PEMANTAUAN KUALITAS AIR DANAU SEMAYANG DAN …

Heru Dwi Wahjono : Pemantauan Kualtias Air Danau Semayang dan DanauMelintang di Kabupaten … JAI Vol. 8 No. 1, 2015

81

PEMANTAUAN KUALITAS AIR DANAU SEMAYANG DAN DANAU MELINTANG DIKABUPATEN KUTAI KARTANEGARA MENGGUNAKAN SISTEM ONLINE MONITORING

Water Quality Monitoring for Semayang Lake and Melintang Lake in Kutai Kartanegara DistrictUsing Online Monitoring System

Oleh:Heru Dwi Wahjono

Pusat Teknologi Lingkungan, BPPT

Abstrak

Danau Semayang dan Danau Melintang di Kabupaten Kutai Kartanegara, Kalimantan Timurmerupakan salah satu danau terbesar yang ada di Indonesia. Kedua danau yang berada diDaerah Aliran Sungai Mahakam ini berperan penting bagi kegiatan ekonomi dan ekologi diwilayah provinsi Kalimantan Timur. Selain menjadi sumber penghidupan bagi nelayan di sekitardanau, juga menjadi habitat bagi mamalia air tawar yang hampir punah, yaitu ikan PesutMahakam. Dengan adanya penebangan hutan secara liar di sekitar danau, banyak terjadi banjirjika hujan dan pencemaran air dengan bertambahnya sedimen yang masuk ke perairan danau. Disebagian wilayah juga memperoleh dampak dari kegiatan transportasi industri pertambanganbatu bara di sekitar Sungai Mahakam. Semua ini menyebabkan terjadinya pendangkalan hampirdi seluruh permukaan danau dan mengakibatkan berkurangnya potensi perikanan yang ada sertasemakin punahnya ikan Pesut Mahakam. Untuk mengendalikan pencemaran di kedua danau,BPLHD Kabupaten Kutai Kartanegara telah menerapkan teknologi online monitoring untukmemantau kualitas perairan danau di empat titik lokasi. Hasil pemantauannya digunakan untukmendukung pemerintah daerah dalam mengambil kebijakan pengendalian pencemaran di keduadanau tersebut.

Kata Kunci : Teknologi online monitoring kualitas air, sistem pemantauan kualitas perairandanau, teknologi GSM dan SMS, multiprobe sensor, sistem telemetri.

Abstract

Semayang Lake and Melintang Lake in Kutai Kartanegara district, East Kalimantan is one of thebiggest lake in Indonesia. Both lakes are located in the Mahakam River Basin and has animportant role for economic and ecological activities in the Province of East Kalimantan. Inaddition to being a source of livelihood for fishermen around the lake, is also as habitat forfreshwater mammals Pesut Mahakam that are endangered. Illegal logging in the forest aroundthe lake, causing floods when it rains and water pollution will increase with sediment flowing intothe lake. In some areas also get the impact of transportation activities of coal mining industryaround the Mahakam River. All this causes silting almost the entire surface of the lake, lead to areduction of existing fishery potential and cause extinction of Pesut Mahakam. To controlpollution in the lake, local government of Kutai Kartanegara has implemented an onlinemonitoring technology to monitor the water quality of the lake in four point location. Monitoringresults are used to support local goverment in taking pollution control policies in both lakes.

Keywords: Water quality online monitoring system, lake water quality monitoring system, GSMand SMS technology, multiprobe sensor, telemtry system.

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Danau Semayang dan Danau Melintangadalah danau-danau yang berlokasi di Daerah Aliran

Sungai (DAS) Mahakam di Kabupaten KutaiKartanegara, Kalimantan Timur. Danau Semayangmemiliki luas sekitar 13.000 hektare dan berada disebelah kiri sungai Mahakam dan bersebelahandengan Danau Melintang yang memiliki luas sekitar


82

11.000 hektar yang terletak disebelah kananMahakam. (Wikipedia, 2015)

Gambar 1 : Lokasi Danau Melintang dan DanauSemayang di Kalimantan Timur.

Danau Semayang yang terdapat di DaerahMahakam Tengah (DMT), merupakan salah satulingkungan lahan basah terbesar di Kalimantan.Kedalaman Danau Semayang 13 m dengan volumedanau 390.000.000 m3. Inlet dan outlet DanauSemayang adalah Sungai Belayan dan Sungai Pela.Keanekaragaman hayati di sekitar danau Semayangcukup tinggi, termasuk biota perairan maupunterestrial, juga sumber daya air yang melimpah untukberbagai aktivitas masyarakat sekitar. Bisa dikatakanDanau Semayang merupakan zona yang memilikikekayaan plasma nutfah dan wilayah ekologis yangmempunyai nilai ekonomi potensial untuk berbagaikegiatan. (Limnologi, 2014)

Danau Melintang dinamakan melintangkarena danau ini melintang (Kenohan) di desa yangada di sekitar danau tersebut. Di danau ini adabeberapa desa terapung yang berdiri di atas tiangmaupun dirakit-rakit. Salah satunya adalah DesaMelintang yaitu sebuah desa indah di tepi DanauMelintang, yang berada di Kecamatan Muara Wis,Kabupaten Kutai Kartanegara. Danau ini banyakdigunakan sebagai tempat pengembang biakan ikanair tawar. Pesut juga ada di perairan danau ini,meskipun jumlahnya semakin menyusut akibatpendangkalan danau. (Wikipedia, 2015)

Penebangan hutan secara liar yang terjadi dihutan sekitar danau, menyebabkan terjadinya banjirjika musim hujan datang dan airnya mengalir masukke dalam danau dengan membawa sedimen dalamjumlah yang banyak. Di sebagian wilayah jugamemperoleh dampak dari kegiatan transportasiindustri pertambangan batu bara di sekitar SungaiMahakam. Semua ini menyebabkan terjadinyapendangkalan hampir di seluruh permukaan keduadanau dan mengakibatkan berkurangnya potensiperikanan yang ada serta semakin punahnya ikanPesut Mahakam yang hidup di dalamnya. Tabelberikut ini menunjukkan status kualitas air DanauSemayang dan Melintang. (Limnologi, 2014)

Tabel 1 : Status Mutu Kualitas Air Danau Semayangdan Danau Melintang.

Parameter Satuan D. Semayang D. MelintangWarna - coklat kuning coklat kuningKecerahan - 25 – 38 25 – 38Suhu oC =suhu udara =suhu udarapH umhos/ppm 4,5 – 5,5 4,5 – 5,5DHL ppm 15 – 33 26 – 44Phosphat ppm 0,8 – 1,3 2,0 – 3,3Nitrat ppm 0,8 – 5,3 5,0 – 7,8DO ppm 1,3 – 5,0 2,4 – 5,2BOD ppm 0,9 – 1,9 1,5 – 1,9Organik ppm 15,8 – 27,5 27,2 – 33,7

Untuk mengendalikan pencemaran di keduadanau, Badan Lingkungan Hidup Daerah KotaTenggarong, Kabupaten Kutai Kartanegara telahmenerapkan sistem online monitoring berbasisteknologi GSM dan SMS untuk memantau kualitasperairan danau di 4 (empat) titik lokasi di dalamwilayah perairan kedua danau. Hasil pemantauannyadiharapkan dapat digunakan untuk mendukungpemerintah daerah dalam mengambil kebijakanpengendalian pencemaran di kedua danau tersebut.

1.2. Tujuan Dan Sasaran

Tujuan dari kegiatan adalah menerapkanteknologi online monitoring kualitas air secara onlinedan realtime di empat lokasi pemantauan di wilayahperairan Danau Semayang dan Danau Melintang.Adapun sasaran dari kegiatan ini adalah mengetahuikondisi dan status kualitas air di kedua danautersebut.

1.3. Metodologi

Metodologi yang digunakan untukmelaksanakan kegiatan pemantauan kualitas airDanau Semayang dan Danau Melintang secara onlineadalah sebagai berikut :

Survei Lokasi

Persiapan Peralatan

Instalasi Peralatan

Ujicoba dan Pelatihan

Analisa Data

Gambar 2 : Metodologi Kegiatan.


83

a. Survei lokasi, dilakukan dengan mengamati lokasitempat pemasangan sistem peralatan onlinemonitoring. Data yang diperlukan adalahkoordinat lokasi, kedalaman danau dan teknispengamanan peralatan di lapangan.

b. Persiapan peralatan, dilakukan denganmempersiapkan peralatan online monitoringyang akan dipasang, yaitu pengadaan sensordigital, pembuatan data logger, pengadaansistem komputer data center dan instalasi sistemsoftware online monitoring kualitas air.

c. Instalasi peralatan, dilakukan di 4 (empat) titiklokasi yang telah ditentukan dan dinilai amanuntuk menempatkan sensor dan data logger.Sensor dimasukkan ke dalam casing pengamandan harus selalu tercelup ke dalam air sedangkandata logger dan GSM modem tidak boleh basahatau lembab karena air.

d. Ujicoba pengoperasian dan pelatihan operatordilakukan bersamaan di pusat data yangberlokasi di Kantor BLH Kota Tenggarong,Kabupaten Kukar, Provinsi Kalimantan Timur.Pelatihan yang diberikan meliputi pengoperasiansistem software, perawatan dan kalibrasi sensor,serta pengamatan hasil pemantauan.

e. Analisa data dilakukan setelah mendapatkanhasil pemantauan kualitas air di keempat titiklokasi pemasangan di kedua danau. Analisadilakukan dengan mengamati hasil pengukuranbaik dalam bentuk angka maupun grafik.

2. PEMBAHASAN

2.1. Survei Lokasi

Survei penentuan lokasi dilaksanakan dariKota Bangun menelusuri Sungai Mahakam masuk kearah dalam muara Sungai Pela terus menuju DanauMelintang dan Danau Semayang. Beberapa lokasipemberhentian pada saat survei adalah ditunjukkanoleh nomor (1) (Kota Bangun) ~ nomor (8) (lokasiterjauh) pada gambar peta di bawah ini.

Gambar 3 : Beberapa Titik Pemberhentian LokasiSurvei.

Dari hasil survei dapat diketahui bahwasecara umum kedua danau tidak terlalu dalam karenatelah mengalami pendangkalan yang kemungkinansudah terjadi sejak lama. Diperkirakan lokasi untukpenempatan sistem peralatan pemantuan kualitas airmemiliki kedalaman sekitar 2 ~ 5 meter. Surveidilakukan pada saat kondisi air surut, sehingga padasaat air pasang kedalaman lokasi bisa lebih dari 5meter. Citra satelit di bawah ini menunjukkan keduadanau telah berwarna coklat yang berarti permukaantanah/lumpur dan dapat diartikan telah terjadipendangkalan di kedua danau tersebut.

Gambar 4 : Foto Satelit Menunjukkan Pendangkalandi Kedua Danau.

Dari gambar di atas dapat diketahui bahwaair Sungai Mahakam yang masuk melalui Sungai Pelake arah dalam kedua danau perlu dipantau dibeberapa titik lokasi sebelum masuknya air ke dalamdan titik lokasi keluarnya air dari kedua danautersebut. Hal ini perlu dilakukan untuk mengetahuikecenderungan kualitas air yang ada di titik lokasitersebut. Lokasi pemasangan sistem pemantauankualitas air online yang telah ditetapkan berjumlah 4(empat) titik lokasi yang penentuannya didasarkanbeberapa kategori pemilihan lokasi, yaitu : Memiliki kedalam air yang cukup pada saat

surut. Berada di inlet atau outlet kedua danau yang

berada di muara desa. Berada di lokasi cakupan wilayah jaringan GSM

lokal (Telkomsel). Berada di lokasi yang aman dari pencurian. Penduduk setempat bersedia mengawasi dan

merawatan area sekitar lokasi peralatan.Berikut ini adalah nama keempat lokasi

pemasangan sistem peralatan yang telah ditentukanpada saat melaksanakan kegiatan survei.

A. Lokasi 1 : Nama Stasiun : Muara Pela ID Stasiun : BLH1 Lokasi Stasiun : di muara Sungai Pela Koordinat : 00o 14,241’ LS ; 116o 33,984’ BT Kedalaman : + 3 ~ 6 meter


84

B. Lokasi 2 : Nama Stasiun : Desa Semayang ID Stasiun : BLH2 Lokasi Stasiun : di muara Desa Semayang Koordinat : 00o 11,243’ LS ; 116o 27,306’ BT Kedalaman : + 5 meterC. Lokasi 3 : Nama Stasiun : Desa Melintang ID Stasiun : BLH3 Lokasi Stasiun : di Tanjung Sebembem Koordinat : 00o 17,760’ LS ; 116o 24,317’ BT Kedalaman : + 2 meterD. Lokasi 4 : Nama Stasiun : Desa Neggelamg ID Stasiun : BLH4 Lokasi Stasiun : di muara Desa Nenggelam Koordinat : 00o 14,967 LS ; 116o 20,136’ BT Kedalaman : + 2 meter

Untuk memantau status kualitas air dikeempat lokasi tersebut perlu disiapkan pusat data dikantor BLH Kota Tenggarong yang berjarak kuranglebih 3 jam dari Kota Bangun atau 6 jam dari lokasititik terjauh (BLH4).

Gambar 5 : Lokasi Pemasangan Stasiun Pemantauandan Pusat Data.

2.2. Pemilihan Operator Jaringan GSM

Untuk memilih operator jaringan komunikasidilakukan pengujian terhadap kekuatan sinyal GSM dilokasi stasiun monitoring di area danau dan lokasipusat data di Kota Tenggarong. Pengujiannyadilakukan secara manual, yaitu dengan menggunakanperangkat smartphone dan bantuan aplikasi android‘Open Signal’ dan ‘Signal Meter’. Pengujian dilakukanterhadap beberapa operator seluler dengan sim cardSimpati, AS, Halo, 3, XL, dan IM3. Untuk konfirmasidilakukan survey juga ke beberapa penduduk denganmenanyakan secara langsung operator GSM yangdigunakan oleh mereka. Hasil survey pemilihanoperator GSM ditetapkan untuk menggunakan SimCard Kartu AS dari operator GSM Telkomsel. (Heru &Bayu, 2006)

2.3. Persiapan Peralatan

Persiapan peralatan dilakukan denganmengadakan komponen peralatan online monitoring,yaitu remote terminal unit (RTU) dan pusat dataseperti tabel di bawah ini. (Bayu & Heru, 2013)

Tabel 2 : Komponen Peralatan Online Monitoring.

No. Komponen Peralatan Jumlah1. Smart Data logger 4 unit2. Batere / aki kering 12VDC 12AH 4 unit3. Soler cell 20WP, kabel dan bracket 4 set4. Multiprobe sensor (11 parameter) 4 paket5. Pipa pelindung sensor 4 set6. Bangunan pelindung (rumah rakit) 4 unit7. Komputer data center 1 unit8. GSM Modem 1 unit9. Sistem software 1 paket

2.3.1. Smart Data Logger

Smart data logger yang disiapkan memilikifitur utama, yakni sistem pengiriman data berbasisSMS dan dapat lebih dari 164 karakter, interval waktupengiriman dapat disetting dan dimonitoring daripusat data, interval waktu pengukuran kualitas untukearly warning system hanya 60 detik, status memoridan status pengiriman data dapat dimonitoring daripusat data, serta memiliki onsite display untukmenampilkan hasil pengukuran setiap saat di lokasi.(Bayu & Heru, 2013)

Adapun spesifikasi teknis sistem data loggeryang dikembangkan adalah (Bayu & Heru, 2013) : Serial RS-232 port : 1 main, 3 slave 8 channel analog port 8 bit optocoupler TTL input, extendable to 40 bit 4 bit Transistor output, extendable to 20 bit 256 kByte flash memori Real Time Clock dan Dilengkapi PLC untuk EWS

Gambar berikut ini adalah keempat smart data loggeryang dimasukkan ke dalam box panel aluminium dansiap dipasang di lokasi pemantauan.

Gambar 6 : Smart Data Logger.


85

2.3.2. Solar Cell dan Batere / Aki Kering

Untuk pengoperasian peralatan digunakansistem kelistrikan tenaga surya / solar cell. Energilistrik yang berasal dari solar cell akan disimpan kedalam batere kering (12volt 12Ah) melalui regulatoryang dapat mengendalikan status pengisian bateretersebut. Pengisian hanya akan dilakukan bilategangan pada aki kering kurang dari 11.4 volt danakan berhenti otomatis bila tegangan telah mencapai13.9 volt. (Bayu & Heru, 2013)

Gambar 7 : Batere Kering dan Solar Cell.

2.3.3. Multiprobe Sensor DKK-TOA WQC-24 danPipa PVC Pelindung Sensor

Multiprobe digital sensor DKK-TOA WQC-24adalah sensor kualitas air yang terdiri dari beberapaprobe sensor yang mampu mengukur beberapaparameter sekaligus secara bersamaan. Ada 9 jenisparameter kualitas air yang dapat diukur, yakni : (1).Suhu [oC], (2). Conductivity [mS/cm], (3). TDS [g/l],(4). Salinity [ppt], (5). DO [mg/l], (6). pH, (7). SwSG[ot], (8). Turbidity [mg/l], dan ORP [mV].

Selanjutnya untuk keperluan perawatan dankalibriasi sensor, disediakan juga beberapa larutanstandar pH 4 dan 10 yang digunakan untukmelakukan kalibrasi parameter pH, serta larutan KCLyang digunakan untuk pemeliharaan sensor DO.Gambar berikut ini adalah keempat unit multiprobesensor DKK-TOA tipe WQC-24 dengan perlengkapanlarutan standar untuk kalibrasi sensornya.

Gambar 8 : Multiprobe Sensor dan PerlengkapanKalibrasi.

Aksesori perpipaan harus disesuai dengankondisi pemasangan sensor di lokasi. Sistemperpipaan dipersiapkan untuk melindungi perangkatsensor dari kotoran atau sampah yang ada di danaudan melindungi kabel data yang terbentang darisensor menuju data logger. Pipa yang digunakanadalah berbahan PVC dan berdiameter 3”. Pipapelindung sensor dibuat berlubang agar air mudahmengalir melewati sensor seperti pada berikut ini.

Gambar 9 : Pipa PVC 3” Pelindung Sensor.

2.3.4. Bangunan Pelindung Rumah Rakit

Pemasangan peralatan online monitoring diDanau Semayang dan Danau Melintang memerlukanbangunan pelindung yang berbeda dengan bangunanpelindung peralatan telemetri pada umumnya yangbiasanya terinstalasi di daratan. Untuk melindungiseluruh peralatan online monitoring di kedua danaudibuat bangunan pelindung berupa rumah rakit yangdapat mengapung naik turun sesuai kondisi pasangsurut air danau. Bangunan pelindung rumah rakitdibuat dari bahan kayu yang diletakkan di atasponton (tabung plastik berisi udara) agar dapatmengapungkan seluruh bangunan ke permukaan air.Bangunan pelindung yang dibuat berdimensi 3 meterx 4 meter, dengan rumah-rumahan berukuran 1meter x 1,2 meter seperti gambar di bawah ini.

Gambar 10 : Rancangan Bangunan PelindungRumah Rakit.


86

Gambar berikut ini adalah rancanganbangunan rumah rakit dalam bentuk 3 dimensi.Rancangan bangunan rumah rakit ini mampumenampung 10 orang dewasa di atasnya.

Gambar 11 : Bangunan Pelindung Rumah Rakit.

2.3.5. Komputer Data Center dan GSM Modem

Selain perangkat remoter terminal unit (RTU)yang dipasang di keempat lokasi pemantauan, padakantor BLH Kutai Kartanegara disiapkan personalkomputer untuk pusat data. Komputer data center inidipilih dengan spesifikasi teknis server agar mampuberoperasi selama 24 jam tanpa henti, sehinggadiperlukan sistem pendingin dan uninterupted powersupplay / UPS yang lebih baik. Sebagai mediakomunikasi antara komputer server dengan keempatRTU di stasiun pemantauan, digunakan GSM modem.Gambar berikut ini adalah komputer data centerdengan peralatan GSM modem yang sudah dipasang.

Gambar 12 : Komputer Data Center dan GSMModem.

2.3.6. Sistem Software Online Monitoring

Ada dua sistem software online monitoringyang disiapkan, yaitu aplikasi SMS Gateway dan danaplikasi Database Online Monitoring. Kedua apliaksiini dirancang dan dikembangkan berbasis sistemWindows agar dapat beroperasi secara bersama-sama dengan integrasi seluruh peralatan onlinemonitoring yang dipasang. Aplikasi SMS Gatewaydigunakan mengendalikan pengiriman data melaluipesan singkat / SMS, sedangkan aplikasi databasedigunakan untuk pengelolaan dan pelaporan datamonitoring kualitas air (Heru Dwi W., 2013).

Gambar 13 : Software SMS Gateway.

Gambar di atas adalah perangkat lunak SMSgateway yang dikembangkan dengan spesifikasi, yaitumemiliki fitur multi station monitoring, pengendalianjarak jauh dengan perintah AT melalui sistem SMS,memiliki fitur peringatan dini (Early Warning System),dapat mengatur nilai baku mutu kualitas air, memilikifitur multi user SMS dan EWS, dapat mengaturinterval waktu pengukuran, dapat mengatur intervalwaktu pengiriman data, perekaman data dalamformat mdb dan txt (pipe delimited), memilikiinformasi status batere, memori dan sisa pulsa untukkartu prabayar, memiliki fitur visual peringatan dini dikomputer (red blink), dan dapat meresponpermintaan data oleh pengguna yang terdaftar.

Gambar di bawah ini adalah perangkat lunakdatabase online monitoring kualitas air yangdikembangkan dengan spesifikasi teknis, yaitu : dapatmengelola data stasiun dan kualitas air, memiliki fiturpenggunaan bersama file oleh aplikasi SMS Gatewaymelalui file data dalam format teks, dapat memantaudata secara online realtime, dapat menampilkan datapengukuran dalam bentuk angka dan grafik analisa,memiliki modul laporan ringkas, detail dan lengkap,memiliki modul dokumen elektronik online manual,regulasi dan baku mutu, memiliki fitur penelusurandata harian, bulanan, dan stasiun, serta memiliki fituruntuk export data ke dalam format MS Excel.


87

Gambar 14 : Software Database Kualitas Air.

2.4. Instalasi/Pemasangan Peralatan

Instalasi pemasangan dimulai dari lokasiyang terjauh, yaitu di muara desa Nenggelam yangberada 3 jam dari Kota Bangun. Pemasangan dimulaidengan membawa rumah rakit ke posisi koordinatyang telah ditentukan. Kegiatan pemasangan dimulaidari pemasangan panel surya di bagian atap rumahrakit, berikutnya memasang box panel control dandata logger di dinding rumah rakit bagian dalam danterakhir mencelupkan sensor ke dalam lubang yangtelah disiapkan seperti pada gambar-gambar dibawah ini.

Gambar 15 : Pemasangan Solar Cell.

Gambar 16 : Pemasangan Box Panel dan Data Logger.

Sebelum dicelupkan, sensor dimasukkan kedalam casing pelindung berlubang dari bahan PVC 3”terlebih dahulu, kemudian dijepit oleh kayu yangdibuat sedemikian rupa agar casing pelindung hanyatercelup di bagian bawahnya saja. Berikut ini adalahgambar pipa PVC yang telah dipasang pada kayu

penjepit (kiri) dan posisi pencelupan bagian pipaberlubang ke dalam air (kanan)

Gambar 17 : Pemasangan Sensor dan CasingPelindung PVC.

Setiap selesai pemasangan RTU di keempatlokasi pemasangan dilakukan ujicoba komunikasidengan pengecekan status sistem data logger.Pengujian dilakukan dengan menggunakan perangkatmodem GSM dengan perangkat laptop yang sudahdiinstalasikan sistem software SMS gateway sepertigambar di bawah ini.

Gambar 18 : Pengujian Status Komunikasi PerangkatRTU di Masing-Masing Lokasi Pemasangan .

2.5. Konfigurasi Sistem

Setting konfigurasi sistem untuk melakukanpengukuran ditentukan dengan beberapa parameterkonfigurasi, yaitu : interval waktu pengukuran 3600detik (60 menit) dan interval peringatan dini 60 detik(1 menit). Dalam sehari akan diperoleh data hasilpengukuran kualitas air sebanyak 24 record data,sedangkan keterlambatan waktu peringatan diniadalah 60 detik. Interval pengiriman data pengukuranyang dilakukan setiap 3 jam untuk menghemat biayapengiriman data melalui SMS. Jadi dalam sehari ada 8kali biaya transaksi pengiriman data pengukuran.Walaupun pengiriman data dilakukan 3 jam sekali,namun setiap saat data logger tetap dapatmengirimkan data peringatan dininya apabila hasil


88

pengukurannya tidak memenuhi baku mutu yangtelah ditentukan (Heru Dwi W., 2013).

Konfigurasi nilai baku mutu yang ditetapkanuntuk pemantuan kualitas air di danau Semayang dandanau Melintang disesuaikan dengan peraturandaerah yang berlaku di Kabupaten Kutai Kartanegara,yaitu Peraturan Daerah Provinsi Kalimantan TimurNo. 2 Tahun 2011 Tentang Pengendalian Kualitas Airdan Pengendalian Pencemaran Lingkungan. PadaLampiran VI tabel peruntukan dan kelas air padasungai lintas kabupaten/kota di Kalimantan Timurnomor urut 1 disebutkan bahwa Sungai Mahakammerupakan sumber air yang berada pada wilayahadministrasi Kutai Barat, Kutai Kertanegara danSamarinda berada pada kategori kelas mutu air I.Sehingga danau Semayang dan danau Melintang yangbermuara pada Sungai Mahakam juga dapatdikategorikan pada kelas mutu air I (Gubernur Kaltim,2011).

Pada Lampiran V tabel baku mutu air padasumber air berdasarkan kelas telah ditentukan nilaibaku mutu air beberapa parameter kualitas air untukempat kelas mutu air. Baku mutu air kelas I yangdigunakan sebagai nilai maksimal atau minimal padasetting konfigurasi pengukuran, yaitu : Temperatur20 oC ~ 30 oC, Konduktifitas maksimal 50 mS/cm, TDSmaksimal 30 g/l, Salinitas maksimal 30 ppt, DOminimal 3 mg/l, dan kadar keasaman / pH 6 ~ 8(Gubernur Kaltim, 2011).

2.6. Pengoperasian RTU dari Pusat Data

Agar keempat RTU yang dipasang di empatlokasi di Danau Semayang dan Melintang dapatdikendalikan oleh komputer pusat data, perludidaftarkan nomor ID dan nomor simcard darikeempat perangkat RTU tersebut pada aplikasi SMSgateway seperti pada gambar di bawah ini. Tabelberikut ini adalah ID Stasiun dan nomor simcard datalogger yang terpasang.

Gambar 19 : Registrasi Keempat RTU padaAplikasi SMS Gateway.

Tabel 3 : ID Stasiun dan Nomor Simcard RTU.

No ID. Stasiun Nama Stasiun No. GSM1. BLH1 Muara Pela 0823127924992. BLH2 Desa Semayang 0823129284913. BLH3 Desa Melintang 0823129284974. BLH4 Desa Nenggelam 0823129285035. DC Data Center 085313471097

Pengoperasian sistem komunikasi dimulaidengan mengaktifkan keempat data logger yangsudah terpasang. Indikator bahwa data logger bekerjadengan baik adalah berkedipnya lampu led merah,hijau dan kuning pada data logger secara bergantiandengan interval waktu yang sama dan berulang. Jikasalah satu lampu led mati atau nyala terus menurusmenandakan ada masalah pada sistem data logger.Selanjutnya untuk menguji komunikasi antara datalogger dan pusat data, dilakukan prosedur cek statuske keempat nomor simcard pada data. Dibutuhkanwaktu 1 menit untuk mendapatkan informasi statusdata logger. Jika proses komunikasi melalui SMSberhasil, maka pada SMS Gateway akan munculinformasi data status operasi data logger seperti padagambar di bawah.

Informasi penting dari window aplikasi SMSgateway adalah sebagai berikut : SMS AUTO SEND STATUS untuk mengetahui

status otomasi pengiriman data. Jika kolom cekData Periodik dan Data EWS tercentang berartisetting konfigurasi aktif atau sebaliknya.

Interval Perekaman Data 60 menit berartiinterval waktu pengukurannya 1 jam sekali.

Interval Kirim SMS 180 menit berarti intervalpengiriman data pengukuran setiap 3 jam sekali.

Waktu Tunggu SMS 120 menit berarti waktupengiriman data berikutnya adalah 2 jam lagi.

Koneksi Sensor Setiap 45 detik berarti delaywaktu peringatan dini adalah 45 detik.

Selain informasi di atas, masih banyak lagidata informasi yang diperoleh mengenai status datalogger, yaitu WAKTU DATA LOGGER yang harussinkron dengan waktu pada komputer pusat data,STATUS RECORD yang menunjukkan nomor posisiperekaman data pada memori data logger, dan Alarmsistem yang berjumlah 5 buah. Alarm sistem ini dapatdiaktifkan untuk memberikan informasi kepadaoperator apabila ada komponen sistem monitoringyang hilang. Sistem akan mengirimkan SMS danmenyalakan alarm (red blink) pada aaplikasi SMSGateway. Grafik STATUS POWER, nilai tegangannyadan angka baku mutu parameter juga dapat diketahuistatusnya melalui window ini (Heru Dwi W., 2013).


89

Gambar 20 : Status Pengoperasian RTU.

Gambar berikut ini menunjukkan dataterakhir diterima oleh aplikasi SMS Gateway padastasiun Muara Pela untuk semua parameterpengukuran berikut nilai tegangan aki kering yangtersedia.

Gambar 21 : Informasi Data Terakhir Diterimaoleh SMS Gateway.

Beberapa saat setelah status keempat RTU diempat lokasi terkirim, selanjutnya data periodik akandikirimkan oleh data logger dari keempat RTU ke

pusat data. Data akan disimpan oleh SMS gateway kedalam file database dalam format txt (ASCII) dan mdb(Microsoft Access) seperti gambar di bawah ini.

Gambar 22 : Data Hasil Pengukuran Dalam FormatTXT (atas) dan Format MDB (bawah).

Permintaan data melalui perangkat ponseljuga bisa dilakukan dengan menggunakan kataperintah yang telah ditentukan dengan format, yaitu :

Gambar 19. Status Pengoperasian RTU


90

[ Onlimo 2010 nomor_urut ], dimana variabelnomor_urut adalah nomor urut registrasi ID Stasiundalam tabel data, yaitu 1. Stasiun BLH1 (Muara Pela),2. Stasiun BLH2 (Desa Semayang), 3. Stasiun BLH3(Desa Melintang, dan 4. Stasiun BLH4 (DesaNenggelam). Berikut ini adalah contoh permintaandata untuk keempat RTU. Onlimo 2010 1 : permintaan data stasiun BLH1 Onlimo 2010 2 : permintaan data stasiun BLH2 Onlimo 2010 3 : permintaan data stasiun BLH3 Onlimo 2010 4 : permintaan data stasiun BLH4Contoh hasil pengiriman datanya adalah sebagaiberikut :ST BLH1 : 03/04/2014 07:50:00 pH= 5,89, DO= 3,64mg/l , Cond= 2,8 S/m, Turb= 82,9 ntu, Temp=27,40 C,Sal= 0,00 ppt, TDS= 0,0 mg/L *** (C) Onlimo BPPT ***

2.7. Hasil Monitoring Kualitas Air

Pemantauan harian mengasilkan pengirimandata 24 record data per hari dengan interval 1 jamsekali. Data yang diterima oleh aplikasi SMS Gatewaykemudian disimpan dalam file database yang dapatdikelola menggunakan aplikasi pengolahan dataonline monitoring kualitas air. Pemantuan online danrealtime, pelaporan serta pemeliharaan data dapatdilakukan menggunakan aplikasi ini. Gambar-gambarberikut ini adalah beberapa contoh tampilanpemantuan realtime dalam bentuk angka maupunanalisa grafik.

Gambar 23 : Pemantauan Harian Dalam Bentuk AngkaDan Analisa Grafik Di Salah Satu Stasiun Pantau.

2.8. Pelatihan Operator

Ada dua kelompok operator yang diberikanpelatihan, yaitu :a) Operator lapangan yang berjumlah empat orang

dari setiap lokasi pemantauan. Keempat operatorini diberikan beberapa kegiatan pelatihan dilapangan, yaitu :

Pemasangan sistem peralatan yang terdiri daridata logger, sensor dan solar cell.

Menyalakan, melihat status kerja, danmematikan sistem peralatan data logger.

Pengamatan kedipan lampu LED data loggeruntuk mengetahui status pendeteksian masing-masing komponen oleh data logger.

Pengamatan status sinyal GSM modem di lokasipemantauan.

Pemeliharaan sensor, yaitu mengangkatnya,membersihkan, mengganti batere danmengamati tanda / kode error pada LCD.

Pemeliharaan permukaan solar cell dari tutupankotoran, pengecekan kondisi aki kering danpemeliharaan kabel power solar cell.

Pemeliharaan keseluruhan sistem peralatanelektronik yang berada di rumah rakit dariserangga pengerat, semut, dan lain-lain.

Pengamanan sistem peralatan dan rumah rakitdi lokasi pemantauan dari tindakan pencurian.

b) Operator komputer pusat data yang didampingioleh kepala bidang pengendalian pencemaranlingkungan di kantor BLH Kutai Kartanegara diKota Tenggarong. Beberapa kegiatan pelatihanyang diberikan adalah :

Menyalakan, melihat status kerja, danmematikan sistem peralatan data logger.

Pengamatan kedipan lampu LED data loggeruntuk mengetahui status pendeteksian masing-masing komponen oleh data logger.

Pengamatan status sinyal GSM modem di lokasipemantauan.

Pengoperasian software SMS Gateway(mengaktifkan, menyambungkan ke sistem GSMmodem, registrasi RTU, user SMS)

Memantau status data logger, sensor dan solarcell melalui komputer pusat data,.

Mengubah setting konfigurasi interval waktupengukuran.

Pengelolaan data menggunakan softwaredatabase online monitoring kualitas air.

Pembuatan laporan pemantuan kualitas air dikeempat lokasi pemantuan.

Bersama-sama staf laboratorium melakukankalibrasi sensor, penggantian DO cap, pengisiancarian elektrolit, dan lain-lain.


91

Gambar 24 : Pelatihan Operator Lapangan danOperator Pusat Data.

2.9. Permasalahan di Lapangan

Lokasi pemantauan yang jauh dari pusatdata, yaitu sekitar 6 jam perjalanan darat dari KotaTenggarong menyulitkan tenaga ahli atau operatorterlatih untuk membantu dalam proses pemeliharaanperalatan. Berikut ini adalah beberapa kendala danpermasalahan lain yang ada selama pemasangan dilapangan, yaitu : Lokasi pemantuan yang berada di danau dan jauh

dari jangkauan BTS yang ada menyulitkanpemilihan lokasi yang aman dengan kualitaskekuatan sinyal GSM yang baik (minimal 7dB).

Lokasi stasiun BLH1 di muara Sungai Pela beradadi tepi sungai yang memiliki semak-semak yangcukup tinggi, sehingga pada saat pemasangandan perawatan banyak terdapat serangga yangmengganggu operator dan mungkin dapatmerusak sistem kelistrikan di dalam data logger.

Beberapa bulan terpasang, solar cell pada stasiunBLH1 hilang dicuri, sehingga sistem RTU tidakbisa beroperasi.

Lokasi stasiun BLH3 di desa Semayang beradaberdekatan dengan pengerajin kerupuk ikan,dikhawatirkan lokasi tersebut banyak terdapathewan pengerat seperti tikus yang mungkindapat masuk ke dalam rumah rakit dan dapatmerusak kabel di dalamnya.

Beberapa bulan terpasang, kabel data padastasiun BLH3 yang menghubungkan sensor ke

data logger putus akibat digigit hewan pengerattikus.

Berbeda dengan sensor YSI yang lebih dulupernah diintegrasikan dengan data logger ini,sensor WQC-24 yang digunakan di keempatlokasi pemantaun memerlukan power suplaikhusus 5V DC untuk pengoperasiannya. Padaawal pemasangannya digunakan batere alkalineA3 yang hanya mampu beroperasi selama 7-10hari terus menerus. Hal ini menyulitkan operatorlapangan untuk terus menyediakan baterecadangan di lokasi.

Pusat data di Kantor BLH Kutai Kartanegara diKota Tenggarong dalam satu hari bisa beberapakali terjadi pemadaman listrik, hal ini dapatmenyebabkan komputer pusat data mati secaratiba-tiba dan mengakibatkan kerusakan sistemsoftware pada komputer pusat data.

Belum dibentuknya unit pengelola stasiun onlinemonitoring kualitas air menyebabkan tidakadanya staf yang khusus ditugaskan untukmelakukan pemeliharaan terhadap jalannyasistem online monitoring, sehingga penangananjika terjadi kegagalan sistem monitoring tidakdapat dilaksanakan dengan cepat.

3. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat ditarik dari kegiatanimplementasi pemantauan kualitas air di empat lokasipemantauan di Danau Semayang dan DanauMelintang berikut saran yang diberikan adalahsebagai berikut : Sistem peralatan online monitoring kualitas air

yang telah dipasang di keempat lokasi stasiunpemantauan di Danau Semayang dan Melintangdapat beroperasi dengan baik dengan jumlahpengiriman data masing-masing 24 record datadalam satu hari. Sistem ini sangat cocok untukmemantau kualitas perairan yang berada diremote area seperti di kedua danau.

Penentuan lokasi pemasangan peralatan sangatperlu memperhatikan kekuatan sinyal GSM salahsatu operator seluler. Kekuatan sinyal yangdibutuhkan agar dapat mengirimkan datapengukuran melalui SMS minimal adalah sebesar7 dB. Untuk keperluan pengiriman gambar,kekuatan sinyal GSM yang diperlukan berada diantara 25dB ~ 31dB dengan tipe koneksi HSDPA(PTL-KLHK, 2014).

Untuk menghindari masuknya serangga ke dalamruang panel, disarankan menggunakan box paneldari bahan plastik / PVC yang kedap air denganbagian bawah panel ditutup serapat mungkin.Untuk mengeluarkan kabel digunakan cableglands, sehingga kabel dapat terpasang denganrapih dan kuat.


92

Perlu dibuat regulator 5V DC seperti gambarrangkaian elektronik di bawah ini untukmensuplai tegangan listrik DC ke sensor WQC-24,sehingga penggantian batere seminggu sekalitidak diperlukan lagi. Untuk mengamankanrangkaian dari posisi terbalik pada saatpemasangan, perlu dipasang sekring 0.5A untukpemutus arus jika terjadi korsleting (Galih Setiaji,2014).

Gambar 25. Box PVC dan Cable Glands.

Kendala sering padamnya ketersediaan listrikPLN dapat diatasi dengan membangun sistembackup kelistrikan, dapat berupa mesin gensetatau menggunakan sistem solar cell. Denganasumsi penggunaan kebutuhan listrik 500wattselama 24 jam untuk mengoperasikan komputerpusat data (12KWH), dengan optimal penyinaranselama 4,5 jam dan efisiensi 80%, makadibutuhkan solar cell dengan kapasitas 2.666 Wpatau setera dengan 34 buah panel sel suryamasing-masing 100wp. Sedangkan batere yangdibutuhkan adalah 13 buah dengan masing-masing 100 Ah (Galih Setiaji, 2014)

Tidak adanya unit kerja atau staf yang khususditugaskan untuk mengoperasikan sistem onlinemonitoring ini, menjadi kelemahan sistemkelembagaan BLHD Kutai Kartanegara. Kegagalansistem yang terjadi seperti padamnya listrik PLNatau pulsa GSM modem pada RTU yang habistidak dapat sesegera mungkin di atasi, sehinggadata pengukuran kualitas air di kedua danau

tidak dapat secara realtime masuk ke pusat data.Untuk itu disarankan agar dibentuk unit kerjakhusus yang beranggotakan beberapa orang stafdengan kemampuan SDM yang cukup untukmengoperasikan jalannya sistem secaramenyeluruh.

DAFTAR PUSTAKA

Wikipedia, Ensiklopedia Bebas, http://id.wikipedia.org/wiki/Danau_Semayang, 2014

Limnologi LIPI, Danau Semayang, Melintang danJempang, http://danau.limnologi.lipi.go.id/danau/profil.php?id_danau=kal_smyg&tab=gambaran%20umum, 2014.

Wikipedia, Ensiklopedia Bebas, http://id.wikipedia.org/wiki/Danau_Melintang, 2014.

Heru D.W. dan Bayu B., Sistem ManajemenKomunikasi Data Jarak Jauh Berbasis TeknologiSMS dan Radio Telemetri Untuk PemantauanKualtias Air, JTL Vol 7 No. 2 Mei 2006.

Bayu B. dan Heru D.W., Petunjuk OperasionalSistem Online Monitoring Kualitas Air BerbasisSMS Versi 3.0, PTL – BPPT, 2013.

Heru Dwi Wahjono, Petunjuk OperasionalSoftware Database Online Monitoring KualitasAir di Danau Semayang dan Melintang Versi 3.0,Pusat Teknonologi Lingkungan – BPPT, 2013.

Gubernur Kaltim, Perda Prov Kaltim No. 2 Tahun2011 Tentang Pengendalian Kualitas Air danPengendalian Pencemaran Lingkungan, 2011.

PTL-KLHK, Pengkajian Dan Penerapan SistemMonitoring Pengendalian Pencemaran DASCiliwung, 2014.

Galih Setiaji, Perhitungan Kebutuhan Solar Celldan Aki Kering pada Pusat Data Sistem OnlineMonitoring, 2014.


93

LAMPIRAN:

Gambar 26 : Komponen Data Logger yang Terpasang.

Stasiun BLH1 Muara Pela Stasiun BLH2 Desa Semayang

Stasiun BLH3 Desa Melintang Stasiun BLH4 Nenggelam

Gambar 27 : Stasiun Online Monitoring di Empat Lokasi di Danau Semayang dan Melintang.


94

PEMANTAUAN KUALITAS AIR DANAU SEMAYANG DAN …

Documents

Transcript of PEMANTAUAN KUALITAS AIR DANAU SEMAYANG DAN …