOW);

    digitalWrite(pompa,LOW);

    digitalWrite(buzz,LOW);

    }

    else if (jarak >6 && jarak <=10){

    Blynk.notify("SIAGA");

    digitalWrite(LED1,LOW);

    digitalWrite(LED2,HIGH);

    digitalWrite(LED3,LOW);

    digitalWrite(pompa,LOW);

    digitalWrite(buzz,LOW);      

      }

    else if (jarak <=5){

    Blynk.notify("BAHAYA");  

    digitalWrite(buzz,HIGH);    delay(280);   digitalWrite(buzz,LOW);    

    delay(80);

    digitalWrite(buzz,HIGH);    delay(280);   digitalWrite(buzz,LOW);    

    delay(80);

    digitalWrite(buzz,HIGH);    delay(280);   digitalWrite(buzz,LOW);    

    delay(80);

    digitalWrite(buzz,HIGH);    delay(60);   digitalWrite(buzz,LOW);    

    delay(100);

    digitalWrite(buzz,HIGH);    delay(60);   digitalWrite(buzz,LOW);    

    delay(1500);

    digitalWrite(LED1,LOW);

    digitalWrite(LED2,LOW);

    digitalWrite(LED3,HIGH);

    digitalWrite(pompa,HIGH);

          

      }      

  }

 


 

IV.   CARA KERJA

Sistem pendeteksi banjir berbasis internet of things ini pada awalnya akan membaca ketinggian air dengan menggunakan sensor ultesonik. Lalu hasil dari pengukuran tersebut akan di proses oleh Node MCU 8266 dan akan ditampilkan secara langsung pada aplikasi blynk dimana pada ketinggian tertentu akan memberikan pemberitahuan dan terdapat indikasi dari LED dan buzzer, selain itu pompa akan digunakan untuk membuang air yang meluap dari hulu Kembali ke hulu.

V.     KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1.    Alat ini dapat bekerja sesuai yang diharapkan yaitu membaca ketinggian air dan memberikan indikasi dan pemberitahuan serta dapat menyalakan pompa dengan semestinya.

2.   Alat ini bekerja dengan mengukur ketinggian air dimana jika air ada pada ketinggian 0-5cm maka LED hijau akan menyala dan aplikasi blynk akan memberikan pemberitahuan “Aman”, pada ketinggian 6-10cm LED kuning akan menyala dan ada pemberitahuan “Siaga”, dan jika ketinggian air sudah lebih dari 11cm maka LED merah akan menyala dan ada pemberitahuan “Awaas” serta buzzer dan pompa akan menyala.

DAFTAR PUSTAKA

            I. Gunawan, T. Akbar, and M. G. Ilham, “Prototipe Penerapan Internet Of Things (Iot) Pada Monitoring Level Air Tandon Menggunakan Nodemcu Esp8266 Dan Blynk,” Jurnal Informatika dan Teknologi, vol. 3, no. 1, pp. 1–7, 2020. 

            R. Dika Pratama, S. Samsugi, J. Persada Sembiring, J. Z. Pagar Alam No, L. Ratu, and B. Lampung, “ALAT DETEKSI KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DENGAN DATABASE,” Jurnal Teknik dan Sistem Komputer (JTIKOM, vol. 3, no. 1, p. 2022. 

            S. Arsitektur and P. Kebijakan, “Banjir: Fakta dan Dampaknya, Serta Pengaruh dari Perubahan Guna Lahan Arief Rosyidie,” 2013.


          

          LAMPIRAN 

          Video

          PPT 

          Jurnal  

          Program

     

 

Komentar

Posting Komentar