Rancang bangun sistem otomatisasi irigasi pipa lahan sawah berbasis tenaga surya
DOI:
https://doi.org/10.31028/ji.v10.i1.21-32Kata Kunci:
irigasi otomatis, irigasi pipa, produktivitas air, sawah, set point, tinggi muka airAbstrak
Rancangan irigasi untuk pemberian air yang optimal dilengkapi dengan sistem kontrol otomatis dapat menjaga permukaan air di lahan sawah pada level tertentu sesuai kebutuhan tanaman, dapat meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan air irigasi di lahan sawah. Sistem kontrol otomatis dibangun dengan memanfaatkan teknologi digital, mikrokontroler dan jaringan sensor. Mikrokontroler Arduino Uno ATMega328P digunakan sebagai sistem kendali otomatis untuk menggerakkan sistem aktuasi kran air elektris Valworx 561086 berdasarkan kelembaban tanah dan tinggi muka air di lahan sawah yang dideteksi oleh sensor. Nilai tinggi muka air di lahan sawah diatur antara 0 cm dan 5 cm sebagai setpoint bawah dan atas untuk acuan dalam menggerakkan sistem aktuasi kran air elektris Valworx 561086. Sistem mikrokontroler membatasi durasi waktu untuk pengaturan pembukaan maupun penutupan kran air elektris Valworx 561086 selama 300 detik dengan rotasi 90ï‚° yang dapat menghemat penggunaan daya baterai. Sistem ini didukung oleh energi surya yang terdiri dari panel surya, charger contoller dan baterai, dan dapat beroperasi 24 jam tanpa pengawasan oleh operator. Ujicoba operasi di lahan sawah dilakukan dengan menerapkan irigasi terputus (intermittent) dan air irigasi tidak mengalir secara terus menerus. Hasil percobaan menunjukkan bahwa sistem kontrol irigasi otomatis bisa menjaga tinggi muka air di lahan sawah antara rentang setpoint yang diinginkan.
Unduhan
Referensi
Abdelkerim A.I, Eusuf M.M.R. S, Salami M.J.E, Aibinu A, Eusuf M.A. 2013. Development of solar powered irrigation system. 5th International Conference on Mechatronics (ICOM13). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 53 (2013) 012005. doi:10.1088/1757-899X/53/1/01200.
Adams Henry D, Luce C.H, Breshears D.D, Allen C.D, Weiler M, Hale V.C, Smith A.M.S, Huxman T.E. 2011. Ecohydrological consequences of drought- and infestationtriggered tree die-off: insights and hypotheses. Ecohydrol 5: 145 - 159. doi:10.1002/eco.233.
Alam N, Naseem A. 2014. Solar powered auto irrigation system. Sci. Int. (Lahore) 26 (4): 1515 - 1517. ISSN: 1013 - 5316.
Arif C, Saptomo S.K, Setiawan B.I, Iskandar M.A. 2009. Simulasi komputer penerapan teknik kendali fuzzy sederhana untuk pengaturan muka air tanah di lahan padi SRI. Jurnal Irigasi 4 (2): 131 - 144.
Arsyad, S. 2010. Konservasi tanah dan air. Ed. II. Bogor (ID): IPB Press.
Asdak, Chay. 2010. Hidrologi dan pengelolaan daerah aliran sungai. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press.
Bansal M, Bhatia T, Srivastava S, Gupta S, Goyal T. 2014. Automatic Solar Powered Water Pumping Using Zigbee Technology. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering (IJETAE). 4 (4): 812 - 816. ISSN: 2250-2459. ISO: 9001:2008.
Cahyo A.D. 2011. Analisis unjuk kerja pengontrolan tinggi muka air pada sistem irigasi otomatis menggunakan perangkat berbasis mikrokontroler [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Cardenas-Lailhacar B, Dukes M.D. 2010. Precision of soil moisture sensor irrigation controllers under field conditions. Agricultural Water Management 97: 666 - 672. doi:10.1016/j.agwat.2009.12.009.
Choir A.A. 2012. Rancangan dan uji coba otomatisasi irigasi kendi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Coates R.W, Delwiche M.J, Broad A, Holler M. 2013. Wireless sensor network with irrigation valve control. Computers and Electronics in Agriculture. 96: 13 - 22. doi:10.1016/j.compag.2013.04.013.
Dhanne B.S, Kedare S, Dhanne S.S. 2014. Modern solar powered irrigation sysytem by using arm. International Journal of Research in Engineering and Technology (IJRET). eISSN: 2319-1163. pISSN: 2321-7308. 3 (3) : 20 - 25.
Dursun M, Ozden S. 2012. Application of solar powered automatic water pumping in Turkey. International Journal of Computer and Electrical Engineering 4 (2): 161 - 164.
Fule C.R, Awachat P.K. 2014. Design and implementation of real time irrigation system using a wireless sensor network. International Journal of Advance Research in Computer Science and Management Studies (IJARCSMS). (1): 401-404. ISSN: 2321-7782.
Hanafiah A.K. 2005. Dasar-dasar ilmu tanah. Jakarta (ID): Raja Grafindo Persada.
Hardjoamidjojo S, Setiawan B.I. 2001. Pengembangan dan pengelolaan air di lahan basah. Buletin Keteknikan Pertanian 15 (1): 40 47.
Harishankar S, R. Sathish Kumar, Sudharsan K.P, U. Vignesh, T. Viveknath. 2014. Solar powered smart irrigation system. Advance in Electronic and Electric Engineering 4 (4): 341 - 346. ISSN: 2231 - 1297.
Hussain I, R. Sakthivadivel, Upali Amarasinghe, Muhammad Mudasser, dan David Molden. 2003. Land and water productivity of wheat in the Western Indo-Gangetic Plains of India and Pakistan: a comparative analysis. International Water Management Institute. Colombo, Sri Lanka. ISBN: 92-9090-505-0.
Ingale H, Kasat N.N. 2012. Automated solar based agriculture pumping. International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering 2 (11): 407 - 410. November 2012. ISSN: 2277 128X.
Kodoatie Robert J. 2005. Hidrolika terapan: aliran pada saluran terbuka dan pipa. Yogyakarta (ID): CV. Andi Offset.
Lozano D, Arranja C, Rijo M, Mateos L. 2010. Simulation of automatic control of an irrigation canal. Agricultural Water Management 97: 91 100. doi:10.1016/j.agwat.2009.08.016.
Maryono A. 2003. Hidrolika terapan. Jakarta (ID): PT. Pradnya Paramita.
Molden D, T. Oweis, P. Steduto, J.W. Kijne, M.A. Hanjra, P.S. Bindraban. 2007. Pathways for increasing agricultural water productivity. in: Molden, D. (ed). Water for food, water for life: a comprehensive assessment of water management in agriculture. London: Earthscan and Colombo: International Water Management Institute.
Munson R. Bruce. 2003. Mekanika fluida. Jilid 1. Jakarta (ID): Erlangga.
Nagahage I.S.P, E.A.A. Dilrukshi. 2012. Solar powered automated irrigation system. ACEPS 2012: 259 - 265.
Nikolidakis S.A, Kandris D, Vergados D.D, Douligeris C. 2015. Energy efficient automated control of irrigation in agriculture by using wireless sensor networks. Computers and Electronics in Agriculture 113: 154-163. doi:/10.1016/j.compag. 2015.02.004.
Purwanto M.Y.J, Badrudin U. 1999. Fluktuasi kelembaban tanah pada budidaya gogorancah. Buletin Keteknikan Pertanian 13 (1): 1 - 8.
Rizal M. 2012. Rancangbangun dan uji kinerja sistem kontrol irigasi tetes pada tanaman strawberry (Fragaria vesca L.) [skripsi]. Makassar (ID): Universitas Hasanuddin.
Rochiyat. 2012. Rancangbangun monitoring sistem irigasi otomatis berbasis GSM/GPRS [skripsi]. Bogor (ID):Institut Pertanian Bogor.
Romero R, Muriel J.L, Garcia I, MuËœnoz de la PeËœna D. 2012. Research on automatic irrigation control: State of the art and recent results. Agricultural Water Management 114: 59 66. doi:10.1016/ j.agwat.2012.06.026.
Sánchez-Molina J.A, Rodriguez F, Guzman JL, RamÃrez-Arias JA. 2015. Water content virtual sensor for tomatoes in coconut coir substratefor irrigation control design. Agricultural Water Management 151: 114 - 125. doi:10.1016/j.agwat.2014.09.013.
Saptomo S.K, Chadirin Y, Setiawan B.I, Sofiyuddin H.A. 2012. Peningkatan efisiensi air irigasi dengan introduksi sistem otomatis pada sistem irigasi di lahan produksi pangan. Bandung (ID): Pertemuan Ilmiah Tahunan 29 Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia. 19-12 Oktober 2012:407-417.
Saptomo S.K, Isnaini R, Setiawan B.I. 2013. Irigasi curah otomatis berbasis sistem pengendali mikro. Jurnal Irigasi 8 (2): 115 125.
Saptomo S.K, Setiawan B.I, Nakano Y. 2004. Water regulation in tidal agriculture using wetland water level control simulator. The CIGR. Journal of Scientific Research and Development. Manuscript LW 03 001.
Shiraz Pasha B.R, B. Yogesha. 2014. Microcontroller based automated irrigation system. The International Journal Of Engineering And Science (IJES) 3 (7): 6 - 9. ISSN (e): 2319 - 1813. ISSN (p): 2319 - 1805.
Siebert, Doll, 2010. Quantifying blue and green virtual water contents in global crop production as well as potential production losses without irrigation. Journal of Hydrology 384 (3 - 4): 198 - 217.
Sofiyuddin H.A, Saptomo S.K, Setiawan B.I. 2011. Evaluasi algoritma fazi sederhana sebagai metode kendali pintu sorong. Jurnal Irigasi 6(2): 142 - 150.
Sudha M.N, Valarmathi M.L, Babu A.S. 2011. Energy efficient data transmission in automatic irrigation system using wireless sensor networks. Computers and Electronics in Agriculture 78: 215-221. doi:10.1016/j.compag.2011.07.009.
Sulistiono P. 2013. Analisis karakteristik aliran dalam boks bagi pada sistem irigasi perpipaan [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Triatmodjo B. 2013. Hidraulika II. Cetakan ke-9. Yogyakarta (ID): Beta Offset.
Triatmodjo B. 2013. Hidrologi terapan. Cetakan ke-3. Yogyakarta (ID): Beta Offset.
Tusi Ahmad. 2010. Rancang bangun otomatisasi irigasi (desain pintu air dan simulasi sistem kendali level muka air sawah) [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Uddin J, Reza, S.M.T. Newaz Q, Uddin J, Islam T, Kim J.M. 2012. Automated irrigation system using solar power. Electrical & Computer Engineering (ICECE). 7th International Conference, 20 - 22 December, 2012, Dhaka, Bangladesh. doi:10.1109/ICECE. 2012.6471527.
Winarbawa S. 2000. Pengaruh kadar air tanah terhadap pertumbuhan dan produksi dua tipe kapolaga sabrang. Buletin Agronomi. 28 (1): 1 - 8.
Yalla S.P, Ramesh B, Ramesh A. 2013. Autonomous solar powered irrigation system. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) 3 (1): 60 - 65. ISSN: 2248 - 9622.
Unduhan
Diterbitkan
Cara Mengutip
Terbitan
Bagian
Lisensi
Naskah dilisensikan berdasarkan Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.