BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pintu air merupakan bangunan penunjang pada suatu bendungan irigasi dan bendungan pengendali banjir. Umumnya pintu air digunakan untuk mengontrol aliran air di reservoir, sungai dan pada sistem tanggul. Alat ini juga dapat didesain untuk spillway pada bendungan, mengatur laju aliran pada saluran, atau dapat juga didesain untuk menghentikan air sebagai bagian dari sistem tanggul. Pintu air sebenarnya sudah ada sejak jaman dahulu, namun bentuknya sangat sederhana. Seiring dengan perkembangan jaman, pintu air pun telah berkembang dengan cepat. Hal ini terlihat dari banyaknya macam pintu air yang ada untuk mengatur aliran air. Pintu air dari jaman dahulu sampai modern sangat bermanfaat, tidak dapat dibayangkan jika pintu air tidak diikuti dengan perkembangan. Pada jaman modern ini air yang tidak terkendali sudah dapat diatasi dengan mudah. Banyuwangi merupakan daerah yang banyak akan lahan pertanian dan perkebunan, sehingga dapat dipastikan Banyuwangi membutuhkan aliran air yang selalu ada baik di musim kemarau maupun musim hujan. Oleh karena itu, keberadaan pintu air yang efektif dan efisien sangat dibutuhkan. Namun, kenyataannya kondisi pintu air di Banyuwangi belum efektif dan efisien. Hal ini dikarenakan pintu air yang masih beroperasi secara manual rentan akan praktek suap dan orang dalam, yang menyebabkan tidak meratanya pembagian air. Selain itu, tenaga manusia yang memutar dan membuka pintu air juga tidak tersedia setiap waktu dan berimbas pada kurang efisiennya pendistribusian air. Melihat permasalahan tersebut, maka diperlukan sebuah upaya untuk memperbaiki keefektifan dan keefisienan pintu air di Banyuwangi. “Pemodelan pintu air bagai kran berpelampung berbasis sinar ultrasonik” diharapkan dapat menjadi solusi akan permasalahan ini. Rancangan pintu air berbasis sinar ultrasonik didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang yang dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi keberadaan air. Selain itu, terdapat pula pelampung yang mana dapat mendeteksi volume dan tekanan air dibawahnya. Apabila kedua komponen ini digabungkan kami harap akan membantu menyelesaikan permasalahan pintu air di Banyuwangi. 1.2 Rumusan Masalah Penulis membatasi makalah ini seputar: Bagaimana solusi atas masalah pintu air di Banyuwangi? Mengapa terjadi ketidakmerataan pembagian air di Banyuwangi? Bagaimana kombinasi antara pelampung dan sensor ultrasonik dapat mengendalikan pintu air secara otomatis? Tujuan Penelitian Tujuan dari Program Kreativitas Mahasiswa (PKM-KC) adalah sebagai berikut: Menyelesaikan permasalahan pintu air di Banyuwangi. Menyamaratakan pembagian air pada pintu air di Banyuwangi. Mengetahui cara kerja alat ini untuk mengendalikan pintu air secara otomatis. Manfaat Penelitian Manfaat dari Program Kreativitas Mahasiswa (PKM-KC) adalah sebagai berikut : Mengetahui lebih dalam mengenai pembagian air menggunakan pintu air berbasis sinar ultrasonik. Membantu menangani masalah pembagian air yang tidak merata. Menambah keefektifan dan keefisienan pada pintu air. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Pintu Air Pintu air merupakan bangunan memotong tanggul sungai yangt berfungsi sebagai pengatur aliran air untuk pembangunan ( drainase ), penyadapan, dan pengatur lalu lintas air. Pintu air sebagai penyadap berfungsi untuk mengatur besarnya debit air yang dialirkan ke dalam system saluran air, sehingga pintunya dapat diatur sesuai dengan debit yang diinginkan, sebagai pengatur lalu lintas air, pintu air selalu dibuka dan di tutup secara periodik sebagai lalu lintas pelayaran kapal – kapal (Sosrodarsono, 1994). Bagian – bagian yang penting dari pintu air antara lain : 1. Daun pintu ( gate leaf ). Adalah bagian pintu air yang menahan tekanan air dan dapat digerakkan untuk membuka, mengatur dan menutup aliran air, pada pintu air yang berat dapat digunakan roda – roda ( roller ) agar gerakkannya menjadi ringan. 2. Rangka pengatur arah gerakan ( guide frame ). Adalah alur dari baja atau besi yang dipasang masuk ke dalam beton yang digunakan untuk menjaga agar gerakan dari daun pintu sesuai dengan yang direncanakan agar tidak ada rembesan air aka digunakan lapisan penutup (seal) yang kuat dan rapat. 3. Angker ( anohorage ). Adalah baja atau besi yang ditanam dalam beton dan digunakan untuk menahan rangka pengatur arah gerakan agar dapat memindahkan muatan dari pintu air ke dalam konstruksi beton. 4. Hoist. Adalah alat untuk menggerakan daun pintu air agar dapat dibuka dan ditutup dengan mudah. Pembagian tipe pintu air berdasarkan bentuknya adalah sebagai berikut : 1. Pintu air geser ( slidding gate ). Bentuknya sangat sederhana, untuk membuka daun pintu dilakukan dengan menggeser ke atas sedangkan untuk menutup dengan menggeser ke bawah. Posisi tertutup terdapat pada waktu daun pintu terdapat dibawah, pintu tersebut banyak digunakan untuk bangunan pengambilan dengan debit air kecil. 2. Pintu air dengan roda ( roller gate ). Berbentuk empat persegi panjang dan dibantu dengan beberapa roda agar mudah untuk membuka dan menutupnya, sehingga banyak digunakan untuk debit air geser. Pintu air tipe ini banyak digunakan untuk bangunan pengambilan dan pengatur aliran air sungai disebelah hilir waduk atau waduk alam agar debit airnya tidak banyak berubah. 2.2 Pengertian Sensor Ultrasonik Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran fisis  alias bunyi menjadi besaran listrik, begitupun sebaliknya. Prinsip kerja sensor ultrasonik ini cukup simpel, yakni berdasarkan pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat digunakan untuk mendefiniskan eksistensi atau jarak suatu benda dengan frekuensi tertentu. Karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik sendiri memiliki frekuensi yang sangat tinggi, mencapai 20.000 Hz yang tidak bisa didengar oleh telinga manusia. Bunyi dengan frekwensi setinggi itu hanya bisa didengar oleh hewan-hewan tertentu seperti kucing, anjing, kelelawar, sampai dengan lumba-lumba. Bunyi dari sensor ultrasonik sendiri dapat merambat melalui benda padat, cair, atau gas. Namun yang paling bagus adalah benda cair. Tak heran jika sensor yang satu ini banyak diaplikasikan pada kapal selam dan alat-alat khusus untuk mengukur kedalaman air laut. Sayangnya bunyi sensor ultrasonik dapat diserap oleh benda-benda tekstil dan busa. Cara kerja dari sensor ultrasonik adalah dengan menggunakan pantulan suara. Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui alat yang disebut dengan piezoelektrik. Gelombang yang dibandingkan tersebut memiliki frekuensi tertentu (umumnya sekitar 40 kHz). Secara sederhana, sensor ultrasonik akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju objek tertentu. Setelah gelombang menyentuh objek, maka gelombang akan dipantulkan kembali ke sensor tersebut, lalu sensor akan menghitung selisih antara waktu pengiriman dan waktu penerimaan gelombang pantul. Untuk aplikasinya, sensor ultrasonik sangat bermacam-macam mulai dari dunia industri, kedokteran atau kesehatan, sampai dengan pertahanan. Untuk dunia kesehatan sensor ultrasonik dapat diaplikasikan pada alat yang bernama USG untuk mendeteksi organ-organ dalam tubuh manusia, mendeteksi penyakit seperti tumor, liver, otak, batu ginjal, dll. Sedangkan untuk dunia industri, sensor ultrasonik dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan mineral, minyak bumi, dan lain sebagainya. Nah, jika anda bergerak dalam bidang pertahanan dan keamanan, sensor ultrasonik juga bisa anda fungsikan sebagai radar pendeteksi objek tertentu baik di darat, laut, maupun udara. 2.3 Pengertian Pelampung Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, pelampung adalah suatu barang ringan yang dapat menahan supaya tidak tenggelam (terapung). Fungsi dari pelampung yaitu membantu pemakai, baik secara sadar atau di bawah sadar, untuk tetap mengapung dengan mulut dan hidung berada di atas permukaan air atau pada saat berada dalam air. BAB III METODE PENELITIAN Dalam penyusunan proposal PKM-KC ini kami menggunakan metode penelitian pengumpulan data dan pengembangan perangkat yang terdiri dari perencanaan, analisis, perancangan, dan implementasi untuk mendapatkan data yang akurat. 3.1 Perencanaan Dalam perencanaan rancang bangun pintu air bagai kran berpelampung berbasis sinar ultrasonik menggunakan analisis SWOT (Strength, Weakness, Opportunity, Threats) untuk menganalisa bahwa proyek yang sedang dirancang dapat diterapkan. Studi kelayakan pintu air berbasis sinar ultrasonik dilakukan menggunakan strategi analisis SWOT seperti berikut : Strength 1.Perangkat ini dapat bekerja secara otomatis dalam membuka dan menutup pintu berdasarkan jumlah sensor yang aktif pada dasar bendungan. 2. Sistem dilengkapi dengan sensor. 3. Informasi ketinggian air ditampilkan ke LCD. Weakness Proses buka tutup pintu akan terkendala jika ada sampah yang menghalangi. Opportunities 1. Alat ini bekerja secara otomatis. 2. Dapat dikembangkan menjadi system peringatan dini waspada banjir. Threats 1. Komponen alat ini akan rusak jika terendam air. 2. Sensor air yang digunakan tidak akan aktif jika ada benda penghalang. 3.2 Analisis Analisis yang dilakukan dalam rancangan proyek ini terdiri dari: 1) Analisis Sistem Berjalan Analisis sistem berjalan, merupakan proses kerja sistem yang terjadi saat ini atau yang sedang berlangsung sebelum dikembangkannya proyek. Dalam tahap analisis sistem berjalan digambarkan dalam bentuk activity dan use case. Analisis sistem berjalan akan dijelaskan dengan menggunakan diagram use case yang ditampilkan pada gambar 1 dan diagram activity sistem berjalan pada gambar 2. Gambar 1. Diagram Use Case Sistem Berjalan Gambar 2. Diagram Activity Sistem Berjalan 2) Analisis Sistem Usulan Analisis sistem usulan, kebutuhan sistem yang digunakan untuk membangun pintu air otomatis ini menggunakan sinar ultrasonik sebagai pemroses utama serta sebagai pengukur ketinggian air dan pelampung berbahan dasar ban yang mendeteksi volune dan tekanan air dibawahnya. 3.3 Perancangan Perancangan dalam pembuatan pintu air otomatis dibagi menjadi empat tahapan perancangan, yaitu perancangan input yang menjelaskan alur kerja input Sensor dan perancangan output yang menampilkan proses kerja alat secara keseluruhan yang disusun dengan flowchart. Cara kerja pintu air otomatis ini adalah informasi ketinggian air akan ditampilkan pada LCD Display berdasarkan hasil pengukuran sensor ultrasonik. Perancangan proses cara kerja sensor ultrasonik disajikan dalam bentuk flowchart pada gambar 3. Gambar 3. Flowchart Cara Kerja Sinar Ultrasonik dalam Membuka dan Menutup Pintu Air 3.4 Implementasi Tahapan akhir dari suatu rancangan proyek adalah implementasi dari tahapan-tahapan sebelumnya. Implementasi menjelaskan semua proses instalasi dari mulai instalasi perangkat keras, instalasi perangkat lunak, tahap pemrograman, serta dilakukan tahapan pengujian yang berguna untuk mengetahui bahwa perangkat dapat berfungsi dengan benar, pada tahapan pengujian menggunakan metode blackbox guna menemukan kesalahan fungsi yang tidak benar atau hilang hingga kesalahan kerja dari suatu perangkat yang sedang dirancang. 1) Instalasi Perangkat Keras Pada dasarnya sensor Ping Ultrasonik ini terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40 kHz, terdapat 3 pin yang digunakan untuk jalur power supply (+5V), ground dan signal. 2) Blackbox Testing Tahapan pengujian adalah tahapan akhir saat semua proses dilalui dengan tujuan untuk mengetahui apakah alat yang dirancang telah sesuai dengan hasil yang diharapkan. Pengujian ini menggunakan metode BlackBox Testing, dimana pengujian ini memfokuskan pada kebutuhan fungsional perangkat dengan tujuan berusaha menemukan kesalahan, kesalahan yang dimaksud adalah kesalahan fungsi, kesalahan intreface, kesalahan struktur data, ataupun kesalahan kinerja. BAB IV BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Anggaran Biaya NO JENIS PENGELUARAN BIAYA (Rp ) 1. Peralatan Penunjang 576.000 2. Bahan Habis Pakai 1.201.500 3. Transportasi 650.000 4. Biaya tak Terduga 350.00 TOTAL 2.777.500 4.2 Jadwal Kegiatan NO. JADWAL KEGIATAN WAKTU KEGIATAN Bulan ke-1 Bulan ke-2 Bulan ke-3 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 Tahap pembuatan desain rancangan 2 Tahap persiapan alat dan komponen 3 Tahap pembuatan alat (pelampung) 4 Tahap pengujian di lapangan DAFTAR PUSTAKA Tusi, Ahmad. dkk. 2009. Rancang Bangun Pintu Air Bahan GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer. Bekasi : Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Air, Kementrian Pekerjaan Umum. Yuwana, L., Pranata, K. B. (2012). Pengendalian Level Ketinggian Air pada Bendungan dengan Memanfaatkan Komunikasi Data Serial. Jurnal Fisika dan Aplikasinya Apriyanto, H. (2015). Rancang Bangun Pintu Air Otomatis Menggunakan Water Level Float Switch Berbasis Mikrokontroler. Jurnal SISFOKOM, Volume 04. Arasada, B, (2017). Aplikasi Sensor Ultrasonik Untuk Deteksi Posisi Jarak pada Ruang Menggunalan Arduino Uno. Jurnal Teknik Elektro. Volume 06 Nomor 02 Tahun 2017, 137 -145. Anonim. 2018. “Pengertian Sensor Ultrasonik”. Diambil dari : https://belajarelektronika.net/sensor-ultrasonik/ DAFTAR LAMPIRAN BIODATA KETUA KEGIATAN Identitas Diri 1 Nama Lengkap ELSYA DHITAISMA 2 Jenis Kelamin PEREMPUAN 3 Program Studi TEKNIK PENGAIRAN 4 NIM 195060400111055 5 Tempat dan Tanggal Lahir TULUNGAGUNG/ 10 MARET 2001 6 Alamat Email elsyaisma99@gmail.com 7 Nomor Hp 082264150094 Riwayat Pendidikan SD SMP SMA NAMA INSTITUSI SD N X KAMPUNGDALEM SMP N 3 TULUNGAGUNG SMA N 1 KEDUNGWARU JURUSAN - - IPA TAHUN MASUK - LULUS 2007 - 2013 2013 - 2016 2016 - 2019 BIODATA ANGGOTA KEGIATAN Anggota 1 Identitas Diri Nama Lengkap FARHAN HIDAYAT Jenis Kelamin LAK-LAKI Program Studi TEKNIK PENGAIRAN NIM 195060401111019 Tempat dan Tanggal Lahir BONDOWOSO / 16 MARET 2001 Alamat Email farhandayat16@gmail.com Nomor Hp 082233806939 Riwayat Pendidikan SD SMP SMA NAMA INSTITUSI SD N 1 PANCORAN SMP N 3 BONDOWOSO SMA N 2 BONDOWOSO JURUSAN - - IPA TAHUN MASUK – LULUS 2007 - 2013 2013 - 2016 - 2019 Anggota 2 Identitas Diri Nama Lengkap ITSALISIO RAMADHANI Jenis Kelamin LAK-LAKI Program Studi TEKNIK PENGAIRAN NIM 195060407111003 Tempat dan Tanggal Lahir JOMBANG / 27 NOVEMBER 2001 Alamat Email itsalisio.27@gmail.com Nomor Hp 082217942331 Riwayat Pendidikan SD SMP SMA NAMA INSTITUSI SD N 1 BARUGA SMP N 4 KENDARI MAN INSAN CENDEKIA KENDARI JURUSAN - - IPA TAHUN MASUK - LULUS 2007 - 2013 2013 - 2016 – 2019 Anggota 3 Identitas Diri Nama Lengkap ISNIN FAJRIATI SEPTIANA Jenis Kelamin PEREMPUAN Program Studi TEKNIK PENGAIRAN NIM 195060401111039 Tempat dan Tanggal Lahir BUKITTINGGI / 11 SEPTEMBER 2000 Alamat Email isninfajriati11@gmail.com Nomor Hp 089618471196 Riwayat Pendidikan SD SMP SMA NAMA INSTITUSI SD N 08 KOTOGADANG SMP N 2 BUKITTINGGI SMA N 1 BUKITTINGGI JURUSAN - - IPA TAHUN MASUK - LULUS 2007 - 2013 2013 - 2016 2016 – 2019 Ketua Pelaksana, Anggota 1, (Elsya Dhitaisma) (Farhan Hidayat) NIM 195060400111055 NIM 195060401111019 Anggota 2, Anggota 3, (Itsalisio Ramadhani) (Isnin Fajriati S.) NIM 195060407111003 NIM 195060401111039 BIODATA DOSEN PENDAMPING 1 NAMA LENGKAP Dr. Eng Tri Budi Prayogo, ST., MT. 2 NIP 19720320 199512 1 001 3 NIDN 0020037203 4 JABATAN STRUKTURAL LEKTOR 5 FAKULTAS / PROGRAM STUDI TEKNIK / PENGAIRAN 6 PERGURUAN TINGGI UNIVERSITAS BRAWIJAYA 7 BIDANG KEAHLIAN Hidrologi; Air Tanah; Tek. Lingkungan dan Amdal Malang, Oktober 2019 (Dr. Eng Tri Budi Prayogo, ST., MT.) 14 1