Peringatan Dini Banjir: Alat Sederhana Deteksi Tinggi Air Sungai

Pendahuluan

Bencana banjir membawa kerugian besar jika kedatangannya tidak disadari. Banjir yang terjadi di Jakarta, Jawa Barat, dan Banten minggu lalu menimbulkan  kerugian yang sangat besar. Memang, dalam kondisi tertentu banjir tidak dapat dihindari. Tetapi apabila kedatangan banjir dapat diprediksi maka persiapan dapat dilakukan. Dengan demikian, kerugian yang ditimbulkan dapat dikurangi.

Inti dari banjir adalah datangnya air dengan permukaan yang cukup tinggi. Umumnya, banjir dimulai dari sungai. Ketika debit air yang datang cukup besar maka permukaan sungai akan naik. Jika debit air yang datang terlampau besar maka permukaan air dapat melampaui tanggul sungai dan akhirnya meluap ke pemukiman. Prinsip alat deteksi dini banjir adalah mendeteksi tinggi permukaan sungai. Jika tinggi permukaan air sudah membahayakan maka isyarat (seperti sirine) dibunyikan.

Sudah sangat banyak alat deteksi tinggi permukaan suungai yang teah dibuat dari yang sangat sederhana hingga yang sangat canggih. Sebagian alat harganya sangat mahal hingga bisa mendeteksi perubahan ketinggian permukaan air beberapa milimeter dan hasilnya dikirim melalui internet. Mungkin di beberapa sungai rawan banjir, puluhan alat seperti itu telah dipasang oleh pemerintah. Namun, sering terjadi, saat banjir datang banyak alat tersebut tidak berfungsi. Tidak ada pengecekan rutin dilakukan. Kalaupun dilakukan pengecekan dan diketahui ada kerusakan, namun tidak ada biaya perbaikan.

Daerah aliran sungai yang berpotensi banjir sangat banyak. Idealnya, tiap ada pemukiman yang memiliki potensi banjir dipasng alat deteksi ketinggian air sungai. Tentu jumlahnya menjadi sangat banyak dan biaya yang dibutuhkan sangat besar. Adalah cara yang lebih murah.

Peringatan dini banjir sebenarnya tidak perlu mendeteksi ketinggian air tiap saat. Sebenarnya memberikan peringatan saat permukaan air mencapai ketinggian tertentu sudah cukup efektif untuk menekan kerugian. Misalnya, saat ketinggian air sudah mencapai 75% ketinggian tanggul sungai maka sirine berbunyi. Dengan demikian penduduk langsung waspada. Saat ketinggian air di bawah itu, tidak perlu memberikan peringatan atau merekam data. Untuk pemukiman umum yang tersebar sepanjang bantaran sungai, alat peringatan seperti ini sudah cukup bermanfaat. Tidak pelru yang terlalu canggih dan mahal.

Untuk tujuan itu, saya mencoba merancang alat deteksi dini banjir yang sederhana. Alat ini bisa dipasang di sungai yang jaraknya hingga 200 meter dari pemukiman. Hasil pendeteksian ketinggian air dikirim melalui gelombang radio. Pada sungai ada detektor dan transmitter gelombang radio dan pada pemukiman ada receiver dan sirine. Prinsip kerja alat sangat sederhana. Jika ketinggian air masih aman maka tidak ada gelombang yang dikirim ke reveiver. Jika ketinggian air mencapai batas bahaya maka geolombang radio dikirim ke reveiver. Setelah menerima gelombang radio tersebut maka receiver menghidupkan swicth untuk membunyikan sirine. Tinggi air kondisi bahaya bisa diatur sesuai dengan kesepakanan penduduk setempat.

Desain Alat

Bahan utama pembuatan alat adalah pipa paralon berbagai ukuran. Bagian pertama adalah detektor ketinggian air. Untuk ini saya menggunakan pelampung yang terbuat dari paralon 3 inci dengan panjang 50 cm. Dua sisi ditutupi dengan dop sehingga membentuk ruang tertutup dan terapung di air. Bentuk pelampung tersebut tampak pada Gambar 1.

Ujung atas pelampung disambung dengan paralong ½ inci yang panjangnya sekitar 1 meter. Pada ujung atas paralon 1 inci dipasang bola konduktor berongga. Tujuannya akan dijelaskan. Untuk bahan ini saya gunakan gagang pintu yang biasa digunakan di kamar mandi. Gagang tersebut berbentuk bulat dan diputar saat pintu dibuka. Gambar 2 adalah gagang pintu tersebut. Dan Gambar 3 adalah bola konduktor di ujung atas paralon ½ inci. Kabel disambungkan ke bola ini.

Kita juga gunakan sikat kawat yang diputar seperti pada Gambar 4. Sikat kawat ini adalah tempat kontak dengan bola konduktor (gagang pintu). Ketika permukaan air masih rendah maka ada jarak antara bola konduktor dengan sikat kawat (tidak terjadi kontak). Jika permukaan air naik maka bola konduktor juga naik karena pelampung terangkat. Jika permukaan air sudah sampai level bahaya maka bola konduktor akan kontak dengan sikat kawat sehingga arus listrik dapat mengalir antara keduanya. Kenapa dipilih sikat kawat? Agar kontak tidak gagal. Kalau sikat kawat diganti dengan pelat logam maka bisa tidak terjadi kontak secara listrik walapuin sudah bersentuhan dengan bola konduktor. Adanya karat di titik kontak maka kontak secara listrik bisa tidak terjadi. Sementara, sikat kawat memiliki ratusan ujung kawat yang akan bersentuhan dengan bola logam. Sebagian dari ujung kawat akan menusuk bola logam sehingga menembus lapisan karat. Akibatnya, hampir tidak terjadi kegagalan kontak jika bola dan sikat kawat bersentuhan.

Jika bola logam dan sikat kawat sedang kontak (permukaan air dalam level bahaya) maka gelombang radio harus dipancarkan. Untuk maksud tersebut, saya menggunakan komponen remore control yang memiliki pasangan transmitter dan receiver seperti ditunjukkan pada Gambar 5. Komponen ini dapat dibeli di online shop. Kita akali bahwa persentuhan bola logam dan sikat kawat sama dengan menekan salah satu tombol remote control. Untuk maksud ini, kaki salah satu tombol remote control (transmitter) dihubungkan dengan bola konduktor dan sikat kawat. Jadi penekan tombol diganti dengan persentuhan bola konduktor dan sikat kawat.

Sebagai catu daya, saya menggunakan bateri 9 volt. Rangkaian baterei dan transmitter remote control tampak pada Gambar 6.

Agar jangkauan pemancaran lebih jauh, saya memasang antene luar sepanjang sekitar 30 cm. Antene tersebut disekrup di dop paralon. Pasangan sistem pemancar dan antene dalam dop paralon tampak pada Gambar 7.

Agar pelampung aman maka pelampung dimasukkan ke dalam pipa paralon unuran 4 inci. Pada dasar dan samping paralon 4 inci dibuat lubang yang cukup besar tempat air masuk seperti pada Gambar 8. Dengan cara ini maka gerakan naik turun pelampung di dalam tidak terganggu oleh adanya benda yang mengalir di sungai seperti sampah. Jika tidak diamankan seperti ini maka pelampung dapat tertahan (tidak bisa bergerak).

Karena pemancar remote control hanya memancarkan gelombang saat bola konduktor bersentuhan dengan sikat kawat maka pemakaian listrik menjadi sangat sedikit. Oleh karena itu, satu baterei dapat dipakai hingga 1 sampai 2 tahun .

Kemudian ke sistem penerima. Kita pilih salah satu kaki receiver yang bersesuaian dengan tombol yang dihubungkan ke bola logam dan sikat kawat pada sistem pemancar. Kaki tersebut dihubunbgkan dengan input sebuah relay. Kemudian relay tersebut digunakan untuk menghidupkan sirine. Sebagai catu daya receiver dan rellay, saya gunakan charger hp. Saya juga memasang antene eksternal sekitar 30 cm untuk meningkatkan kemapuan penangkapan. Gambar 9 adalah sistem penerima yang dipasang pada dop paralon 3 inci. Ada dua kabel yang keluar. Satu kabel ke PLN dan satu ke sirine.

Pengetesan

Saya test alat terseubt di halaman rumah. Untuk sementara saya ganti sirine dengan lampu warna merah. Saya pasang sistem penerima pada saung seperti pada Gambar 10.

Kemudian sistem pemancar (detektor tinggi air) saya pasang di tiang basket seperti pada Gambar 11. Jarak pemancar ke peneima sekitar 20 meter. Gambar 12 adalah sistem pemancar dan penerima yang lokasinya cukup jauh. Namun, dalam kondisi terbuka (tidak dihalangi pohon atau bangunan) jarak pemancar dan penerima dapat mencapai 200 meter. Jadi sangat cocok untuk deteksi ketinggian air sungai yang lokasinya cukup jauh dari pemukiman.

Sistem pemancar dimasukkan dalam wadah yang diisi dengan air seperti pada Gambnar 13. Ketika air ditambahkan ke dalam wadah maka pelampung akan naik dan bola konduktor mendekati sikat kawat.

Gambar 14 adalah keadaan lampu mati ketika air dalam wadah masih sedkit. Gambar 15 adalah keadaan lampu menyala (sirine berbunyi) ketika air sudah dalam level berbahaya (bola logam dan sikat kawat bersentuhan).

Karena transmitter memancarkan gelombang ke segala arah hingga radius sekitar 200 meter, maka sejumlah receiver dapat dipasang di berbagai titik sekeliling satu pemancar. Dengan demikian, daerah peringatan menjadi cukup luas untuk satu sistem (satu detektor/pemencar dan sejumlah penerima/sirine). Gambar 16 adalah ilustrasi pemasangan untuk mencover wolayah yang cukup luas.

Gambar 17 Adalah skema alat lengkap yang terdiri dari bagian detektor/transmitter gelo radion dan receiver/alarm.

Sumber gambar fitur: liputan6.com

Jika merasa bermanfaat, silakan share dan like: