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)
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“
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
Keren !
BalasHapus