Rancang Bangun Sistem Monitoring Kualitas Air dan Stasiun Cuaca Berstandar Industri dan Berbasis Energi Terbarukan

Abstract

River water quality is typically monitored using sampling methods. This approach makes detecting water pollution challenging owing to the limited sampling time. Another factor influencing water quality is weather, which can be addressed by incorporating weather station sensors as corrective tools. The collected data were processed and visually displayed to make the important information easily interpretable. The water quality parameters measured in this study included Electrical Conductivity (EC), temperature, Total Dissolved Solids (TDS), salinity, pH, turbidity, Dissolved Oxygen (DO), and saturation. The weather parameters measured by the system included wind speed, wind direction, air temperature and humidity, atmospheric pressure, rainfall, and solar radiation. The system's capabilities include data transmission via cellular networks, data backup using an SD card, and industrial sensors with IP (Ingress Protection) standards that utilize the Modbus RS485 protocol. The study followed the Software Development Life Cycle (SDLC) or waterfall method to ensure system readiness and durability in real-world environments. The Modbus RS485 protocol allows multiple sensors to share a single cable line, resulting in a more efficient and less complex wire arrangement. These findings highlight the necessity of separating sensor lines based on parity type and baud rate for each sensor, enabling simultaneous readings in subsequent operations.

Secara umum, kualitas air sungai dipantau menggunakan metode pengambilan sampel. Namun, pendekatan ini membuat pendeteksian pencemaran air menjadi menantang karena terbatasnya waktu pengambilan sampel. Faktor lain yang memengaruhi kualitas air adalah cuaca. Agar dapat mengatasi masalah ini, muncul ide dengan mengintegrasikan sensor stasiun cuaca sebagai alat korektif. Data yang terkumpul kemudian diproses dan ditampilkan secara visual agar informasi penting dapat diinterpretasikan dengan mudah. Parameter kualitas air yang diukur dalam penelitian ini mencakup konduktivitas listrik (EC), suhu, total padatan terlarut (TDS), salinitas, pH, kekeruhan (turbidity), oksigen terlarut (DO), dan saturasi. Sementara itu, parameter cuaca yang diukur oleh sistem meliputi kecepatan dan arah angin, suhu serta kelembapan udara, tekanan atmosfer, curah hujan, dan radiasi matahari. Sistem ini memiliki kemampuan transmisi data melalui jaringan seluler, pencadangan data menggunakan kartu SD, serta penggunaan sensor industri berstandar IP (Ingress Protection) yang memanfaatkan protokol Modbus RS485. Penelitian ini memanfaatkan metode Software Development Life Cycle (SDLC) atau metode waterfall untuk memastikan kesiapan dan durabilitas sistem di lingkungan nyata. Protokol Modbus RS485 memungkinkan beberapa sensor untuk berbagi satu jalur kabel, sehingga menghasilkan penataan kabel yang lebih efisien. Temuan ini menyoroti perlunya pemisahan jalur kabel sensor berdasarkan jenis paritas dan baud rate untuk setiap sensor. Hal tersebut akan memungkinkan pembacaan data secara simultan pada saat alat dioperasikan.