## RANCANG BANGUN AKTUATOR PADA PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI PENGENDALIAN BANJIR DENGAN MENGGUNAKAN ELECTRONIC DATA PROCESS

## Sabari
Program Studi D III Teknik Elektro Politeknik Harapan Bersama Jl.Mataram no.09 Kota Tegal

## ABSTRAK
Dimasa sekarang, perkembangan dunia teknologi semakin cepat, namun kecanggihan tersebut tidak dapat dilawan oleh kekutan alam. Banjir yang merupakan masalah klasik bagi setiap kota yang ada didunia merupakan bencana  yang  sering  sekali  terjadi,  yang  diakibatkan  dari  beberapa  aspek  contohnya  adalah  humam  error. Kecanggihan teknologi dimasa sekarang yang bertumpu pada bidng elektronika dan instrumentasi dpat dijadikan modal awal dalam pengembangan teknologi pengendalian pintu air yang berbasis pada Electronic data process..
Metodologi penelitian yang digunakan dalam pembuatan teknologi ini adalah dengan pengumpulan data dari  obyek  dan  menggunakan  landasan  literatur  dengan  mempelajari  teori  –  teori  dari  buku  –  buku,  majalah, internet, maupun tulisan – tulisan yang dapat membantu menyelesaikan masalah dengan menguji kebenaran dari hasil penelitian.
Sebagai hasil dari penelitian ini adalah sebuah tekologi pengendalian pintu air yang dapat bekerja menutup dan membuka pintu air berdasarkan tinggi rendahnya permukaan air sungai dalam waktu tertentu secara otomatis. Yang berbasis pada pemrosesan data elektronik atau electronic data process (EDP) dengan aktuator sebagai peran utama dalam mengangkat dan menutup pintu air, dengan terlebih dahulu melalui beberapa proses dari komponen- komponen yang lain sebagai pemicu dalam menggerakan aktuator itu sendiiri.
Kata Kunci : Electronic Data Process,Aktuator, prototype

## 1. Pendahuluan
Akhir-akhir ini seiring tingginya curah hujan  yang  melanda  di  beberapa  wilayah  di Indonesia, ternyata diikuti pula oleh banjir yang melanda  pada  beberapa  wilayah  di  Indonesia bahkan termasuk di ibu kota negara indonesia. Jakarta yang setiap tahunnya menjadi langganan  terkena  banjir.  Banjir  dapat  terjadi karena  aliran  air  yang  disebabkan  oleh  hujan yang  turun  pada  suatu  wilayah  tidak  dapat mengalir  dengan  lancar  menuju  laut  sehingga terjadi genangan yang lama kelamaan membesar dan menghambat aktifitas manusia.
Pintu  air  yang  merupakan  salah  satu bagian  dari  sistem  irigasi  sangat  penting manfaatnya apabila terjadi banjir, dimana pintu air  dapat  mengatur  debit  air  yang  masuk maupun keluar.
Dalam perkembangan yang ada, apabila suatu pintu air dapat dijalankan secara otomatis,  pasti  akan  membantu  kerja  manusia serta dapat menanggulangi dampak banjir serta memberi  kabar  kepada  penduduk  sekitar apabila  jumlah debit air meningkat, yang dapat berakibat datangnya bahaya banjir.
Maka  dari  itu,  pemanfaatan  teknologi dalam pengendalian banjir sangatlah dibutuhkan,  mengingat  dalam  pelaksanaan perkerjaan  manusia,  tidak  luput  dari  suatu kesalahan.
Dengan teknologi di bidang elektronika  yang  telah  berkembang,  maka banyak hal yang dapat dilakukan dengan cepat dan tepat untuk memenuhi kebutuhan manusia. Salah  satu  penggunaan  yang  tidak  kalah penting  adalah  sistem  Pemprosesan  Data Elektro  (PDE)  atau Electronic  Data  Process (EDP). Sistem kontrol ini bersifat fleksibel dan di  pergunakan  pada  pengontrolan  pintu  air sungai  atau  waduk  yang  aliran  airnya  sering terjadi banjir atau kiriman air yang berlebihan di  daerah  lain  sehingga  meluapnya  air  sungai yang tidak terduga dapat dideteksi  secara dini menggunakan  aplikasi  teknologi  dari  sistem Electronic  Data  Process (EDP).  Yang didalamnya  memuat  penggunaan aktuator dalam membuka dan menutup pintu air melalui penggeraknya  berupa  motor  induksi.  yang berguna untuk memasok aliran listrik ke semua komponen Electronic Data Process (EDP).
Dengan  adanya  sistem  kontrol  secara otomatis membuat petugas merasa diringankan dan  memperoleh  data-data  yang  akurat  tanpa pengontrolan  langsung  ke  lapangan  sehingga menghemat  waktu  dan  tenaga  kerja  untuk memberitahu ke masyarakat bahwa ada bahaya banjir..

## 2. Landasan Teori
Banjir  merupakan  aliran  air  sungai yang  tingginya  melebihi  muka  air  normal sehingga meluap dari palung sungai, sehingga menyebabkan  adanya  genangan  pada  lahan rendah disisi sungai. Aliran air luapan tersebut yang  semakin meninggi,  mengalir  dan melewati  muka  tanah  yang  biasanya  tidak dilewati aliran air.
Untuk  negara  tropis,  berdasarkan sumber  airnya,  air  yang  berlebihan  tersebut dapat dikategorikan dalam empat kategori:
1. Banjir yang disebabkan oleh hujan lebat yang  melebihi  kapasitas  penyaluran sistem  pengaliran  air  yang  terdiri  dari sistem  sungai  alamiah  dan  sistem drainase buatan manusia.
2. Banjir  yang  disebabkan  meningkatnya muka air disungai sebagai akibat pasang laut  maupun  meningginya  gelombang laut akibat badai.
3. Banjir  yang  disebabkan  oleh  kegagalan bangunan  air  buatan  manusia  seperti bendungan,  tanggul,  dan  bangunan pengendali banjir.
4. Banjir akibat kegagalan bendungan alam atau  penyumbatan  aliran  sungai  akibat runtuhnya/ longsornya tebing sungai.
Ketika sumbatan/bendungan tidak dapat  menahan  tekanan  air  maka  bendungan akan  hancur,  air  sungai  yang  terbendung mengalir deras sebagai banjir bandang.
Contoh: kasus  banjir  bandang  jenis  ini  terjadi  pada banjir dibohorok, kabupaten langkat, provinsi sumatera utara.
Penyebab  banjir  pada  umumnya  yaitu curah hujan yang tinggi diatas normal, sehingga system  pengaliran  air  yang  terdiri  dari  sungai dan  anak  sungai  alami  serta  system  saluran drainase dan kanal penampung banjir buatan  yang  ada  tidak  mampu  menampung akumulasi air hujan tersebut sehingga meluap. Kemampuan/daya  tampung  sistem  pengaliran air  dimaksud  tidak  selamanya  sama,  tetapi berubah  akibat  sedimentasi,  penyempitan
sungai akibat fenomena alam dan ulah manusia, tersumbat sampah serta hambatan lainnya.
Penggundulan hutan didaerah tangkapan  air  hujan  juga  menyebabkan peningkatan debit banjir karena
debit/pasokan  air yang masuk kedalam sistem aliran  menjadi  tinggi  sehingga  melampaui kapasitas  pengaliran  dan  menjadi  pemicu terjadinya  erosi  pada  lahan  curam  yang menyebabkan terjadinya sedimentasi di sistem pengaliran  air  dan  wadah  air  lainnya. Disamping  itu  berkurangnya  daerah  resapan air juga berkontribusi atas meningkatnya debit banjir.  Pada  daerah  permukiman  dimana  telah padat  dengan  bangunan  sehingga  tingkat resapan  air  kedalam  tanah  berkurang,  jika terjadi  hujan  dengan  curah  hujan  yang  tinggi sebagian besar air akan meluap ke permukaan karena  kapasitas  penampungan  air  tidak mencukupi sehingga mengakibatkan banjir.
Pada  umumnya  banjir  yang  berupa genangan  maupun  banjir  bandang  bersifat merusak.  Aliran  arus  air  yang  cepat  dan bergolak  ( turbulent )  meskipun  tidak  terlalu dalam dapat menghanyutkan manusia, hewan  dan  harta  benda.  Aliran  air  yang membawa  material  tanah  yang  halus  akan mampu  menyeret  material  yang  lebih  berat sehingga  daya  rusaknya  akan  semakin  tinggi. Air  banjir  yang  pekat  ini  akan  mampu merusakan pondasi bangunan, pondasi jembatan  dan  lainnya  yang  dilewati  sehingga menyebabkan  kerusakan  yang  parah  pada bangunan ‐ bangunan  tersebut,  bahkan  mampu merobohkan bangunan dan menghanyutkannya.  Pada  saat  air  banjir  telah surut,  material  yang  terbawa  banjir  akan diendapkan dan dapat mengakibatkan kerusakan  pada  tanaman,  perumahan  serta timbulnya wabah penyakit.
Banjir  bandang  ( flash  flood )  biasanya terjadi  pada  aliran  sungai  yang  kemiringan dasar  sungainya  curam.  Aliran  banjir  yang tinggi  dan  sangat  cepat,  dapat  mencapai ketinggian lebih dari 12 meter (banjir Bahorok, 2003) kekuatan arus banjir tersebut dapat membawa batu besar /  bongkahan  dan  pepohonan  serta  merusak  / menghanyutkan apa saja yang dilewati namun cepat surut kembali. Banjir  semacam ini dapat menyebabkan jatuhnya korban manusia (karena tidak  sempat  mengungsi)  maupun  kerugian harta  benda  yang  besar  dalam  waktu  yang singkat.

## 3. Metode Penelitian
Metode  pengumpulan  data  dalam penyusunan  laporan  penelitian  ini  adalah sebagai berikut:
a. Observasi
Metode ini merupakan metode pengamatan  langsung  di  beberapa  pintu  air yang  terdapat  dikabupaten  tegal  sekitar  kajen, ekoproyo, songgom dan yomani. Untuk melihat sistem kerja aktuator dalam mengangkat pintu air, serta bagian-baian dalam pembuatan pintu air.
b. Studi pustaka
Metode ini dengan cara membaca buku atau literatur yang berhubungan dengan sistem mekanika.
c. Interview
Data-data  dari  bahan  penulisan  juga diperoleh  dengan  cara  wawancara  ( interview ) dengan  mengajukan  suatu  pertanyaan  kepada beberapa  orang  yang  menguasai  pekerjaan tentang  sistem mekanika  teknik,  ilmu  bahan, dan gambar teknik .

## 4. Hasil dan Analisa
Perakitan Aktuator Pemasangan bearing dengan ulir daya
Dalam merakit sebuah aktuator, pemasangan ulir daya yang sesuai pada bearing sangat  berperan  penting,  hal  ini  sangat mempengaruhi  kuat  tidaknya  ulir  daya  dalam mengangkat  pintu  air,  yang  dalam  hal  ini menggunakan prototype pintu  air.  Kekuatan aktuator  dalam  mengangkat  pintu    dalam kondisi  tanpa  air  sangat  berbeda  dindingkan saat  ada  air  yang  mengalir  dengan  kecepatan tertentu  dan  dalam  waktu  tertentu.  Ulir  daya yang  telah  dibuat  dengan  ukuran  diameter  2,5 cm dipasang  dengan  beraring  dengan  ukuran 2,5  cm dengan  kondisi  ruang  hampa  0,2  µm sehingga ulir daya dapat secara tepat terpasang pada baring yang telah disatukan dengan rumah bearing.adapun type bearing  yang  digunakan adalah  F205  yang  artinya  F2  menunjukan diameter  luar  bearing  52  mm.  05  dihitung dengan nilai 5, sehingga 5/2 adalah 2,5 cm atau 25 mm.untuk diamter dalam bearing .
Pemasangan bearing dengan rumah bearing
Seperti  halnya  pemasangan  ulir  daya pada bearing , pemasangan bearing pada rumah bearing pun harus sesuai dengan ukuran yang
telah  dirancang  sebelumnya.  Hal  ini  akan berpengaruh pada kekuatan putar ulir daya dan kemampuan  putar  dari bearing itu  sendiri, untuk memperkecil gaya gesek, maka pemberian  pelumas  pada bearing pun  harus dilakukan,  sehingga  kecepatan  putar bearing lebih maksimal, dan memperpanjang umur dari rumah bearing itu sendiri.
Pemasangan plat pintu air dengan ulir daya Dalam  membuat  pintu  air,  ulir  daya yang  akan  dikopel  dengan  plat  pintu  air, sebelumnya diberi pipa besi sebagai penghubung,  dimana  pipa  besi  tersebut telah dimodifikasi  dengan  cara  memasang  baut didalam  pipa  tersebut  pada  bagian  atas  dan tengah,  baut  tersebut  sebagai  jalur  ulir  daya dalam mengangkat pintu air. Adapun dibagian bawah  pipa  besi  diberi  lubang  untuk pemasangan  plat  pintu  air.  Plat  pintu  airpun diberi lubang dengan ukuran 10 mm sehingga dapat  terkopel  dengan  mur  pada  pipa  besi secara  baik  yang  juga  memiliki  diameter  10 mm.
Kerja Aktuator Membuka pintu air
Dalam membuka  pintu  air,  aktuator yang  sebelumnya  telah  dikopel  dengan  motor listrik  melalui gearbox harus  tepat  terpasang dengan bodi pintu air.
Pada  saat  motor  listrik  diberi  sumber tegangan,  maka  rotor  pada  motor  listrik  akan berputar kearah kanan, sehingga gearbox juga akan  berputar  searah  dengan  putaran  rotor motor  listrik,  yakni  kearah  kanan,  pada  saat gearbox berputar, maka ulir daya akan berputar kearah kanan sehingga pintu akan terangkat.
Adapun  perbandingan  rotasi  rotor dengan gearbox adalah 58:1 sehingga bilamana rotor berputar 58 kali , maka pada gearbox akan beputar  sebanyak  1  kali , hal  ini  juga  berlaku pada gearbox dan  ulir  daya,  perbandingan rotasi gearbox dengan  ulir  daya  adalah  1:1.
Adapun perbandingan putaran ulir daya dengan kenaikan/penurunan  pintu  pada  saat gearbox berputar adalah 4:1 yang artinya pada saat ulir daya berputar sebanyak 4 kali, maka plat pintu air akan terangkat setinggi 1 cm. Motor listrik yang digunakan adalah motor induksi 1 phasa dengan kecepatan 2850 Rpm. Dengan kata lain, dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  untuk  kerja maksimal  motor  dengan  perhitungan  sebagai berikut :
2850 Rpm
58 Putaran gearbox

## 49 Kali
4 kali putaran ulir daya/ gearbox
Sehingga  untuk  membuka  pinu  yang mempunyai ketinggian 60 cm maka diperlukan waktu  putar  motor  selama  5  menit  dengan perhitungan 60 cm
12 cm
Menutup pintu air Dalam proses menutup pintu air, tidak jauh berbeda dengan membuka pintu air, hal ini berlangsung apabila putaraan rotor pada motor berputar  kearah  kiri,  sehingga gearbox juga akan  berputar  kearah  kiri,  mengakibatkan  ulir daya berputar kearah kiri dan plat pintu airpun akan terangkat.
untuk perbandingan rotasi sama halnya dengan mengangkat pintu air. untuk lebih memaksimalkan kerja masing- masing komponen, maka pemberian pelumaspun harus sangat  rutin  dilakukan  dalam  jangka  waktu tertentu,  agar  masing-masing  komponen  tidak mengalami aus yang  dapat  mengakibatkan berkurangnya kerja komponen.

## 5. Kesimpulan
Pada  dasarnya  perencanaan  adalah awal  dari  suatu  pekerjaan  yang    menyangkut system dalam melakukan suatu kegiatan supaya diperoleh  hasil    yang    baik  dan  tidak menyimpang dari targetnya. Kunci keberhasilan  dari  perencanaan  system  kerja teknologi  pengendalian  banjir  yaitu  harus berdasarkan spesifikasi yang tepat dari masing- masing  bahan  yang  dibutuhkan  supaya diperoleh  biaya  pembuatan  yang  serendah mungkin tetapi alat tetap handal, baik aman dan tidak mudah rusak, sehingga manfaat dari kerja system kontrol pengendali air dapat dimanfaatkan dengan maksimal.
Dalam  pembuatan prototype system kendali  penanganan  banjir  dengan  system pemrosesan  data  elektronik  yang  menjadi peranan utamanya adalah sumber power listrik arus  kuat  yang  ada,  system  kontrol  motor listrik, motor listrik dan aktuator pintu tanggul. Seandainya peralatan pemrosesan data elektroniknya  tak  berfungsi  secara by  pass dengan  posisi  lokal  motor  dapat  dioperasi dengan menekan tombol push button sehingga motor  akan  bekerja  dan  aktuator  akan menggerakan  pintu  tanggul  sehingga  terbuka dan tertutup sesuai dengan konidisi yang ada.

## 6. Daftar Pustaka
[1] Zuhal.  1980.  Dasar  Tenaga  Listrik, ITB, Bandung
[2] Akhdanazizan . ,peralatan listrik,saklar otomatis-Tiga  macam  saklar  tekan /tombol [3] Ir.M.Yunus.AR, Sistem Telekomunikasi, PT.LPPPI,Jambi 1996
[4] Eko  Heripranoto,  Teknik  Kelistrikan Motor,PT.LPPPI-Jambi,1999
[5] Instalasi listrik SMK Negeri 1 Bangil-
Jawa Timur [6] Ir.Charles Kosasi & Albert Young,Training inverter,PT.LPPPI, Jambi ,1994
[7] Djoko  Susilo,Control  Valve  Neles- Jamesbury,PT.LPPPI,Jambi, 2002
[8] Muktar,Amd,Pengenalan  Dasar  Alat
Instrument,PT.LPPPI,Jambi, 2000 [9] PT.Schneider Ometraco, 1997, KatalogHarga , PT.Schneider Ometraco, Jakarta [10] Siswoyo,Teknik Listrik Industri,Direktorat  Pembinaan  SMK 2008 [11] Eko  Heripranoto,  2010, Operasional dan  Perawatan  Instruction  Instalasi maintenan Electric Engineering,Bahari Water Park Tegal [12] Endress+Hauser,Instrumentation environmentalmonitoring
water,
PT.Grama Bazita Jakarta 1994.
[13] Penulis  satelitpost    |    Selasa,  28 Januari  2014  Pukul  07.34  WIB Pemalang.
[14] http://satelitpost.co/2014/01/28/air- sungai-comal-meluap dinihari/
[15] Sumber:Endress+Hauser,Instrumenta tion  environmental  monitoring  water,
PT.Grama Bazita Jakarta 1994.
= 49 Kali = 12 cm Kali = 5 menit