Prototype Kontrol Valve Air Otomatis untuk Distribusi Air Pdam Berbasis IoT Menggunakan Metode Fsm (Finite State Machine)

Abstract

Perusahaan Umum Daerah (Perumda) Air Minum Tirta Baluran yang dulunya adalah Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) merupakan sebuah perusahaan air minum yang berdiri di Kabupaten Situbondo, Jawa Timur pada tahun 1991. PDAM Situbondo menghadapi tantangan dalam manajemen distribusi air bersih kepada pelanggan. Saat ini, kontrol valve untuk menghidupkan dan mematikan air di PDAM masih dilakukan secara manual oleh petugas. Hal ini, dapat mengakibatkan keterlambatan dan komplain pelanggan terhadap permintaan air. Finite State Machine adalah metode yang mendeskripsikan urutan Langkah atau tahapan dari sebuah proses berdasarkan kondisi tertentu. Metode FSM terdiri dari sebuah keadaan, masukan, keluaran dan transisi. FSM membantu mengatur transisi antara berbagai keadaan (state) valve secara otomatis sesuai dengan kondisi yang terjadi, seperti waktu atau masukan sensor. State (Keadaan) adalah kondisi dari valve, seperti ’open’, ’close’, dan ’waiting’ yang berfungsi mendefinisikan apa yang dilakukan saat ini. Event (Peristiwa) adalah masukan yang menyebabkan transisi dari satu keadaan ke keadaan yang lainnya, seperti waktu yang sudah ditentukan RTC. IoT (Internet of Things) adalah jaringan objek fisik seperti perangkat, instrumen, kendaraan, bangunan, dan barang lain yang tertanam dengan elektronik, sirkuit, perangkat lunak, sensor, dan konektivitas jaringan yang memungkinkan objek-objek ini untuk mengumpulkan dan bertukar data. IoT memungkinkan objek objek untuk dideteksi dan dikendalikan dari jarak jauh melalui infrastruktur jaringan yang ada, menciptakan peluang untuk integrasi yang lebih langsung antara dunia fisik dan sistem berbasis komputer, yang menghasilkan efisiensi dan akurasi yang lebih baikBerdasarkan hasil penelitian, sistem kontrol valve otomatis berbasis FSM mengintegrasikan ESP32, RTC, Relay, Solenoid Valve, Flowmeter, dan notifikasi telegram untuk memastikan distribusi air berlangsung efisien, fleksibel, dan responsif. RTC bertindak sebagai pemicu jadwal otomatis, mengarahkan transisi antar state FSM (open, close, waiting) sesuai waktu yang ditentukan. Flowmeter berfungsi mengukur debit air yang mengalir pada saat pemutaran valve. Berdasarkan data tersebut dapat diketahui bahwa sensor flowmeter cukup akurat dalam mendeteksi debit air karena persentase kesalahan yang dihasilkan di bawah 5%, dengan rata-rata nilai keseluruhan 3.46%. Dalam state open, valve terbuka, aliran air aktif, dan flowmeter memantau debit air untuk memastikan aliran normal. Pada state close, valve tertutup untuk menghentikan aliran, sedangkan dalam state waiting, sistem menunggu jadwal berikutnya. Sebagai pusat kendali, ESP32 memproses input dari RTC, flowmeter, dan operator, lalu mengirim sinyal ke relay untuk mengoperasikan Solenoid Valve. Sistem ini secara otomatis mengirim notifikasi melalui telegram kepada operator terkait status valve aktif. Dalam kondisi darurat, operator dapat menggunakan telegram untuk mengirim perintah manual yang mengoverride jadwal RTC, memprioritaskan distribusi air ke jalur tertentu. Setelah kondisi darurat selesai, FSM kembali mengikuti jadwal normal RTC, memastikan transisi antar state tetap lancar. Jika menggunakan kontrol valve air otomatis menngunakan metode FSM berbasis IoT ini dapat dikendalikan jarak jauh melalui telegram dan dengan selilih waktu 16 detik berdasarkan pengujian pada RTC.