History: Re ce ived : 25 Fe bruari 2023 Re vise d  : 10 Oktobe r 2023 Acce pte d : 23 Oktobe r 2023 Publishe d: 31 Oktobe r 2023
Publisher:  LPPM  Unive rsitas Darma Agung Licensed:  This work is lice nse d unde r Attribution-NonComme rcial-No
De rivative s 4.0 Inte rnational (CC BY-NC-ND 4.0)

## Jurnal Darma Agung
Volume: 31, Nomor: 5, (2023), Oktober: 398 - 406 https://dx.doi.org.10.46930/ojsuda.v31i5.3754

## RANCANG BANGUN ALAT MONITORING POWER METER PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) BERBASIS ARDUINO UNO
Ahmad  Rizky 1) , Normaliaty  Fithri 2)
Fakultas  Saints  Toteknologi  Universitas  Bina Darma, Palembang,  Indonesia 1,2) Corresponding Author: ahmadriizky21@gmail.com 1) , Normaliaty@binadarma.ac.id 2)

## Abstrak
Energi listrik merupakan energy yang sangat penting dalam perkembangan teknologi manusia. Hampir semua perabgkat yang ada di dunia ini menggunakan energy listrik sebagai sumber tenaganya. Negara Indonesia  termasuk negara yang memiliki potensi energy air yang cukup besar sekitar 75.650 MW, 6% diantaranyatelah di kembangkan dalam berbagai bentuk penelitian terutama pada lokasi yang ber a da  di pulau  Jawa dan Bali berupa pemanfaatan aliran sungai sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) untuk memenuhi kebutuhan energy listrik di daerah-daerah pelosok dan terpencil. Perancangan ban gun alat  Monitoring  Power  Meter  pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Air  (PLTA)  Mini  ini  bertujuan  untuk menganalisa tegangan output yang di bangkitkan generator yang di pengaruhi oleh debit aliran air pa da system  tersebut  yang  telah  di  lengkapi  dengan  sensor  monitoring  arus,  tegangan  yang  kemudian hasilnya  dapat  di lihat secara realtime melalui layar LCD. Dalam pengujian ini pula di ketahui bahwa debit  air  mempengaruhi  tegangan  out put  yang  di  hasilkan  generator,  semakin  besar  debit  air  maka tegangan output yang di hasilkan juga semakin besar.

## Kata Kunci  : Listrik,  Sensor, Energi Pikohydro

## Abstract
Electrical  energy  that  is  very  good  and  plays  an  important  role  in  the  devloment  of  human  technology    Almost  all devices  in  that  world  use  electrical  energy  as  a  source  of  power.  Indonesian  is  country  that  has  a  large water energy potencial  of  around  75,659  MW,  6%  of  which  has  been  developed  in various forms of research, especially in location outside  the  islands  of  Java  dan  Bali  in  the  form  of  utilizing  river    water  as  a  hydropower  plant  (PLTA)  for  meet  the needs  of  electrical  energy  in  remote  and  remote  areas.  The  design  of  monitoring  tool  for  this  Mini  Hydroelectric Power  Plant  (PLTA)  arms  to  analyze  the  output  voltage  generated  by  he  generator  which  is  affected  by  the  flow  of water  in  the  system  which  has  been  equipped  with  current  and  voltage  monitoring  sensor,  which  can  then be seen in real  time.  Through  the  LCD  screen.  In  this  test  it  is  also  known  that  the  water  discharge  affects  the  output  voltage produced  by generator,  the greater  the water  discharge,  the greater  the output  voltage.

## Keywords:  Electricity,  Sensors, Picohydro  Energy

## PENDAHULUAN
Energi  listrik  merupakan  energi  dasar  yang  memegang  peranan  penting  dalam kemajuan  mekanika  manusia.  Hampir  semua  gadget  di  dunia  dikendalikan  oleh  energi
Power Meter Pada Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)…
listrik.  Pembangkit  listrik  tenaga  air  (PLTA)  merupakan  salah  satu  jenis  energi  listrik yang  cukup  dikenal.  PLTA  merupakan  pembangkit  listrik  tenaga  air  yang menghasilkan  tenaga  dengan  memanfaatkan  tenaga  air.  Dalam  kondisi  sekarang  ini, pembangkit  listrik  tenaga  air  adalah  istilah  luas  untuk  mesin  pengubah  energi  yang terdiri  dari  bendungan,  perbekalan,  penstock,  turbin,  tabung  aliran,  struktur pembangkit  listrik,  dan  terminal  listrik. (Tiro  et  al.,  2021).  Selain  generator,  turbin adalah  perangkat  keras  penting  dalam  kerangka  era  pembangkit  listrik  tenaga  air.  Cara kerjanya  adalah  dengan  memanfaatkan  momentum  dari  aliran  air  yang  kemudian dialirkan  ke  dalam  bendungan,  kemudian  air  tersebut  diarahkan  dalam  suatu rangkaian  garis  sehingga  energi  yang  diharapkan  dari  air  tersebut  dapat  diubah menjadi  energi  gerak,  yang  kemudian  diubah  lagi  menjadi  energi  mekanik  secara penuh  untuk  bergerak  dan  berputar.  Turbin  menyebabkan  generator  yang  terkait dengan  turbin  berputar  (Ali  et al., 2021).
Indonesia  mempunyai  potensi  energi  air  yang  sangat  besar,  yaitu  sekitar  75.650  MW, yang  6%  diantaranya  dihasilkan  melalui  berbagai  jenis  eksplorasi,  khususnya  di wilayah  luar  pulau  Jawa  dan  Bali  melalui  pemanfaatan  air  sungai  sebagai  pembangkit listrik  tenaga  air  (PLTA).  untuk  memenuhi  kebutuhan  energi  listrik  di  daerah  terpencil dan  terpencil  yang  belum  sepenuhnya  terjangkau  oleh  Badan  Usaha  Milik  Negara. Pembangkit  Listrik  Pico  Hydro  adalah  jenis  pembangkit  listrik  skala  kecil  yang menghasilkan  energi  listrik  kurang  dari  5  kW (Mening,  2013).  The  functioning  guideline of  a  pico-hydro  hydroelectric  power  plant  is  to  use  contrasts  in  level  and  how  much water  release  each  second  in  the  stream  to  move  the  turbine  sharp  edges,  which  then,  at that  point,  communicate  revolution  to  the  generator,  which  produces  power.  (Indra  et al.,  2012).  PLTA  terdiri  dari  tiga  komponen  utama  yaitu  energi  air  sebagai  energi penggerak  utama,  turbin  sebagai  alat  konversi  energi,  dan  generator  sebagai  alat  yang digunakan  untuk mengubah  energi  mekanik menjadi  energi  listrik  (Iqbal,  2022).
Oleh  karena  itu,  dibuatlah  alat  penduga  arus  dan  tegangan  dengan  cara  membuat dan  merakit  alat  penduga  meteran  listrik  berbasis  Arduino  yang  berfungsi  untuk memantau  dan  menyaring  daya  listrik  dari  pembangkit  listrik  tenaga  air.  Pada pembangkit  listrik  tenaga  air  berbasis  Arduino  Uno,  aliran  dan  tegangan  akan  diperiksa sesekali  menggunakan  perangkat  Power  Meter  Observing.  (Chamdareno  &  Hamimi, 2022).
Alasan  dibalik  komposisi  dan  pengujian  ini  adalah  untuk  memudahkan  dalam melihat  besarnya  tegangan  dan  arus  yang  dialirkan  oleh  miniatur  pembangkit  listrik tenaga  air.  Keuntungan  menggunakan  power  meter  berbasis  arduino  uno  yaitu memudahkan  dalam  memantau  pasang  surut  dan  tegangan  listrik  yang  ditimbulkan oleh  pembangkit  listrik  tenaga  air  (miniatur  hidro),  alat  ini  dapat  dibuat  dan  diteliti untuk  menentukan  kapasitas  air  (miniatur  hidro)  sebagai  pembuat  energi  listrik berkelanjutan.

## METODE PENELITIAN
Metodelogi  penelitian  yang dilakukan  dalam  penulisan  ini  yaitu :
1. Metode Literatur
Metode  pengumpulan  buku  buku  yang  berhiubungan  dengan  topik  penelitian dan  jurnal  yang  berkaitan  dalam  penulisan  tugas  akhir/skripsi.  Studi  Literatur dengan  membaca  dan  mempelajari  tentang  system  pembangkit  listrik  tenaga  air dengan  monitoring  power  meter  arduino
2. Metode Konsultasi
Metode  bimbingan  dengan  dosen  pembimbing  dan  konsultasi  selama  proses penulisan  tugas akhir atau skripsi  ini.
3. Metode Laboratorium
Metode  pengumpulan  data  dari  kegiatan  pengukuran  dan  melakukan  pengujian pada alat yang telah  di  rancang

## HASIL DAN  PEMBAHASAN
A. Hasil

## 1. Perancangan dan rancang bangun alat
Rancang  bangun  alat  sangat  penting  dalam  melakukan  tugas  terakhir  ini.  Tahap penyusunan  merupakan  enkapsulasi  yang  mendasari  pembuatan  tugas  akhir  ini.  Pada tahap  ini  akan  menggabungkan  beberapa  usaha  rencana  sampai  pengakuan  unit  soliter sesuai  dengan  hasil  rencana  yang  ideal.  Dalam  melakukan  perencanaan  diperlukan buku-buku,  catatan  harian  yang  berhubungan  dengan  rencana  perangkat  dan  ide-ide dari  atasan  sebagai  arahan  yang  berhubungan  dengan  rencana  alat.>yang  aka? Dibuat?sehingga<pada?akhirnya  diperoleh  hasil  rencana  yang layak (Tiro  et al., 2021).

## Gambar 1. Block Diagram Rancangan Penelitian

## 2. Perancangan Hardware
Bagian  ini  menjelaskan  keseluruhan  desain  sistem,  yang  meliputi  desain  perangkat keras  dan  perangkat  lunak  (hardware  and  software).  Perangkat  keras  (sensor  dan modul  Arduino)  hanya  dapat  digunakan  jika  telah  dikonfigurasi  menggunakan perangkat  lunak  Arduino  IDE,  memastikan  bahwa  sistem  kontrol  berfungsi  dengan baik.  Perancangan  perangkat  keras  akan  mencakup  pengertian  dan  teori  dasar  yang dijelaskan  sebelumnya.  Sehingga  tujuan  yang  direncanakan  dapat  tercapai  dengan
tepat.  Akibatnya,  perdebatan  berpusat  pada  desain  sistem  seperti  yang  digambarkan dalam  diagram  blok.  Berikut  ini  adalah  Diagram  Blok  Perancangan  Alat  Monitoring Power  Meter  Pada Mini  Hidro  Berbasis  Arduino:
Gambar 2. Block Diagram

## 3. Perancangan mekanik
Perancangan  mekanik  di  lakukan  untuk  menentukan  dan  ukuran  bahan  yang  tepat untuk  di  gunakan  dalam  pembuatan  suatu  rancang  bangun  alat.  Bahan  yang dipergunakan  dalam  perancangan  mekanik  pembuatan  Monitoring  Power  Meter  Pada Pembangkit  Listrik  Tenaga Air (Micro Hydro) Mini Berbasis Arduino Uno  adalah aquarium sebagai  penampung  air,  selang  air  atau  pipa  sebagai  pendorong  air  ke  kincir  yang  di hasilkan    dari  pompa  air  dc  dan  Kincir  air  sebagai  penggerak  generator  yang mengasilkan  energy  listrik  dc  12V.  Dalam  perancangan  mekanik  ini  adapun  langkah- langkah  pemasangan  rangkaian  rancang  bangun  alat  monitoring  power  meter  pada PLTA  mini berbasis  arduino  uno  antara lain  sebagai  berikut:
1) Pembuatan  Aquarium
Pada  gambar  di  bawah  ini  proses  pembuatan  aquarium  yang  berfungsi  sebagai penampungan  air dan sebagai  sumber  mata air untuk  mendorong  turbin:
Gambar 3. Pembuatan Aquarium
2) Pemasangan pompa  air Dc
Pemasangan  atau  penempatan  pompa  dc  bertujuan  sebagai  pemicu  tenaga  gerak generator  yang  di  singkronkan  dengan  mengkok  turbin  di  tunjukan  pada  gambar berikut  :
Gambar 4. Pemasangan pompa dc
3) Pemasangan Turbin
Gambar  di  bawah  ini  adalah  progress  pembuatan  turbin  yang  berfungsi  sebagai media  penggerak  generator.

## Gambar 5. Pemasangan Turbin

## 4) Pemasangan generator
Generator  berikut  adalah  sebagai  media  atau  penghasil  energy  listrik  yang dimana  di gerakan oleh  turbin  dan mengeluaran  tegangan 12volt:

## Gambar 6. Pemasangan Generator

## 5) Pemasangan Belting gear
Pemasangan  belting  gear  ini  yaitu  sebagai  penyambung  couple  dari  turbin  ke generator .
Gambar 7. Pemasangan belting gear

## 6) Pembuatan kotak panel
Kotak  panel  di  buat    untuk  menghubungkan  atau  sebagai  tempat  komponen untuk  menata  rangkaian  listrik  agar  lebih  rapih  dan  terlindung  dari  pengaruh lainnya  di tunjukan  pada  gambar berikut:

## Gambar 8. Pembuatan kotak panel

## 7) Pemasangan Sensor INA 219
Menunjukan  proses  pemasangan  rangkaian  sensor  INA219  sebagai  sensor tegangan dan arus:
Gambar 9. Pemasangan sensor INA219

## 8) Pemasangan LCD I2C
Menunjukan  proses  pemasangan  LCD  (Liquid  Crystal  Display)  I2C  sebagai monitor  tegangan yang di hasilkan  dari generator:

## Gambar 10. Pemasang LCD I2c

## 9) Pemasangan Selector Switch
Menunjukan  Proses  pemasangan  selector  switch  sebagai  untuk  mematikan  dan menghidupkan  power  utama arduino  dan  tampilan  LCD:

## Gambar 11.  Pemasangan selector switch

## 10) Pemasangan Baterai 9V
Baterai  9  Volt  berikut  adalah  sebagai  power  utama  untuk  menghidupkan Arduino:
Gambar 12. Pemasangan Baterai 9v

## 11) Skema Rangkaian alat penuh

## Gambar 13. Skematik Rangkaian Total

## 12) Perancangan alat
Pada  tahap  ini  perancangan  di  lakukan  untuk  memastikan  pada  saat  proses pembuatan  alat  dapat  berjalan  dengan  baik  dan  memperoleh  hasil  akhir  sesuai dengan  konsep  yang  di  Inginkan.  Ruang  lingkup  perancangan  alat  yaitu membuat  desain  alat  untuk  menentukan  tata  letak  komponen,  agar  komponen dapat  terpasang  secara  teratur.  Kemudian  untuk  membuat  suatu  alat  rancang bangun  di  butuhkan  sebuah  diagram  air  (flowchart)  yang  bertujuan  untuk menjelaskan alur  proses  dari  sebuah  program  agar  lebih  mudah  untuk  dipahami (Sinuhaji,  2012).
Gambar 14. Desain Alat

## 13) Flowchart Rangkaian
Alat  ini  memiliki  tujuan  pada  tahap  perancangan  agar  dapat  beroperasi  dengan baik  sesuai  dengan  yang  diharapkan  sehingga  pada  akhirnya  alat  dapat dimanfaatkan  dengan  tepat  sesuai  peruntukannya.  Langkah  selanjutnya  adalah membuat  desain  alat  yang  akan  menentukan  konfigurasi  komponen  sehingga dapat  ditempatkan  dengan  tepat  dan  teratur.  Flowchart  juga  diperlukan  untuk membuat  desain  alat  ini.  Tujuan  flowchart  ini  adalah  untuk  membuat  tahapan
proses  alat  sehingga  dapat  mencapai  hasil  yang  dibutuhkan.  (Nasibu  et  al.,  2022). Flowchart  atau  diagram  alir  proses  system  mulai  sampai  sistem  dinyatakan selesai  dapat  di lihat  dari  gambar berikut:

## Gambar 15. Flow Chart

## 14) Cara Kerja Alat
Pada  rancangan  pembuatan  flowcart  di  atas,  Air  di  tamping  di  bendungan  atau wadah  aquarium  kemudian  air  mengalirkan  melalui  pipa/jalur  yang  kemudian  di bantu  dorong  oleh  pompa  air  dc.  Air  yang  di  dorong  oleh  pompa  DC  kemudian mengubah  energy  kinetic  dari  putaran  turbin  air  yang  jatuh  menjadi  energi mekanik  mengaliri    poros  turbin. Lalu  turbin  mengerakan  alternator  yang  di couple  kan  oleh  belting  gear  kemudian  energi  mekanik  yang  di  hasilkan  berubah menjadi  energi  listrik  yang  bertegangan  12V  atau  lebih.  Kemudian  output  12volt dari  generator  di  koneksikan  dengan  inputan  sensor  INA219  yang  di  mana  akan di  monitoring  oleh  Liquid  Crystal  Display  (LCD)  I2C  Sehingga  tercipta  nya  alat untuk memonitoring  tegangan dan arus yang keluar  dari PLTA  mini tersebut.

## 15) Bentuk Fisik Alat

## Gambar 16. Bentuk fisik alat

## SIMPULAN
Dari  pembahasan  pada  “Rancang  bangun  alat  monitoring  power  meter  pada pembangkit  listrik  tenaga  air”,  dapat  disimpulkan  yaitu  pertama,  Dari  pengecekan  dan percobaan  pada  sistem  ini  sudah  berkerja  dengan  baik  sesuai  dengan  perencanaan  atau rancangan.  Kedua,  Seluruh  komponen  yang  digunakan  pada  dalam  keadaan  baik  dan normal,  karena  nilai  output  yang  dihasilkan  sama  dengan  alat  ukur  yang  digunakan. Pada  sistem  monitoring  power  meter  ini  kapasitas  arus  yang  di  hasilkan  dari  plta  mini tidak  terlalu  besar  nilai  arusnya  hanya  satuan  mA  saja.  Kemudian  turbin  akan  bergerak minimal  volume  air berisi  8 liter/segi.

## DAFTAR PUSTAKA
Ali,  S.  B.  M.,  Hasanuzzaman,  M.,  Rahim,  N.  A.,  Mamun,  M.  A.  A.,  &  Obaidellah, U. H.
(2021).  Analysis  of  energy  consumption  and  potential  energy  savings  of  an institutional  building  in Malaysia.  Alexandria Engineering Journal, 60(1), 805–820.
Chamdareno,  P.  G.,  &  Hamimi,  A.  H.  (2022).  Efisiensi  Konsumsi  Energi  Listrik  Pada Eskalator  Menggunakan  Inverter  Dipusat  Perbelanjaan.  RESISTOR  (Elektronika Kendali Telekomunikasi Tenaga Listrik Komputer), 5(1), 25–30.
Indra,  Z.,  Jasin,  M.  I.,  Binilang,  A.,  &  Mamoto,  J.  D.  (2012).  Analisis  debit  sungai  Munte dengan  metode  Mock  dan  metode  Nreca  untuk  kebutuhan  pembangkit  listrik tenaga air. Jurnal Sipil Statik, 1(1).
Iqbal,  M.  (2022).  Analisis  Efisiensi  Penggunaan  Energi  Listrik-2022.  Jurnal  Teknik  Mesin, Industri, Elektro Dan Informatika (JTMEI), 1(3).
Mening,  E.  J.  (2013).  Problematik  Yuridis  Pt.  Perusahaan  Listrik  Negara  (Persero) Dalam Pelaksanaan  Undang-Undang  Republik  Indonesia  Nomor  30  Tahun  2009  Tentang Ketenagalistrikan.  Jurnal Ilmu Hukum, 1–15.
Nasibu,  I.  Z.,  Musa,  W.,  &  Haras,  A.  R.  (2022).  Rancang  Bangun  Power  Meter  Berbasis Arduino.  Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering, 4(1), 114–118.
Sinuhaji, F. S. (2012). Rancang Bangun Alat Pencetak Sumpit Bambu Untuk Usaha Kecil dan Menengah. Universitas  Sumatera  Utara.
Tiro,  J.  A.,  Mukhlis,  B.,  Kali,  A.,  &  Mahmudi,  I.  (2021).  Konservasi  Energi  Listrik  pada Bangunan Gedung  Kantor  Bupati  Tojo  Una-una. Foristek, 11(2), 94–99.