Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu Air Limbah Menggunakan Teknologi Wireless Sensor Network Chapter III V
18
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai analisis dan perancangan sistem. Pada tahap
analisis akan dilakukan analisis terhadap data yang digunakan untuk memantau
kondisi air limbah kelapa sawit yang akan dibuang ke perairan. Pada tahap
perancangan akan dibahas mengenai perancangan use case, diagram, database dan
tampilan antarmuka pada sistem.
3.1. Arsitektur Umum
Pada bagian arsitektur umum akan dijelaskan tentang penggunaan sensor, perangkat
keras serta alur proses dari sistem yang dibangun. Adapun arsitektur umum dari
sistem yang akan dibangun dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Hardware
Sensor
pH
Baterai
Suhu
Read Data
Sampel Air
Konduktivitas
Waspmote Main Board
Smart Water Board
Oksigen Terlarut
Modul 3G
Internet
Server
Sistem Aplikasi Pendeteksi
Send and Request
data
Send data graphic, pH, conductivity,
temperature, dissolved oxygen and
notification
Real-time monitoring
& notification Client
(Tampilan Grafik)
Send limit sensor value and
request data
Send Data
Web Server
- PHP
Database Server
- Mysql
Gambar 3.1. Arsitektur Umum
Universitas Sumatera Utara
19
Berikut adalah penjelasan prinsip kerja sistem yang ada pada Gambar 3.1.
1.
Hardware
Sampel air limbah dari perkebunan kelapa sawit tentunya memiliki berbagai jenis zat
yang terkandung didalamnya. Dalam hal ini sampel air limbah tersebut akan
digunakan untuk diketahui tingkat baku mutunya dengan berbagai sensor yaitu sensor
derajat keasaman atau pH, sensor konduktivitas, sensor suhu dan sensor oksigen
terlarut dalam air limbah tersebut. Sensor yang digunakan terlebih dahulu
dihubungkan ke Smart Water Board yang dimana board tersebut terhubung dengan
Waspmote Main Board.
Sebelum sensor-sensor tersebut digunakan penulis perlu melakukan kalibrasi
terhadap sensor pH, sensor konduktivitas dan sensor oksigen terlarut untuk
mendapatkan hasil yang lebih baik. Setelah sensor dikalibrasi maka sensor
dimasukkan kedalam sebuah wadah yang sudah diisi dengan sampel air limbah.
Dalam hal ini sensor-sensor yang dimasukkan kedalam wadah haruslah tidak
bersentuhan dengan alas wadah yang digunakan dengan tujuan untuk mengurangi
kesalahan pengukuran pada sensor.
Smart Water Board digunakan sebagai wadah untuk menampung sensor-
sensor yang digunakan pada penelitian ini. Smart Water Board dihubungkan dengan
Waspmote Main Board dimana berfungsi untuk mengambil data yang telah diperoleh
oleh sensor kemudian data tersebut akan dikirim ke server dengan mengunakan
sebuah modul 3G yang dihubungkan ke Waspmote Main Board. Data yang dikirim ke
server tidak hanya data sensor seperti ph, konduktivitas, suhu dan oksigen terlarut saja,
dalam hal ini kapasitas baterai yang digunakan juga dikirim ke server . Sebagai daya
listrik Waspmote Main Board menggunakan sebuah baterai dengan tegangan 3,7 volt
dan kapasitas 6600 mAh.
Waspmote Main Board akan mengirimkan data ke server dengan pengiriman
data sekitar 7 detik dan tambahan jeda waktu dari koneksi modul 3G sekitar 15 detik.
Durasi waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman data menggunakan modul 3G
bergantung pada kualitas jaringan suatu provider kartu yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
20
2.
Web server
Web server yang akan dibangun merupakan web server yang akan dibangun sendiri.
Web server ini berfungsi sebagai media untuk pelayanan dan pengolahan data antara
Waspmote main board, database dan client. Web server akan menerima data sensor ph,
konduktivitas, suhu, oksigen terlarut dan kapasitas baterai yang dikirim oleh
Waspmote Main Board dengan menggunakan modul 3G. Data yang telah diterima
selanjutnya akan disimpan dan diolah ke dalam database dan kemudian akan
ditampilkan kembali dalam bentuk grafik dan widget.
Data dalam bentuk grafik dan widget akan ditampilkan dalam batas waktu
tertentu dan setiap data yang masuk ke database akan selalu langsung tampil tanpa
perlu melakukan proses refresh page. Pengelolaan data yang dilakukan oleh sistem
akan selalu ditampilkan disaat pengguna mengakses web maupun ketika pengguna
tidak sedang mengakses web.
Untuk sistem pendeteksian baku mutu air limbah maka pengguna dapat
menentukan standar nilai baku mutu dari suatu air limbah yang akan diuji. Ketika
pengguna mengatur batas nilai sensor misalnya dalam hal ini batas minimal pH dan
batas maksimal pH maka nilai tersebut akan menjadi pedoman untuk sistem
memberikan notifikasi kepada pengguna. Jika pengguna memberikan batas minimal
pH sebesar 5,5, maka ketika data pH yang diterima oleh server lebih rendah dari 5,5
sistem akan menampilkan popup alert beserta notifikasi dan jika pengguna
memberikan batas maksimal pH sebesar 8,5, maka ketika data pH yang diterima oleh
server lebih besar dari 8,5 sistem akan menampilkan popup alert beserta notifikasi.
Popup alert dan notifikasi akan ditampilkan pengguna saat sedang mengakses web
sedangkan ketika pengguna tidak sedang mengakses web maka sistem akan
menampilkan jumlah notifikasi saja.
3.
Sistem aplikasi pendeteksi
Sistem aplikasi pendeteksi yang dibangun merupakan sistem aplikasi berbasis web.
Pada bagian ini pengguna dapat memberikan batas nilai yang akan menjadi tolak ukur
baku mutu dan bagian ini juga merupakan output dari proses pengolahan data.
Universitas Sumatera Utara
21
4.
Client
Pada bagian ini client akan mengakses sebuah halaman web yang terdapat pada web
server untuk mengetahui data dari air limbah yang telah terdeteksi oleh sensor-sensor
dan juga melakukan pemantauan. Pengguna sistem ini merupakan pengguna khusus
yang mendapatkan izin untuk mengakses halaman web ini. Halaman ini akan memuat
data sensor ph, konduktivitas dan oksigen terlarut dari sampel air limbah dalam
bentuk grafik serta data sensor suhu dan kapasitas baterai dalam bentuk widget .
Tampilan dari grafik akan selalu ter-update ketika sistem menerima data baru dari
Wa spmote Ma in Boa r d tanpa perlu melakukan r efr esh pa ge. Pengguna dapat
memantau pembaharuan data sensor yang dimuat dalam bentuk grafik secara
keseluruhan pada halaman utama atau pada masing halaman pemantauan sensor.
Selain itu, pada halaman web ini pengguna dapat melihat notifikasi ketika nilai sensor
yang ditentukan telah melebihi batas maksimal atau kurang dari batas minimal serta
pengguna juga dapat melihat history data sensor ph, konduktivitas, suhu, oksigen
terlarut dan kapasitas baterai dengan memasukkan batas tanggal awal dan akhir.
3.2. Data yang Digunakan
Data yang digunakan pada penelitian ini diperoleh dari data yang dihasilkan oleh
sensor dimana sebelum sensor digunakan maka perlu dilakukan kalibrasi agar nilai
yang dihasilkan lebih akurat. Adapun sensor yang perlu dikalibrasi yaitu sensor pH,
sensor konduktivitas dan sensor oksigen terlarut. Adapun gambar umum dari proses
kalibrasi sensor dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Kalibrasi
Hardware
Sensor
Suhu
u
Usb
Oksigen Terlarut
Konduktivitas
Baterai
Smart Water Board
pH
Kabel USB
Waspmote Main Board
Larutan
Kalibrasi
User
Gambar 3.2. Proses Umum Kalibrasi Sensor
Universitas Sumatera Utara
22
3.2.1. Kalibrasi sensor
Gambar 3.2. merupakan proses umum kalibrasi sensor dimana sensor yang akan
dikalibrasi yaitu sensor pH, sensor konduktivitas dan sensor oksigen terlarut. Setiap
sensor akan menggunakan larutan yang sesuai dalam proses kalibrasi seperti kalibrasi
yang dilakukan terhadap sensor pH menggunakan tiga buah jenis larutan diantaranya
larutan pH bernilai 4 yang bersifat asam, larutan pH bernilai 7 yang bersifat netral dan
larutan pH bernilai 10 yang bersifat basa, untuk kalibrasi sensor pH dibutuhkan sensor
suhu dimana nilai pH dapat berubah seiring berubahnya suhu suatu larutan. Untuk
kalibrasi sensor konduktivitas dalam hal ini menggunakan larutan kalibrasi dengan
nilai µS 12880 dan µS 80000 sedangkan untuk kalibrasi sensor oksigen terlarut
menggunakan larutan 0 mg/l dan kalibrasi terhadap udara.
3.2.1.1. Kalibrasi sensor pH
Dalam proses kalibrasi sensor pH dibutuhkan tiga buah larutan kalibrasi yaitu pH 4,
pH 7 dan pH 10. Sensor pH dan sensor suhu akan dipasang ke socket yang berada
pada Smart Water Board yang dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Pemasangan Sensor pH dan Suhu
Sensor pH dipasang tepat pada socket yang ditandai dengan kotak berwarna
merah pada Gambar 3.3. Untuk melakukan kalibrasi pada sensor pH juga diperlukan
sebuah sensor suhu dimana nilai pH suatu larutan dapat dipengaruhi oleh suhu larutan.
Sensor suhu dipasangkan tepat pada socket yang ditandai dengan kotak berwarna biru.
Pada tahap ini peneliti mengunggah sebuah kode program pembacaan sensor pH ke
Waspmote Main Board yang akan digunakan untuk proses kalibrasi.
Tahap pertama adalah kalibrasi dengan larutan pH 7 dimana setelah sensor pH
dan suhu dimasukkan kedalam larutan kalibrasi pH 7
maka program akan
menampilkan nilai tegangan, suhu dan perkiraan pH. Tahap kedua yaitu pada saat
nilai pH yang dihasilkan sudah stabil maka peneliti mencatat nilai tegangan dan suhu
yang dihasilkan kemudian menuju tahap ketiga dimana peneliti mengeluarkan sensor-
Universitas Sumatera Utara
23
sensor dari larutan pH 7 dan membilasnya dengan air suling serta mengeringkannya
lalu sensor kembali dimasukkan ke dalam larutan ph 4 dan mengulang kembali proses
pada tahap kedua dan berlaku hal yang sama pada saat kalibrasi dengan larutan pH 10.
Pada tahap keempat, data-data yang telah didapat dituliskan kembali pada kode
program dan mengunggah ulang kode program. Hal lain yang perlu diperhatikan pada
saat kalibrasi adalah nilai sensor suhu, suhu larutan pH 4, pH 7 dan pH 10 harus sama.
3.2.1.2. Kalibrasi sensor konduktivitas
Dalam proses kalibrasi sensor konduktivitas dibutuhkan 2 buah larutan kalibrasi yang
dalam hal ini digunakan larutan dengan nilai µS 12880 dan µS 80000. Sensor
konduktivitas akan dipasang ke socket yang berada pada Smart Water Board yang
dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4. Pemasangan Sensor Konduktivitas
Sensor konduktivitas dipasang tepat pada socket yang ditandai dengan kotak
berwarna merah pada Gambar 3.4. Pada tahap ini peneliti mengunggah sebuah kode
program pembacaan sensor konduktivitas ke Waspmote Main Board yang akan
digunakan untuk proses kalibrasi.
Tahap pertama adalah kalibrasi sensor konduktivitas dengan larutan pertama
dengan nilai µS 12880 dimana ketika program akan menampilkan nilai konduktivitas
dan resistansi dari konduktivitas. Tahap kedua yaitu ketika nilai konduktivitas yang
dihasilkan sudah stabil maka peneliti
mencatat nilai resistansi konduktivitas
kemudian menuju tahap ketiga dimana peneliti mengeluarkan sensor dari larutan
pertama dan membilas serta mengeringkan sensor kemudian sensor dimasukkan
kembali kedalam larutan kedua dengan nilai µS 80000 dan mengulang kembali proses
pada tahap kedua. Pada tahap keempat, data-data yang telah didapat dituliskan
kembali pada kode program dan mengunggah ulang kode program.
Universitas Sumatera Utara
24
3.2.1.3. Kalibrasi sensor oksigen terlarut
Dalam proses kalibrasi sensor oksigen terlarut dibutuhkan kalibrasi terhadap udara
dan kalibrasi dengan menggunakan larutan 0 mg/l untuk hasil yang lebih akurat.
Sensor oksigen terlarut akan dipasang ke socket yang berada pada Smart Water Board
yang dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5. Pemasangan Sensor Oksigen Terlarut
Sensor oksigen terlarut dipasang tepat pada socket yang ditandai dengan kotak
berwarna merah pada Gambar 3.5. Pada tahap ini peneliti mengunggah sebuah kode
program pembacaan sensor oksigen terlarut ke Waspmote Main Board yang akan
digunakan untuk proses kalibrasi.
Tahap pertama adalah kalibrasi sensor oksigen terlarut diudara bebas dengan
terlebih dahulu membilas sensor menggunakan air suling kemudian mengeringkan
sensor, hal ini bertujuan untuk sensor mencapai titik jenuh kemudian menjalankan
program. Tahap kedua yaitu menunggu hingga sensor menghasilkan nilai yang stabil
kemudian mencatat nilai tegangan pada sensor oksigen terlarut kemudian menuju
tahap ketiga dimana peneliti menuliskan kembali data-data sensor yang sudah
diperoleh ke dalam program kemudian mengunggah kembali kode program. Pada
tahap keempat, kalibrasi dilakukan dengan menggunakan larutan 0 mg/l dan
mengulang kembali tahap kedua kemudia menulis ulang kode program dengan data
baru dan mengunggah kembali kode program tersebut.
3.3. Sistem Pendeteksian dan Notifikasi Tingkat Baku Mutu Air Limbah
3.3.1. Sistem pendeteksian
Setiap data dari sensor pH, konduktivitas, suhu, oksigen terlarut dan kapasitas baterai
yang diperoleh oleh Waspmote Main Board dengan Smart Water Board sebagai papan
untuk menampung sensor-sensor tersebut akan dikirim ke server menggunakan modul
Universitas Sumatera Utara
25
3G yang terpasang pada Waspmote Main Board. Data-data ini kemudian akan diolah
dan ditampilkan kepada pengguna dalam bentuk grafik dan widget dimana grafik akan
menampilkan data secara real-time tanpa perlu melakukan refresh page ketika
terdapat data baru yang masuk ke database.
3.3.2. Notifikasi tingkat baku mutu air limbah
Data yang dikirim dari Waspmote Main Board menggunakan modul 3G ke server
akan diolah oleh web server , ketika terdapat data dari sensor yang melebihi atau
kurang dari batas baku mutu yang sebelumnya telah ditentukan oleh pengguna maka
sistem akan menyimpan data tersebut ke dalam database sebagai data notifikasi dan
pada saat pengguna mengakses web maka sistem akan menampilkan popup alert yang
memberitahukan pengguna bahwa terdapat nilai sensor yang melebihi atau kurang dari
batas yang telah ditentukan serta menampilkan jumlah notifikasi. Dan jika pengguna
tidak sedang mengakses web maka sistem akan menampilkan jumlah notifikasi.
Adapun flowchart dari sistem notifikasi terhadap sensor pH yang akan dibangun dapat
dilihat pada Gambar 3.6. sedangkan flowcha r t dari sistem notifikasi sensor
konduktivitas dan suhu dapat dilihat pada Gambar 3.7. dan flowchart dari sistem
notifikasi sensor oksigen terlarut dan baterai dapat dilihat pada Gambar 3.8.
Universitas Sumatera Utara
26
Mulai
nilai_sensor
nilai_sensor disimpan
ke dalam database
nilai_sensor ditampilkan
dalam bentuk grafik
Tidak
batas_nilai
nilai_sensor >
batas_nilai
Tidak
nilai_sensor <
batas_nilai
Ya
Ya
perlihatkan
notifikasi
Selesai
Gambar 3.6. Sistem Notifikasi Sensor pH
Universitas Sumatera Utara
27
Mulai
nilai_sensor
nilai_sensor disimpan
ke dalam database
Tidak
nilai_sensor ditampilkan
dalam bentuk grafik
batas_nilai
nilai_sensor >
batas_nilai
Ya
perlihatkan
notifikasi
Selesai
Gambar 3.7. Sistem Notifikasi Sensor Konduktivitas dan Suhu
Universitas Sumatera Utara
28
Mulai
nilai_sensor
nilai_sensor disimpan
ke dalam database
Tidak
nilai_sensor ditampilkan
dalam bentuk grafik
batas_nilai
nilai_sensor <
batas_nilai
Ya
perlihatkan
notifikasi
Selesai
Gambar 3.8. Sistem Notifikasi Sensor Oksigen Terlarut dan Kapasitas Baterai
Sistem yang akan dibangun pada penelitian ini dimulai pada saat perangkat
keras yang menampung sensor dihidupkan kemudian memperoleh data dari sensor pH,
suhu, konduktivitas, oksigen terlarut dan kapasitas baterai (nilai_sensor), data ini
kemudian akan dikirim ke web server menggunakan modul 3G dan akan ditampilkan
dalam bentuk grafik. Pengguna terlebih dahulu mengisi form pada halaman setting
untuk menentukan batas nilai sensor (batas nilai). Batas nilai sensor yang telah diisi
akan disimpan ke dalam database dan akan digunakan untuk membandingkan data
sensor (nilai_sensor) dengan batas nilai sensor (batas_nilai). Jika data sensor
(nilai_sensor) lebih besar atau lebih kecil dari batas nilai sensor (batas nilai) maka
sistem akan menampilkan notifikasi sedangkan untuk data sensor (nilai_sensor) yang
Universitas Sumatera Utara
29
tidak lebih kecil dan tidak lebih besar dari batas nilai sensor (batas_nilai), maka sistem
tidak akan menampilkan notifikasi dan pengguna dapat terus memantau nilai sensor
dari air limbah secara r ea l-time dan tanpa perlu melakukan r efr esh pa ge.
Notifikasi akan terus ditampilkan jika ada data sensor (nilai_sensor) yang tidak
sesuai dengan batas nilai sensor (batas_nilai) dan akan terus terlihat sampai pengguna
membuka halaman notifikasi. Halaman ini berisi tentang keterangan, tanggal, waktu
dan data sensor yang masuk.
3.4. Perancangan Perangkat Keras
3.4.1. Perancangan modul 3G, baterai dan waspmote main board
Modul 3G terlebih dahulu dipasangkan sebuah kartu SIM kemudian dipasangkan
dengan sebuah antena yang akan dipasangkan ke socket WLAN kemudian
dihubungkan ke socket yang terdapat pada Waspmote Main Board, kemudian sebuah
baterai 3,7 volt dengan kapasitas 6600 mAh dihubungkan ke Waspmote Main Board
melalui socket baterai yang ada pada board ini. Hasil dari perancangan modul 3G dan
baterai ini dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9. Perancangan Waspmote Main Board, Baterai dan Modul 3G
3.4.2. Perancangan sensor pH, sensor konduktivitas, sensor suhu, sensor oksigen
terlarut, smart water board dan waspmote main board
Pada perancangan ini setiap kabel pada sensor pH, sensor konduktivitas, sensor suhu
dan sensor oksigen terlarut dihubungkan ke Smart Water Board sesuai dengan socket
yang telah ditentukan. Setelah semua sensor terhubung, kemudian Smart Water Board
dipasangkan dengan Waspmote Main Board. Hasil dari perancangan sensor ini dapat
dilihat pada Gambar 3.10.
Universitas Sumatera Utara
30
Gambar 3.10. Perancangan Waspmote Smart Water Sensor
3.5. Perancangan Sistem
3.5.1. Use case diagram
Kebutuhan sistem dan fungsionalitas yang diharapkan dari suatu sistem dari sudut
pandang pengguna sistem dapat digambarkan dengan menggunakan model Use case
diagram. Pembuatan use case bertujuan untuk memudahkan pengguna atau pembaca
untuk lebih mudah mengerti alur kerja suatu sistem sehingga suatu sistem dapat
digunakan sebaik mungkin. Adapun aktor yang berperan dalam sistem yang dibangun
berjumlah satu orang yaitu user application yang akan menggunakan sistem untuk
memantau tingkat baku mutu air limbah. Rancangan use case diagram sistem ini
dapat dilihat pada Gambar 3.11.
Universitas Sumatera Utara
31
Login
Logout
Input
Limit
Home
Setting
Limit
Notification
Delete
Sensor Data
Conductivity
Dissolved
lud
Oxygen
Sensor
e>
>
Report
User
pH Sensor
Lihat Data
Temperature
Sensor
Print
Gambar 3.11. Use Case Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu
Adapun penjelasan mengenai kegiatan-kegiatan yang ada didalam diagram use
case diatas dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Deskripsi Use Case Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu
No
1
Deskripsi
Use Case
Login
Merupakan proses yang harus dilalui user untuk
masuk ke dalam sistem
2
Logout
Merupakan proses untuk keluar dari sistem dan
hanya dapat dilakukan apabila user telah melakukan
login.
Universitas Sumatera Utara
32
Tabel 3.1. Deskripsi Use Case Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu
No
3
Deskripsi
Use Case
Home
Menampilkan data sensor pH, konduktivitas dan
oksigen terlarut dalam bentuk grafik serta suhu air
dan kapasitas baterai dalam bentuk widget.
4
Setting Limit
Merupakan halaman untuk mengisi form batas nilai
sensor.
5
Input Limit
Merupakan proses untuk menentukan batas nilai
sensor yang akan digunakan sebagai perbandingan
terhadap data sensor yang masuk.
6
Notification
Menampilkan detail informasi tentang air limbah
yang dipantau yaitu berupa keterangan nilai sensor
yang melebihi atau kurang dari batas, waktu, tanggal
dan semua data sensor yang terkait pada saat itu.
7
Delete
Merupakan proses untuk menghapus data notifikasi
pada halaman notification.
8
Sensor Data
Merupakan top menu yang menampung beberapa sub
menu.
9
Conductivity
Menampilkan data sensor konduktivitas dalam
Sensor
bentuk grafik.
Dissolved Oxygen
Menampilkan data sensor oksigen terlarut dalam
Sensor
bentuk grafik.
11
pH Sensor
Menampilkan data sensor pH dalam bentuk grafik.
12
Temperature
Menampilkan data sensor suhu dan kapasitas baterai
Sensor
dalam bentuk widget.
Report
Menampilkan
10
13
form
tanggal
dan
waktu
untuk
menentukan data sensor ph, konduktivitas, suhu,
oksigen terlarut dan kapasitas baterai dalam bentuk
tabel sesuai dengan data pada form yang diisi.
14
Submit
Merupakan proses untuk menampilkan data sensor
sesuai dengan tanggal dan waktu yang telah
ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
33
Tabel 3.1. Deskripsi Use Case Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu
No
Use Case
15
Print
Deskripsi
Merupakan proses untuk mencetak data sensor pada
menu report sebagai laporan.
3.5.2. Perancangan database
Perancangan database pada sistem ini bertujuan untuk menyimpan informasi yang
berkaitan dengan pengguna, data-data sensor, notifikasi dan data batas nilai sensor
dimana informasi tersebut berhubungan dengan sistem pendeteksi tingkat baku mutu
air limbah yang dibungun. Penjelasan tentang tabel-tabel yang dirancang pada
database adalah sebagai berikut:
1. Tabel user , berfungsi untuk menyimpan data yang berhubungan dengan proses
login pada sistem oleh pengguna.
2. Tabel sensor , berfungsi untuk menyimpan data sensor pH, konduktivitas, suhu,
oksigen terlarut, kapasitas baterai serta waktu dan tanggal yang dikirim oleh
Waspmote Main Board.
3. Tabel notification, berfungsi untuk menyimpan data sensor yang melebihi atau
kurang dari batas nilai sensor yang ditentukan.
4. Tabel config, berfungsi untuk menyimpan batas nilai sensor sebagai baku mutu
kualitas air yang diisi oleh pengguna sistem.
3.5.3. Rancangan tampilan antarmuka pengguna
Tampilan antarmuka pengguna merupakan sebuah desain tampilan yang akan
dibangun pada sistem ini.
Rancangan halaman login
Pada halaman login, pengguna harus mengisi form berupa data username dan
password yang terdaftar lalu menekan tombol “login” untuk dapat masuk ke dalam
sistem. Rancangan halaman login dapat dilihat pada Gambar 3.12.
Universitas Sumatera Utara
34
LOGIN FORM ADMIN
LOG IN
Username
Password
Login
Gambar 3.12. Rancangan Halaman Login
Rancangan halaman utama
Setelah pengguna teridentifikasi dan berhasil melakukan login ke sistem, maka
pengguna akan diarahkan langsung ke halaman utama (home). Beberapa menu yang
terdapat pada halaman utama yaitu menu home, menu setting limit, menu notification,
menu conductivity sensor , menu dissolved oxygen sensor , menu pH sensor , menu
temperature sensor , menu report dan menu log out yang dapat diakses oleh pengguna
untuk menggunakan sistem. Rancangan halaman utama dapat dilihat pada Gambar
3.13.
Universitas Sumatera Utara
35
a
b
e
c
d
e
f
g
h
k
i
j
Gambar 3.13. Rancangan Halaman Utama
Keterangan:
a. Merupakan icon “Notification” yang menandakan banyaknya notifikasi yang
belum dilihat oleh pengguna.
b. Merupakan tombol menu yang memungkinkan pengguna untuk mengakses
menu setting limit dan logout dari sistem.
c. Merupakan menu ”Log Out” yang memungkinkan pengguna untuk keluar dari
sistem dan jika pengguna ingin kembali masuk kedalam sistem maka harus
melakukan login terlebih dahulu.
d. Merupakan menu “Home” yang memungkinkan pengguna untuk mengakses
halaman utama yang menampilkan data sensor pH, konduktivitas dan oksigen
terlarut dalam bentuk grafik serta sensor suhu dan kapasitas baterai dalam
bentuk widget.
e. Merupakan menu “Setting Limit” yang memungkinkan pengguna untuk
mengisi form batas nilai sensor.
f. Merupakan menu “Notification” yang memungkinkan pengguna untuk melihat
rincian data sensor yang tidak sesuai dengan batas nilai sensor.
g. Merupakan menu “Conductivity Sensor ”
yang memungkinkan pengguna
untuk melihat tampilan data konduktivitas dalam bentuk grafik.
Universitas Sumatera Utara
36
h. Merupakan menu “Dissolved Oxygen Sensor ” yang memungkinkan pengguna
untuk melihat tampilan data oksigen terlarut dalam bentuk grafik.
i. Merupakan menu “pH Sensor ” yang memungkinkan pengguna untuk melihat
tampilan data pH dalam bentuk grafik.
j. Merupakan menu “Temperature Sensor ”
yang memungkinkan pengguna
untuk melihat tampilan data suhu dan kapasitas baterai dalam bentuk widget.
k. Merupakan menu “ Report ” yang memungkinkan pengguna untuk melihat
kembali data-data sensor sesuai dengan tanggal dan waktu yang ditentukan
kemudian hasil akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan dapat dicetak.
Rancangan halaman notification
Halaman notification dapat diakses oleh pengguna dengan memilih menu notification,
memilih icon notification serta mengklik kata “GO !” pada saat popup notifikasi tampil
dihalaman web. Pada halaman ini pengguna dapat melihat rincian dari notifikasi
berupa informasi, tanggal dan waktu, kapasitas baterai, data konduktifitas, oksigen
terlarut, pH dan suhu air yang ditampilkan dalam bentul tabel. Rancangan halaman
notification dapat dilihat pada Gambar 3.14.
a
Gambar 3.14. Rancangan Halaman Notification
Universitas Sumatera Utara
37
Keterangan:
a. Merupakan tabel yang memuat rincian tentang notifikasi air limbah berupa
informasi keterangan (information), date – time, battery level, conductivity,
dissolved oxygen, pH, temperature dan action delete bila pengguna ingin
menghapus data notifikasi
Rancangan halaman setting limit
Halaman setting limit berisi form mengenai nilai batas sensor yang kemudian akan
digunakan untuk mendeteksi tingkat baku mutu air limbah. Pada halaman ini
memungkinkan pengguna untuk mengatur nilai batas maksimal dan nilai batas
minimal dari sensor sesuai dengan baku mutu. Data yang diberikan akan menjadi
perbandingan terhadap data sensor pada air limbah. Halaman ini dapat diakses dengan
memilih menu “Setting” dan memilih sub menu “setting limit”. Rancangan halaman
setting limit dapat dilihat pada Gambar 3.15.
a
d
b
c
Gambar 3.15. Rancangan Halaman Setting Limit
Keterangan:
a. Merupakan form yang digunakan untuk mengisi batas nilai sensor sesuai
dengan baku mutu yang kemudian akan digunakan untuk membandingkan data
sensor yang masuk dengan batas nilai sensor yang sudah ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
38
b. Merupakan tombol “cancel” yang berfungsi untuk membatalkan atau
menghapus semua data yang diisi oleh pengguna ke dalam form.
c. Merupakan tombol “submit” yang berfungsi untuk mengirimkan batas nilai
sensor ke dalam database.
d. Merupakan tombol “back” yang berfungsi untuk mengarahkan pengguna
menuju halaman utama.
Rancangan halaman conductivity sensor, ph sensor dan dissolved oxygen sensor
Untuk halaman conductivity sensor, ph sensor dan dissolved oxygen sensor peneliti
menggunakan rancangan halaman yang sama. Pada rancangan halaman Conductivity
Sensor memungkinkan pengguna hanya untuk mamantau data conductivity yang
ditampilkan dalam bentuk grafik. Hal yang sama berlaku untuk halaman pH Sensor
dimana memungkinkan pengguna hanya untuk memantau data pH dan pada halaman
Dissolved Oxygen Sensor dimana memungkinkan pengguna hanya untuk memantau
data Dissolved Oxygen. Rancangan halaman Conductivity Sensor, pH Sensor dan
Dissolved Oxygen Sensor dapat dilihat pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16. Rancangan Halaman Conductivity Sensor, pH Sensor dan Dissolved
Oxygen Sensor
Rancangan halaman temperature sensor
Halaman Temperature Sensor ini memungkinkan pengguna untuk mengetahui nilai
sensor suhu dan kapasitas baterai yang terhubung ke Waspmote Main Board dalam
bentuk widget. Rancangan halaman Temperature Sensor dapat dilihat pada Gambar
3.17.
Universitas Sumatera Utara
39
Gambar 3.17. Rancangan Halaman Temperature Sensor
Rancangan halaman report
Halaman ini memungkinkan pengguna untuk melihat kembali data sensor yang
ditempatkan pada air limbah. Data yang dapat dilihat yaitu data sensor pH,
konduktivitas, oksigen terlarut, suhu, kapasitas baterai serta waktu pada saat sistem
menyimpan data tersebut ke database kemudian data akan ditampilkan dalam bentuk
tabel dengan batasan waktu yang telah diberikan oleh pengguna. Rancangan halaman
Report dapat dilihat pada Gambar 3.18.
a
c
b
Gambar 3.18. Rancangan Halaman Report
Keterangan:
a. Merupakan sebuah form yang berfungsi untuk mencari data sensor yang
terdapat pada database sesuai dengan batasan tanggal dan waktu yang
diberikan oleh pengguna.
b. Merupakan tabel data sensor yang menampung data sesuai dengan tanggal dan
waktu yang telah diisi pada form. Data yang ditampilkan adalah tanggal dan
waktu suatu sensor tersimpan ke database, data sensor pH, konduktifitas,
oksigen terlarut, suhu dan kapasitas baterai.
Universitas Sumatera Utara
40
c. Merupakan tombol “print” yang memungkinkan pengguna untuk mencetak
data yang ditampilkan pada tabel.
Universitas Sumatera Utara
41
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas hasil yang didapatkan dari implementasi dan pengujian sistem
dalam melakukan pendeteksian tingkat baku mutu air limbah menggunakan aplikasi
berbasis web sesuai dengan analisis dan perancangan yang telah dibahas pada Bab 3.
4.1. Implementasi Sistem
Pada tahap implementasi sistem, pendeteksian diimplementasikan menggunakan
bahasa pemrograman PHP
sedangkan untuk mengetahui data sensor pH,
konduktivitas, oksigen terlarut, suhu dan kapasitas baterai dan mengirimkan data
tersebut menggunakan bahasa pemrograman C.
4.1.1. Spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan
Adapun spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan untuk
membangun sistem ini adalah sebagai berikut:
1. Processor Intel Core i3-2350M CPU @ 2.30GHz.
2. Sistem Operasi Windows 7 Ultimate 64-bit.
3. Memory 6.00 GB RAM DDR3.
4. Kapasitas Harddisk 500GB.
5. XAMPP versi 1.7.3.
6. Waspmote IDE 0.4.
7. PHP 5.3.1
4.1.2. Implementasi perancangan antarmuka
Adapun implementasi dari perancangan antarmuka yang telah dibangun pada sistem
ini adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
42
4.1.2.1. Halaman login
Halaman login ini merupakan halaman pertama yang muncul ketika pengguna
mencoba mengakses sistem pendeteksi tingkat baku mutu air limbah. Untuk dapat
mengakses sistem ini, maka pengguna harus mengisi form login yang telah disediakan
berupa username dan password yang sudah terdaftar atau tersimpan pada database.
Halaman login dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Halaman Login
4.1.2.2. Halaman utama
Halaman utama atau home merupakan halaman yang akan ditampilkan pertama kali
ketika pengguna sistem berhasil masuk kedalam sistem ini. Pada halaman utama
terdapat beberapa menu yang memungkinkan untuk diakses oleh pengguna
diantaranya menu home atau halaman utama, menu setting limit, menu notification,
menu conductivity sensor , menu dissolved oxygen sensor , menu pH sensor , menu
temperature sensor , menu report dan logout. Halaman utama dapat dilihat pada
Gambar 4.2.
Universitas Sumatera Utara
43
Gambar 4.2. Halaman Utama
4.1.2.3. Halaman setting limit
Halaman setting limit merupakan halaman yang digunakan untuk menentukan nilai
batas sensor sebagai nilai baku mutu air limbah yang akan dibandikan dengan nilai
sensor yang masuk. Pada halaman ini memungkinkan pengguna untuk mengisikan
Universitas Sumatera Utara
44
nilai batas maksimal sensor ataupun nilai batas minimal sensor. Halaman setting limit
dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3. Halaman Setting Limit
4.1.2.4. Halaman notification
Halaman notification dapat diakses oleh pengguna dengan memilih menu notification,
memilih icon notification serta mengklik kata “GO !” pada saat popup notifikasi tampil
dihalaman web. Pada halaman ini pengguna dapat melihat rincian dari notifikasi
berupa informasi, tanggal dan waktu, kapasitas baterai, data konduktifitas, oksigen
terlarut, pH dan suhu air yang ditampilkan dalam bentul tabel. Halaman notification
menandakan bahwa baku mutu air limbah yang terdeteksi telah tersimpan ke database.
Halaman notification dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 4.4. Halaman Notification
4.1.2.5. Halaman conductivity sensor
Halaman conductivity sensor merupakan halaman yang hanya menampilkan data
sensor konduktivitas yang ditampilkan dalam bentuk grafik. Halaman conductivity
sensor dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5. Halaman Conductivity Sensor
Universitas Sumatera Utara
46
4.1.2.6. Halaman dissolved oxygen sensor
Halaman dissolved oxygen sensor merupakan halaman yang hanya menampilkan data
sensor oksigen terlarut yang ditampilkan dalam bentuk grafik. Halaman dissolved
oxygen sensor dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6. Halaman Dissolved Oxygen Sensor
4.1.2.7. Halaman pH sensor
Halaman pH sensor merupakan halaman yang hanya menampilkan data sensor pH
yang ditampilkan dalam bentuk grafik. Halaman pH sensor dapat dilihat pada Gambar
4.7.
Gambar 4.7. Halaman pH Sensor
Universitas Sumatera Utara
47
4.1.2.8. Halaman temperature sensor
Halaman temperature sensor merupakan halaman yang menampilkan data sensor suhu
dan kapasitas baterai yang digunakan oleh Waspmote Main Board yang ditampilkan
dalam bentuk widget. Halaman temperature sensor dapat dilihat pada Gambar 4.8.
Gambar 4.8. Halaman Temperature Sensor
4.1.2.9. Halaman report
Halaman report digunakan untuk menampilkan data air limbah yang diperoleh sensor
dan dikirim ke web server . Data yang ditampilkan merupakan data pada tanggal dan
waktu tertentu yang dimasukkan oleh pengguna. Halaman report dapat dilihat pada
gambar 4.9.
Gambar 4.9. Halaman Report
Universitas Sumatera Utara
48
Terdapat sebuah form pada halaman report yang berfungsi untuk menyaring
data yang akan ditampilkan kepada pengguna. Pengguna harus mengisikan batas
tanggal dan waktu data yang akan ditampilkan terlebih dahulu kemudian menekan
tombol submit. Tombol submit berfungsi untuk menampilkan data pada halaman
report sesuai dengan tanggal dan waktu yang telah ditentukan oleh pengguna. Data
yang akan ditampilkan yaitu tanggal dan waktu, kapasitas baterai, pH, konduktivitas,
oksigen terlarut dan suhu air. Tampilan data sensor berdasarkan batasan tanggal da
waktu dapat dilihat pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10. Tampilan Data pH, Konduktivitas, Oksigen Terlarut dan Suhu
Air Limbah
Hasil dari penyaringan data berdasarkan tanggal dan waktu dapat dicetak
sebagai laporan dengan menekan tombol print yang berada disudut kanan bawah tabel.
Tampilan laporan yang akan dicetak dapat dilihat pada Gambar 4.11.
Universitas Sumatera Utara
49
Gambar 4.11. Tampilan Cetak Laporan
4.1.2.10. Tampilan popup notifikasi deteksi baku mutu air limbah
Sistem akan selalu mendeteksi tingkat baku mutu air limbah dan jika data dari air
limbah yang dideteksi sistem tidak sesuai dengan ketentuan yang telah diisi oleh
pengguna pada menu setting limit , maka sistem akan menampilkan sebuah popup
message. Pada popup message terdapat kata GO! yang berfungsi untuk mengarahkan
pengguna masuk ke menu notification . Untuk menutup popup message ini, maka
pengguna dapat menekan tombol OK atau tanda X pada popup message. Tampilan
popup notifikasi deteksi baku mutu air limbah dapat dilihat pada Gambar 4.12.
Gambar 4.12. Tampilan Popup Notifikasi Deteksi Baku Mutu Air Limbah
Universitas Sumatera Utara
50
Ketika pengguna menekan kata GO!, maka sistem akan mengarahkan
pengguna ke menu notification untuk melihat informasi lebih detail tentang nilai baku
mutu air limbah yang tidak sesuai dengan nilai yang sudah ditentukan. Halaman
notification dapat dilihat pada gambar 4.13.
Gambar 4.13. Tampilan Halaman Notification
4.2. Pengujian Kinerja Sistem
Pada tahap ini pengujian kinerja sistem akan dilakukan untuk mengetahui
kinerja sistem dalam melakukan pendeteksian apakah sudah berjalan dengan baik.
Untuk pengujian sistem pengiriman data dari Waspmote Main Board ke server dengan
menggunakan modul 3G memiliki perbedaan waktu antara data awal dengan data
berikutnya berkisar antara 20-30 detik. Pada program perangkat keras, pengiriman
data diprogram dengan jeda waktu 7 detik namun waktu tersebut bukan merupakan
waktu total dikarenakan dalam proses pengiriman data dengan modul 3G diperlukan
waktu untuk proses koneksi ke jaringan dan jeda waktu juga dipengaruhi oleh jenis
provider yang digunakan. Adapun selisih waktu dari data awal dengan berikutnya
dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Selisih Waktu Masuk Setiap Data
No.
Date - Time
1.
2.
3.
4.
5.
2017-03-24 19:55:20
2017-03-24 19:55:43
2017-03-24 19:56:06
2017-03-24 19:56:29
2017-03-24 19:56:52
Universitas Sumatera Utara
51
Tabel 4.1. Selisih Waktu Masuk Setiap Data
No.
Date - Time
6.
7.
8.
9.
10.
2017-03-24 19:57:15
2017-03-24 19:57:38
2017-03-24 19:58:01
2017-03-24 19:58:24
2017-03-24 19:58:47
Pada pengujian pendeteksian baku mutu air limbah, maka digunakan sensor
pH, sensor konduktivitas dan sensor oksigen terlarut yang sudah melalui proses
kalibrasi sesuai dengan tata cara kalibrasi dan penggunaan larutan kalibrasi untuk
masing-masing sensor. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan beberapa
sampel air limbah dimana sampel merupakan hasil penggabungan dari air sungai
dengan air limbah pada penampungan sebelum dibuang ke perairan. Air sungai yang
diambil terdiri dari tiga bagian yaitu air hulu, air pertengahan dan air pantau. Adapun
pengujian air limbah menggunakan sensor dapat dilihat pada Gambar 4.14.
(a) Air Hulu
(b) Air Pertengahan
(c) Air Pantau
Gambar 4.14. Pengujian Air Limbah
Pada pengujian sistem dilakukan pendeteksian dan perbandingan nilai pH,
konduktivitas, oksigen terlarut dan suhu air serta penilaian warna air yang diuji.
Pengujian ini dilakukan terhadap tiga sampel air limbah yaitu air hulu, air pertengahan
dan air pantau. Wadah yang digunankan pada saat pengujian berupa wadah gelas
plastik dimana setiap wadah berisi sampel air limbah ±300ml.
Perbandingan pertama dilakukan untuk membandingkan nilai pH pada sampel
air hulu, air pertengahan dan air pantau. Sebelum melakukan pengujian pada sampel
air hulu, sensor yang akan digunakan yaitu sensor pH terlebih dahulu dibilas dengan
air suling dan dikeringkan dengan kain serap yang bertujuan untuk menetralkan nilai
Universitas Sumatera Utara
52
sensor, kemudian sensor pH dimasukkan ke dalam wadah gelas plastik yang berisi
sampel air hulu ±300ml. Proses pengujian dilakukan dalam waktu 12 jam dan data
diambil setiap ±30 menit sekali. Setelah selesai melakukan pengujian pada sampel air
hulu, sensor pH dikeluarkan dari wadah dan dibilas menggunakan air suling,
kemudian sensor dimasukkan ke dalam wadah yang berisi sampel air pertengahan.
Proses yang sama dilakukan saat melakukan pengujian terhadap sampel air pantau.
Hasil pengujian pertama terhadap perbandingan nilai pH dapat dilihat pada Gambar
4.15.
menit ke-
Gambar 4.15. Perbandingan Nilai pH
Pada Gambar 4.15. dapat dilihat bahwa nilai pH untuk sampel air hulu
memiliki nilai pH awal 7,4 dan nilai pH akhir 7,7 dimana menunjukkan bahwa pH air
bersifat basa, untuk sampel air pertengahan memiliki nilai pH awal 7,9 dan nilai pH
akhir 7,8 dimana menunjukkan bahwa pH air bersifat basa, sedangkan untuk air
pantau memiliki nilai pH awal 6,6 dan nilai pH akhir 7,3 dimana menunjukkan bahwa
pada awalnya pH air bersifat asam dan dalam waktu pemantauan selama 12 jam pH
air bersifat basa. Perubahan nilai pH air dapat dipengaruhi oleh perubahan nilai suhu
air. Nilai pH pada sampel air hulu air pertengahan dan air pantau memiliki nilai yang
normal (Peraturan Direktur Jenderal RLPS tentang monitoring dan evaluasi daerah
aliran sungai, 2009). Perbandingan nilai pH dapat dilihat pada Lampiran 1.
Universitas Sumatera Utara
53
Perbandingan kedua dilakukan untuk membandingkan nilai suhu air pada
sampel air hulu, air pertengahan dan air pantau. Untuk mengetahui suhu air, maka
sensor suhu dimasukkan ke dalam wadah gelas plastik yang berisi sampel air hulu
±300ml. Proses pengujian dilakukan dalam waktu 12 jam dan data diambil setiap ±30
menit sekali. Setelah selesai melakukan pengujian pada sampel air hulu, sensor suhu
dikeluarkan dari wadah, kemudian sensor dimasukkan kedalam wadah yang berisi
sampel air pertengahan. Proses yang sama dilakukan saat melakukan pengujian
terhadap sampel air pantau. Hasil pengujian kedua terhadap perbandingan nilai suhu
air dapat dilihat pada Gambar 4.16.
Suhu Air
31,6
31,4
31,2
31
oC
30,8
30,6
Air Hulu
30,4
Air Pertengahan
30,2
Air Pantau
30
29,8
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
29,6
menit ke-
Gambar 4.16. Perbandingan Nilai Suhu Air
Pada Gambar 4.16. dapat dilihat bahwa nilai sensor suhu untuk sampel air hulu
memiliki nilai suhu awal 30,8 oC dan nilai suhu akhir 31,3 oC, untuk nilai sensor suhu
pada sampel air pertengahan memiliki nilai suhu awal 30,8 oC dan nilai suhu akhir
31,2 oC, sedangkan untuk nilai sensor suhu pada sampel air pantau memiliki nilai suhu
awal 31,3 oC dan nilai suhu akhir 30,3 oC. Perubahan nilai suhu air dipengaruhi oleh
perubahan suhu ruangan. Perbandingan nilai suhu air dapat dilihat pada Lampiran 2.
Perbandingan ketiga dilakukan untuk membandingkan nilai konduktivitas pada
sampel air hulu, air pertengahan dan air pantau. Sebelum melakukan pengujian pada
sampel air hulu, sensor yang akan digunakan yaitu sensor konduktivitas terlebih
dahulu dibilas dengan air suling dan dikeringkan dengan kain serap yang bertujuan
Universitas Sumatera Utara
54
untuk menetralkan nilai sensor, kemudian sensor konduktivitas dimasukkan ke dalam
wadah gelas plastik yang berisi sampel air hulu ±300ml. Proses pengujian dilakukan
dalam waktu 12 jam dan data diambil setiap ±30 menit sekali. Setelah selesai
melakukan pengujian pada sampel air hulu, sensor konduktivitas dikeluarkan dari
wadah dan dibilas menggunakan air suling, kemudian sensor dimasukkan ke dalam
wadah yang berisi sampel air pertengahan. Proses yang sama dilakukan saat
melakukan pengujian terhadap sampel air pantau. Hasil pengujian ketiga terhadap
perbandingan nilai konduktivitas dapat dilihat pada Gambar 4.17.
Konduktivitas
1000
900
800
mmhos/cm
700
600
500
Air Hulu
400
Air Pertengahan
300
Air Pantau
200
100
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
0
menit ke-
Gambar 4.17. Perbandingan Nilai Konduktivitas
Pada Gambar 4.17. dapat dilihat bahwa nilai konduktivitas untuk sampel air
hulu memiliki nilai konduktivitas awal 190,4 mmhos/cm dan nilai konduktivitas akhir
217,6 mmhos/cm dimana menunjukkan bahwa nilai konduktivitas air dalam kategori
baik, untuk sampel air pertengahan memiliki nilai konduktivitas awal 114,1
mmhos/cm dan nilai konduktivitas akhir 131,9 mmhos/cm dimana menunjukkan
bahwa nilai konduktivitas air dalam keadaan baik, sedangkan untuk air pantau
memiliki nilai konduktivitas awal 661,9 mmhos/cm dan nilai konduktivitas akhir
909,6 mmhos/cm dimana menunjukkan bahwa konduktivitas air dalam keadaan
sedang (Peraturan Direktur Jenderal RLPS tentang monitoring dan evaluasi daerah
aliran sungai, 2009). Perubahan nilai konduktivitas dapat dipengaruhi oleh beberapa
Universitas Sumatera Utara
55
faktor diantaranya faktor suhu dan nilai resistansi terukur. Perbandingan nilai
konduktivitas dapat dilihat pada Lampiran 3.
Perbandingan keempat dilakukan untuk membandingkan nilai oksigen terlarut
pada sampel air hulu, air pertengahan dan air pantau. Sebelum melakukan pengujian
pada sampel air hulu, sensor yang akan digunakan yaitu sensor oksigen terlarut
terlebih dahulu dibilas dengan air suling dan dikeringkan dengan kain serap yang
bertujuan untuk menetralkan nilai sensor, kemudian sensor oksigen terlarut
dimasukkan ke dalam wadah gelas plastik yang berisi sampel air hulu ±300ml. Proses
pengujian dilakukan dalam waktu 12 jam dan data diambil setiap ±30 menit sekali.
Setelah selesai melakukan pengujian pada sampel air hulu, sensor oksigen terlarut
dikeluarkan dari wadah dan dibilas menggunakan air suling, kemudian sensor
dimasukkan ke dalam wadah yang berisi sampel air pertengahan. Proses yang sama
dilakukan saat melakukan pengujian terhadap sampel air pantau. Hasil pengujian
ketiga terhadap perbandingan nilai oksigen terlarut dapat dilihat pada Gambar 4.18.
.
Oksigen Terlarut
90
80
70
%
60
50
Air Hulu
40
Air Pertengahan
30
Air Pantau
20
10
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
0
menit ke-
Gambar 4.18. Perbandingan Nilai Oksigen Terlarut
Pada Gambar 4.18. dapat dilihat bahwa nilai oksigen terlarut untuk sampel air
hulu memiliki nilai oksigen terlarut awal 58,5% dan nilai oksigen terlarut akhir 55,2%
dimana menunjukkan bahwa nilai oksigen terlarut dalam kategori buruk, untuk sampel
air pertengahan memiliki nilai oksigen terlarut awal 83,3% dan nilai oksigen terlarut
Universitas Sumatera Utara
56
akhir 62,1% dimana menunjukkan bahwa nilai oksigen terlarut dalam keadaan dapat
diterima, sedangkan untuk air pantau memiliki nilai oksigen terlarut awal 34% dan
nilai oksigen terlarut akhir 36,3% dimana menunjukkan bahwa oksigen terlarut dalam
keadaan buruk (Water Quality With Calculators , 2006). Perubahan nilai oksigen
terlarut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu nilai tekanan atmosfer, nilai
salinitas dan suhu. Perbandingan nilai oksigen terlarut dapat dilihat pada Lampiran 4.
Berdasarkan pengujian terhadap sampel air hulu, air pertengahan dan air
pantau menunjukkan bahwa sensor dan sistem berjalan dengan baik. Ketidak stabilan
nilai sensor konduktivitas dan oksigen terlarut dapat disebabkan oleh berbagai faktor.
Nilai oksigen terlarut dapat dipengarui oleh faktor tekanan udara, suhu, salinitas dan
beberapa faktor lainnya yang pada penelitian ini tidak tersedianya sensor untuk
mengetahui tekanan atmosfer dan salinitas. Sedangkan yang menjadi faktor perubahan
nilai sensor konduktivitas yaitu nilai resistansi suatu air dan suhu yang dimana tidak
memiliki nilai yang stabil. Pengujian dilakukan pada lingkungan terbuka dimana
udara yang berubah-ubah disekitarnya mempengaruhi suhu air sehingga suhu air yang
dideteksi berubah dalam waktu yang cukup lama.
Pada pengujian ini dapat diketahui bahwa kapasitas baterai akan berkurang
sekitar 1% dalam waktu sekitar 30 menit pada saat alat digunakan untuk pendeteksian
dan pengiriman data. Dalam pengujian ini juga diketahui warna untuk setiap sampel
yaitu sampel air hulu memiliki warna kuning kecoklatan, sedangkan warna pada
sampel air pantau dan air pertengahan yaitu kuning pucat.
Universitas Sumatera Utara
57
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini membahas tentang kesimpulan dari penerapan metode yang diajukan untuk
melakukan sistem pendeteksi tingkat baku mutu air limbah serta saran-saran dalam
pengembangan yang dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya.
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan pengujian dan penelitian yang dilakukan pada sistem pendeteksi tingkat
baku mutu air limbah, kesimpulan yang dapat diambil yaitu:
1. Data sensor dapat dikirim ke server melalui modul 3G dengan selisih waktu
antar data yang masuk kedalam server sekitar 20-30 detik. Waktu yang
diperlukan untuk pengiriman data dipengaruhi oleh jaringan penyedia layanan
seluler yang digunakan pada modul 3G.
2. Berdasarkan hasil pengujian terhadap tiga sampel air limbah, sampel air hulu
memiliki nilai ph dan konduktivitas yang baik sedangkan nilai oksigen terlarut
yang buruk, pada sampel air pertengahan memiliki nilai ph, konduktivitas dan
oksigen terlarut yang baik sedangkan pada sampel air pantau memiliki nilai ph
yang baik, nilai konduktivitas yang sedang dan nilai oksigen terlarut yang
buruk.
3. Proses kalibrasi yang dilakukan sesuai dengan tata cara dan berhasil dengan
baik yang ditandai dengan sensor yang dapat mendeteksi nilai baku mutu
sampel air limbah. Hai ini juga menandakan kinerja sensor dan
sitem
pendeteksian berjalan dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
58
5.2. Saran
Saran yang dapat diberikan oleh penulis untuk pengembangan penelitian selanjutnya
adalah sebagai berikut:
1. Pada penelitian selanjutnya diharapkan dapat mengkonversi nilai sensor
oksigen terlarut dalam satuan ppm dengan menggunakan sensor yang dapat
mengetahui nilai salinitas dan tekanan atmosfer yang bertujuan untuk
memberikan nilai yang lebih akurat.
2. Sistem pendeteksi yang dibangun penulis untuk mendeteksi tingkat baku mutu
dan memberikan notifikasi kepada pengguna tentang nilai sensor yang melebih
batas atau kurang dari batas yang dimasukkan pengguna dimana batas
merupakan kategori baku mutu yang baik, untuk penelitian selanjutnya penulis
berharap sistem juga dapat menentukan kategori baku mutu sedang dan buruk.
3. Pada penelitian ini penulis hanya menggunakan parameter ph, konduktivitas,
suhu dan oksigen terlarut dalam menentukan baku mutu air limbah, untuk
selanjutnya diharapkan dapat menambahkan parameter lain seperti TDS dan
kekeruhan air.
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai analisis dan perancangan sistem. Pada tahap
analisis akan dilakukan analisis terhadap data yang digunakan untuk memantau
kondisi air limbah kelapa sawit yang akan dibuang ke perairan. Pada tahap
perancangan akan dibahas mengenai perancangan use case, diagram, database dan
tampilan antarmuka pada sistem.
3.1. Arsitektur Umum
Pada bagian arsitektur umum akan dijelaskan tentang penggunaan sensor, perangkat
keras serta alur proses dari sistem yang dibangun. Adapun arsitektur umum dari
sistem yang akan dibangun dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Hardware
Sensor
pH
Baterai
Suhu
Read Data
Sampel Air
Konduktivitas
Waspmote Main Board
Smart Water Board
Oksigen Terlarut
Modul 3G
Internet
Server
Sistem Aplikasi Pendeteksi
Send and Request
data
Send data graphic, pH, conductivity,
temperature, dissolved oxygen and
notification
Real-time monitoring
& notification Client
(Tampilan Grafik)
Send limit sensor value and
request data
Send Data
Web Server
- PHP
Database Server
- Mysql
Gambar 3.1. Arsitektur Umum
Universitas Sumatera Utara
19
Berikut adalah penjelasan prinsip kerja sistem yang ada pada Gambar 3.1.
1.
Hardware
Sampel air limbah dari perkebunan kelapa sawit tentunya memiliki berbagai jenis zat
yang terkandung didalamnya. Dalam hal ini sampel air limbah tersebut akan
digunakan untuk diketahui tingkat baku mutunya dengan berbagai sensor yaitu sensor
derajat keasaman atau pH, sensor konduktivitas, sensor suhu dan sensor oksigen
terlarut dalam air limbah tersebut. Sensor yang digunakan terlebih dahulu
dihubungkan ke Smart Water Board yang dimana board tersebut terhubung dengan
Waspmote Main Board.
Sebelum sensor-sensor tersebut digunakan penulis perlu melakukan kalibrasi
terhadap sensor pH, sensor konduktivitas dan sensor oksigen terlarut untuk
mendapatkan hasil yang lebih baik. Setelah sensor dikalibrasi maka sensor
dimasukkan kedalam sebuah wadah yang sudah diisi dengan sampel air limbah.
Dalam hal ini sensor-sensor yang dimasukkan kedalam wadah haruslah tidak
bersentuhan dengan alas wadah yang digunakan dengan tujuan untuk mengurangi
kesalahan pengukuran pada sensor.
Smart Water Board digunakan sebagai wadah untuk menampung sensor-
sensor yang digunakan pada penelitian ini. Smart Water Board dihubungkan dengan
Waspmote Main Board dimana berfungsi untuk mengambil data yang telah diperoleh
oleh sensor kemudian data tersebut akan dikirim ke server dengan mengunakan
sebuah modul 3G yang dihubungkan ke Waspmote Main Board. Data yang dikirim ke
server tidak hanya data sensor seperti ph, konduktivitas, suhu dan oksigen terlarut saja,
dalam hal ini kapasitas baterai yang digunakan juga dikirim ke server . Sebagai daya
listrik Waspmote Main Board menggunakan sebuah baterai dengan tegangan 3,7 volt
dan kapasitas 6600 mAh.
Waspmote Main Board akan mengirimkan data ke server dengan pengiriman
data sekitar 7 detik dan tambahan jeda waktu dari koneksi modul 3G sekitar 15 detik.
Durasi waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman data menggunakan modul 3G
bergantung pada kualitas jaringan suatu provider kartu yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
20
2.
Web server
Web server yang akan dibangun merupakan web server yang akan dibangun sendiri.
Web server ini berfungsi sebagai media untuk pelayanan dan pengolahan data antara
Waspmote main board, database dan client. Web server akan menerima data sensor ph,
konduktivitas, suhu, oksigen terlarut dan kapasitas baterai yang dikirim oleh
Waspmote Main Board dengan menggunakan modul 3G. Data yang telah diterima
selanjutnya akan disimpan dan diolah ke dalam database dan kemudian akan
ditampilkan kembali dalam bentuk grafik dan widget.
Data dalam bentuk grafik dan widget akan ditampilkan dalam batas waktu
tertentu dan setiap data yang masuk ke database akan selalu langsung tampil tanpa
perlu melakukan proses refresh page. Pengelolaan data yang dilakukan oleh sistem
akan selalu ditampilkan disaat pengguna mengakses web maupun ketika pengguna
tidak sedang mengakses web.
Untuk sistem pendeteksian baku mutu air limbah maka pengguna dapat
menentukan standar nilai baku mutu dari suatu air limbah yang akan diuji. Ketika
pengguna mengatur batas nilai sensor misalnya dalam hal ini batas minimal pH dan
batas maksimal pH maka nilai tersebut akan menjadi pedoman untuk sistem
memberikan notifikasi kepada pengguna. Jika pengguna memberikan batas minimal
pH sebesar 5,5, maka ketika data pH yang diterima oleh server lebih rendah dari 5,5
sistem akan menampilkan popup alert beserta notifikasi dan jika pengguna
memberikan batas maksimal pH sebesar 8,5, maka ketika data pH yang diterima oleh
server lebih besar dari 8,5 sistem akan menampilkan popup alert beserta notifikasi.
Popup alert dan notifikasi akan ditampilkan pengguna saat sedang mengakses web
sedangkan ketika pengguna tidak sedang mengakses web maka sistem akan
menampilkan jumlah notifikasi saja.
3.
Sistem aplikasi pendeteksi
Sistem aplikasi pendeteksi yang dibangun merupakan sistem aplikasi berbasis web.
Pada bagian ini pengguna dapat memberikan batas nilai yang akan menjadi tolak ukur
baku mutu dan bagian ini juga merupakan output dari proses pengolahan data.
Universitas Sumatera Utara
21
4.
Client
Pada bagian ini client akan mengakses sebuah halaman web yang terdapat pada web
server untuk mengetahui data dari air limbah yang telah terdeteksi oleh sensor-sensor
dan juga melakukan pemantauan. Pengguna sistem ini merupakan pengguna khusus
yang mendapatkan izin untuk mengakses halaman web ini. Halaman ini akan memuat
data sensor ph, konduktivitas dan oksigen terlarut dari sampel air limbah dalam
bentuk grafik serta data sensor suhu dan kapasitas baterai dalam bentuk widget .
Tampilan dari grafik akan selalu ter-update ketika sistem menerima data baru dari
Wa spmote Ma in Boa r d tanpa perlu melakukan r efr esh pa ge. Pengguna dapat
memantau pembaharuan data sensor yang dimuat dalam bentuk grafik secara
keseluruhan pada halaman utama atau pada masing halaman pemantauan sensor.
Selain itu, pada halaman web ini pengguna dapat melihat notifikasi ketika nilai sensor
yang ditentukan telah melebihi batas maksimal atau kurang dari batas minimal serta
pengguna juga dapat melihat history data sensor ph, konduktivitas, suhu, oksigen
terlarut dan kapasitas baterai dengan memasukkan batas tanggal awal dan akhir.
3.2. Data yang Digunakan
Data yang digunakan pada penelitian ini diperoleh dari data yang dihasilkan oleh
sensor dimana sebelum sensor digunakan maka perlu dilakukan kalibrasi agar nilai
yang dihasilkan lebih akurat. Adapun sensor yang perlu dikalibrasi yaitu sensor pH,
sensor konduktivitas dan sensor oksigen terlarut. Adapun gambar umum dari proses
kalibrasi sensor dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Kalibrasi
Hardware
Sensor
Suhu
u
Usb
Oksigen Terlarut
Konduktivitas
Baterai
Smart Water Board
pH
Kabel USB
Waspmote Main Board
Larutan
Kalibrasi
User
Gambar 3.2. Proses Umum Kalibrasi Sensor
Universitas Sumatera Utara
22
3.2.1. Kalibrasi sensor
Gambar 3.2. merupakan proses umum kalibrasi sensor dimana sensor yang akan
dikalibrasi yaitu sensor pH, sensor konduktivitas dan sensor oksigen terlarut. Setiap
sensor akan menggunakan larutan yang sesuai dalam proses kalibrasi seperti kalibrasi
yang dilakukan terhadap sensor pH menggunakan tiga buah jenis larutan diantaranya
larutan pH bernilai 4 yang bersifat asam, larutan pH bernilai 7 yang bersifat netral dan
larutan pH bernilai 10 yang bersifat basa, untuk kalibrasi sensor pH dibutuhkan sensor
suhu dimana nilai pH dapat berubah seiring berubahnya suhu suatu larutan. Untuk
kalibrasi sensor konduktivitas dalam hal ini menggunakan larutan kalibrasi dengan
nilai µS 12880 dan µS 80000 sedangkan untuk kalibrasi sensor oksigen terlarut
menggunakan larutan 0 mg/l dan kalibrasi terhadap udara.
3.2.1.1. Kalibrasi sensor pH
Dalam proses kalibrasi sensor pH dibutuhkan tiga buah larutan kalibrasi yaitu pH 4,
pH 7 dan pH 10. Sensor pH dan sensor suhu akan dipasang ke socket yang berada
pada Smart Water Board yang dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Pemasangan Sensor pH dan Suhu
Sensor pH dipasang tepat pada socket yang ditandai dengan kotak berwarna
merah pada Gambar 3.3. Untuk melakukan kalibrasi pada sensor pH juga diperlukan
sebuah sensor suhu dimana nilai pH suatu larutan dapat dipengaruhi oleh suhu larutan.
Sensor suhu dipasangkan tepat pada socket yang ditandai dengan kotak berwarna biru.
Pada tahap ini peneliti mengunggah sebuah kode program pembacaan sensor pH ke
Waspmote Main Board yang akan digunakan untuk proses kalibrasi.
Tahap pertama adalah kalibrasi dengan larutan pH 7 dimana setelah sensor pH
dan suhu dimasukkan kedalam larutan kalibrasi pH 7
maka program akan
menampilkan nilai tegangan, suhu dan perkiraan pH. Tahap kedua yaitu pada saat
nilai pH yang dihasilkan sudah stabil maka peneliti mencatat nilai tegangan dan suhu
yang dihasilkan kemudian menuju tahap ketiga dimana peneliti mengeluarkan sensor-
Universitas Sumatera Utara
23
sensor dari larutan pH 7 dan membilasnya dengan air suling serta mengeringkannya
lalu sensor kembali dimasukkan ke dalam larutan ph 4 dan mengulang kembali proses
pada tahap kedua dan berlaku hal yang sama pada saat kalibrasi dengan larutan pH 10.
Pada tahap keempat, data-data yang telah didapat dituliskan kembali pada kode
program dan mengunggah ulang kode program. Hal lain yang perlu diperhatikan pada
saat kalibrasi adalah nilai sensor suhu, suhu larutan pH 4, pH 7 dan pH 10 harus sama.
3.2.1.2. Kalibrasi sensor konduktivitas
Dalam proses kalibrasi sensor konduktivitas dibutuhkan 2 buah larutan kalibrasi yang
dalam hal ini digunakan larutan dengan nilai µS 12880 dan µS 80000. Sensor
konduktivitas akan dipasang ke socket yang berada pada Smart Water Board yang
dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4. Pemasangan Sensor Konduktivitas
Sensor konduktivitas dipasang tepat pada socket yang ditandai dengan kotak
berwarna merah pada Gambar 3.4. Pada tahap ini peneliti mengunggah sebuah kode
program pembacaan sensor konduktivitas ke Waspmote Main Board yang akan
digunakan untuk proses kalibrasi.
Tahap pertama adalah kalibrasi sensor konduktivitas dengan larutan pertama
dengan nilai µS 12880 dimana ketika program akan menampilkan nilai konduktivitas
dan resistansi dari konduktivitas. Tahap kedua yaitu ketika nilai konduktivitas yang
dihasilkan sudah stabil maka peneliti
mencatat nilai resistansi konduktivitas
kemudian menuju tahap ketiga dimana peneliti mengeluarkan sensor dari larutan
pertama dan membilas serta mengeringkan sensor kemudian sensor dimasukkan
kembali kedalam larutan kedua dengan nilai µS 80000 dan mengulang kembali proses
pada tahap kedua. Pada tahap keempat, data-data yang telah didapat dituliskan
kembali pada kode program dan mengunggah ulang kode program.
Universitas Sumatera Utara
24
3.2.1.3. Kalibrasi sensor oksigen terlarut
Dalam proses kalibrasi sensor oksigen terlarut dibutuhkan kalibrasi terhadap udara
dan kalibrasi dengan menggunakan larutan 0 mg/l untuk hasil yang lebih akurat.
Sensor oksigen terlarut akan dipasang ke socket yang berada pada Smart Water Board
yang dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5. Pemasangan Sensor Oksigen Terlarut
Sensor oksigen terlarut dipasang tepat pada socket yang ditandai dengan kotak
berwarna merah pada Gambar 3.5. Pada tahap ini peneliti mengunggah sebuah kode
program pembacaan sensor oksigen terlarut ke Waspmote Main Board yang akan
digunakan untuk proses kalibrasi.
Tahap pertama adalah kalibrasi sensor oksigen terlarut diudara bebas dengan
terlebih dahulu membilas sensor menggunakan air suling kemudian mengeringkan
sensor, hal ini bertujuan untuk sensor mencapai titik jenuh kemudian menjalankan
program. Tahap kedua yaitu menunggu hingga sensor menghasilkan nilai yang stabil
kemudian mencatat nilai tegangan pada sensor oksigen terlarut kemudian menuju
tahap ketiga dimana peneliti menuliskan kembali data-data sensor yang sudah
diperoleh ke dalam program kemudian mengunggah kembali kode program. Pada
tahap keempat, kalibrasi dilakukan dengan menggunakan larutan 0 mg/l dan
mengulang kembali tahap kedua kemudia menulis ulang kode program dengan data
baru dan mengunggah kembali kode program tersebut.
3.3. Sistem Pendeteksian dan Notifikasi Tingkat Baku Mutu Air Limbah
3.3.1. Sistem pendeteksian
Setiap data dari sensor pH, konduktivitas, suhu, oksigen terlarut dan kapasitas baterai
yang diperoleh oleh Waspmote Main Board dengan Smart Water Board sebagai papan
untuk menampung sensor-sensor tersebut akan dikirim ke server menggunakan modul
Universitas Sumatera Utara
25
3G yang terpasang pada Waspmote Main Board. Data-data ini kemudian akan diolah
dan ditampilkan kepada pengguna dalam bentuk grafik dan widget dimana grafik akan
menampilkan data secara real-time tanpa perlu melakukan refresh page ketika
terdapat data baru yang masuk ke database.
3.3.2. Notifikasi tingkat baku mutu air limbah
Data yang dikirim dari Waspmote Main Board menggunakan modul 3G ke server
akan diolah oleh web server , ketika terdapat data dari sensor yang melebihi atau
kurang dari batas baku mutu yang sebelumnya telah ditentukan oleh pengguna maka
sistem akan menyimpan data tersebut ke dalam database sebagai data notifikasi dan
pada saat pengguna mengakses web maka sistem akan menampilkan popup alert yang
memberitahukan pengguna bahwa terdapat nilai sensor yang melebihi atau kurang dari
batas yang telah ditentukan serta menampilkan jumlah notifikasi. Dan jika pengguna
tidak sedang mengakses web maka sistem akan menampilkan jumlah notifikasi.
Adapun flowchart dari sistem notifikasi terhadap sensor pH yang akan dibangun dapat
dilihat pada Gambar 3.6. sedangkan flowcha r t dari sistem notifikasi sensor
konduktivitas dan suhu dapat dilihat pada Gambar 3.7. dan flowchart dari sistem
notifikasi sensor oksigen terlarut dan baterai dapat dilihat pada Gambar 3.8.
Universitas Sumatera Utara
26
Mulai
nilai_sensor
nilai_sensor disimpan
ke dalam database
nilai_sensor ditampilkan
dalam bentuk grafik
Tidak
batas_nilai
nilai_sensor >
batas_nilai
Tidak
nilai_sensor <
batas_nilai
Ya
Ya
perlihatkan
notifikasi
Selesai
Gambar 3.6. Sistem Notifikasi Sensor pH
Universitas Sumatera Utara
27
Mulai
nilai_sensor
nilai_sensor disimpan
ke dalam database
Tidak
nilai_sensor ditampilkan
dalam bentuk grafik
batas_nilai
nilai_sensor >
batas_nilai
Ya
perlihatkan
notifikasi
Selesai
Gambar 3.7. Sistem Notifikasi Sensor Konduktivitas dan Suhu
Universitas Sumatera Utara
28
Mulai
nilai_sensor
nilai_sensor disimpan
ke dalam database
Tidak
nilai_sensor ditampilkan
dalam bentuk grafik
batas_nilai
nilai_sensor <
batas_nilai
Ya
perlihatkan
notifikasi
Selesai
Gambar 3.8. Sistem Notifikasi Sensor Oksigen Terlarut dan Kapasitas Baterai
Sistem yang akan dibangun pada penelitian ini dimulai pada saat perangkat
keras yang menampung sensor dihidupkan kemudian memperoleh data dari sensor pH,
suhu, konduktivitas, oksigen terlarut dan kapasitas baterai (nilai_sensor), data ini
kemudian akan dikirim ke web server menggunakan modul 3G dan akan ditampilkan
dalam bentuk grafik. Pengguna terlebih dahulu mengisi form pada halaman setting
untuk menentukan batas nilai sensor (batas nilai). Batas nilai sensor yang telah diisi
akan disimpan ke dalam database dan akan digunakan untuk membandingkan data
sensor (nilai_sensor) dengan batas nilai sensor (batas_nilai). Jika data sensor
(nilai_sensor) lebih besar atau lebih kecil dari batas nilai sensor (batas nilai) maka
sistem akan menampilkan notifikasi sedangkan untuk data sensor (nilai_sensor) yang
Universitas Sumatera Utara
29
tidak lebih kecil dan tidak lebih besar dari batas nilai sensor (batas_nilai), maka sistem
tidak akan menampilkan notifikasi dan pengguna dapat terus memantau nilai sensor
dari air limbah secara r ea l-time dan tanpa perlu melakukan r efr esh pa ge.
Notifikasi akan terus ditampilkan jika ada data sensor (nilai_sensor) yang tidak
sesuai dengan batas nilai sensor (batas_nilai) dan akan terus terlihat sampai pengguna
membuka halaman notifikasi. Halaman ini berisi tentang keterangan, tanggal, waktu
dan data sensor yang masuk.
3.4. Perancangan Perangkat Keras
3.4.1. Perancangan modul 3G, baterai dan waspmote main board
Modul 3G terlebih dahulu dipasangkan sebuah kartu SIM kemudian dipasangkan
dengan sebuah antena yang akan dipasangkan ke socket WLAN kemudian
dihubungkan ke socket yang terdapat pada Waspmote Main Board, kemudian sebuah
baterai 3,7 volt dengan kapasitas 6600 mAh dihubungkan ke Waspmote Main Board
melalui socket baterai yang ada pada board ini. Hasil dari perancangan modul 3G dan
baterai ini dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9. Perancangan Waspmote Main Board, Baterai dan Modul 3G
3.4.2. Perancangan sensor pH, sensor konduktivitas, sensor suhu, sensor oksigen
terlarut, smart water board dan waspmote main board
Pada perancangan ini setiap kabel pada sensor pH, sensor konduktivitas, sensor suhu
dan sensor oksigen terlarut dihubungkan ke Smart Water Board sesuai dengan socket
yang telah ditentukan. Setelah semua sensor terhubung, kemudian Smart Water Board
dipasangkan dengan Waspmote Main Board. Hasil dari perancangan sensor ini dapat
dilihat pada Gambar 3.10.
Universitas Sumatera Utara
30
Gambar 3.10. Perancangan Waspmote Smart Water Sensor
3.5. Perancangan Sistem
3.5.1. Use case diagram
Kebutuhan sistem dan fungsionalitas yang diharapkan dari suatu sistem dari sudut
pandang pengguna sistem dapat digambarkan dengan menggunakan model Use case
diagram. Pembuatan use case bertujuan untuk memudahkan pengguna atau pembaca
untuk lebih mudah mengerti alur kerja suatu sistem sehingga suatu sistem dapat
digunakan sebaik mungkin. Adapun aktor yang berperan dalam sistem yang dibangun
berjumlah satu orang yaitu user application yang akan menggunakan sistem untuk
memantau tingkat baku mutu air limbah. Rancangan use case diagram sistem ini
dapat dilihat pada Gambar 3.11.
Universitas Sumatera Utara
31
Login
Logout
Input
Limit
Home
Setting
Limit
Notification
Delete
Sensor Data
Conductivity
Dissolved
lud
Oxygen
Sensor
e>
>
Report
User
pH Sensor
Lihat Data
Temperature
Sensor
Gambar 3.11. Use Case Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu
Adapun penjelasan mengenai kegiatan-kegiatan yang ada didalam diagram use
case diatas dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Deskripsi Use Case Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu
No
1
Deskripsi
Use Case
Login
Merupakan proses yang harus dilalui user untuk
masuk ke dalam sistem
2
Logout
Merupakan proses untuk keluar dari sistem dan
hanya dapat dilakukan apabila user telah melakukan
login.
Universitas Sumatera Utara
32
Tabel 3.1. Deskripsi Use Case Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu
No
3
Deskripsi
Use Case
Home
Menampilkan data sensor pH, konduktivitas dan
oksigen terlarut dalam bentuk grafik serta suhu air
dan kapasitas baterai dalam bentuk widget.
4
Setting Limit
Merupakan halaman untuk mengisi form batas nilai
sensor.
5
Input Limit
Merupakan proses untuk menentukan batas nilai
sensor yang akan digunakan sebagai perbandingan
terhadap data sensor yang masuk.
6
Notification
Menampilkan detail informasi tentang air limbah
yang dipantau yaitu berupa keterangan nilai sensor
yang melebihi atau kurang dari batas, waktu, tanggal
dan semua data sensor yang terkait pada saat itu.
7
Delete
Merupakan proses untuk menghapus data notifikasi
pada halaman notification.
8
Sensor Data
Merupakan top menu yang menampung beberapa sub
menu.
9
Conductivity
Menampilkan data sensor konduktivitas dalam
Sensor
bentuk grafik.
Dissolved Oxygen
Menampilkan data sensor oksigen terlarut dalam
Sensor
bentuk grafik.
11
pH Sensor
Menampilkan data sensor pH dalam bentuk grafik.
12
Temperature
Menampilkan data sensor suhu dan kapasitas baterai
Sensor
dalam bentuk widget.
Report
Menampilkan
10
13
form
tanggal
dan
waktu
untuk
menentukan data sensor ph, konduktivitas, suhu,
oksigen terlarut dan kapasitas baterai dalam bentuk
tabel sesuai dengan data pada form yang diisi.
14
Submit
Merupakan proses untuk menampilkan data sensor
sesuai dengan tanggal dan waktu yang telah
ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
33
Tabel 3.1. Deskripsi Use Case Sistem Pendeteksi Tingkat Baku Mutu
No
Use Case
15
Deskripsi
Merupakan proses untuk mencetak data sensor pada
menu report sebagai laporan.
3.5.2. Perancangan database
Perancangan database pada sistem ini bertujuan untuk menyimpan informasi yang
berkaitan dengan pengguna, data-data sensor, notifikasi dan data batas nilai sensor
dimana informasi tersebut berhubungan dengan sistem pendeteksi tingkat baku mutu
air limbah yang dibungun. Penjelasan tentang tabel-tabel yang dirancang pada
database adalah sebagai berikut:
1. Tabel user , berfungsi untuk menyimpan data yang berhubungan dengan proses
login pada sistem oleh pengguna.
2. Tabel sensor , berfungsi untuk menyimpan data sensor pH, konduktivitas, suhu,
oksigen terlarut, kapasitas baterai serta waktu dan tanggal yang dikirim oleh
Waspmote Main Board.
3. Tabel notification, berfungsi untuk menyimpan data sensor yang melebihi atau
kurang dari batas nilai sensor yang ditentukan.
4. Tabel config, berfungsi untuk menyimpan batas nilai sensor sebagai baku mutu
kualitas air yang diisi oleh pengguna sistem.
3.5.3. Rancangan tampilan antarmuka pengguna
Tampilan antarmuka pengguna merupakan sebuah desain tampilan yang akan
dibangun pada sistem ini.
Rancangan halaman login
Pada halaman login, pengguna harus mengisi form berupa data username dan
password yang terdaftar lalu menekan tombol “login” untuk dapat masuk ke dalam
sistem. Rancangan halaman login dapat dilihat pada Gambar 3.12.
Universitas Sumatera Utara
34
LOGIN FORM ADMIN
LOG IN
Username
Password
Login
Gambar 3.12. Rancangan Halaman Login
Rancangan halaman utama
Setelah pengguna teridentifikasi dan berhasil melakukan login ke sistem, maka
pengguna akan diarahkan langsung ke halaman utama (home). Beberapa menu yang
terdapat pada halaman utama yaitu menu home, menu setting limit, menu notification,
menu conductivity sensor , menu dissolved oxygen sensor , menu pH sensor , menu
temperature sensor , menu report dan menu log out yang dapat diakses oleh pengguna
untuk menggunakan sistem. Rancangan halaman utama dapat dilihat pada Gambar
3.13.
Universitas Sumatera Utara
35
a
b
e
c
d
e
f
g
h
k
i
j
Gambar 3.13. Rancangan Halaman Utama
Keterangan:
a. Merupakan icon “Notification” yang menandakan banyaknya notifikasi yang
belum dilihat oleh pengguna.
b. Merupakan tombol menu yang memungkinkan pengguna untuk mengakses
menu setting limit dan logout dari sistem.
c. Merupakan menu ”Log Out” yang memungkinkan pengguna untuk keluar dari
sistem dan jika pengguna ingin kembali masuk kedalam sistem maka harus
melakukan login terlebih dahulu.
d. Merupakan menu “Home” yang memungkinkan pengguna untuk mengakses
halaman utama yang menampilkan data sensor pH, konduktivitas dan oksigen
terlarut dalam bentuk grafik serta sensor suhu dan kapasitas baterai dalam
bentuk widget.
e. Merupakan menu “Setting Limit” yang memungkinkan pengguna untuk
mengisi form batas nilai sensor.
f. Merupakan menu “Notification” yang memungkinkan pengguna untuk melihat
rincian data sensor yang tidak sesuai dengan batas nilai sensor.
g. Merupakan menu “Conductivity Sensor ”
yang memungkinkan pengguna
untuk melihat tampilan data konduktivitas dalam bentuk grafik.
Universitas Sumatera Utara
36
h. Merupakan menu “Dissolved Oxygen Sensor ” yang memungkinkan pengguna
untuk melihat tampilan data oksigen terlarut dalam bentuk grafik.
i. Merupakan menu “pH Sensor ” yang memungkinkan pengguna untuk melihat
tampilan data pH dalam bentuk grafik.
j. Merupakan menu “Temperature Sensor ”
yang memungkinkan pengguna
untuk melihat tampilan data suhu dan kapasitas baterai dalam bentuk widget.
k. Merupakan menu “ Report ” yang memungkinkan pengguna untuk melihat
kembali data-data sensor sesuai dengan tanggal dan waktu yang ditentukan
kemudian hasil akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan dapat dicetak.
Rancangan halaman notification
Halaman notification dapat diakses oleh pengguna dengan memilih menu notification,
memilih icon notification serta mengklik kata “GO !” pada saat popup notifikasi tampil
dihalaman web. Pada halaman ini pengguna dapat melihat rincian dari notifikasi
berupa informasi, tanggal dan waktu, kapasitas baterai, data konduktifitas, oksigen
terlarut, pH dan suhu air yang ditampilkan dalam bentul tabel. Rancangan halaman
notification dapat dilihat pada Gambar 3.14.
a
Gambar 3.14. Rancangan Halaman Notification
Universitas Sumatera Utara
37
Keterangan:
a. Merupakan tabel yang memuat rincian tentang notifikasi air limbah berupa
informasi keterangan (information), date – time, battery level, conductivity,
dissolved oxygen, pH, temperature dan action delete bila pengguna ingin
menghapus data notifikasi
Rancangan halaman setting limit
Halaman setting limit berisi form mengenai nilai batas sensor yang kemudian akan
digunakan untuk mendeteksi tingkat baku mutu air limbah. Pada halaman ini
memungkinkan pengguna untuk mengatur nilai batas maksimal dan nilai batas
minimal dari sensor sesuai dengan baku mutu. Data yang diberikan akan menjadi
perbandingan terhadap data sensor pada air limbah. Halaman ini dapat diakses dengan
memilih menu “Setting” dan memilih sub menu “setting limit”. Rancangan halaman
setting limit dapat dilihat pada Gambar 3.15.
a
d
b
c
Gambar 3.15. Rancangan Halaman Setting Limit
Keterangan:
a. Merupakan form yang digunakan untuk mengisi batas nilai sensor sesuai
dengan baku mutu yang kemudian akan digunakan untuk membandingkan data
sensor yang masuk dengan batas nilai sensor yang sudah ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
38
b. Merupakan tombol “cancel” yang berfungsi untuk membatalkan atau
menghapus semua data yang diisi oleh pengguna ke dalam form.
c. Merupakan tombol “submit” yang berfungsi untuk mengirimkan batas nilai
sensor ke dalam database.
d. Merupakan tombol “back” yang berfungsi untuk mengarahkan pengguna
menuju halaman utama.
Rancangan halaman conductivity sensor, ph sensor dan dissolved oxygen sensor
Untuk halaman conductivity sensor, ph sensor dan dissolved oxygen sensor peneliti
menggunakan rancangan halaman yang sama. Pada rancangan halaman Conductivity
Sensor memungkinkan pengguna hanya untuk mamantau data conductivity yang
ditampilkan dalam bentuk grafik. Hal yang sama berlaku untuk halaman pH Sensor
dimana memungkinkan pengguna hanya untuk memantau data pH dan pada halaman
Dissolved Oxygen Sensor dimana memungkinkan pengguna hanya untuk memantau
data Dissolved Oxygen. Rancangan halaman Conductivity Sensor, pH Sensor dan
Dissolved Oxygen Sensor dapat dilihat pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16. Rancangan Halaman Conductivity Sensor, pH Sensor dan Dissolved
Oxygen Sensor
Rancangan halaman temperature sensor
Halaman Temperature Sensor ini memungkinkan pengguna untuk mengetahui nilai
sensor suhu dan kapasitas baterai yang terhubung ke Waspmote Main Board dalam
bentuk widget. Rancangan halaman Temperature Sensor dapat dilihat pada Gambar
3.17.
Universitas Sumatera Utara
39
Gambar 3.17. Rancangan Halaman Temperature Sensor
Rancangan halaman report
Halaman ini memungkinkan pengguna untuk melihat kembali data sensor yang
ditempatkan pada air limbah. Data yang dapat dilihat yaitu data sensor pH,
konduktivitas, oksigen terlarut, suhu, kapasitas baterai serta waktu pada saat sistem
menyimpan data tersebut ke database kemudian data akan ditampilkan dalam bentuk
tabel dengan batasan waktu yang telah diberikan oleh pengguna. Rancangan halaman
Report dapat dilihat pada Gambar 3.18.
a
c
b
Gambar 3.18. Rancangan Halaman Report
Keterangan:
a. Merupakan sebuah form yang berfungsi untuk mencari data sensor yang
terdapat pada database sesuai dengan batasan tanggal dan waktu yang
diberikan oleh pengguna.
b. Merupakan tabel data sensor yang menampung data sesuai dengan tanggal dan
waktu yang telah diisi pada form. Data yang ditampilkan adalah tanggal dan
waktu suatu sensor tersimpan ke database, data sensor pH, konduktifitas,
oksigen terlarut, suhu dan kapasitas baterai.
Universitas Sumatera Utara
40
c. Merupakan tombol “print” yang memungkinkan pengguna untuk mencetak
data yang ditampilkan pada tabel.
Universitas Sumatera Utara
41
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas hasil yang didapatkan dari implementasi dan pengujian sistem
dalam melakukan pendeteksian tingkat baku mutu air limbah menggunakan aplikasi
berbasis web sesuai dengan analisis dan perancangan yang telah dibahas pada Bab 3.
4.1. Implementasi Sistem
Pada tahap implementasi sistem, pendeteksian diimplementasikan menggunakan
bahasa pemrograman PHP
sedangkan untuk mengetahui data sensor pH,
konduktivitas, oksigen terlarut, suhu dan kapasitas baterai dan mengirimkan data
tersebut menggunakan bahasa pemrograman C.
4.1.1. Spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan
Adapun spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan untuk
membangun sistem ini adalah sebagai berikut:
1. Processor Intel Core i3-2350M CPU @ 2.30GHz.
2. Sistem Operasi Windows 7 Ultimate 64-bit.
3. Memory 6.00 GB RAM DDR3.
4. Kapasitas Harddisk 500GB.
5. XAMPP versi 1.7.3.
6. Waspmote IDE 0.4.
7. PHP 5.3.1
4.1.2. Implementasi perancangan antarmuka
Adapun implementasi dari perancangan antarmuka yang telah dibangun pada sistem
ini adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
42
4.1.2.1. Halaman login
Halaman login ini merupakan halaman pertama yang muncul ketika pengguna
mencoba mengakses sistem pendeteksi tingkat baku mutu air limbah. Untuk dapat
mengakses sistem ini, maka pengguna harus mengisi form login yang telah disediakan
berupa username dan password yang sudah terdaftar atau tersimpan pada database.
Halaman login dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Halaman Login
4.1.2.2. Halaman utama
Halaman utama atau home merupakan halaman yang akan ditampilkan pertama kali
ketika pengguna sistem berhasil masuk kedalam sistem ini. Pada halaman utama
terdapat beberapa menu yang memungkinkan untuk diakses oleh pengguna
diantaranya menu home atau halaman utama, menu setting limit, menu notification,
menu conductivity sensor , menu dissolved oxygen sensor , menu pH sensor , menu
temperature sensor , menu report dan logout. Halaman utama dapat dilihat pada
Gambar 4.2.
Universitas Sumatera Utara
43
Gambar 4.2. Halaman Utama
4.1.2.3. Halaman setting limit
Halaman setting limit merupakan halaman yang digunakan untuk menentukan nilai
batas sensor sebagai nilai baku mutu air limbah yang akan dibandikan dengan nilai
sensor yang masuk. Pada halaman ini memungkinkan pengguna untuk mengisikan
Universitas Sumatera Utara
44
nilai batas maksimal sensor ataupun nilai batas minimal sensor. Halaman setting limit
dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3. Halaman Setting Limit
4.1.2.4. Halaman notification
Halaman notification dapat diakses oleh pengguna dengan memilih menu notification,
memilih icon notification serta mengklik kata “GO !” pada saat popup notifikasi tampil
dihalaman web. Pada halaman ini pengguna dapat melihat rincian dari notifikasi
berupa informasi, tanggal dan waktu, kapasitas baterai, data konduktifitas, oksigen
terlarut, pH dan suhu air yang ditampilkan dalam bentul tabel. Halaman notification
menandakan bahwa baku mutu air limbah yang terdeteksi telah tersimpan ke database.
Halaman notification dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 4.4. Halaman Notification
4.1.2.5. Halaman conductivity sensor
Halaman conductivity sensor merupakan halaman yang hanya menampilkan data
sensor konduktivitas yang ditampilkan dalam bentuk grafik. Halaman conductivity
sensor dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5. Halaman Conductivity Sensor
Universitas Sumatera Utara
46
4.1.2.6. Halaman dissolved oxygen sensor
Halaman dissolved oxygen sensor merupakan halaman yang hanya menampilkan data
sensor oksigen terlarut yang ditampilkan dalam bentuk grafik. Halaman dissolved
oxygen sensor dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6. Halaman Dissolved Oxygen Sensor
4.1.2.7. Halaman pH sensor
Halaman pH sensor merupakan halaman yang hanya menampilkan data sensor pH
yang ditampilkan dalam bentuk grafik. Halaman pH sensor dapat dilihat pada Gambar
4.7.
Gambar 4.7. Halaman pH Sensor
Universitas Sumatera Utara
47
4.1.2.8. Halaman temperature sensor
Halaman temperature sensor merupakan halaman yang menampilkan data sensor suhu
dan kapasitas baterai yang digunakan oleh Waspmote Main Board yang ditampilkan
dalam bentuk widget. Halaman temperature sensor dapat dilihat pada Gambar 4.8.
Gambar 4.8. Halaman Temperature Sensor
4.1.2.9. Halaman report
Halaman report digunakan untuk menampilkan data air limbah yang diperoleh sensor
dan dikirim ke web server . Data yang ditampilkan merupakan data pada tanggal dan
waktu tertentu yang dimasukkan oleh pengguna. Halaman report dapat dilihat pada
gambar 4.9.
Gambar 4.9. Halaman Report
Universitas Sumatera Utara
48
Terdapat sebuah form pada halaman report yang berfungsi untuk menyaring
data yang akan ditampilkan kepada pengguna. Pengguna harus mengisikan batas
tanggal dan waktu data yang akan ditampilkan terlebih dahulu kemudian menekan
tombol submit. Tombol submit berfungsi untuk menampilkan data pada halaman
report sesuai dengan tanggal dan waktu yang telah ditentukan oleh pengguna. Data
yang akan ditampilkan yaitu tanggal dan waktu, kapasitas baterai, pH, konduktivitas,
oksigen terlarut dan suhu air. Tampilan data sensor berdasarkan batasan tanggal da
waktu dapat dilihat pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10. Tampilan Data pH, Konduktivitas, Oksigen Terlarut dan Suhu
Air Limbah
Hasil dari penyaringan data berdasarkan tanggal dan waktu dapat dicetak
sebagai laporan dengan menekan tombol print yang berada disudut kanan bawah tabel.
Tampilan laporan yang akan dicetak dapat dilihat pada Gambar 4.11.
Universitas Sumatera Utara
49
Gambar 4.11. Tampilan Cetak Laporan
4.1.2.10. Tampilan popup notifikasi deteksi baku mutu air limbah
Sistem akan selalu mendeteksi tingkat baku mutu air limbah dan jika data dari air
limbah yang dideteksi sistem tidak sesuai dengan ketentuan yang telah diisi oleh
pengguna pada menu setting limit , maka sistem akan menampilkan sebuah popup
message. Pada popup message terdapat kata GO! yang berfungsi untuk mengarahkan
pengguna masuk ke menu notification . Untuk menutup popup message ini, maka
pengguna dapat menekan tombol OK atau tanda X pada popup message. Tampilan
popup notifikasi deteksi baku mutu air limbah dapat dilihat pada Gambar 4.12.
Gambar 4.12. Tampilan Popup Notifikasi Deteksi Baku Mutu Air Limbah
Universitas Sumatera Utara
50
Ketika pengguna menekan kata GO!, maka sistem akan mengarahkan
pengguna ke menu notification untuk melihat informasi lebih detail tentang nilai baku
mutu air limbah yang tidak sesuai dengan nilai yang sudah ditentukan. Halaman
notification dapat dilihat pada gambar 4.13.
Gambar 4.13. Tampilan Halaman Notification
4.2. Pengujian Kinerja Sistem
Pada tahap ini pengujian kinerja sistem akan dilakukan untuk mengetahui
kinerja sistem dalam melakukan pendeteksian apakah sudah berjalan dengan baik.
Untuk pengujian sistem pengiriman data dari Waspmote Main Board ke server dengan
menggunakan modul 3G memiliki perbedaan waktu antara data awal dengan data
berikutnya berkisar antara 20-30 detik. Pada program perangkat keras, pengiriman
data diprogram dengan jeda waktu 7 detik namun waktu tersebut bukan merupakan
waktu total dikarenakan dalam proses pengiriman data dengan modul 3G diperlukan
waktu untuk proses koneksi ke jaringan dan jeda waktu juga dipengaruhi oleh jenis
provider yang digunakan. Adapun selisih waktu dari data awal dengan berikutnya
dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Selisih Waktu Masuk Setiap Data
No.
Date - Time
1.
2.
3.
4.
5.
2017-03-24 19:55:20
2017-03-24 19:55:43
2017-03-24 19:56:06
2017-03-24 19:56:29
2017-03-24 19:56:52
Universitas Sumatera Utara
51
Tabel 4.1. Selisih Waktu Masuk Setiap Data
No.
Date - Time
6.
7.
8.
9.
10.
2017-03-24 19:57:15
2017-03-24 19:57:38
2017-03-24 19:58:01
2017-03-24 19:58:24
2017-03-24 19:58:47
Pada pengujian pendeteksian baku mutu air limbah, maka digunakan sensor
pH, sensor konduktivitas dan sensor oksigen terlarut yang sudah melalui proses
kalibrasi sesuai dengan tata cara kalibrasi dan penggunaan larutan kalibrasi untuk
masing-masing sensor. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan beberapa
sampel air limbah dimana sampel merupakan hasil penggabungan dari air sungai
dengan air limbah pada penampungan sebelum dibuang ke perairan. Air sungai yang
diambil terdiri dari tiga bagian yaitu air hulu, air pertengahan dan air pantau. Adapun
pengujian air limbah menggunakan sensor dapat dilihat pada Gambar 4.14.
(a) Air Hulu
(b) Air Pertengahan
(c) Air Pantau
Gambar 4.14. Pengujian Air Limbah
Pada pengujian sistem dilakukan pendeteksian dan perbandingan nilai pH,
konduktivitas, oksigen terlarut dan suhu air serta penilaian warna air yang diuji.
Pengujian ini dilakukan terhadap tiga sampel air limbah yaitu air hulu, air pertengahan
dan air pantau. Wadah yang digunankan pada saat pengujian berupa wadah gelas
plastik dimana setiap wadah berisi sampel air limbah ±300ml.
Perbandingan pertama dilakukan untuk membandingkan nilai pH pada sampel
air hulu, air pertengahan dan air pantau. Sebelum melakukan pengujian pada sampel
air hulu, sensor yang akan digunakan yaitu sensor pH terlebih dahulu dibilas dengan
air suling dan dikeringkan dengan kain serap yang bertujuan untuk menetralkan nilai
Universitas Sumatera Utara
52
sensor, kemudian sensor pH dimasukkan ke dalam wadah gelas plastik yang berisi
sampel air hulu ±300ml. Proses pengujian dilakukan dalam waktu 12 jam dan data
diambil setiap ±30 menit sekali. Setelah selesai melakukan pengujian pada sampel air
hulu, sensor pH dikeluarkan dari wadah dan dibilas menggunakan air suling,
kemudian sensor dimasukkan ke dalam wadah yang berisi sampel air pertengahan.
Proses yang sama dilakukan saat melakukan pengujian terhadap sampel air pantau.
Hasil pengujian pertama terhadap perbandingan nilai pH dapat dilihat pada Gambar
4.15.
menit ke-
Gambar 4.15. Perbandingan Nilai pH
Pada Gambar 4.15. dapat dilihat bahwa nilai pH untuk sampel air hulu
memiliki nilai pH awal 7,4 dan nilai pH akhir 7,7 dimana menunjukkan bahwa pH air
bersifat basa, untuk sampel air pertengahan memiliki nilai pH awal 7,9 dan nilai pH
akhir 7,8 dimana menunjukkan bahwa pH air bersifat basa, sedangkan untuk air
pantau memiliki nilai pH awal 6,6 dan nilai pH akhir 7,3 dimana menunjukkan bahwa
pada awalnya pH air bersifat asam dan dalam waktu pemantauan selama 12 jam pH
air bersifat basa. Perubahan nilai pH air dapat dipengaruhi oleh perubahan nilai suhu
air. Nilai pH pada sampel air hulu air pertengahan dan air pantau memiliki nilai yang
normal (Peraturan Direktur Jenderal RLPS tentang monitoring dan evaluasi daerah
aliran sungai, 2009). Perbandingan nilai pH dapat dilihat pada Lampiran 1.
Universitas Sumatera Utara
53
Perbandingan kedua dilakukan untuk membandingkan nilai suhu air pada
sampel air hulu, air pertengahan dan air pantau. Untuk mengetahui suhu air, maka
sensor suhu dimasukkan ke dalam wadah gelas plastik yang berisi sampel air hulu
±300ml. Proses pengujian dilakukan dalam waktu 12 jam dan data diambil setiap ±30
menit sekali. Setelah selesai melakukan pengujian pada sampel air hulu, sensor suhu
dikeluarkan dari wadah, kemudian sensor dimasukkan kedalam wadah yang berisi
sampel air pertengahan. Proses yang sama dilakukan saat melakukan pengujian
terhadap sampel air pantau. Hasil pengujian kedua terhadap perbandingan nilai suhu
air dapat dilihat pada Gambar 4.16.
Suhu Air
31,6
31,4
31,2
31
oC
30,8
30,6
Air Hulu
30,4
Air Pertengahan
30,2
Air Pantau
30
29,8
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
29,6
menit ke-
Gambar 4.16. Perbandingan Nilai Suhu Air
Pada Gambar 4.16. dapat dilihat bahwa nilai sensor suhu untuk sampel air hulu
memiliki nilai suhu awal 30,8 oC dan nilai suhu akhir 31,3 oC, untuk nilai sensor suhu
pada sampel air pertengahan memiliki nilai suhu awal 30,8 oC dan nilai suhu akhir
31,2 oC, sedangkan untuk nilai sensor suhu pada sampel air pantau memiliki nilai suhu
awal 31,3 oC dan nilai suhu akhir 30,3 oC. Perubahan nilai suhu air dipengaruhi oleh
perubahan suhu ruangan. Perbandingan nilai suhu air dapat dilihat pada Lampiran 2.
Perbandingan ketiga dilakukan untuk membandingkan nilai konduktivitas pada
sampel air hulu, air pertengahan dan air pantau. Sebelum melakukan pengujian pada
sampel air hulu, sensor yang akan digunakan yaitu sensor konduktivitas terlebih
dahulu dibilas dengan air suling dan dikeringkan dengan kain serap yang bertujuan
Universitas Sumatera Utara
54
untuk menetralkan nilai sensor, kemudian sensor konduktivitas dimasukkan ke dalam
wadah gelas plastik yang berisi sampel air hulu ±300ml. Proses pengujian dilakukan
dalam waktu 12 jam dan data diambil setiap ±30 menit sekali. Setelah selesai
melakukan pengujian pada sampel air hulu, sensor konduktivitas dikeluarkan dari
wadah dan dibilas menggunakan air suling, kemudian sensor dimasukkan ke dalam
wadah yang berisi sampel air pertengahan. Proses yang sama dilakukan saat
melakukan pengujian terhadap sampel air pantau. Hasil pengujian ketiga terhadap
perbandingan nilai konduktivitas dapat dilihat pada Gambar 4.17.
Konduktivitas
1000
900
800
mmhos/cm
700
600
500
Air Hulu
400
Air Pertengahan
300
Air Pantau
200
100
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
0
menit ke-
Gambar 4.17. Perbandingan Nilai Konduktivitas
Pada Gambar 4.17. dapat dilihat bahwa nilai konduktivitas untuk sampel air
hulu memiliki nilai konduktivitas awal 190,4 mmhos/cm dan nilai konduktivitas akhir
217,6 mmhos/cm dimana menunjukkan bahwa nilai konduktivitas air dalam kategori
baik, untuk sampel air pertengahan memiliki nilai konduktivitas awal 114,1
mmhos/cm dan nilai konduktivitas akhir 131,9 mmhos/cm dimana menunjukkan
bahwa nilai konduktivitas air dalam keadaan baik, sedangkan untuk air pantau
memiliki nilai konduktivitas awal 661,9 mmhos/cm dan nilai konduktivitas akhir
909,6 mmhos/cm dimana menunjukkan bahwa konduktivitas air dalam keadaan
sedang (Peraturan Direktur Jenderal RLPS tentang monitoring dan evaluasi daerah
aliran sungai, 2009). Perubahan nilai konduktivitas dapat dipengaruhi oleh beberapa
Universitas Sumatera Utara
55
faktor diantaranya faktor suhu dan nilai resistansi terukur. Perbandingan nilai
konduktivitas dapat dilihat pada Lampiran 3.
Perbandingan keempat dilakukan untuk membandingkan nilai oksigen terlarut
pada sampel air hulu, air pertengahan dan air pantau. Sebelum melakukan pengujian
pada sampel air hulu, sensor yang akan digunakan yaitu sensor oksigen terlarut
terlebih dahulu dibilas dengan air suling dan dikeringkan dengan kain serap yang
bertujuan untuk menetralkan nilai sensor, kemudian sensor oksigen terlarut
dimasukkan ke dalam wadah gelas plastik yang berisi sampel air hulu ±300ml. Proses
pengujian dilakukan dalam waktu 12 jam dan data diambil setiap ±30 menit sekali.
Setelah selesai melakukan pengujian pada sampel air hulu, sensor oksigen terlarut
dikeluarkan dari wadah dan dibilas menggunakan air suling, kemudian sensor
dimasukkan ke dalam wadah yang berisi sampel air pertengahan. Proses yang sama
dilakukan saat melakukan pengujian terhadap sampel air pantau. Hasil pengujian
ketiga terhadap perbandingan nilai oksigen terlarut dapat dilihat pada Gambar 4.18.
.
Oksigen Terlarut
90
80
70
%
60
50
Air Hulu
40
Air Pertengahan
30
Air Pantau
20
10
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
0
menit ke-
Gambar 4.18. Perbandingan Nilai Oksigen Terlarut
Pada Gambar 4.18. dapat dilihat bahwa nilai oksigen terlarut untuk sampel air
hulu memiliki nilai oksigen terlarut awal 58,5% dan nilai oksigen terlarut akhir 55,2%
dimana menunjukkan bahwa nilai oksigen terlarut dalam kategori buruk, untuk sampel
air pertengahan memiliki nilai oksigen terlarut awal 83,3% dan nilai oksigen terlarut
Universitas Sumatera Utara
56
akhir 62,1% dimana menunjukkan bahwa nilai oksigen terlarut dalam keadaan dapat
diterima, sedangkan untuk air pantau memiliki nilai oksigen terlarut awal 34% dan
nilai oksigen terlarut akhir 36,3% dimana menunjukkan bahwa oksigen terlarut dalam
keadaan buruk (Water Quality With Calculators , 2006). Perubahan nilai oksigen
terlarut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu nilai tekanan atmosfer, nilai
salinitas dan suhu. Perbandingan nilai oksigen terlarut dapat dilihat pada Lampiran 4.
Berdasarkan pengujian terhadap sampel air hulu, air pertengahan dan air
pantau menunjukkan bahwa sensor dan sistem berjalan dengan baik. Ketidak stabilan
nilai sensor konduktivitas dan oksigen terlarut dapat disebabkan oleh berbagai faktor.
Nilai oksigen terlarut dapat dipengarui oleh faktor tekanan udara, suhu, salinitas dan
beberapa faktor lainnya yang pada penelitian ini tidak tersedianya sensor untuk
mengetahui tekanan atmosfer dan salinitas. Sedangkan yang menjadi faktor perubahan
nilai sensor konduktivitas yaitu nilai resistansi suatu air dan suhu yang dimana tidak
memiliki nilai yang stabil. Pengujian dilakukan pada lingkungan terbuka dimana
udara yang berubah-ubah disekitarnya mempengaruhi suhu air sehingga suhu air yang
dideteksi berubah dalam waktu yang cukup lama.
Pada pengujian ini dapat diketahui bahwa kapasitas baterai akan berkurang
sekitar 1% dalam waktu sekitar 30 menit pada saat alat digunakan untuk pendeteksian
dan pengiriman data. Dalam pengujian ini juga diketahui warna untuk setiap sampel
yaitu sampel air hulu memiliki warna kuning kecoklatan, sedangkan warna pada
sampel air pantau dan air pertengahan yaitu kuning pucat.
Universitas Sumatera Utara
57
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini membahas tentang kesimpulan dari penerapan metode yang diajukan untuk
melakukan sistem pendeteksi tingkat baku mutu air limbah serta saran-saran dalam
pengembangan yang dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya.
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan pengujian dan penelitian yang dilakukan pada sistem pendeteksi tingkat
baku mutu air limbah, kesimpulan yang dapat diambil yaitu:
1. Data sensor dapat dikirim ke server melalui modul 3G dengan selisih waktu
antar data yang masuk kedalam server sekitar 20-30 detik. Waktu yang
diperlukan untuk pengiriman data dipengaruhi oleh jaringan penyedia layanan
seluler yang digunakan pada modul 3G.
2. Berdasarkan hasil pengujian terhadap tiga sampel air limbah, sampel air hulu
memiliki nilai ph dan konduktivitas yang baik sedangkan nilai oksigen terlarut
yang buruk, pada sampel air pertengahan memiliki nilai ph, konduktivitas dan
oksigen terlarut yang baik sedangkan pada sampel air pantau memiliki nilai ph
yang baik, nilai konduktivitas yang sedang dan nilai oksigen terlarut yang
buruk.
3. Proses kalibrasi yang dilakukan sesuai dengan tata cara dan berhasil dengan
baik yang ditandai dengan sensor yang dapat mendeteksi nilai baku mutu
sampel air limbah. Hai ini juga menandakan kinerja sensor dan
sitem
pendeteksian berjalan dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
58
5.2. Saran
Saran yang dapat diberikan oleh penulis untuk pengembangan penelitian selanjutnya
adalah sebagai berikut:
1. Pada penelitian selanjutnya diharapkan dapat mengkonversi nilai sensor
oksigen terlarut dalam satuan ppm dengan menggunakan sensor yang dapat
mengetahui nilai salinitas dan tekanan atmosfer yang bertujuan untuk
memberikan nilai yang lebih akurat.
2. Sistem pendeteksi yang dibangun penulis untuk mendeteksi tingkat baku mutu
dan memberikan notifikasi kepada pengguna tentang nilai sensor yang melebih
batas atau kurang dari batas yang dimasukkan pengguna dimana batas
merupakan kategori baku mutu yang baik, untuk penelitian selanjutnya penulis
berharap sistem juga dapat menentukan kategori baku mutu sedang dan buruk.
3. Pada penelitian ini penulis hanya menggunakan parameter ph, konduktivitas,
suhu dan oksigen terlarut dalam menentukan baku mutu air limbah, untuk
selanjutnya diharapkan dapat menambahkan parameter lain seperti TDS dan
kekeruhan air.
Universitas Sumatera Utara