Simulator Respon Alat Sensor Water Flow Berbasis Android
Anita Rahmawati 1
1 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Islam Malang Jl. MT. Haryono No.193 Kota Malang Telp. 0341 581613 e-mail: ar.nita.rachma@gmail.com

## ABSTRAKS
Rancangan  irigasi  ini  dibuat  untuk  mengoptimalkan  pemberian  air  pada  tanaman.  Sistem  kerjanya adalah  dengan  sistem  kendali  secara  otomatis,  sehingga  diharapkan  mampu  mengendalikan permukaan  air  tanah  agar  tetap  stabil.  Kemudian  alat  simulator  ini  juga  berfungsi  meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan khususnya air irigasi dilahan persawahan. Alat irigasi otomatis yang  telah  dirancang  dengan  menggunakan  NoDeMCU  sebagai  mikrokontroller  dihubungkan langsung  ke  android,  hal  ini  bertujuan  agar  mempermudah  dalam  pengawasan  dan  mengontrol penggunaan air dengan jarak jauh.
Kata Kunci: Android, Irigasi Otomatis, Simulator

## ABSTRACT
This irrigation design was made to optimize the provision of water to plants. The system works with an automatic control system, so it is expected to be able to control the surface of the ground water to remain stable. Then this simulator tool also functions to increase productivity and efficiency of use, especially  irrigation  water  in  rice  fields.  Automatic  irrigation  tools  that  have  been  designed  using NoDeMCU  as  a  microcontroller  are  connected  directly  to  Android,  this  aims  to  make  it  easier  to monitor and control water use remotely.
Keywords: Android, Automatic Irrigation, Simulator

## PENDAHULUAN
Indonesia dikenal sebagai Negara Agraris  dengan  potensi  sumber  daya  yang sangat  melimpah.  Hal  ini  dibuktikan  dengan keanekaragam  hayati  yang  dimiliki,  baik  dari segi  pertanian,  perikanan,  dan  peternakan. Kondisi  geografis  Indonesia  yang  sangat strategis ditambah dengan iklim tropis sehingga membuat  Indonesia  memiliki  potensi  alam yang sangat bagus dibanding Negara yang lain. Sehingga  harus  ada  pemanfaatan  sumber  daya alam terdekat yaitu pertanian.
Pertanian  di  Indonesia  sendiri  dapat dikatakan  sebagai  salah  satu  roda  penggerak perekonomian Negara dan sebagai bahan utama konsumtif  masyarakat  Indonesia,  saat  ini pertanian  dijadikan  prioritas  utama  untuk ditingkatkan produktivitasnya. Saat ini pertanian  di  Indonesia  menjadi  sektor  kedua pertumbuhan ekonomi nasional, pada Triwulan II  Tahun  2017  pertanian  memberikan  sebuah kontribusi  untuk  perekonomian  nasional.  Hal ini  tak  luput  dari Road  Map pemerintah  untuk menjadikan Indonesia sebagai lumbung pangan di Tahun 2045.
Salah  satu  teknologi  pengelolaan  irigasi yang  efektif  dan  efisien  adalah  menjaga  tinggi muka  air  di  lahan  sawah  sesuai  dengan  yang diinginkan. Pengaturan tinggi muka air di lahan sawah  tidak  mungkin  jika  dilakukan  dengan cara  manual  dan  sistem  buka-tutup  pintu  air yang selama ini banyak dipakai
(Hardjoamidjojo  dan  Setiawan,  2001;  Tusi, 2010).  Pengaturan  tinggi  muka  air  dipengaruhi langsung  oleh  hujan  dan  kondisi  iklim  mikro serta  proses  evapotranspirasi  yang  bervariatif dengan  jenis  tanaman  dan  waktu.  Oleh  karena itu, desain sistem irigasi dengan memanfaatkan teknologi otomatis menjadi satu alternatif yang dapat meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan air irigasi di lahan sawah.
Penggunaan  sistem  kontrol  otomatis  di bidang  irigasi  memiliki  dampak  yang  besar pada  peningkatan  sistem  irigasi  dan  efisiensi penggunaan  sumber  daya  air  serta  dapat menjaga  permukaan  air  di  lahan  pada  level tertentu  sesuai  kebutuhan  tanaman  (Lozano et al ., 2010; Cahyo, 2011; Sofiyuddin et al ., 2011;
Romero et  al .,  2012;  Choir,  2012;  Saptomo et al .,  2013;  Coates et  al .,  2013;  Sánchez-Molina et  al .,  2015).  Berbagai  ujicoba  dan  penelitian
telah  dilakukan  untuk  menemukan  teknologi pengelolaan  air  di  sektor  pertanian  khususya. Rancangan alat mikrokontroler yang digunakan untuk  irigasi  otomatis  ini  menggunakan NoDeMCU dan water  flow sebagai  monitoring debit  air  yang  dikeluarkan,  guna  mengetahui pemakaian  penggunaan  air  yang  tidak  terlalu boros.
Salah satu teknologi yang dapat digunakan  adalah  otomatisasi  irigasi  sistem perpipaan.  Dalam  penelitian  ini  dikembangkan rancangan  otomatisasi  irigasi  otomatis  lahan sawah  dengan  menggunakan  mikrokontroler NoDeMCU  dengan  acuan  kendali water  flow untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan air irigasi di lahan sawah.
Tujuan Penelitian ini adalah mengembangkan  teknologi  irigasi  otomatis dengan  acuan  kendali  tinggi  muka  air  dan sensor water flow yaitu sensor debit air di lahan sawah untuk pengaturan rotasi kran air elektris menggunakan motor servo.
Penelitian ini difokuskan
pada
pengembangan  sistem  kontrol  otomatis  untuk menggerakkan  sistem  aktuasi  kran  air  elektris menggunakan  motor  servo  dan  perancangan sistem perpipaan untuk jaringan irigasi otomatis  di  lahan  sawah.  Teknologi  irigasi otomatis dapat digunakan untuk mempermudah pengaturan  tinggi  muka  air  di  lahan  sawah, meningkatkan  efisiensi  penggunaan  air  irigasi dan efisiensi tenaga kerja.

## PEMBAHASAN Analisis Sistem Irigasi Perpipaan
Pengujian  ini  dilakukan  sebanyak  2  (dua)  kali pengamatan  yaitu  dengan  2  (dua)  kali perlakuan  yaitu:  1)  kran  dibuka  100%  secara manual  dan  otomatis  dengan  aplikasi  Blynk dengan mengamati tinggi air tandon mulai dari 90cm  sampai  35  cm  dengan  mengamati debitnya,  dengan  mencatat  lebar  dari  sprinkler setiap  isi  tandon  turun  5cm.  2)  kran  dibuka 25%  secara  manual  dan  otomatis  dengan aplikasi  Blynk  dengan  mengamati  tinggi  air tandon  mulai  dari  90cm  sampai  35  cm  dengan mengamati  debitnya,  dengan  mencatat  lebar dari sprinkler setiap isi tandon turun 5cm.
Tabel  1.  Nilai  Analisis  Hidraulik  Pipa Jaringan Irigasi
Uraian Besaran Unit Keterangan L 1 13 m Panjang Pipa Utama L 2 3 m panjang pipa manifold D 1 0,15 m diameter pipa utama D 2 0,08 m diameter pipa manifold Z1 0,20 m elevasi inlet irigasi Z2 0,30 m elevasi outlet irigasi I 0,004 kemiringan garis gaya hf tot 0,12 m total head loss v 1 0,69 m/s kecepatan aliran pada l 1 v 2 0,45 m/s kecepatan aliran pada l 2 Q 1 0,012 m3/d debit tersedia
Tabel  2.  Uji  Regresi  Menggunakan  Minitab 18
Tabel 3. Regresi Bukaan 100% Otomatis
No Diameter (y) Debit (X1) Tekanan (X2) 1 220 31,64 410 2 210 30,55 405 3 201 29,82 400 4 180 29,05 395 5 160 28,00 390 6 140 27,87 385 7 130 26,37 380 8 120 25,46 375 9 110 25,42 370 10 100 24,57 365 11 90 23,85 360 12 80 22,88 355
Sehingga  debit  yang  diperoleh  dari  percobaan dengan  menggunakan  sensor water  flow yaitu 27,12 liter/ menit. Dalam bukaan kran otomatis
100%  pada  servo  serta  tinggi  muka  air  tandon ukuran 550 liter pada posisi 90 cm.
Gambar 1. Uji Normalitas Debit pada Irigasi Otomatis
Gambar 2. Uji Normalitas Data Bukaan 100% Manual Menggunakan Minitab18
Dari  gambar  diatas,  terlihat  bahwa  nilai  P- Value < α yaitu 0,005. Sehingga, pada gambar tersebut dapat terlihat pola sebaran berupa titik- titik  yang  berada  di  sekitar  garis  linear.  Titik yang  berada  jauh  dari  garis  linear  merupakan nilai  ekstrem  dan  perlu  di  hilangkan  agar  data menjadi normal.

## KESIMPULAN
Data  tinggi  muka  air  dan  kelembaban tanah  diperoleh  dari  hasil uji  rancangan  sistem irigasi otomatis di lahan sawah yang dilakukan selama  7  hari  secara  kontinyu.  Tanah  pada lahan percobaan secara umum memiliki tekstur liat.  Pada  pengujian  dan  kinerja  alat  yang  ada dilapangan  terdapat  beberapa  kendala  awal
yaitu  kurang  efektifnya  pipa  pada  saluran pembagi  namun  bisa  di  kondisikan  dengan merubah  ukuran  dimensi  pada  pipa,  sedangkat pada  kinerja  alat  sensor  yang  di  pasang didapatkan hasil yang maksimal dan hanya ada margin error yang sangat kecil.
Hasil  percobaan  menunjukkan  bahwa sistem  kontrol  otomatis  dengan  menggunakan mikrokontroler  Arduino  Uno  ATMega328P dapat berfungsi dengan baik dalam menyediakan  air  di  lahan  sesuai  dengan  yang diinginkan.  Sistem  kontrol  otomatis  dapat mengatur rotasi kran elektris  Valworx  561086 sebesar    90   dengan  acuan  tinggi  muka  air  di lahan  sawah  sebagai setpoint yang  ditentukan. Rata-rata  waktu  pembukaan  katup  irigasi adalah  80,67  menit  dengan  debit  rata-rata sebesar 0,29 m3/menit.
Total  aplikasi  irigasi  yang  diberikan  selama percobaan  setara  dengan  37,54  cm,  hal  ini dapat  mencukupi  kebutuhan  air  di  lahan  untuk berevaporasi  (3,33  cm),  pengisian  air  tanah, perkolasi,  serta  limpasan  (34,21  cm).  Sistem kontrol  otomatis  berbasis  tenaga  surya  mampu dioperasikan  24  jam  secara  kontinyu,  mampu mengatasi kebutuhan energi listrik, serta cukup murah  dan  memberi  kemudahan  sistem  irigasi bagi  petani.  Sistem  irigasi  pipa  otomatis berbasis  tenaga  surya  juga  dapat  memperkecil terjadinya kehilangan air (mengurangi pemborosan air irigasi), meningkatkan
produktivitas  dan  efisiensi  penggunaan  air irigasi serta efisien tenaga kerja.

## PUSTAKA
Adams Henry D, Luce C.H. 2011. Ecohydrological  Consequences  of  Drought and Infestation . Ecohydrol: 145-159.
Ahmad  Tusi  dan  Budianto  Lanya.  2016.
Rancangan Irigasi Sprinkler Portable Tanaman Pakchoy . Universitas Lampung. Alam N, Naseem A. 2014. Solar powered auto irrigation  system.  Sci.  Int.  (Lahore)  26  (4): 1515 – 1517. ISSN: 1013 – 5316.
Arsyad, S. 2010. Konservasi tanah dan air . Ed. II. Bogor (ID): IPB Press.
Asdak, Chay. 2010. Hidrologi dan pengelolaan daerah  aliran  sungai .  Yogyakarta  (ID):
Gadjah Mada University Press.
Bansal  M,  Bhatia  T,  Srivastava  S,  Gupta  S,
Goyal  T.  2014. Automatic  Solar  Powered Water  Pumping  Using  Zigbee  Technology.
International Journal of Emerging
Technology  and  Advanced  Engineering (IJETAE).  4  (4):  812  –  816.  ISSN:  2250– 2459. ISO:9001:2008.
Cahyo  A.D.  2011. Analisis  unjuk  kerja pengontrolan  tinggi  muka  air  pada  sistem irigasi  otomatis  menggunakan  perangkat berbasis  mikrokontroler [skripsi].  Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Cardenas-Lailhacar  B,  Dukes  M.D.  2010.
Precision  of  soil  moisture  sensor  irrigation controllers under field conditions.
Agricultural  Water  Management  97:  666  – 672. doi:10.1016/j.agwat.2009.12.009.