INSINAS 2013 Seminar Insentif Riset SINas, Kementerian Riset dan Teknologi “Membangun Sinergi Riset Nasional untuk Kemandirian Teknologi” Jakarta, 7 – 8 November 2013 “Pengembangan Sistem Multi Site Online Monitoring Kualitas Air Melalui Pengujian Kinerja Produk Onlimo GSM di Sungai Tercemar” (DF-2013-230) Heru Dwi Wahjono1), Satmoko Yudo1), Haryoto Indriatmoko1), Setiyono1), Ida Mulyawati1) Hery Herawan 2), Neneng Setiawati 2), Heny Maria 3)   1 PTL-TPSA BPPT, 2 BPLHD Jawa Barat, 3Puslitbang SDA Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Gedung Geostek 820 – PUSPITEK, Jl. Raya Puspitek, Serpong, Tangerang Selatan Telepon 7579 1381 ext. 1068 1 1

1. LATAR BELAKANG DAN TUJUAN Pengendalian pencemaran dapat dilakukan dengan pemantauan kualitas air secara online dan realtime menggunakan sistem peralatan remote monitoring seperti ‘Onlimo GSM’ yang sudah dikembangkan sejak tahun 2007. Beberapa penerapan teknologi ini hanya dilakukan secara 1:1 artinya, satu pusat data hanya melayani 1 stasiun pantau. Perbaikan dan revisi sistem banyak dilakukan terhadap sistem Onlimo GSM ini, walaupun secara teori Onlimo GSM dapat bekerja satu banding N (1:N) yang artinya 1 pusat data dapat melayani N stasiun pantau. Permasalahan akan muncul berkaitan dengan sinkronisasi penerimaan data dari N stasiun dan sistem pengelolaan datanya di dalam database, sehingga perlu dilakukan ujicoba terhadap produk Onlimo GSM dalam melakukan multi site monitoring di lapangan. Tujuan : Melakukan ujicoba produk Onlimo GSM untuk multi site monitoring di sungai tercemar. Mengetahui kinerja produk Onlimo GSM yang dioperasikan untuk memantau dua titik pantau secara bersamaan dengan lokasi yang berbeda selama kurun waktu penelitian. Melakukan perbaikan versi sistem Onlimo GSM untuk meningkatkan kinerja pemantauan multi site monitoring. 2 2

2. PERMASALAHAN DAN PENDEKATAN PEMECAHAN NYA Untuk mengidentifikasikan beberapa lokasi pemantauan dapat dilakukan dengan pemberian nomor identifikasi (ID Stasiun) yang mudah dipahami oleh operator. Nomor ID Stasiun ini dalam sistem database akan mewakili nomor seluler yang digunakan untuk berkomunikasi antara RTU dan pusat data. Untuk meningkatkan suplai energi listrik, rancangan sistem kelistrikan menggunakan solar cell dimodifikasi dengan penambahan kapasitas dari yang sebelumnya 20 WP menjadi 50 WP dan kapasitas batere dari 7 AH menjadi 12 AH. Penghematan penggunaan daya listrik juga dilakukan dengan mengganti tipe regulator memory dalam data logger dari tipe zenner 3.3 Volt dengan konsumsi arus 100mA menjadi tipe small power linear regulator 20mA. Untuk peningkatan dan perbaikan sistem penerimaan data dilakukan revisi dan perbaikan aplikasi SMS gateway yang berfungsi untuk mengendalikan pengiriman dan penerimaan data. Untuk meningkatkan kinerja sistem pengelolaan data, aplikasi database onlimo direvisi dan diupgrade untuk penyusaian tampilan layar lebar (wide screen). 3 3

3. METODE Perbaikan sistem produk Onlimo dilakukan melalui ujicoba kinerja dengan menggunakan metode waterfall model system developent live cylce. Analisa (analisa sistem awal) Perancangan (perbaikan detail rancangan) Pengembangan (revisi pengembangan) Implementasi (ujicoba sistem) Evaluasi (evaluasi hasil) Perubahan sistem saat ujicoba di lapangan dilakukan dengan pendekatan pilot/modular, yaitu sistem lama diujicobakan dengan menganti beberapa modul/komponen baru sebagai percontohan untuk mengetahui kinerja sistem. Perbaikan akan dilakukan sesuai dengan kebutuhan perbaikan kinerja setiap modulnya. Pilot  Old system New System Duplicate module Time  4 4

4. HASIL DAN PEMBAHASAN Ujicoba dilakukan di dua lokasi sungai tercemar (Bandung & Jakarta) : Kali Cideng (SB1), Jl. MH. Thamrin Jakarta Pusat (6o,11’ 2,4” LS ; 106o, 49’ 20,4” BT) Kali Cikapundung (CKPD), Jl. Siliwangi, Kodya Bandung (6o 52.94’ LS ; 107o 36.38 BT) Ujicoba pengoperasian kedua sistem peralatan dilakukan selama 3 bulan operasi di lapangan. Pengamatan dilakukan terhadap kinerja peralatan dan sistem software, yaitu : Sistem kelistrikan di kedua lokasi Sistem transmisi data menggunakan GSM modem Prosedur penempatan sensor dan sistem pengambilan data Sistem penerimaan data dan pengelolaan data Hasil yang telah diperoleh adalah : Hasil ujicoba peralatan berupa beberapa kegagalan operasi yang perlu direvisi dan solusi perbaikannya. Hasil perbaikan / revisi sistem peralatan yang lebih mendukung kinerja multisite monitoring. Data pengukuran kualitas air di kedua lokasi dalam kurun waktu ujicoba Prototipe peralatan sistem data logger dan sistem software onlimo yang telah direvisi untuk mendukung multisite monitoring kualitas air Buku SOP pengoperasian peralatan dan sistem software. 5 5

5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan : Sistem software untuk produk Onlimo GSM sudah dapat digunakan untuk multisite online monitoring walaupun saat ini masih dilakukan terhadap 2 lokasi percobaan selama + 3 bulan. Beberapa penyempurnaan H/W dan S/W telah dilakukan untuk mendukung kinerja multisite monitoring. Aliran Sungai Cikapundung yang banyak membawa sampah mengakibatkan sensor banyak ditutupi sampah plastik. Lumpur yang banyak pun telah mengganggu kinerja probe sensor DO. Penutupan area oleh pepohonan menyebabkan kurang stabilnya suplai listrik pada solar cell, sehingga menurunkan kinerja sistem kelistrikan. Penambahan kapasitas solar cell dan batere serta perubahan regulator memory pada data logger dapat menghemat energi listrik yang diperlukan untuk pengoperasian sistem peralatan. Saran : Jika menggunakan metode pengukuran yang sekarang, proses kalibrasi sensor di S. Cikapundung perlu dilakukan 2,5 minggu, sehingga perlu dibuat sistem pemompaan untuk menghindari banyaknya lumpur. Onlimo GSM masih perlu diujicoba dengan lebih banyak stasiun pemantauan, sehingga perlu dibuat aplikasi yang dapat mensimulasikan banyak stasiun pantau dengan mengirimkan banyak SMS data. Pada lokasi dengan memiliki masalah keamanan seperti di Kali Cideng, dapat dibuat sistem pemompaan air, sehingga sensor dapat diletakkan di dalam bangunan pelindung yang aman. Perlu dikembangkan sistem kompresor air/udara menggunakan listrik DC yang dikendalikan juga oleh data logger untuk mengurangi lumpur yang menempel pada sensor. 6 6

6. LAMPIRAN (PHOTO KEGIATAN) Lokasi Uji coba dan Peralatan yang disiapkan : Solar cell Pipa PVC Casing Multiprobe Sensor Data Logger Batere Kering Stasiun Cikapundung Gandog (CKPD) (6o 52.94’ LS ; 107o 36.38 BT) Stasiun Kali Cideng (SB1) (6o,11’ 2,4” LS ; 106o, 49’ 20,4” BT) Data Center Beberapa peralatan yang disiapkan : 2 unit data logger Onlimo GSM dengan spesifikasi : RS-232 port : 1 main , 3 slave 8 channel analog port 8 bit optocoupler TTL input, extendable to 40 bit 4 bit Transistor output, extendable to 20 bit 256 kByte flash memori Real Time Clock, Early warning system featured PLC GSM communication device Batere sub system / PLN 2 unit multi probe sensor dengan spesifikasi : Serial interface RS232C 12 VDC external power input 8 scaleable 4~20 mA 6 parameter (pH, DO, Temp, Sal, Cond, TDS) 1 unit PC untuk data center Onlimo dengan spesifikasi : PC Core2Duo 22” wide screen GSM communication device SMS Gateway & DB Onlimo 7 7

6. LAMPIRAN (PHOTO KEGIATAN) Pemasangan Sensor Pemasangan Panel Data Logger Pemasangan Solar Cell ST CKPD perbaik an ST SB1 Pemasangan Panel Data Logger Sketsa pemasangan sistem

6. LAMPIRAN (PHOTO KEGIATAN) Kegiatan Maintenance Data Logger dan Perawatan Sensor Gambar adalah kondisi setelah 2 bulan operasi Setelah dibersihkan

Prototipe H/W Onlimo GSM Multisite 6. LAMPIRAN (LUARAN KEGIATAN) SOP H/W Smart Data Logger GSM Modem AC-DC Converter Regulator Solar Cell Batere Kering 12 Volt MCB AC Power Switch Solar Cell - PLN Kabel Serial Sensor dan Power DC SOP S/W Aplikasi SMS Gateway DB Onlimo Perlindungan HKI : Buku SOP  ISBN Aplikasi  Copyright Data Logger  Paten ? Prototipe H/W Onlimo GSM Multisite

Status Kontrol Parameter 6. LAMPIRAN (LUARAN KEGIATAN) Perintah [Baca] Status Aplikasi SMS Gateway Status Kontrol Parameter Aplikasi SMS Gateway

6. LAMPIRAN (LUARAN KEGIATAN) Setting parameter pengukuran di kedua stasiun : Interval koneksi ke sensor : 40 detik Interval perekaman data : 60 menit Status pengiriman data : periodik dan EWS Nilai baku mutu kualitas air yang diamati : Format data yang masuk ke dalam database adalah : No ID | TGL | JAM | Suhu (oC) | DHL (mS/cm) | TDS (mg/l) | PPT (%) | DO (mg/l) | PH Parameter yang diamati di kedua stasiun : Temperatur / Suhu Konduktifitas / Daya Hantar Listrik Jumlah Zat Padat Terlarut / Total Dissolved Substance (TDS) Kadar Garam / Salinitas Oksigen Terlarut / Dissolved Oxygen pH Aplikasi DB Onlimo

6. LAMPIRAN (LUARAN KEGIATAN) pH - Tgl 8 Mei DO – 31 Mei ST CKPD ST SB1 Angka DO yang melonjak menandakan perlunya dilakukan pengecekan dan kalibrasi sensor

TERIMAKASIH