laporan akhir tahun program kemitraan …
TRANSCRIPT
PROGRAM KEMITRAAN MASYARAKAT
PERANCANGAN WUJUD SISTEM PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS :
STUDI KASUS PADA LABORATORIUM LAPANGAN
LAHAN KERING KEPULAUAN
UNIVERSITAS NUSA
Dr. Jefri S. Bale, ST., M.Eng ( Ketua Pengusul )
Muhamad Jafri, ST., M.Eng ( Anggota Pengusul )
Ben V. Tarigan, ST., MM ( Anggota Pengusul )
Defmit Riwu, ST., MT ( Anggota Pengusul )
UNIVERSITAS NUSA CENDANA
LAPORAN AKHIR TAHUN
PROGRAM KEMITRAAN MASYARAKAT (PKM)
Tahun ke 1 dari Rencana 1 Tahun
PERANCANGAN WUJUD SISTEM PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS :
STUDI KASUS PADA LABORATORIUM LAPANGAN TERPADU
LAHAN KERING KEPULAUAN (LLTLKK)
UNIVERSITAS NUSA CENDANA
OLEH :
Dr. Jefri S. Bale, ST., M.Eng ( Ketua Pengusul )
NIDN : 0021047708
Muhamad Jafri, ST., M.Eng ( Anggota Pengusul )
NIDN : 0016087505
Ben V. Tarigan, ST., MM ( Anggota Pengusul )
NIDN : 0014107703
Defmit Riwu, ST., MT ( Anggota Pengusul )
NIDN : 0005127501
UNIVERSITAS NUSA CENDANA
2017
(PKM)
PERANCANGAN WUJUD SISTEM PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS :
TERPADU
ii
HALAMAN PENGESAHAN 1. Judul : Perancangan Wujud Sistem Penyiraman Tanaman
Otomatis : Studi Kasus Pada Laboratorium Lapangan
Terpadu Lahan Kering Kepulauan (UPT LLT / PUI
LKK) Universitas Nusa Cendana
2. Mitra Program PKM : Kelompok masyarakat / staf pengelola
UPT LLT / PUI LKK
3. Ketua Tim
a. Nama
b. NIDN
c. Jabatan/Golongan
d. Program Studi
e. Perguruan Tinggi
f. Bidang Keahlian
g. Alamat Kantor/Telp./Fax/E-Mail
:
:
:
:
:
:
:
Dr. Jefri S. Bale, ST., M.Eng
0021047708
Lektor/IIIC
Teknik Mesin /Sains dan Teknik
Universitas Nusa Cendana
Rekayasa Material
Jln. Adisucipto, Penfui Kupang-NTT, Jurusan Teknik
Mesin FST Undana (0380) 881557
4. Anggota Tim
a. Jumlah Anggota
b. Nama Anggota I/ Bidang
Keahlian
c. Mahasiswa yang terlibat
:
:
:
3 Orang
Muhamad Jafri, ST., M.Eng /Konversi Energi
3 Orang
5. Lokasi Kegiatan/Mitra
a. Wilayah Mitra (Desa/Kecamatan)
b. Kabupaten/ Kota
c. Propinsi
d. Jarak PT ke Lokasi Mitra
:
:
:
:
Penfui
Kota Kupang
Nusa Tenggara Timur (NTT)
- Km
Lokasi Kegiatan/Mitra
a. Wilayah Mitra (Desa/Kecamatan)
b. Kabupaten/ Kota
c. Propinsi
d. Jarak PT ke Lokasi Mitra
:
:
:
:
Penfui
Kota Kupang
Nusa Tenggara Timur (NTT)
- Km
7. Luaran yang dihasilkan : Publikasi Nasional, dan Teknologi Tepat Guna
8. Jangka Waktu Pelaksanaan : 6 (Enam Bulan)
9. Biaya Total : Rp. 50.000.000,- (Lima Puluh Juta Rupiah)
DIPA UNDANA
Sumber lain
:
:
Rp. 50.000.000,- (Lima Puluh Juta Rupiah)
Rp. 0,-
Mengetahui :
Dekan Fakultas Sains dan Teknik
Drs. Hery Leo Sianturi, M.Si
NIP. 19651205 199103 1 006
Kupang, 4 Desember 2017
Ketua Pelaksana,
Dr. Jefri S. Bale, ST., M.Eng
NIP: 19790421 200501 1 002
Menyetujui,
Ketua Lembaga Pengabdian Masyarakat
Universitas Nusa Cendana
Dr. Umbu L. Pekuwali, SH., M.Hum
NIP. 19580312 198601 1 002
iii
RINGKASAN
Perkembangan teknologi yang sangat pesat, khususnya dibidang elektronika dan
mekanika, membuat sistem yang bekerja secara manual mulai ditinggalkan diganti dengan
sistem yang otomatis. Otomatisasi disegala bidang dipandang dapat mempermudah kerja
manusia.
Semakin cepatnya pertumbuhan teknologi pertanian, terutama dalam hal perawatan
tanaman, dan juga keterbatasan daya dan waktu yang dimiliki manusia untuk melakukan
perawatan/penyiraman tanaman yang membutuhkan proses yang lama dan rumit. Tentunya,
hal ini sangat membutuhkan suatu sistem teknologi yang mampu mengakomodir semua hal
yang berhubungan dengan penyiraman tanaman secara otomatis.
Universitas Nusa Cendana, sebagai satu satunya pusat studi pengembangan keilmuan
lahan kering kepulauan di Indonesia sangat perlu untuk melakukan penerapan teknologi
pertanian guna mengoptimalkan penanaman, pengolahan dan budidaya tanaman lahan
kering serta menjawab kompleknya persoalan budidaya tanaman lahan kering terkait teknis,
pembibitan, pengairan maupun faktor alam. Permasalahan mendasar yang dialami saat ini
adalah efisiensi penggunaan air dalam proses penyiraman tanaman lahan kering
karena proses penyiraman masih dengan cara manual sehingga efisiensi air tidak optimal
dan tingkat kebutuhan air juga tidak merata dan tidak dapat terdeteksi dengan baik.
Selain itu, pemanfaatan EBT Solar cell dalam teknologi pertanian sangat penting
dikembangkan sebagai sumber energi listrik yang ramah lingkungan. Energi yang
dihasilkan solar cell nantinya digunakan sebagai sumber energi untuk melakukan suatu
pengontrolan otomatis pada proses penyiraman. Berdasarkan hal tersebut maka
perlu dilakukan perancangan sistem penyiram tanaman otomatis dengan memanfaatkan
sensor kelembaban tanah sebagai input, dan mikrokontroler sebagai pengendalinya.
Kata Kunci : Otomatisasi, Penyiraman, Lahan Kering Kepulauan
iv
PRAKATA
Puji syukur kami haturkan ke Hadirat Bapa di Surga, karena kami yakin dan percaya
atas Berkat, Bimbingan serta Campur Tangannya, maka kami dapat melaksanakan kegiatan
pengabdian ini mulai dari kegiatan survey lokasi penelitian, administrasi untuk perijinan
pelaksanaan program kerja pengabdian, pelaksanaan program kerja di lokasi pengabdian
sampai dengan saat ini dapat berjalan dengan baik.
Kami menyadari bahwa kegiatan ini dapat terlaksana karena tersedianya dana yang
cukup untuk pembiayaan penelitian ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini kami
menyampaikan limpah terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, mendukung
serta memotivasi kami, khususnya kepada Rektor Undana melalui DIPA Undana atas
tersedianya Dana Pengabdian Pada Masyarakat Tahun Anggaran 2017, Dekan Fakultas Sains
dan Teknik juga Ketua Lembaga Pengabdian Pada Masyarakat Universitas Nusa Cendana
yang telah memberi dorongan dan kesempatan kepada kami untuk ikut terlibat dalam
kegiatan pengabdian ini, mulai dari tahap penyiapan proposal, seleksi dan pelaksanaan
kegiatan pengabdian. Staf Lembaga Pengabdian Pada Masyarakat Undana yang telah banyak
membantu kami dalam segala urusan administrasi dan juga kepada semua pihak yang telah
ikut ambil bagian dalam pelaksanaan penelitian ini.
Sejumlah kegiatan untuk menyelesaikan pengabdian ini dilakukan sesuai waktu yang
telah ditetapkan dan berbagai kekurangan yang ada kiranya mendapat masukan dari berbagai
pihak untuk perbaikan. Dan semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat terutama bagi UPT
Laboratorium Lapangan Terpadu Lahan Kering kepulauan (LLTLKK) di Undana
Kupang, Desember 2017
Tim Kerja
v
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ....................................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................ ii
RINGKASAN ..................................................................................................................... iii
PRAKATA .......................................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... v
BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................................. 1
BAB 2. TARGET DAN LUARAN ................................................................................... 5
BAB 3. METODE PELAKSANAAN ................................................................................ 6
BAB 4. KELAYAKAN PERGURUAN TINGGI .............................................................. 9
BAB 5. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI .......................................................... 12
BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ............................................................ 17
BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 18
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 19
LAMPIRAN ....................................................................................................................... 20
vi
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Analisis Situasi
Laboratorium lapangan terpadu lahan kering kepulauan (LLTLKK) merupakan bagian
tak terpisahkan dari Universitas Nusa Cendana yang secara letak dibatasi oleh beberapa unit
kerja meliputi : bagian utara berbatasan dengan Fakultas Pertanian, bagian selatan berbatasan
dengan Politani Negeri Kupang, bagian barat berbatasan dengan Jurusan Teknik Mesin dan
bagian timur berbatasan dengan Desa Bimopu.
Gambar 1. Peta Lokasi Pengabdian
Staf pengelola LLTLKK sebanyak 25 orang, yang terdiri dari laki-laki 20 orang dan
perempuan 5 orang, yag terdiri dari tenaga pendidik , tenaga kependidikan dan tenaga
lapangan. Luas daerah LLTLKK berkisar 4 Hektar dengan. tanaman utamanya adalah jagung
dan sayur sayuran.
Hasil pengamatan awal (hasil diskusi dengan staf pengelola dan kepala laboratorium)
menunjukkan bahwa sistem tanam pada LLTLKK menggunakan sistem pengairan manual
untuk tanaman yang dibudidayakan seperti jagung, terong, singkong, ubi jalar dan tanaman
hortikultura seperti sawi putih, tomat, buncis, labu jepang dan labu kuning. Persoalan yang
dialami adalah efisiensi pemanfaaan air yang tidak optimal karena dilakukan secara manual
dan tidak adanya kontrol yang baik pada saat proses penyiraman dikarenakan luasnya lahan
dan jumlah SDM yang tersedia. Selain itu, pada waktu tertentu, sumber listrik menjadi
kendala karena proses pemadaman yang terjadi serta beban puncak yang melebihi kaasitas
sehinggat mengganggu performa kelistrikan untuk proses penyiraman tanaman.
2
Karena permasalahannya adalah untuk efisiensi pemanfaatan air dan pengontrolan
yang mudah pada saat proses penyiraman, maka perlu dilakukan perancangan sistem
penyiraman otomatis dengan menggunakan mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah
sebagai input serta pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi.
B. Permasalahan Mitra
1. Identifikasi Permasalahan yang Dihadapi Mitra
Kebutuhan Undana akan air sangat penting didalam proses layanan Tridharma dan juga
secara khusus pada pengelolaan LLTLKK untuk kelangsungan kegiatan pertanian yang
merupakan layanan utama LLTLKK. Dilain pihak, Undana memiliki keterbatasan dalam
sumber energi listrik karena berbagai kendala yang dialami seperti : kondisi beban puncak
yang melebihi kapasitas sumber listrik, instalasi kabel listrik yang sudah lama, dll.
Berdasarkan analisis situasi di atas, maka dapat disimpulkan bahwa masalah yang
dihadapi dalam kegiatan layanan di LLTLKK adalah :
a. Kurang optimalnya pemanfaatan air bersih untuk memenuhi keperluan dan juga
keberlangsungan kegiatan rutinitas pertanian.
b. Terdapat sumber air yang cukup
c. Memerlukan informasi tentang pemanfaatan teknologi otomasi untuk diterapkan pada
sistem penyiraman air.
d. Memerlukan suatu teknologi otomasi berdasarkan informasi kondisi tanaman yaitu
kelembaban tanah sehingga mudah dikontrol dan dapat meningkatkan efisiensi
penggunaan air.
e. Memerlukan teknologi pemanfaatan energi baru terbarukan yang berasal dari energi
matahari
3
2. Permasalahan Spesifik, Konkret dan Persoalan Mitra
Dari banyaknya permasalahan yang dikemukakan mitra pada saat wawancara dan
observasi lapangan, maka yang perlu mendapatkan prioritas adalah “bagaimana menciptakan
sistem penyiraman tanaman secara otomatis dengan memanfaatan kondisi tanaman sebagai
input untuk mengontrol sistem on/off proses penyiraman”. Oleh karena itu tim pengusul
mencoba melakukan alternatif pemecahan masalah dengan menyusun kegiatan pengabdian
masyarakat dalam bentuk program kemitraan masyarakat dalam bentuk penerapan teknologi
tepat guna, mudah dikerjakan, bahannya mudah diperoleh dengan harga yang terjangkau dan
dapat dilakukan oleh semua orang dalam hal ini adalah penerapan sistem penyiraman
tanaman otomatis menggunakan mikrokontroler dan kondisi kelembaban tanah sebagai input.
Kegiatan yang akan dilakukan antara lain :
1) Melakukan Ipteks bagi masyarakat penerapan Sistem otomatisasi pada proses
penyiraman di LLTLKK.
2) Melakukan penyuluhan dan ceramah, serta diskusi tentang pembuatan sistem
penyiraman tanaman otomatis dan pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi
agar dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan air pada proses penyiraman tanaman
3) Melakukan demonstrasi keefektifan aplikasi sistem penyiraman otomatis.
4) Melakukan evaluasi hasil dari penggunaan sistem penyiraman otomatis.
4
C. SOLUSI YANG DITAWARKAN
1. Metode Pendekatan yang Ditawarkan untuk Mendukung Realisasi Program PKM
Untuk mewujudkan kegiatan Ipteks yang berkualitas di LLTLKK Undana diperlukan
metode kegiatan yang tepat dan berkaitan dengan Sistem penyiraman otomatis. Adapun
gambaran tentang metode kegiatan penerapan sistem penyiraman otomatis dalam program ini
direncanakan dengan rancangan sebagai berikut :
No. Kegiatan Metode Keterangan
1 Pembekalan kepada staf LLTLKK Undana
tentang analisis sistem otomatis, membuat,
merakit dan merawat sistem penyiraman
otomatis.
Diikutsertakan dalam
survey lanjutan
bersama tim pelaksana
dan pelatihan.
Di lapangan (lokasi
LLTLKK).
2 Membentuk komponen Sistem penyiraman
tanaman otomatis (merakit modul kontrol
dan solar cell sesuai sistem yang
diinginkan).
Langsung dipraktekkan Laboratorium
Teknik Mesin
3 Merakit sistem sensor kelembaban tanah Langsung dipraktekkan Laboratorium
Teknik Mesin
4 Merakit sistem penyiraman tanaman
otomatis
Langsung dipraktekkan Laboratorium
Teknik Mesin
5 Membuat modul lengkap sistem kontrol dan
solar cell
Langsung dipraktekkan Laboratorium
Teknik Mesin
6 Memasang sistem kontrol, sensor, solar cell
pada bedeng tanaman di LLTLKK
Langsung dipraktekkan Di lapangan (lokasi
LLTLKK).
2. Partisipasi Mitra dalam Pelaksanaan Program
Sasaran utama kegiatan ini adalah pada kelompok staf yang berlokasi di LLTLKK
Undana. Jumlah khalayak diharapkan berkisar antara 20 – 25 dari mitra dan juga staf lainnya
yang mengelola laboratorium lapangan di sekitar lokasi kegiatan sehingga diharapkan akan
menghasilkan output staf yang terampil dalam merakit, mengoperasikan serta merawat sistem
penyiraman tanaman otomatis dan berwawasan dalam penerapan teknologi elektronika dan
mekanika dalam budidaya tanaman pangan, hortikultura juga kacang-kacangan yang ramah
lingkungan.
Kegiatan ini rencananya akan dilaksanakan di lokasi mitra yang telah bersedia untuk
bekerjasama dalam kegiatan ini. Bentuk partisipasi aktif dari mitra sangat diharapkan
sehingga dalam kegiatan penyuluhan dan sosialisasi dapat dihadiri oleh semua komponen staf
di LLTLKK Undana.
5
II. TARGET DAN LUARAN
Adapun target yang diharapkan dari kegiatan PKM ini adalah :
1) Menyediakan sistem pemanfaatan air bersih yang cukup dan efisien untuk memenuhi
keberlangsungan kegiatan rutinitas pertanian di LLTLKK Undana.
2) Untuk mempermudah pekerjaan di LLTLKK Undana.
3) Menerapkan suatu teknologi sistem penyiraman otomatis yang sederhana, murah,
tidak membutuhkan bahan bakar, serta tidak memerlukan operator khusus untuk
menyalurkan air.
4) Untuk menyebarluaskan iptek melalui pembekalan yang diberikan kepada staf
LLTLKK Undana yang ikut merancang sistem penyiraman tanaman otomatis.
5) Meningkatkan kuantitas, kualitas dan kontinyuitas hasil produksi pertanian yang
dimiliki LLTLKK Undana.
Luaran yang akan dihasilkan dari kegiatan PKM ini adalah :
1. Pelaksanaan sistem tanam dan penyiraman di LLTLKK Undana bisa menggunakan air
bersih untuk memenuhi kegiatan rutinitas pertanian secara efisien dan mudah dalam
pengontrolan serta tidak bergantung pada sistem kelistrikan konvensional yang
digunakan tetap berlangsung serta meninggalkan system menampung air hujan yang
tidak terjaga kebersihannya.
2. Produk atau barang berupa sistem penyiraman otomatis dengan mikrokontroler dan
kelembaban tanah sebagai input dan energi matahari sebagai sumber energi
3. Mitra mengerti atau memahami prinsip sistem penyiraman tanaman otomatis dan
mengetahui cara membuat serta merakit sistem penyiraman tanaman otomatis.
4. Adanya peluang penyebaran penerapan Ipteks yang dapat dilakukan oleh staf LLTLKK
Undana ke mahasiswa dan masyarakat luas.
6
III. METODE PELAKSANAAN
A. Khalayak Sasaran
Sasaran kegiatan ini adalah diarahkan kepada staf LLTLKK Undana yang belum efisien
dalam pemanfaatan air untuk kebutuhan tanaman pangan/hortikultura/kacang-kacangan.
Mereka memiliki keinginan kuat untuk mendapatkan suatu teknologi sistem penyiraman
tanaman secara otomatis yang pembuatan dan operasionalnya sederhana. Hal ini diharapakan
menjadi sasaran strategis penerapan Ipteks yang dilakukan dengan jalan mengaplikasikan
teknologi tepat guna sistem otomatisasi secara nyata di lapangan dalam proses penyiraman
tanaman.
B. Kerangka Pemecahan Masalah
Permasalahan utama yang dihadapi oleh mitra yaitu kurang efisiennya penggunaan air
bersih untuk memenuhi keperluan a keberlangsungan kegiatan rutinitas pertanian di
LLTLKK Undana. Oleh karena itu maka usulan pemecahan yang lebih operasional adalah
sebagai berikut:
1) Melakukan program kemitraan masyarakat penerapan sistem otomatisasi proses
penyiraman tanaman pada staf pengelola / lapangan di LLTLKK Undana.
2) Melakukan penyuluhan dan ceramah, serta diskusi tentang pembuatan sistem
penyiraman tanaman otomatis untuk budidaya tanaman pangan, tanaman hortikultura,
tanaman kacang-kacangan yang ramah lingkungan agar dapat meningkatkan efisiensi
penggunaan air.
3) Melakukan demonstrasi keefektifan aplikasi sistem penyiraman tanaman otomatis.
4) Melakukan pendampingan kepada mitra dalam menerapkan teknologi otomatisasi dalam
budidaya pertanian yang berbasis mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah sebagai
input.
C. Realisasi Pemecahan Masalah
Melakukan demontrasi didepan mitra, yang di mulai dari pembekalan kepada
masyarakat mengenai analisis lokasi sumber air dan proses on/off, membuat, merakit dan
merawat sistem penyiraman tanaman otomatis, membentuk komponen sistem penyiraman
tanaman otomatis, merakit, membuat modul lengkap sistem penyiraman tanaman otomatis
7
sampai dengan memasang modul kontrol sistem penyiraman tanaman otomatis pada sistem
pengairan di LLTLKK Undana.
Untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi dalam kegiatan ini, maka dipilih
beberapa metode pemecahan sebagai berikut:
1. Metode Ceramah
Metode ini dipilih untuk menyampaikan teori dan konsep-konsep pembuatan, perakitan
dan aplikasi teknologi otomatisasi yang mendasar. Hal ini penting untuk dikuasai oleh
masyarakat dan menyampaikan teori dan praktek mengenai pembuatan sistem penyiraman
tanaman secara otomatis. Teori dan konsep-konsep tersebut meliputi pengetahuan tentang :
alat dan bahan, tahap perakitan, aplikasi dan pemeliharaan sistem otomatisasi dalam proses
penyiraman berbasis mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah sebagai input.
2. Metode Demontrasi
Metode demontrasi digunakan untuk mendemontrasikan bagaimana membuat, merakit
dan merawat sistem otomatisasi, membentuk komponen sistem otomatisasi, menyambung,
memasang sistem otomatisasi berbasis mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah sebagai
input pada sistem pengairan tanaman di LLTLKK Undana.
3. Metode Pendampingan
Setelah mitra mengikuti dua tahap di atas dan merasa yakin apa yang diperoleh, maka
tahap selanjutnya dilakukan proses pendampingan terhadap mitra dalam kegiatan selanjutnya
yaitu merawat sistem penyiraman tanaman otomatis dalam budidaya tanaman pangan,
hortikultura dan kacang-kacangan yang ramah lingkungan berbasis energi matahari sebagai
sumber energi.
D. Keterkaitan dengan Instansi Lain
Demi kelancaran dan kesuksesan pelaksanaan di lapangan diperlukan keterkaitan antara
kegiatan penerapan ipteks dengan instansi yaitu :
1. Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Nusa Cendana menyiapkan tenaga ahli dalam
hal Ipteks khususnya mendesain dan memasang sebuah sistem otomatisasi pada proses
penyiraman tanaman.
2. LPM Universitas Nusa Cendana mengambil peran sebagai pengelola kegiatan penerapan
Ipteks dan pemantauan.
8
E. Rancangan Evaluasi
Rancangan evaluasi dalam kegiatan program penerapan Ipteks meliputi :
No. Uraian Evaluasi Waktu Indikator Tolak Ukur
Keberhasilan
1 Pembekalan kepada staf
pengelola di LLTLKK Undana
tentang analisis mekanika
sistem pengairan air yang bisa
dipakai, membuat, merakit dan
merawat sistem otomatisasi
Sebelum
survei lanjutan
dan sebelum
membuat
modul sistem
otomatis
penyiraman
tanaman
Tanya
jawab
Mampu
menjelaskan
2 Membentuk komponen modul
kontrol sistem otomatis
berbasis mikrokontroler
Saat proses
pengerjaan
pembuatan
Pengamatan
dan
pemantauan
langsung
Mampu, telaten dan
terampil
menggunakan alat
dan hasil sesuai
yang diinginkan
3 Menyambung modul dan
sensor serta sumber energi
solar cell
Saat proses
asembling
Pengamatan
dan
pemantauan
langsung
Mampu, telatendan
terampil
menggunakan alat
dan hasil sesuai
yang diinginkan
4 Merakit sistem otomatisasi
penyiraman tanaman
Saat proses
perakitan
Pengamatan
dan
pemantauan
langsung
Dapat merangkai
semua komponen
pada posisi dan
fungsi masing-
masing
5 Membuat kotak modul sistem
kontrol otomatis
Saat proses
pembuatan
kotak
Pengamatan
dan
pemantauan
langsung
Terbentuk sebuah
kotak yang simetris
dan sesuai ukuran
sebagai modul
sistem kontrol
otomatis
6 Memasang kontrol, sensor,
dan sumber energi solar cell
Saat proses
pemasangan
Pengamatan
dan
pemantauan
langsung
Sistem otomatisasi
terpasang dengan
benar dapat
dijalankan
9
IV. KELAYAKAN PERGURUAN TINGGI
A. Pengalaman Universitas Nusa Cendana dalam Pelaksanaan PPM
Universitas Nusa Cendana merupakan salah satu perguruan tinggi yang berada di
Kawasan Timur Indonesia, khususnya di Provinsi Nusa Tenggara Timur. Dan mempunyai
tugas-tugas pokok sama dengan perguruan tinggi di seluruh Indonesia. yang tercantum dalam
Tri Dharma Perguruan Tinggi. Salah satu diantaranya adalah menyelenggarakan, membina
dan mengembangkan pengabdian kepada masyarakat dalam rangka meningkatkan mutu
kehidupan manusia pada umumnya, dan masyarakat NTT khususnya.
Berkaitan dengan tugas tersebut, maka beberapa tahun terakhir ini Undana sedang aktif
dan giat melaksanakan kegiatan pengabdian masyarakat baik yang didanai oleh Dikti,
maupun dana rutin (DIPA) Undana. Berdasarkan hasil evaluasi yang telah dilakukan oleh
DP2M – DIKTI selama kurun waktu 4 tahun terakhir ini (2012-2016), secara nasional LPM
Undana menempati rangking 9 pengusul yang terbanyak dan rangking 4 yang menyerap dana
yang terbesar di seluruh perguruan tinggi baik negeri maupun swasta di Indonesia. Program-
program yang dilaksanakan tersebut, berupa program vucer, penerapan IPTEKS, KWU,
MKU, KKU, UJI, VMT dan SIBERMAS. LPM Undana telah berpengalaman dalam
menyelenggarakan kegiatan pengabdian dalam masyarakat dan saat ini menjadi perguruan
tinggi yang berwawasan global di wilayah Nusa Tenggara Timur. Hal ini dapat dilihat pada
table berikut ini :
No. Nama Kegiatan Jumlah Proposal yang lolos
2015 2016
1 IbM Mono 26 34
2 IbM Undana - 22
3 KKN-PPM 1 5
4 Hi Link 1 -
5 IbIKK 1 2
6 Iptekda & Pengembangan Wil.SDA - -
7 PKBM - -
8 IbW 3 4
9 IbW-CSR 1 -
10 IbPE - 2 Sumber : LPM Undana, 2016
10
B. Kualifikasi Tim Pelaksana
Nama Pendidikan Terakhir Pangkat/Golongan Waktu
(Jam/Minggu)
Dr. Jefri S. Bale,
S.T., M.Eng.
Doktor, Universitas Indonesia
Jakarta
Penata / IIIc 20
Muhamad Jafri,
ST., M.Eng
Master of Engineering,
Universitas Gadjah Mada
Yogyakarta
Penata Tk.1 / IIId 15
Ben V. Tarigan Magister Manajemen, Unika
Kupang
Penata / IIIc 15
Defmit Riwu, ST.,
MT
Master Teknik,Universitas
Brawijaya
Penata Muda / IIIa 15
Ketua Lembaga Pengabdian kepada Masyarakat Undana Supervisor
Pimpinan Fakultas Sains dan Teknik Supervisor
LLTLKK I Undana Mitra
LLTLKK II Undana Mitra
C. Relevansi Keahlian Tim, Sinergis dan Pengalaman Tim Pelaksana
Kegiatan penyuluhan dan pelatihan dilakukan oleh tim pelaksana yang telah sesuai
dengan disiplin ilmu yang dimiliki yaitu teknik mesin (rekayasa material) dan agroteknologi
(perlindungan tanaman).
Dr. Jefri S. Bale, S.T., M.Eng (Ketua)
Pengalaman Pengabdian Masyarakat
• Penerapan Pompa Hidram (2016)
• Industri pengolahan makanan (2017)
Muhamad Jafri, ST, M.Eng (Anggota)
Pengalaman Pengabdian Masyarakat
• Penerapan Pompa Hidram (2009)
• Penerapan Biogas (2017)
Ben V. Tarigan, ST., MM (Anggota)
Pengalaman Pengabdian Masyarakat
• Penerapan Biogas (2016)
Defmit Riwu, ST., MT (Anggota)
Pengalaman Pengabdian Masyarakat
• Penerapan Pompa Hidram (2009)
11
BAB 5. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI
Uraian tahapan kerja kegiatan pengabdian yang telah dilakukan, antara lain ;.
No. Jenis Kegiatan Tanggal Kegiatan
I Sosialisasi Program ;
1 Melakukan koordinasi dan mendiskusikan
pelaksanaan program menyangkut teknis, waktu
pelaksanaan dengan tim Pelaksana.
6 Mei 2017 s/d 10 Mei
2017
2 Mengurus Perijinan pada Undana. 12 Mei 2017
a Perijinan kegiatan kepada Rektor Undana 12 Mei 2017
b Perijinan pada tingkat Lembaga yaitu pada
LPM Undana
16 Mei 2017
c Perijinan pada tingkat UPT yaitu pada
Laboratorium Lapangan Tepadu Lahan
Kering Kepulauan (LLTLKK)
16 Mei 2017
3 Melakukan survei lanjutan ke lokasi kegiatan 18 Mei 2017
4 Mengurus perijinan menggunakan Laboratorium
Teknik Mesin Undana Kepada Kepala
Laboratorium Teknik Mesin Undana yang
diketahui oleh Ketua Jurusan Teknik Mesin Undana
untuk mendesain alat/pompa.
20 Mei 2017
II Pelaksanaan Program
1 Mendiskusikan peroses perancangan alat
penyiraman otomatis
23 Mei 2017
2 Pengadaan Bahan ATK 24 Mei 2017 s/d 27 Mei
2017
3 Pengadaan bahan-bahan pembuatan Mekanik
penggerak katub
28 Mei 2017 s/d 31 Mei
2017
4 Pengadaan bahan-bahan Sistem Kontrol 1 Juni 2017 s/d 4 Juni 2017
5 Pengadaaan bahan-bahan Solar cell 6 Juni 2017 s/d 17 Juni
2017
6 Membuat Mekanik penggerak katub 17 Juni 2017 s/d 1 Juli 2017
12
7 Membuat sistem kontrol otomatis 3 Juli 2017 s/d 1 Agustus
2017
7 Membuat sistem solar cell 4 Agustus 2017 s/d 30
Agustus 2017
9 Mencoba merakit Mekanik penggerak katub dan
sistem kontrol otomatis
1 September 2017 s/d 13
Oktober 2017
10 Merakit sistem kontrol, mekanik penggerak
dansistem solar cell
20 Oktober 2017 s/d 6
November 2017
14 Penyerahan Sistem Kontrol penyiraman tanaman
otomatis kepada Kelompok Masyarakat (UPT
LLTLKK)
13 November 2017
15 Pemaparan ttg pompa hidram terkait teknologi
pompa hidram dan proses pemasangannya kepada
kelompok masyarakat
17 November 2017
16 Instalasi Sistem penyiraman tanaman otomatis 18 - 22 November 2017
17 Monitoring Tim pelaksana 30 November 2017
A. Uraian Pelaksanaan Ipteks bagi Masyarakat Penggunaan sistem penyiraman
tanaman otomatis Sebagai berikut:
1. Berdasarkan hasil survei/analisis lokasi maka sistem kontrol penyiraman tanaman
otomatis seperti terlihat pada Gambar 2 dibawah ini.
Gambar 2. Aplikasi Sistem kontrol penyiraman tanaman otomatis
Solar cell
system
Sistem
Kontrol
2. Desain sistem kontrol berbasis arduino dengan input sensor kelembaban tanah
Gambar 3 Sistem kontrol berbasis mikro kontroller arduino
3. Desain sistem penggerak katup
Gambar 4. Sistem
Sistem
Penggerak
13
sistem kontrol berbasis arduino dengan input sensor kelembaban tanah
Gambar 3 Sistem kontrol berbasis mikro kontroller arduino
sistem penggerak katup
Gambar 4. Sistem penggerak katup
Katup
Katup
MotorSistem
Penggerak
sistem kontrol berbasis arduino dengan input sensor kelembaban tanah
Gambar 3 Sistem kontrol berbasis mikro kontroller arduino
Katup
Motor
14
4. Pengerjaan dilapangan
a. Membuat wadah sistem kontrol dengan tujuan untuk melindungi sistem kontrol dari
kondisi lingkungan
Gambar 5. Wadah sistem kontrol
b. Membuat landasan sistem penggerak dengan ukuran 100 cm x 100 cm x 50 cm.
Gambar 6. Landasan Sistem Kontrol
c. Merakit/memasang solar cell system sebagai sumber energi untuk sisem penggerak
dan sistem kontrol
Gambar 7. Solar cell system
15
d. Merakit sistem kontrol penyiraman otomatis
- Merakit/memasang sistem kontrol dan sistem penggerak ; dimulai dari
memasang landasan sistem kontrol dan sistem penggerak. Pengerjaan
selanjutnya merakit katup dan sistem penggerak dengan pipa air yang sudah
dinstalasi ; memasang sensor kelembaban yang mewakili kondisi tanah basah
dan tanah kering.
- Memasang solar cell system. Pekerjaan ini dimulai dari memasang besi sebagai
penopang untukpanel surya kotak pengontrol ; melakukan pemasangan panel
surya dengan kemiringan 30o ; membuat landasan kotak pengontrol ; memasang
kotak pengontrol ; melakukan penyambungan dengan power supply pada sistem
kontrol otomatis.
Semua pengerjaan ini pegawai LLTLKK terlibat langsung dalam melakukan setiap
tahapan pemasangan, serta cukup perhatian setiap penjelasan yang diberikan oleh tim.
Berdasarkan pengakuan dari tim LLTLKK yang ikut saat pemasangan, ternyata prinsip kerja,
proses pembuatan, dan pemasangan mudah dan dapat dikerjakan.
5. Perawatan dan pemeliharaan.
Kegiatan ini dilakukan mulai dari sejak sistem digunakan sampai pada awal bulan
Desember 2017. Setiap proses pemasangan, tim pelaksana memberikan penjelasan secara
langsung tentang prinsip kerja, proses pembuatan, prosedur pemasangan, serta cara-cara
mengatasi hambatan. Dalam kurun waktu perawatan dan pemeliharaan tidak terjadi
kerusakan pada sistem, namun tim pelaksanan telah menjelaskan proses perawatan dan
pemeliharaan terhadap kerja sistem penyiraman tanaman otomatis. Berdasarkan pantauan tim
selama kegiatan dilapangan, keikutsertaan peserta cukup banyak baik laki-laki maupun
perempuan dan mereka sudah mengerti tentang perawatan dan pemeliharaan komponen
sistem penyiraman tanaman otomatis.
B. Faktor Pendorong Dan Faktor Penghambat.
Mulai dari proses analisis situasi di lapangan sampai pada saat perawatan dan
pemeliharaan, tim pelaksana menemukan berbagai hal yang merupakan sebagai faktor
pendorong dan penghambat.
Faktor pendorongnya adalah sebagai berikut :
(a). Adanya sumber air yang debitnya cukup untuk memenuhi kebutuhan air bagi
penyiraman tanaman anggur
16
(b). Pencurahan sebagaian besar pikiran, tenaga dan waktu dari tim LLTLKK dalam setiap
melakukan dan mengikuti tahapan kegiatan dilapangan untuk mewujudkan keinginan
memiliki sistem otomatis penyiraman tanaman.
(c). Adanya kemauan dan motivasi yang tinggi untuk segera menggunakan sistem
penyiraman otomatis.
Kendala dan hambatan yang dialami dalam kegiatan ini adalah:
(a). Beberapa material yang dibutuhkan sulit diperoleh sehingga materila yang dibeli
memiiki harga yang cukup mahal.
(b). Sulitnya memperoleh material dalam satu toko. Sehingga ada perbedaan harga pembelian
dan pemborosan biaya pengangkutan.
(c). Kurangnya ketersedian peralatan dalam membentuk komponen mekanik penggerak,
wadah, landasan, dan instalasi solar cell system. Solusi yang dilakukan oleh tim
pelaksana adalah menyewa peralatan di luar Laboratorium Teknik Mesin. Sehingga
dalam tahapan ini tidak bisa melibatkan tim LLTLKK.
(d). Waktu pelaksanan yang masih dalam kurung musim yang tidak stabil.
17
BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA
Sejauh ini kegiatan pengabdian sudah selesai dan hingga laporan ini dibuat, hasil dari
kegiatan pengabdian di lapangan untuk mengaplikasikan sistem kontrol otomatis penyiraman
tanaman yang sudah dirancang. Berikut ini uraian rencana program kerja selanjutnya yang
akan dilaksanakan antara lain ;
1. Persiapan Monitoring dan evaluasi oleh Tim reviewer dari LPM
2. Pendampingan dan perawatan secara berkala (3 bulan sekali selama dua tahun berturut-
turut)
18
BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. LLTLKK membutuhkan sistem penyiraman yang efektif dan efisien untuk tanaman pada
lahan seluas 2 hektar
2. Berdasarkan analisis situasi, tanaman dapat disiram dengan mengaplikasikan sistem
kontrol otomatis untuk mengatur buka tutup katup pada sistem pipa untuk penyiraman
3. Konstruksi sistem penyiraman otomatis yang dibuat adalah berbasis arduino, sistem
penggerak menggunakan poros, input berasal dari sensor kelembaban tanah dan sumber
energi berasal dari solar cell system.
4. Sistem penyiraman otomatis digunakan untuk menyirami tanaman anggur pada lahan di
LLTLKK undana
B. Saran-Saran
Upaya meningkatkan/mengembangkan iptek khususnya penerapan teknologi tepat guna
sistem kontrol dapat dilakukan dengan memperhatikan beberapa hal berikut ini:
1. Pelaksanaan program ipteks tentang penerapan sistem kontrol, bagi masyarakat sebagai tujuan
kegiatan harus dilibatkan setiap tahapan.
2. Diharapkan masih ada kegiatan serupa bagi lahan pertanian / kebun yang membutuhkan proses
penyiraman yang efektif dan efisien
19
DAFTAR PUSTAKA
M.A. Kurniawan , U. Sunarya dan D.A. Nurmantris, 2015. Alat Penyiram Otomatis
Berbasis Mikrokontroler Dengan Android Sebagai Media Monitoring, e-Proceeding
of Applied Science, ISSN 2442-5826 Vol. 1 No. 2 Hal 1543-1551
W.A Prayitno, A. Muttaqin dan D. Syauqy, 2017. Sistem Monitoring Suhu, Kelembaban, dan
Pengendali Penyiraman Tanaman Hidroponik menggunakan Blynk Android, Jurnal
Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, e-ISSN : 2548-964X Vol. 1
No. 4 Hal 292-297.
V.R Juniardy, D. Triyanto dan Y. Brianorman, 2014. Prototype Alat Penyemprot Air
Otomatis Pada Kebun Pembibitan Sawit Berbasis Sensor Kelembaban Dan
Mikrokontroler Avr Atmega8, Jurnal Coding Sistem Komputer Universitas
Tanjungpura, ISSN : 2338-493x, Vol. 02 No. 3, hal 1 – 10.
N.H. Cahyana, Hafsah, A. Noorindra, 2009. Sistem Humidifier Dan Temperaturizer
Digunakan Dalam Penyiraman Otomatis Tanaman ,Seminar Nasional Informatika
2009 (semnasIF 2009) ISSN: 1979-2328 UPN ”Veteran” Yogyakarta.
M.A. Zermani, E. Feki, dan A. Mami. 2014. Temperature Acquisition and Control System
based on the Arduino. International Journal of Emerging Science and Engineering,
2(12), 1-6.
S.H. Gani, D.T. Musa, dan A. Nismayati. 2015. Rancang Bangun Sistem Penyiram Tanaman
Secara Otomatis Menggunakan Soil Moisture Sensor Sen0057 Berbasis
Mikrokontroleler Atmega328p. Gravitasi, 13(1), 18-21.
20
LAMPIRAN
Dokumentasi Kegiatan
I. Proses pembuatan sistem kontrol otomatis penyiraman tanaman
SISTEM PENGGERAK
SISTEM KONTROL
21
SISTEM DAYA BERBASIS SOLAR CELL
INSTALASI SISTEM KONTROL
22
Anggaran / Biaya Kegiatan
Table Rincian Anggaran Biaya Program PKM
1. Honorarium
Kuantitas Honor/Jam
(Rp)
Jumlah
(Rp)
Honor Waktu
(jam/
minggu)
Minggu
Nara Sumber 5 20 35000 3.500.000
Tenaga Ahli 15 20 30000 9.000.000
Tenaga Administrasi 5 20 20000 2.000.000
SUB TOTAL 1 (Rp) 14.500.000
2. Pembelian bahan habis pakai
Material Kuantitas Harga Satuan
(Rp)
Jumlah
(Rp) Jmlh Satuan
Mikrokontroler Arduino Uno R3 2 Paket 1.500.000 3.000.000
Motor DC 12 volt 1 Buah 700.000 700.000
Sensor kelembaban YL 69 20 Buah 100.000 2.000.000
Diode 4002N 5 Buah 50.000 250.000
Transistor NPN BD139 10 Buah 100.000 1.000.000
Relay SPDT HRS4H DC 5 volt 5 Buah 200.000 1.000.000
Switch 5 Buah 20.000 100.000
Lampu LED 8 Paket 150.000 1.200.000
Resistor 560 ohm 4 Buah 25.000 100.000
Resistor 12 ohm 2 Buah 30.000 60.000
Kabel penghubung 2 Rol 350.000 700.000
Adapter 12 v 1A 5 Buah 100.000 500.000
Cat 5 Botol 30.000 150.000
Papan PCB 4 Buah 150.000 600.000
Akrilik 2 Lembar 350.000 700.000
Stop kontak 2 lubang 2 Buah 25.000 50.000
Steker listrik 2 Buah 20.000 40.000
Timah 1 Paket 200.000 200.000
Solder 1 Buah 400.000 400.000
Solenoid Valve 4 Buah 300.000 1.200.000
Panel Surya 1 Buah 3.000.000 3.000.000
Buck Boost Converter 2 Buah 250.000 500.000
Baterai Charger 1 Buah 5.000.000 5.000.000
Kontroler Aki 1 Buah 450.000 450.000
Power supply 1 Buah 600.000 600.000
Sensor Tegangan 2 Buah 100.000 200.000
Inverter 1 Buah 2.700.000 2.700.000
Kotak kontrol panel surya 1 Buah 500.000 500.000
Semen 2 Sak 50.000 100.000
Pipa Paralon 10 Staf 60.000 600.000
Map Plastik 20 buah 20.000 400.000
23
Block Note 10 buah 15.000 150.000
Cutter 5 buah 40.000 200.000
Mistar Penggaris 2 buah 25.000 50.000
Isolasi 5 buah 50.000 250.000
Spidol 2 lusin 50.000 100.000
Balpoint 2 lusin 25.000 50.000
Tip Ex 4 buah 25.000 100.000
Klip 2 lusin 25.000 50.000
Tempat CD 2 buah 25.000 50.000
SUB TOTAL 2 (Rp) 29.000.000
3. Perjalanan
Material Kuantitas Harga Satuan
(Rp)
Jumlah
(Rp) Jmlh Satuan
Perjalanan
Ketua dan anggota selama
kegiatan
4 Jam/Minggu 20 Minggu 175.000 /
Minggu
3.500.000
SUB TOTAL 3 (Rp) 3.500.000
4. Sewa
Material Kuantitas Harga Satuan
(Rp)
Jumlah
(Rp) Jmlh Satuan
Gerinda 1 buah 1.000.000 1.000.000
Gergaji 1 buah 250.000 250.000
Bor Listrik 2 buah 375.000 750.000
SUB TOTAL 4 (Rp) 2.000.000
5. Non Operasional Lainnya
Material Kuantitas Harga Satuan
(Rp)
Jumlah
(Rp) Jmlh Satuan
Internet 1 paket 500.000 500.000
Penjilidan laporan 20 buah 25.000 500.000
SUB TOTAL 5 (Rp) 1.000.000
TOTAL ANGGARAN YANG DIPERLUKAN
SUB TOTAL (1+2+3+4+5) (Rp)
50.000.000