BAB II KONSEP DASAR SISTEM METERAN AIR DIGITAL DENGAN KOMUNIKASI DATA WIRELESS
Konsep dasar dari sistem ini terdiri dari tiga buah komponen utama yang saling berkaitan. Komponen pertama adalah pelanggan, pelanggan dapat melihat berapa banyak volume air yang dikeluarkan beserta harga yang harus dibayar. Yang kedua adalah Sistem alat yaitu semua perancangan alat yang membentuk suatu sistem alat pencatat volume air dan harga yang dikeluarkan. Kemudian komponen ketiga adalah smartphone android sebagai antarmuka untuk petugas yang akan mengambil data dari meteran air tersebut menggunakan aplikasi pada smartphone android menggunakan media koneksi wireless. Pada bab ini akan dijelaskan prinsip kerja dari sistem yang akan dibuat serta komponen-komponen utama yang digunakan sehingga dapat membentuk sistem secara keseluruhan. Selain itu dijelaskan pula perbedaan antara sistem yang ada pada umumnya dengan sistem yang telah direalisasikan dalam skripsi ini.
Gambar 2.1. Konsep Proses Sistem
4
2.1.
Gambaran Sistem Meteran air digital ini memiliki sistem yang berbeda dengan sistem meteran
air analog yang digunakan PDAM pada umumnya. Perbedaan tersebut terletak pada proses pencatat air. Pada meteran air analog menggunakan sistem mekanik dan petugas mencatat air secara manual dengan melihat secara langsung. Pada alat ini, proses pencatatan air bisa dilakukan dalam jarak jangkauan wireless agar petugas pencatat air tidak perlu repot melihat secara langsung jika meteran air berada di tempat yang sulit dijangkau petugas. Sistem bekerja secara otomatis maksudnya adalah proses pencatatan air ditampilkan pada display LCD agar bisa dilihat oleh pelanggan volume air dan harga yang dikeluarkan. Data dari meteran air ini dipancarkan menggunakan wireless agar petugas bisa mengambil datanya dari perangkat android. Saat listrik mati alat masih bekerja karena menggunakan baterai cadangan dan saat baterai hampir habis kran atau valve elektrik akan tertutup hal ini dilakukan agar perusahaan air tidak rugi karena jika tidak diproteksi dengan kran elektrik air akan terus mengalir dan alat tidak bisa mencatat pengeluaran air.
2.2.
Prinsip Kerja Sistem Pada sistem meteran air digital ini pada dasarnya adalah alat yang digunakan
untuk memudahkan pencatatan volume air dan biaya yang dikeluarkan pelanggan. Pada alat ini menggunakan water flow sensor untuk membaca volume air yang dikeluarkan. Dari data yang telah diolah oleh mikrokontroler kemudian data dipancarkan menggunakan wireless. Saat petugas PAM datang, proses pencatatan air oleh petugas tidak perlu dilakukan dengan melihat secara langsung alat meteran air tersebut tetapi cukup dengan menghidupkan perangkat android yang dimiliki petugas tersebut dari jarak jangkauan wireless data akan diambil oleh petugas melalui perangkat android. Untuk pelanggan yang menggunakan alat meteran air digital ini dapat melihat secara langsung berapa volume air dan biaya yang dikeluarkan melalui tampilan LCD alat tersebut.
5
2.3.
Metode Pengukuran Volume Hal yang paling penting pada sistem meteran air digital adalah metode atau
cara yang digunakan untuk mengukur besarnya volume air yang dihasilkan. Volume tersebut harus benar – benar sesuai dengan ukuran volume yang sebenarnya. Untuk mengukur besarnya volume air yang dikeluarkan digunakan suatu sensor yang disebut water flow sensor. Ada berbagai jenis flow sensor yang dapat digunakan untuk mengukur volume air namun dipilih flow sensor jenis turbine. Sensor ini lebih mudah diakses datanya dengan menggunakan mikrokontroler. Sensor akan mengeluarkan sinyal digital dengan level tegangan yang sama pada mikrokontroler yaitu tegangan 0 V untuk logika low dan 5 V untuk logika high sehingga dapat dibaca oleh mikrokontroler. Dengan demikian akan lebih memudahkan untuk proses data selanjutnya. Sensor juga cukup teliti karena dapat mengukur air yang mengalir dengan ketelitian sekitar 2,5 ml sampai 2,7 ml saat sensor mengeluarkan 1 pulsa high. Untuk menghasilkan kecepatan aliran yang sama dengan diameter pipa karan air rumah tangga sensor yang dipilih memiliki saluran air dengan diameter sebesar ½ inch. Untuk pengujian alat menggunakan cara mengalirkan air dari penampungan dan melihat volume yang dikeluarkan dalam gelas ukur untuk mencari berapa banyak pulsa yang dihasilkan flow sensor yang datanya ditampilkan di LCD Agar air mengalir yang telah diukur flow sensor tersebut benar – benar tepat maka dilakukan beberapa kali pengujian untuk mendapatkan data yang tepat yang nantinya data tersebut digunakan untuk pembanding berapa pulsa yang bisa diratarata agar bisa menghasilkan volume air yang tepat.
2.4. Komponen Pembentuk Sistem Untuk merancang dan merealisasikan sistem meteran air digital memerlukan komponen – komponen tertentu yang mempunyai fungsinya masing – masing sehingga membentuk suatu kesatuan. Fungsi yang pertama adalah untuk mencatat volume air yang mengalir melewati lubang flow sensor.
6
Air yang dialirkan keluar dari sumber penampungan air kemudian diukur volumenya dengan alat ukur berupa sensor aliran air. Agar sistem alat ini bekerja membutuhkan catu daya dari baterai. Pada sistem meteran air ini diperlukan proteksi keran elektrik yang berguna saat baterai cadangan habis keran akan menutup otomatis agar aliran air tidak keluaran sehingga perusahaan air tidak mengalami kerugian. Keran elektrik yang digunakan yaitu keran selenoid valve DC yang dikendalikan menggunakan suatu untai saklar karena tegangan dan arus keluaran yang berasal dari mikrokontroler tidak cukup untuk mengaktifkan valve. Catu daya valve juga harus dirancang tersendiri secara terpisah dari catu daya utama. Hal ini dilakukan agar tidak mengganggu proses pada komponen alat lainnya karena valve menarik arus yang besar ketika diaktifkan.
Gambar 2.2. Diagram Komponen Pembentuk Sistem.
Untuk pengendalian sistem secara keseluruhan digunakan suatu pengendali mikro atau yang biasa disebut dengan mikrokontroler. Dengan mikrokontroler, pelanggan dapat melihat secara langsung data aliran air yang sudah diolah oleh mikrokontroler melalui LCD yang berfungsi untuk menampilkan data – data yang berhubungan dengan proses kinerja sistem. Yang ditampilkan oleh LCD adalah jumlah debit air dan konversi jumlah harga air yang dikeluarkan.. Untuk keamanan data jika terjadi kerusakan alat digunakan tambahan memori eksternal yang berupa modul memori yang berisi micro SD, sistem alat ini akan menyimpan data di memori eksternal setiap 1 bulan sekali. Modul eksternal yang
7
berisi micro SD yang bisa dicopot dan dipasang dengan mudah. Data jumlah pengeluaran air dan harga tiap bulan disimpan di dalam micro SD berupa teks dengan format txt. Agar dapat berkomunikasi dengan smartphone android maka sistem ini memerlukan komponen sebagai perantaranya yaitu menggunakan modul wifi. Modul wifi ini berfungsi sebagai penyedia jaringan wifi yang akan menghubungkan smart phone android dengan mikrokontroler. Sebagai antarmuka untuk petugas pencatat air maka dibuat sebuah aplikasi pada smartphone android. Aplikasi ini memungkinkan petugas mengambil data yang dipancarkan oleh wireless menggunakan perangkat android. Gambar 2.2 merupakan blok diagram sistem secara keseluruhan serta komponen pembentuknya. Selain perangkat keras, sistem yang baik juga dipengaruhi oleh perangkat lunaknya. Dengan perancangan yang baik dengan penggunaan perangkat keras yang sesuai serta perancangan perangkat lunak yang tepat, akan menghasilkan suatu alat dengan sistem yang sempurna. Perangkat lunak pada pembentukan sistem merupakan program yang ditanamkan pada mikrokontroler
maupun untuk
monitoring data melalui perangkat android untuk mengendalikan sistem secara keseluruhan Dengan demikian akan lebih mempermudah kinerja petugas pencatat air dalam mencatatat data dari jarak jauh dan pelanggan yang bisa melihat langsung biaya dan volume air yang dikeluarkan secara langsung.
8
