Sistem Pemantauan & Peringatan Banjir Yang Terintegrasi Dengan Website Melalui Teknologi GPRS

SKRIPSI

SISTEM PEMANTAUAN &PERINGATAN BANJIR YANG
TERINTEGRASI DENGAN WEBSITE MELALUI
TEKNOLOGI GPRS

Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Komputer
Oleh

Esra C Siagian
NIM : 120402087

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara


2
Universitas Sumatera Utara

3
Universitas Sumatera Utara

4
Universitas Sumatera Utara

5
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Curah hujan yang tinggi dan kemampuan drainase tanah yang rendah
menyebabkan voulme air sungai naik sehingga terjadi banjir. Banjir menyebabkan
banyak kerugian materil bagi masyarakat yang tinggal di daerah pinggiransungai.
Kerugian ini dapat diminimalkan dengan memantau sungai atau memberi pesan
peringatan banjir kepada masyarakat. Oleh karena itu dibutuhkan suatu sistem

pemantauan & peringatan banjir yang terintegrasi dengan website. Pada tugas
akhir ini, sistem ini menggunakan arduino uno, GPRS/GSM module arduino
shield, sensor ultrasonik dan sensor kecepatan aliran.Dalam tugas akhir ini sensor
ultrasonik HC-SR04 digunakan sebagai pengukur ketinggian sungai. Berdasarkan
hasil pengujiannya, sensor ini memiliki akurasi sebesar 96.6%. Dari hasil
pengujian secara keseluruhan, sistem ini berhasil melakukan pengukuran
ketinggian dan kecepatan air sungai serta mengirim data hasil pengukuran ke
website di mana rata – rata waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pengiriman
data adalah 20,2 detik.

Kata Kunci : Peringatan Dini Banjir, GPRS/GSM, Ultrasonik, Arduino,
Sensor Aliran Air

i
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa
yang


telahmemberikan

kesempatan

bagi

saya

untuk

dapat

menyelesaikanpenulisan Tugas Akhir ini, yang merupakan salah satu syarat untuk
mendapatkangelar kesarjanaan.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harusdiselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan SarjanaStrata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas SumateraUtara.Tugas
Akhir ini penulis persembahkan kepadakeluarga,khususnya kedua orang tua
yaituIbu dan Ayah yang senantiasamendoakan, memberi semangat serta nasehat

kepada saya. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“SISTEM PEMANTAUAN &PERINGATAN BANJIR YANGTERINTEGRASI
DENGAN WEBSITE MELALUI
TEKNOLOGI GPRS ”
Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir, penulis jugabanyak
mendapat dukungan, baik moril maupun materil dari berbagai pihak yangtelah
membantu kelancaran penyusunan Tugas Akhir ini. Untuk itu penulis
inginmenyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Tigor H. Nasution S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing tugas akhir
yangtelah

banyak

meluangkan

waktu

untuk

membimbing


dan

mengarahkanpenulis baik semasa kuliah maupun saat proses penulisan
tugas akhir ini.

ii
Universitas Sumatera Utara

2. Bapak Soeharwinto S.T, MT dan Bapak Kasmir Tanjung, S.T, M.T
selakuDosen Penguji yang telah mengevaluasi serta mengarahkan penulis
baiksemasa kuliah maupun saat proses penulisan tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.siselaku Ketua Departemen Teknik
Elektro FT-USU dan Bapak Rahmad Fauzi, S.T, M.T selaku Sekretaris
Departemen Teknik Elektro FT-USU yang selama ini telah memotivasi,
membimbing serta membina selama masa perkuliahan.
4. Orang tua tercinta,yang telah memberikan segalanya hingga Tugas Akhir
ini dapat diselesaikan.
5. Seluruh Dosen Teknik Elektro tercinta yang menjadi inspirasi dan sudah
penulis anggap sebagai sahabat sekaligus orang tuasendiri.

6. Seluruh Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU.
7. Keluarga besar Laboratorium Sistem Pengaturan dan Komputer : Stif
Agrath, M Fadlan Ariska, Habib Zakaria, Irwan Soleh Siregar, Wira Hadi
Gumelar, Fachriansyah, Randy dan teman teman lainnya
8. Keluarga besar tim ASATAMA
9. Sahabat-sahabat sub jurusan komputer : Stif Agrath, M Fadlan Ariska,
Habib Zakaria, Irwan Siregar, Bg Mian Sianturi, Bg Frans, Bg Harry, Bg
Erick, Bg Winner, Bg Longser, Wira, Fachri, Randy, Hanafi, Agus dan
teman teman lain yang tidak dapat saya sebutkan.
10. Teman-teman angkatan 2012 tercinta yang tidak dapat penulis sebutkan
satu persatu.

iii
Universitas Sumatera Utara

11. Seluruh Abang-abang dan Adik-adikku di UKM Robotik Sikonek (dari
periode awal hingga periode sekarang) yang sangat penulis cintai
danbanggakan.
12. Seluruh angkatan di Departemen Teknik Elektro (2010, 2011, 2013, 2014,
dan 2015).

13. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telahmembantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung
selamamenjalani masa perkuliahan di Departemen Teknik Elektro FTUSU.
Akhirnya, penulis mengharapkan tulisan ini bermanfaat bagi penulisdan
Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Sumatera Utara.

Medan, Febuari 2017
Penulis

Esra Christian Siagian

iv
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii
DAFTAR ISI........................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ............................................................................................. vii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Penulisan .................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan ................................................................................................. 2
1.4 Batasan Masalah ................................................................................................. 2
1.5 Metodologi Penulisan.......................................................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan.......................................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................... 6
2.1 Banjir .................................................................................................................. 6
2.2 GPRS .................................................................................................................. 6
2.3 Sensor Ultrasonik ................................................................................................ 7
2.4 Sensor Kecepatan Air .......................................................................................... 8
2.5 Arduino ............................................................................................................... 9
2.6 Pemograman Web ............................................................................................. 10
2.6.1 PHP ................................................................................................... 10
2.6.2 HTML ( Hyper Text Mark Languange ) ............................................. 11
2.6.3 CSS.................................................................................................... 11
2.6.4 MySQL database ................................................................................ 12
2.6.5 HTTP METHOD ............................................................................... 11
BAB III METODOLOGI PENELITIAN............................................................ 14

3.1 Perancangan Sistem ......................................................................................... 14
3. 2 Perancangan Pengukuran Ketinggian Air ......................................................... 15
3.3 Kebutuhan Sistem ............................................................................................. 16
3.3.1 Arduino Uno ...................................................................................... 16
3.3.2 GPRS/GSM Arduino Shield ............................................................... 17
3.3.3 Sensor Ultrasonik HC-SR04 ........................................................................... 19

v
Universitas Sumatera Utara

3.3.4 Sensor Kecepatan Air G3/4 ................................................................ 19
3.4 Perancangan Hardware ......................................................................... 20
3.5 Perancangan Software ....................................................................................... 22
3.5.1 Perancangan Program Arduino ........................................................... 22
3.5.2 Perancangan Server ........................................................................................ 27
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ............................................................ 30
4.1 Umum ............................................................................................................... 30
4.2 Pengujian dan Analisa Sensor Ultrasonik sebagai Pengukur Ketinggian air ....... 30
4.3 Pengujian Sensor Aliran Air ............................................................................. 33
4.4 Pengujian Pengiriman SMS (Short Message Service) ........................................ 34

4.5 Pengujian Sistem Pendeteksi Banjir .................................................................. 34
4.6 Pengujian dan Analisa Pengiriman Data ke Database ........................................ 36
4.7 Pengujian dan Analisa Website sebagai Halaman Monitoring ............................ 38
4.8 Implementasi & Analisa Sistem Peringatan Banjir di Lapangan ........................ 39
BAB V PENUTUP ............................................................................................ 44
5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 44
5.2 Saran................................................................................................................. 44
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 45
LAMPIRAN ...................................................................................................... 46

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik ...................................................... 8
Gambar 2.2 : Sensor Aliran Air ............................................................................ 8
Gambar 3.1 : Perancangan Sistem ...................................................................... 14
Gambar 3.2 : Perancangan Rumus Sensor Ultrasonik ......................................... 15
Gambar 3.3 Arduino Uno ................................................................................... 17
Gambar 3.4 : GPRS/GSM Module Arduino Shield............................................. 17
Gambar 3.5 : Sensor Ultrasonik HC-SR04 ......................................................... 19
Gambar 3.6 Sensor Aliran Air G3/4 ................................................................... 20
Gambar 3.7 : Rangkaian Skematik Sistem.......................................................... 21

Gambar 3.8 : Flow chart Program Sensor Ultrasonik ......................................... 24
Gambar 3.10 : Flowchart Keseluruhan Program Arduino ................................... 26
Gambar 3.11 : Diagram Block Server................................................................. 27
Tabel 3.1 : Struktur Database MySQL................................................................ 28
Gambar 3.12 : Flowchart Program Halaman Get................................................ 29
Gambar 4.2 : Pengujian Sensor Ultrasonik ......................................................... 30
vi
Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.1 : Pengujian Sensor Ultrasonik sebagai Pengukur Ketinggian air ...... 31
Tabel 4.1 : Tabel Hasil Pengujian....................................................................... 32
Gambar 4.3: Grafik Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik ...................................... 32
Gambar 4.2 : Pengujian Sensor Aliran Air ......................................................... 33
Gambar 4.3 : Hasil Pengujian Sensor Aliran Air ................................................ 33
Gambar 4.4 : Hasil Pengujian Pengiriman SMS di Serial Monitor...................... 34
Gambar 4.5 : Hasil Pengujian Pengiriman SMS di sisi Penerima ........................ 34
Gambar 4.6 : Pengujian Sistem Pendeteksi Banjir .............................................. 35
Gambar 4.7 : Program Pengiriman Data ke Database ......................................... 36
Gambar 4.8: Hasil Pengujian Pengiriman Data di serial Monitor ....................... 37
Tabel 4.3 : Hasil Pengujian Web ke Database .................................................... 37
Gambar 4.9 : Hasil Pengujian Pengiriman data di MySQL .................................. 38
Gambar 4.10 : Hasil Pengujian Halaman Monitoring ......................................... 38
Gambar 4.11 : Ketinggian Normal Permukaan Sungai ....................................... 39
Gambar 4.12 : Hasil Perakitan Perangkat dengan Konstruksinya ...................... 40
Gambar 4.13 : Implementasi Alat di lapangan .................................................... 40
Gambar 4.14 : Hasil Pengiriman Data dari Keseluruhan Sistem ......................... 41
Gambar 4.15 : Tabel Informasi Ketinggian dan Kecepatan Air Sungai ............... 42
Gambar 4.16 : Grafik Ketinggian Air Sungai ..................................................... 43

DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 : Struktur Database MySQL................................................................ 28
Tabel 4.1 : Tabel Hasil Pengujian....................................................................... 32
Tabel 4.2 : Hasil Pengujian Pendeteksi banjir ..................................................... 35
Tabel 4.3 : Hasil Pengujian Web ke Database .................................................... 37

vii
Universitas Sumatera Utara