instalasi sistem pemantauan kualitas air online …

Heru Dwi Wahjono dan Galih Setiaji : Instalasi Sistem Pemantauan Kualitas Air Online... JAI Vol. 8 No. 1, 2015

65

INSTALASI SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS AIR ONLINE BERBASIS GSMDI SUNGAI CILIWUNG SEGMEN ISTIQLAL

GSM Based Online Water Quality Monitoring System Installation At Ciliwung River Part Istiqlal Mosque

Oleh:Heru Dwi Wahjono dan Galih SetiajiPusat Teknologi Lingkungan, BPPT

Abstrak

Sungai Ciliwung adalah salah satu sungai yang melewati wilayah administratif Provinsi DKIJakarta. sungai ciliwung telah dikategorikan sebagai sungai yang tercemar berat. Untukmengendalikan pencemaran maka perlu dilakukan pemantauan kualitas air sungai. Pemantauankualitas sebaiknya dilakukan secara terus-menerus setiap saat. Untuk itu maka dilakukan ujicobapemantauan kualitas air yang dipasang pada area Sungai Ciliwung bagian Masjid Istiqlal. Sistemyang diujicobakan adalah sistem pemantauan kualitas air online dan realtime yang berbasis GSM.Dalam tulisan ini membahas mengenai proses instalasi, hasil pemantauan, modifikasi strukturpelindung sensor dan kendala yang dihadapi. Dari kegiatan ini menghasilkan beberapakesimpulan mengenai: bentuk bangunan pelindung yang cocok, jangka waktu kalibrasi sensor,kendala yang dihadapi, kehandalan sistem, dan upaya untuk meningkatkan kinerja sistem.

Kata Kunci : Bangunan pelindung, periode kalibrasi, hasil pemantauan, kualitas air, realtime.

Abstract

Ciliwung River is one of the rivers that pass through the administrative area of Jakarta. Ciliwungriver has been categorized as a heavy polluted river. The water quality monitoring needs to beinstalled to control river pollution. The Water quality monitoring should be performed at any timecontinuously. For that reason, The trial water quality monitoring that placed in the area ofCiliwung part Istiqlal Mosque has been installed. The installed system that based on GSM networkis an online and realtime water quality monitoring. In this paper discusses the process ofinstallation, monitoring results, modification of protective structure and the problems wereencountered. From this activity bring out some conclusions about: shape of suitable protectivebuilding, sensor calibration period, the obstacles encountered, system reliability, and efforts toimprove system performance.

Keywords: Protective building, calibration period, monitoring result, water quality, realtime.

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring bertambahnya penduduk di kota-kotabesar maupun di wilayah daerah aliran sungai akanberdampak berupa pencemaran perairan sungai yangcukup besar. Sumber pencemar yang dihasilkanberasal dari buangan limbah domestik maupun limbahindustri yang ada di daerah aliran sungai tersebut.Sungai yang semula berfungsi sebagai salah satukomponen siklus hidrologi kini telah beralih fungsisebagai tempat pembuangan limbah. Ekosistemdisekitar sungai yang seharusnya menjadi tempatberlangsungnya siklus hidup organisme kini telahmenjadi bangunan tanggul dan jalan inspeksi. Saat ini

dari 53 sungai di Indonesia, sebesar 73 persen diantaranya telah tercemar (Tempo.CO, 2015) . Demimenjaga keseimbangan ekosistem wilayah sungaitersebut, sudah saatnya dilakukan restorasi.

Saat ini pemerintah Indonesia sudah mulaimemikirkan rencana untuk merestorasi sungai-sungaidi kota-kota besar di indonesia. Salah satu pilot projectrestorasi sungai yang mulai dilakukan adalah restorasidi sungai Ciliwung segmen Istiqlal. Pilot projectrestorasi sungai ini merupakan hasil kerjasama antaraPemerintah Korea dengan Kementerian LingkunganHidup dan Kehutanan Republik Indonesia. Bentuk pilotproject ini diantaranya: 1) sistem pengolahan airlimbah untuk meminimalkan polutan yang masuk kesungai Ciliwung segmen Istiqlal, 2) mengembalikanbentuk sungai Ciliwung di segmen Istiqlal menjadi


66

bentuk yang mengedepankan fungsi ekohidrologi, 3)membuat pusat pendidikan lingkungan di lokasitersebut (Kementerian Lingkungan Hidup, 2015).

Sungai Ciliwung adalah salah satu sungai yangmelewati wilayah administratif Provinsi DKI Jakartayang bermuara menuju laut Jawa (Wikipedia, 2015).Dengan terus bertambahnya jumlah air limbah, saat inisungai Ciliwung sudah sulit melaklukan selfpurification untuk “membersihkan” polutan-polutanyang masuk bersama air limbah, sehingga kualitas airsungai Ciliwung terus menurun bahkan saat inidikelompokkan sudah tercemar berat (BPPT Enjiniring,2014).

Faktor utama yang menjadikan berhasiltidaknya restorasi sungai adalah pengendalianpencemaran air yang masuk ke lokasi sungai yang akandirestorasi. Salah satu langkah upaya untukmengendalikan pencemaran adalah denganpemantauan kualitas air sungai. Pemantauan ini perludilakukan secara terus menerus dengan caramenganalisis kualitas air yang masuk atau yang beradapada aliran sungai secara periodik. Saat ini banyaksekali kendala yang dihadapi terkait pemantauan rutinkualitas air sungai secara konvensional yaknidiantaranya: jarak dari lokasi ke laboratorium analisakualitas air yang cukup jauh, kemacetan lalu lintas, danjuga resiko bahaya saat pengambilan sampel langsungdi lokasi sungai. Kendala lain yang cukup signifikanadalah total biaya analisa sampel yang cukup mahaluntuk pemantauan rutin di banyak titik di aliransungai.

Upaya yang dapat dilakukan untukmengefisienkan pemantauan kualitas air, adalahdengan menerapkan sistem online monitoring kualitasair di beberapa lokasi pemantauan, baik di lokasisumber pencemar, maupun di lokasi aliran sungai itusendiri. Oleh karena itu Kementerian LHK bekerjasamadengan BPPT akan melakukan penerapan onlinemonitoring kualitas air di beberapa lokasi pemantauandi sumber air limbah maupun di aliran sungai Ciliwung.

Tentu saja penerapan sistem online monitoringkualitas air ini harus dikaji terlebih dahulu sebelumditerapkan. Sebagai langkah awal pengkajian adalahdengan menerapkan percontohan sistem onlinemonitoring pada salah satu lokasi di sungai Ciliwung.Dengan percontohan tersebut nantinya akandidapatkan beberapa kesimpulan mengenai bentukbangunan pelindung yang cocok, jangka waktukalibrasi sensor, kendala yang dihadapi, kehandalansistem, dan upaya untuk meningkatkan kinerja sistem.

1.2. Tujuan Dan Sasaran

Tujuan dari kegiatan adalah mengkajipenerapan sistem online monitoring kualitas air disungai ciliwung dengan cara menerapkan percontohansistem online monitoring pada salah satu lokasi di

sungai Ciliwung. Dari kegiatan ini diharapkanmenghasilkan beberapa kesimpulan mengenai: bentukbangunan pelindung yang cocok, jangka waktukalibrasi sensor, kendala yang dihadapi, kehandalansistem, dan upaya untuk meningkatkan kinerja sistem.

2. METODOLOGI

Metodologi yang digunakan untukmelaksanakan kegiatan instalasi sistem onlinemonitoring kualitas air ini adalah sebagai manaditunjukkan oleh Gambar 1 berikut :

Pemilihan Lokasi Ujicoba

Persiapan Peralatan

Instalasi

Setup Pusat Data

Pengoperasian danPengamatan

Modifikasi bangunan

Pembandingan performa

sensor

Kesimpulan

Gambar 1 : Metodologi Instalasi Sistem.

Survei lokasi dilakukan dengan memilih salah satulokasi yang cocok untuk pemasangan sistemdengan pertimbangan keamanan, kemudahandalam pemasangan, dan pengontrolanya.

Persiapan peralatan dimulai dari: perancangandan pembuatan bangunan penopang; persiapanperangkat remote terminal unit (RTU); danpersiapan sistem software di pusat data.

Instalasi dilakukan pada titik lokasi yang telahditentukan.

Pengoperasian dan pengamatan di pusat datadilakukan dengan mengoperasikan software SMSgateway untuk mengendalikan data logger danperangkat lunak database online monitoring.

Modifikasi bangunan dilakukan ketika sistemmengalami gangguan pada saat sistem telahdijalankan. Modifikasi ini bertujuan agar sistemdapat berjalan dengan baik.

Pembandingan performa sensor dilakukan denganmebandingkan hasil pengukuran sensor lain yangsudah dikalibrasi.


67

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Teknologi Online Monitoring Kualitas AirBerbasis GSM

Teknologi Online Monitoring Kualitas AirBerbasis GSM yang telah dikembangkan oleh BPPTterdiri dari 3 (tiga) komponen utama yakni: RemoteTerminal Unit (RTU), Pusat Data, dan Sensor. Carakerja sistem online monitoring ini adalah denganmengambil data hasil pengukuran dari sensor yangkemudian diolah oleh data logger pada RTU untukdisimpan dan dikirimkan ke pusat data. Pengirimandata dari RTU ke pusat data adalah denganmenggunakan media SMS (Short Message Service)dengan sinyal GSM.

RTU terdiri dari data logger dan peralatansumber daya seperti baterai dan panel surya. RTU iniberfungsi untuk melakukan pengumpulan data darisensor. RTU bertugas untuk memberikan instruksikepada sensor kapan harus melakukan pengukuran.RTU juga bertugas untuk mengirimkan data hasilmonitoring ke pusat data yakni dengan memberiperintah kepada modem GSM yang telah terpasang.

Pusat Data berfungsi untuk mengendalikan RTUdari jarak jauh dan sebagai tempat pengumpulan data.Pusat data terdiri dari Komputer beserta SoftwareSMS Gateway dan Modem GSM.

Sensor Kualitas Air yang digunakan merupakansensor dengan komunikasi data berbasis serial RS-232.

3.2. Penentuan Lokasi Ujicoba

Lokasi pemasangan yang dipilih adalah bagiansungai Ciliwung yang melintas di halaman MasjidIstiqlal dengan koordinat -6.171404 , 106.931097.lokasi ini berada di sebelah barat jembantan pintuselatan komplek. Lokasi ini dipilih denganpertimbangan sebagai berikut: Sinyal GSM di lokasi ini bagus untuk seluruh

operator penyedia jaringan Akses lokasi mudah Lokasi jarang dilewati kendaraan Keadaan lokasi mendukung untuk dibuat

bangunan sistem onlimo Keamanan terjamin karena berada di wilayah

komplek yang memiliki penjaga lingkungan.

Gambar 2 adalah lokasi pemasangan sensorkualitas air.

Lokasi komputer server ditempatkan di GedungGeostech (BPPT) Puspiptek Serpong. Lokasi tersebutdipilih karena memiliki peralatan yang memadahiuntuk kebutuhan server seperti: kebutuhan listrikkontinyu (UPS), pendingin ruangan, dan keamanan.

Gambar 2 : Lokasi Sistem Online Monitoring.

3.2.1 Pemilihan Operator Jaringan GSM

Untuk memilih operator jaringan GSM makadilakukan pengujian terhadap kekuatan sinyal GSM dilokasi penempatan sensor, lokasi penempatan datalogger dan lokasi pusat data. Pengujiannya dilakukansecara manual, yaitu dengan menggunakan perangkattelepon genggam. Pengujian kekuatan sinyal GSMyang dilakukan meliputi sim card : Simpati, 3, XL, danIM3. Pengujian dilakukan dengan membandingkantinggi balok yang menandakan kekuatan sinyal dalamperangkat telepon genggam. Makin tinggi baloksinyalnya maka makin kuat dan baik sinyal tersebutpada posisi lokasi yang diuji. Hasil survey pemilihanoperator GSM ditetapkan untuk menggunakan SimCard Kartu AS dari operator GSM Telkomsel.

3.3. Persiapan Peralatan

3.3.1. Sensor Kualitas Air

Dengan mempertimbangkan kebutuhanparameter pengukuran, maka sensor yang digunakanadalah sensor multiprobe DKK-TOA WQC-24 dengan12 parameter pengukuran diantaranya: Temperatur,Conductivity, TDS, Salinity, DO, pH, Turbidity, Depth,SwSG, Ammonium, Nitrate, ORP. Keseluruhanparameter tersebut sudah cukup untuk menentukanstatus pencemaran sungai. Gambar 3 merupakansensor multiprobe DKK-TOA WQC-24.

Gambar 3 : Sensor WQC-24 (TOA-DKK, 2015).


68

3.3.2. Data Logger

Data logger yang digunakan merupakanperangkat versi paling baru dari data logger yang telahdikembangkan oleh BPPT, yakni versi 3.0. Data loggeryang dikembangkan memiliki beberapa fitur utamadiantaranya: memiliki sistem pengiriman data berbasisSMS dan dapat lebih dari 164 karakter, interval waktupengiriman dapat disetting dan dimonitoring daripusat data, delay waktu pengukuran kualitas untukearly warning system hanya 60 detik, status memoridan status pengiriman data dapat dimonitoring daripusat data, serta memiliki onsite display untukmenampilkan hasil pengukuran setiap saat dilapangan. Adapun spesifikasi teknis sistem data loggeryang dikembangkan adalah (Bayu Budiman dan HeruDwi Wahjono, 2010) : Serial 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 dan Dilengkapi PLC untuk EWS

3.3.3. Panel Surya dan Battery

Panel surya yang digunakan berkapasitas 50Wp dengan tegangan kerja 12 volt sedangkan batteryyang digunakan berkapasitas 12 Ah dengan tegangankerja 12 volt. Berdasarkan sistem yang sudah dipasangdan dikembangkan oleh BPPT Panel surya kapasitas 50Wp dengan battery 12 Ah 12 volt mampu untukmemenuhi kebutuhan daya data logger setiap hari(Heru Dwi Wahjono dan Bayu Budiman, 2006).

3.3.4. Komputer dan GSM Modem

Software SMS Gateway akan berjalan denganbaik pada komputer pentium IV ke atas. Padapenelitian kali ini komputer yang digunakan adalahiCore7.

GSM modem yang digunakan adalah modemdengan interface serial RS-232.

3.3.5. Sistem Perangkat Lunak

Sistem perangkat lunak yang dipersiapkanadalah SMS Gateway dan Database Online Monitoring.Kedua software ini dirancang dan dikembangkan agardapat beroperasi secara bersama-sama denganintegrasi seluruh peralatan online monitoring yangakan dipasang. Software SMS Gateway digunakansebagai pengendali pengiriman data melalui SMS dansoftware database digunakan sebagai sistempenyimpan dan penelusuran kembali data monitoringkualitas air. Gambar 4 (LAMPIRAN) merupakan

tampilan software SMS Gateway yang digunakandalam ujicoba ini sedangkan Gambar 5 (LAMPIRAN)merupakan tampilan software databasenya.

Spesifikasi teknis perangkat lunak SMSgateway yang dikembangkan adalah (Heru DwiWahjono dan Bayu Budiman, 2006) : Multi station monitoring. Remote control memakai SMS & perintah AT. Peringatan dini atau Early Warning System. Nilai baku mutu kualitas air dapat diset. Multi user SMS dan EWS. Interval waktu pengukuran dapat diset. Interval waktu pengiriman data dapat diset. Data record dalam format txt (pipe delimited). Terdapat informasi status battery, memori dan

sisa pulsa untuk kartu prabayar. Terdapat fungsi peringatan dini di komputer (red

blink).Spesifikasi teknis perangkat lunak database

online monitoring kualitas air yang dikembangkanadalah : Mengelola data stasiun dan data kualitas air. Penggunaan bersama file oleh aplikasi SMS

Gateway melalui file data dalam format teks. Memantau data secara online dan realtime. Menampilkan data pengukuran dalam bentuk

angka dan grafik analisa. Tersedia laporan ringkas, detail dan lengkap. Tersedia dokumen elektronik untuk online

manual, regulasi dan data baku mutu. Penelusuran data : harian / bulanan / stasiun Dibuat dalam bahasa Indonesia.

3.4. Instalasi/Pemasangan Peralatan

3.4.1. Pembuatan dan pemasangan BangunanPelindung

Bangunan pelindung merupakan kerangkengbesi yang dipasang pada tiang penyangga. Tiangpenyangga tersebut dipasang di atas trotoar. Anaktangga dipasang pada tebing untuk mempermudahpemasangan dan pemeliharaan peralatan sensor.Gambar 6 (LAMPIRAN) adalah sketsa rencanapemasangan peralatan remote terminal unit di titiklokasi pemantuan di sungai Ciliwung segmen Istiqlal.

Secara umum pembuatan bangunan pelindungini menggunakan teknik las listrik untuk menyambungpotongan besi dan menggunakan mur-baut untukmenggabungkan. Tiang dibuat dengan menggunakanbesi hollow 40 mm x 60 mm yang panjangnya sebesar309 cm. Fondasi tiang dibuat dengan menggunakandinabolt yang ditanamkan pada sisi-sisi trotoar.Dinabolt tersebut digunakan sebagai tempatdipasangnya kupingan yang terdapat pada kaki tiang.


69

Kaki tiang dibuat dengan menggunakan besi hollowdengan ukuran yang sama dengan tiang. Kaki tiangdibuat menyelimuti sisi trotoar bagian luar yangmasing-masing sisinya dilengkapi dengan dinabolt.Gambar 7 Nomor 1 merupakan bangunan tiangpenopang sedangkan Nomor 2,3, dan 4 merupakangambar pemasangan kaki tiang pada fondasi yangmerupakan dinabolt.

Gambar 7 : Bangunan Tiang Penopang.

Kerangkeng pelindung boks panel dibuatdengan menggunakan besi siku 3 cm x 3 mm sebagaikerangkanya dan besi 9 sebagai jerujinya. Kerangkengyang dibuat memiliki ukuran 50 cm x 30 cm x 60 cm.Ukuran tersebut telah disesuaikan dengan ukuranboks panel.

Tangga dibuat dengan menggunakan besihollow berukuran 4 cm x 4 cm dengan ukuran anaktangga 25 cm. Tangga yang dibuat memiliki 6 kaki yangmasing masing kaki memiliki kupingan. Fondasi tanggadibuat dengan menggunakan dinabolt yangditanamkan pada dinding tebing. Dinabolt tersebutdigunakan sebagai tempat dipasangnya kupingan kakitangga. Gambar 8 Nomor 1 merupakan kerangkengpelindung ketika proses pembuatan dan Nomor 2merupakan tangga yang telah dipasang.

Gambar 8 : Kerangkeng Pelindung Dan Tangga.

3.4.2. Pemasangan komponen ke bangunanpelindung

Boks panel data logger dipasang ke tiangdengan menggunakan mur baut yang telah disetingsebelumnya. Mur dan baut berjumlah 4 pasang yangterletak pada bagian belakang mounting plate didalam box panel.

Panel surya dipasang pada bagian ujung palingatas tiang penyangga dengan menggunakan bracketpanel surya. Bracket panel ditopang oleh besi holowberdiameter 4,5 cm yang kemudiandiletakan/dimasukkan di atas besi holow dengandiameter 4 cm yang telah terpasang fix pada tiang.Mur baut ukuran 5 mm 2 cm digunakan untukmemperkuat sambungan besi bracket dan tiang.

Data Logger dan handheld LCD dipasangmenempel pada mounting plate di dalam box paneldengan menggunakan mur dan baut sedangkanbattery diletakan di depan data logger bagian bawah.Setelah data logger terpasang, kabel dipasang dandimasukan ke dalam pipa kabel hingga ke bagian ujungpipa di atas permukaan air. Gambar 9 merupakan hasilperakitan boks panel, panel surya, dan data logger.

Gambar 9 : Perakitan Boks Panel Dan Panel Surya.

3.4.3. Pemasangan Sensor

Pipa kabel perlu dipasang untuk melindungikabel data yang menghubungkan sensor dan datalogger. Pipa kabel ini merupakan pipa PVC 1 ¼ ”dengan komponen tambahan berupa elbow 450 danklem besi pejal 1 ¼ “.

Pipa kabel dipasang di antara box panel danlantai pembatas sungai kemudian dipasang ellbow 45 0

yang selanjutnya dipasangi pipa lagi dari dindingpembatas hingga diatas permukaan air. Pipa kabel daridinding batas sungai sampai permukaan air dipasangpada tangga dengan menggunakan klem besi ukuran 1¼ “.

Untuk melindungi sensor dari benturan sampahyang mengalir di sungai, perlu dibuat pipa pelindungsensor. Pipa pelindung sensor ini dibuat denganmenggunakan pipa PVC 5” yang diberi lubang-lubang


70

dengan ukuran 1/2" ~ 3/4" dengan kerapatan lubangkurang lebih 1~2 cm. Sensor dimasukan ke dalam pipapelindung ini dan diberi bantalan gabus denganukuran 5” agar sensor stabil terhadap guncangan.

Setelah unit sensor dimasukkan ke dalam pipapelindung PVC, berikutnya adalah memasangkan kabelsensor ke sensor. Tali tambang ukuran 5 mm dipasanguntuk menambah kekuatan sensor agar jika sensorlepas, tali tambang masih bisa menahan sensorsehingga sensor tidak jatuh. Tali tambang diletakanbersama kabel di dalam pipa dan diikatkan ke dalambox panel. Pemasangan pelindung sensor ke pipadilakukan dengan menggunakan pipa reducer (flocksock) 5-4”, reducer 4-3””, reducer 3-1 ¼”. Water Mur 1¼” dipasang di antara pelindung sensor dan pipa agarmemudahkan pembongkaran sensor untukpemeliharaan (maintenance).

Gambar 10 Nomor 1 merupakan pemasangansensor ke pipa pelindung sedangkan Gambar 10Nomor 2 adalah ketika sensor telah terpasang padapipa pelindung. Gambar 10 Nomor 3 merupakan hasilpemasangan pipa pelindung pada sungai.

Gambar 10 : Perakitan Dan Pemasangan PelindungSensor.

Gambar 11 berikut ini adalah gambarkeseluruhan hasil pemasangan akhir sistem sebelumdikalukan modifikasi.

Gambar 11 : Hasil Pemasangan Akhir Bangunan OnlineMonitoring.

3.4.4. Setup Pusat Data

Interval waktu periodik yang diset adalah 20menit dan interval waktu peringatan dininya 45 detik.Selama ujicoba fitur peringatan dini tidak diaktifkankarena kondisi kualitas air di lokasi pemantauan yangmemang sudah jelek. Sistem komunikasi antararemote terminal unit (data logger) dan pusat datamenggunakan jaringan komunikasi GSM denganoperator TELKOMSEL. Adapun nomor simcardperangkat GSM modemnya adalah sebagai berikut :

No. Data Logger : 085110403231 No. Data Center : 085110406131

3.5. Modifikasi, Hasil Pengukuran dan Pembahasan

Dalam ujicoba online monitoring ini terdapatbeberapa perubahan struktur bangunan terutamapada bagian pelindung sensor. Perubahan strukturtersebut dilakukan karena munculnya beberapakendala ketika ujicoba dilakukan.

Perubahan struktur pelindung sensor yangpertama kali dilakukan adalah merubah strukturpemasangan sensor yang sebelumnya rigid atau kakuterhadap muka air menjadi struktur yang movablemengikuti tinggi muka air. Perubahan struktur inidilakukan karena struktur lama mengalamipermasalahan yakni ketika level air sungai turun,sensor menggantung ke udara sehingga yang diukuradalah parameter udara diatas sungai, sedangkanketika air naik, sensor akan mengukur bagian aliranyang bawah sehingga sensor cepat terkotori olehlumpur.

Struktur pemasangan sensor yang movable inidibuat dengan menggunakan teknik pelampung.Sensor dipasang pada pelampung sehingga sensorakan bergerak sesuai pelampung yakni mengikutimuka air. Sensor dan pelampung tersebut tentu sajadilindungi oleh pelindung yang memungkinkan airbebas mengalir melewati sensor dan memungkinkanpelampung dapat bergerak naik turun.

Pelampung dibuat dengan menggunakan pipaPVC 6” dan 2” sedangkan pelindung sensor dibuatdengan menggunakan pipa 8”. Pelindung sensortersebut berukuran panjang 1,5 m. Pelampung dibuatmenyerupai tabung pejal dengan lubang pada porostabung secara aksial. Bagian pejal dari pelampungtersebut berisi stirofoam sehingga meskipunkemasukan air, pelampung akan tetap mengapung.Sedangkan lubang pada tabung merupakan sisi dalampelampung yang merupakan PVC 2”. Lubang tersebutadalah tempat peletakan batang sensor akan tetapiprobe sensor tetap berada diluar lubang. Pelindungsensor diberi lubang dengan diameter ½ “ hingga ¾ “dengan kerapatan 2-3 cm. Pelindung sensor tersebutmemiliki ketebalan kurang lebih 0,5 cm sehingga


71

relatif lebih kuat menahan benturan sampah sungai.Gambar 12 merupakan sketsa rancangan pelampungyang dibuat.

Gambar 12 : Sketsa Rancangan Sistem Pelampung(BPPT Enjiniring, 2014).

Dalam pemasangan struktur yang baru ini,pelindung sensor dipasang ke dinding sungai denganmenggunakan kerangka besi UNP 65 dan diperkuatdengan kabel sling. Pelindung sensor dipasang ke besiUNP dengan menggunakan klem pipa 8” sedangkanbesi UNP dipasang di dinding dengan menggunakandinabolt. Gambar 13 Nomor 1 merupakan hasilpemasangan dari struktur pelampung sedangkanGambar 13 Nomor 2 adalah gambaran ketikapengangkatan sensor saat maintenance.

Dalam perkembangan selanjutnya struktursensor tersebut mengalami beberapa kekurangan danpermasalahan.

Kekurangan yang dihadapi adalahketidakpraktisan ketika akan melakukan kalibrasisensor di lokasi. Jika ketersediaan sensor lebih darisatu maka sensor yang telah dikalibrasi dapat langsungdigunakan untuk mengganti sensor yang lama. Jikasensor hanya satu, maka mau tidak mau sensor harusdikalibrasi di lokasi karena jika sensor harus dibawa kelab terlebih dahulu akan banyak data kualitas air yangterlewat. kalibrasi dengan struktur ini dilakukandengan mengankat pelindung sensor (Gambar 18),kemudian mengeluarkan sensor dan mencelupkan kelarutan standar kalibrasi. Langkah-langkah kalibrasitersebut hanya baik dilakukan ketika level air tidakmelebihi batang penyangga pelindung sensor. Jikalevel air berada diatas batang tersebut maka akan sulituntuk mengangkat pelindung sensor yang berada dibawah permukaan air. Gambar 14 memperlihatkanketika level air berada diatas batang penyangga danpermasalahan sampah yang masih terjadi.

Gambar 13 : Hasil Pemasangan Struktur Pelampung.

Gambar 14 : Keadaan Ketika Level Air Di AtasPelindung Sensor.

Perubahan struktur yang kedua adalah denganmembuat pelindung sensor yang lebih tinggi darisebelumnya yakni dengan ketinggian diatas rata-rataketinggian maksimal permukaan air sungai danmenambahkan bangunan berupa jembatan untukmengakses pipa pelindung sensor. Rata-rataketinggian maksimal diperoleh dari hasil wawancarapengelola setempat dan didukung oleh keberadaanbekas air yang ditimbulkan pada dinding sungai. Pipapelindung yang baru juga dibuat denganmenggunakan pipa dengan ukuran diameter yangsama seperti sebelumnya yakni pipa PVC 8” namunlebih panjang yakni 3 m. Sock drat dalam 8” besertadengan dop drat luar 8” dipasang pada bagian ataspipa untuk memudahkan dalam pengambilan sensornantinya. Rangka jembatan dibuat denganmenggunakan besi hollow 3 x 3 sedangkan lantaijembatan dibuat dengan menggunakan boardeskalumunium dengan ketebalan 4 mm. Dalam strukturini kabel sensor diletakkan pada kabel ducting yangsebelumnya telah dipasang pada sisi sampingboardesk. Plat lingkaran PVC dengan tebal 1 cm dandiameter 1 meter dipasang pada pipa pelindung untukmenghalau sampah. Gambar 15 memperlihatkanperubahan struktur yang terakhir dari penelitian ini.

Dengan struktur ini langkah untuk mengambilsensor dilakukan dengan membuka dop drat luarkemudian mengeluarkan sensor beserta pelampungdari dalam pipa. Setelah sensor dikeluarkan, sensordapat langsung diganti atau dibawa ke tepi sungaiuntuk dilakukan kalibrasi secara langsungmenggunakan Hand-Held yang terpasang padadatalogger. Dengan struktur ini langkah untukmelakukan perawatan sensor menjadi lebih mudah

PelampungSensor

Sensor

Kabel &Tali

pengaman

Pelindungsensor


72

jika dibandingkan dengan struktur-struktursebelumnya.

Dalam pengamatan selama kurang lebihsebulan, plat lingkaran PVC efektif dalammenanggulangi permasalahan terhadap sampah yangterbawa arus sungai. sampah yang menabrak plattersebut sulit untuk tersangkut pada plat sehinggapipa pelindung sensor lebih bersih.

Gambar 15 : Hasil Terakhir Bangunan OnlineMonitoring ISTIQLAL.

3.5.1 Hasil Pengukuran

Ujicoba dilaksanakan dari tanggal 2 November2014 dan berakhir pada tanggal 16 Desember 2014.Urutan kegiatan yang dilakukan adalah sebagaiberikut: 02 November 2014: pemasangan awal peralatan

untuk ujicoba 09 November 2014: perubahan pertama struktur

sensor, perawatan dan kalibrasi sensor 19 November 2014: perawatan dan kalibrasi

sensor nitrat 22 November 2014: perubahan yang ke dua

struktur sensor, perawatan dan kalibrasi sensorPada saat perawatan dan kalibrasi tanggal 9

November, sensor telah tertutupi lumpur akan tetapilumpur tersebut sangat mudah dihilangkan dengancara diguyur air bersih. Untuk tanggal 19 dan 22,sensor tampak lebih bersih karena telah menggunakansistem pelampung. Gambar 16 Nomor 1 menunjukkansensor ketika tertutupi lumpur sebelum menggunakansistem pelampung sedangkan Gambar 16 Nomor 2setelah menggunakan pelampung. Pada saat ujicoba,kekeruhan sungai diperparah dengan adanya kegiatanpengerukan sungai ciliwung pada area sekitar jalaninspeksi RSCM ke utara.

Gambar 16 : Sensor Ketika Tertutupi Lumpur.

Gambar 17 dan Gambar 18 (LAMPIRAN) adalahgrafik rata-rata harian hasil pengukuran kualitas airdari tanggal 2 ~ 30 November 2014 dan tanggal 1 ~ 16Desember 2014 untuk parameter DO dan pH. Padatanggal 9 November 2014, parameter DO (garis biru)mengalami kenaikan di angka sekitar 2, hal inidikarenakan pada tanggal tersebut terjadi hujansehingga terjadi pengenceran. Begitu juga dengantanggal 2 Desember dan 12 Desember sampai Tanggal16 Desember terjadi kenaikan DO karena hujan.Sedangkan untuk parameter pH selama 1,5 bulan daritanggal 2 November sampai 16 Desember masihberada pada kisaran baku mutu 6 ~ 7.

Gambar 19 dan Gambar 20 (LAMPIRAN) adalahgrafik rata-rata harian hasil pengukuran kualitas airdari tanggal 2 ~ 30 November 2014 dan tanggal 1 ~ 16Desember 2014 untuk parameter Turbidity (garis biru)dan TDS. Pada tanggal 9 November, 4 Desember, dan8 ~ 16 Desember 2014 terjadi penurunan kekeruhanair karena turunnya hujan.

Gambar 21 (LAMPIRAN) menunjukkan hasilpengukuran rata-rata harian 2 ~ 30 November 2014untuk parameter Nitrat dengan grafik berskala 2000mg/l. Pada tampilan grafik tersebut terlihat hasilpengukuran parameter nitrat mengalami anomalikenaikan yang drastis pada tanggal 9 ~ 19 November2014 yakni 100000 mg/l nitrat. Hasil pengamatanmenunjukkan sensor telah tertutupi lapisan minyakyang menempel pada probe nitrat, sehinggamengganggu proses pengukuran nitrat. Perawatandan kalibrasi sensor dilakukan pada tanggal 19November 2014 dan hasil pengukuran parameternitrat kembali normal. Data hasil pengukuran setelahdikalibrasi ulang tanggal 20 November 2014 hinggaakhir pengujian tanggal 16 Desember 2014 cenderungmenurun.

Gambar 22 (LAMPIRAN) menunjukkan hasilpengukuran rata-rata harian 1 ~ 16 Desember 2014untuk parameter Nitrat dengan grafik berskala 0,1mg/l.

Gambar 23 (LAMPIRAN) merupakan grafik rata-rata harian hasil pengukuran kualitas air dari tanggal 2~ 30 November 2014 untuk parameter Amonia denganhasil pengukuran relatif stabil berkisar antara 0.05 ~0.2 mg/l. Sedangkan Gambar 24 (LAMPIRAN)


73

merupakan grafik rata-rata harian hasil pengukurankualitas air dari tanggal 1 ~ 16 Desember 2014 untukparameter Amonia dengan hasil pengukuran relatifstabil berkisar antara 0.1 ~ 0.5 mg/l.

3.5.2 Hasil Pembandingan Sensor

Untuk membanding kinerja sensor yang telahdipasang di lokasi selama sebulan maka dilakukanpengukuran menggunakan sensor lain yang sejenis.Kegiatan ini bertujuan untuk mengetahui nilai hasilpengukuran dari kedua sensor, sehingga dapatdisimpulkan untuk kondisi air seperti di SungaiCiliwung segmen Istiqlal harus dikalibrasi berapa kaliselama 1 bulan pengoperasian. Tabel 1 berikut iniadalah hasil pengukuran menggunakan kedua sensortersebut.

Tabel 1 : Perbandingan Hasil Pengukuran OnlineDengan Sensor Pembanding.

No. Parameter Satuan SensorTerpasang

SensorPemband

ing1. Tanggal 27/11/201

427/11/2

0142. Jam 03:16 03:093. Temperatur oC 29.00 28.84. Conductifity/D

HLµS/cm 24.3 -

5. Salinitas % 0.01 0.106. TDS g/l 0.10 0.207. DO mg/l 0.00 0.058. pH 7.16 7.359. Turbidity NTU 75.8 72.410. SwSG t 0.00 0.0011. Depth m 0.50 0.5012. Amonia mg/l 0.51 4.5113. Nitrat mg/l 0.08 0.0014. ORP mV -113 78

Sensor terpasang dan sensor pembandingmenggunakan merk dan tipe yang sama. Sensorterpasang sudah beroperasi selama 1 bulan dengan 2kali dilakukan tindakan perawatan dan kalibrasi. Saatdilakukan perbandingan, sensor ini sudah 2 mingguberoperasi dari terakhir dikalibrasi. Sedangkan sensorpembanding yang digunakan adalah yang masih barunamun sudah dikalibrasi sebelum digunakan. Dari hasilpengukuran oleh kedua sensor dapat diketahui bahwahasil pengukuran untuk parameter Salinitas, TDS, DOdan Amonia menunjukkan hasil yang cukup berbeda.Hal ini dapat disimpulkan bahwa untuk probeparameter tersebut dalam 2 minggu telah mengalamipenurunan kinerja.

4. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari kegiatanujicoba sistem online monitorung di Sungai Ciliwungsegmen Masjid Istiqlal adalah sebagai berikut : Lokasi yang dipilih yakni kawasan komplek Masjid

Istiqlal merupakan tempat yang baik untukmelakukan ujicoba sistem online monitoring ini.

Sistem sumber daya listrik tidak mengalamigangguan apapun selama ujicoba dilakukan.

Sistem komunikasi data beserta software SMSGateway berjalan dengan baik selama ujicobadilakukan.

Bangunan penopang boks panel dan panel suryaberupa besi hollow sangat praktis dan efisienuntuk dipakai jika pinggiran sungai berupatanggul beton.

Sampah sungai Ciliwung merupakan problemyang serius yang dapat mengganggu danmerusak peralatan yang dipasang di badansungai.

Sistem pelampung cukup baik untuk untukmengatasi dinamika level air sungai ciliwung.

Sensor sebaiknya dikalibrasi minimal 2 minggusekali karena selama 2 minggu sensor telahmengalami penurunan kinerja.

Probe Nitrat membutuhkan penanganan khususkarena sangat mudah tertutupi lapisan minyakyang akan menyebabkan kesalahan dalampengukuran.

5. SARAN

Untuk pemasangan Online Monitoring SungaiCiliwung di wilayah selain Istiqlal sebaiknyamenggunakan bangunan yang tepat dengan jenistanah atau kontur beton.

Akan lebih aman jika terdapat sistem penghalangsampah yang dipasang agak jauh dari sensor.

Sebaiknya untuk sensor yang selalu tercelupdalam Sungai Ciliwung dilengkapi denganpembersih otomatis yang dapat bekerja setiapsaat.

DAFTAR PUSTAKA

Wikipedia, Ensiklopedia Bebas, http://http://id.wikipedia.org/wiki/Ci_Liwung, 2015

TOA-DKK Corporation, Dokumen Teknis, WaterQuality Meter Model WQC-24, 2015

Pemkot DKI Jakarta, Situs Resemi Pemerintah KotaJakarta, Pemkot DKI Jakarta, Situs ResemiPemerintah Kota DKI Jakarta, 2015

Tempo.CO, “Sebanyak 73 Persen Sungai DiIndonesia Tercemar”, 4 mei 2015, Situs ResmiTempo,


74

http://bisnis.tempo.co/read/news/2014/06/16/090585396/Sebanyak-73-Persen-Sungai-di-Indonesia-Tercemar

Kementerian Lingkungan Hidup, “Ground BreakingDemonstrasi Proyek Restorasi Sungai Ciliwung”, 4mei 2015, Situs Resmi Kementerian LingkunganHidup, http://www.menlh.go.id/groundbreaking-demonstrasi-proyek-restorasi-sungai-ciliwung/

Heru Dwi Wahjono dan Bayu Budiman, SistemManajemen Komunikasi Data Jarak Jauh BerbasisTeknologi SMS dan Radio Telemetri UntukPemantauan Kualtias Air, JTL Vol 7 No. 2 Mei 2006

BPPT Enjiniring, Dokumen Teknis, Laporan AkhirPengkajian Penerapan Monitoring PengendalianPencemaran DAS Ciliwung, 2014

Bayu Budiman dan Heru Dwi Wahjono, PetunjukOperasional Sistem Onlimo Sungai Kapuas, PusatTeknonologi Lingkungan – BPPT, 2010

Heru Dwi Wahjono, Instalasi Sistem PemantauanKualitas Air Online Berbasis Gsm Di Sungai SungaiCiliwung Segmen Istiqlal


75

LAMPIRAN

Gambar 4 : Software SMS Gateway (Bayu Budiman dan Heru Dwi Wahjono, 2010).

Gambar 5 : Software Database Kualitas Air (Bayu Budiman dan Heru Dwi Wahjono, 2010).


76

Gambar 6 : Sketsa Bangunan Penopang.

Gambar 17 : Grafik Rata-Rata Harian 2 ~ 30 Nov. 2014 Parameter DO dan pH.


77

Gambar 18 : Grafik Rata-Rata Harian 1 ~ 16 Des. 2014 Parameter DO dan pH.

Gambar 19 : Grafik Rata-Rata Harian 2 ~ 30 Nov. 2014 Parameter Turbidity dan TDS.


78

Gambar 20 : Grafik Rata-Rata Harian 1 ~ 16 Des. 2014 Parameter Turbidity dan TDS.

Gambar 21 : Grafik Rata-Rata Harian 2 ~ 30 Nov. 2014 Parameter Nitrat.


79

Gambar 22 : Grafik Rata-Rata Harian 1 ~ 16 Des. 2014 Parameter Nitrat.

Gambar 23 : Grafik Rata-Rata Harian 2 ~ 30 Nov. 2014 Parameter Amonia.


80

Gambar 24 : Grafik Rata-Rata Harian 1 ~ 16 Des. 2014 Parameter Amonia.

instalasi sistem pemantauan kualitas air online …

Documents