LAPORAN AKHIR TAHUN PROGRAM KEMITRAAN …

PROGRAM KEMITRAAN MASYARAKAT

PERANCANGAN WUJUD SISTEM PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS :

STUDI KASUS PADA LABORATORIUM LAPANGAN

LAHAN KERING KEPULAUAN

UNIVERSITAS NUSA

Dr. Jefri S. Bale, ST., M.Eng ( Ketua Pengusul )

Muhamad Jafri, ST., M.Eng ( Anggota Pengusul )

Ben V. Tarigan, ST., MM ( Anggota Pengusul )

Defmit Riwu, ST., MT ( Anggota Pengusul )

UNIVERSITAS NUSA CENDANA

LAPORAN AKHIR TAHUN

PROGRAM KEMITRAAN MASYARAKAT (PKM)

Tahun ke 1 dari Rencana 1 Tahun


STUDI KASUS PADA LABORATORIUM LAPANGAN TERPADU

LAHAN KERING KEPULAUAN (LLTLKK)


OLEH :

Dr. Jefri S. Bale, ST., M.Eng ( Ketua Pengusul )

NIDN : 0021047708

Muhamad Jafri, ST., M.Eng ( Anggota Pengusul )

NIDN : 0016087505

Ben V. Tarigan, ST., MM ( Anggota Pengusul )

NIDN : 0014107703

Defmit Riwu, ST., MT ( Anggota Pengusul )

NIDN : 0005127501


2017

(PKM)


TERPADU

ii

HALAMAN PENGESAHAN 1. Judul : Perancangan Wujud Sistem Penyiraman Tanaman

Otomatis : Studi Kasus Pada Laboratorium Lapangan

Terpadu Lahan Kering Kepulauan (UPT LLT / PUI

LKK) Universitas Nusa Cendana

2. Mitra Program PKM : Kelompok masyarakat / staf pengelola

UPT LLT / PUI LKK

3. Ketua Tim

a. Nama

b. NIDN

c. Jabatan/Golongan

d. Program Studi

e. Perguruan Tinggi

f. Bidang Keahlian

g. Alamat Kantor/Telp./Fax/E-Mail

:

:

:

:

:

:

:

Dr. Jefri S. Bale, ST., M.Eng

0021047708

Lektor/IIIC

Teknik Mesin /Sains dan Teknik

Universitas Nusa Cendana

Rekayasa Material

Jln. Adisucipto, Penfui Kupang-NTT, Jurusan Teknik

Mesin FST Undana (0380) 881557

/[email protected]

4. Anggota Tim

a. Jumlah Anggota

b. Nama Anggota I/ Bidang

Keahlian

c. Mahasiswa yang terlibat

:

:

:

3 Orang

Muhamad Jafri, ST., M.Eng /Konversi Energi

3 Orang

5. Lokasi Kegiatan/Mitra

a. Wilayah Mitra (Desa/Kecamatan)

b. Kabupaten/ Kota

c. Propinsi

d. Jarak PT ke Lokasi Mitra

:

:

:

:

Penfui

Kota Kupang

Nusa Tenggara Timur (NTT)

- Km

Lokasi Kegiatan/Mitra

a. Wilayah Mitra (Desa/Kecamatan)

b. Kabupaten/ Kota

c. Propinsi

d. Jarak PT ke Lokasi Mitra

:

:

:

:

Penfui

Kota Kupang

Nusa Tenggara Timur (NTT)

- Km

7. Luaran yang dihasilkan : Publikasi Nasional, dan Teknologi Tepat Guna

8. Jangka Waktu Pelaksanaan : 6 (Enam Bulan)

9. Biaya Total : Rp. 50.000.000,- (Lima Puluh Juta Rupiah)

DIPA UNDANA

Sumber lain

:

:

Rp. 50.000.000,- (Lima Puluh Juta Rupiah)

Rp. 0,-

Mengetahui :

Dekan Fakultas Sains dan Teknik

Drs. Hery Leo Sianturi, M.Si

NIP. 19651205 199103 1 006

Kupang, 4 Desember 2017

Ketua Pelaksana,

Dr. Jefri S. Bale, ST., M.Eng

NIP: 19790421 200501 1 002

Menyetujui,

Ketua Lembaga Pengabdian Masyarakat

Universitas Nusa Cendana

Dr. Umbu L. Pekuwali, SH., M.Hum

NIP. 19580312 198601 1 002

iii

RINGKASAN

Perkembangan teknologi yang sangat pesat, khususnya dibidang elektronika dan

mekanika, membuat sistem yang bekerja secara manual mulai ditinggalkan diganti dengan

sistem yang otomatis. Otomatisasi disegala bidang dipandang dapat mempermudah kerja

manusia.

Semakin cepatnya pertumbuhan teknologi pertanian, terutama dalam hal perawatan

tanaman, dan juga keterbatasan daya dan waktu yang dimiliki manusia untuk melakukan

perawatan/penyiraman tanaman yang membutuhkan proses yang lama dan rumit. Tentunya,

hal ini sangat membutuhkan suatu sistem teknologi yang mampu mengakomodir semua hal

yang berhubungan dengan penyiraman tanaman secara otomatis.

Universitas Nusa Cendana, sebagai satu satunya pusat studi pengembangan keilmuan

lahan kering kepulauan di Indonesia sangat perlu untuk melakukan penerapan teknologi

pertanian guna mengoptimalkan penanaman, pengolahan dan budidaya tanaman lahan

kering serta menjawab kompleknya persoalan budidaya tanaman lahan kering terkait teknis,

pembibitan, pengairan maupun faktor alam. Permasalahan mendasar yang dialami saat ini

adalah efisiensi penggunaan air dalam proses penyiraman tanaman lahan kering

karena proses penyiraman masih dengan cara manual sehingga efisiensi air tidak optimal

dan tingkat kebutuhan air juga tidak merata dan tidak dapat terdeteksi dengan baik.

Selain itu, pemanfaatan EBT Solar cell dalam teknologi pertanian sangat penting

dikembangkan sebagai sumber energi listrik yang ramah lingkungan. Energi yang

dihasilkan solar cell nantinya digunakan sebagai sumber energi untuk melakukan suatu

pengontrolan otomatis pada proses penyiraman. Berdasarkan hal tersebut maka

perlu dilakukan perancangan sistem penyiram tanaman otomatis dengan memanfaatkan

sensor kelembaban tanah sebagai input, dan mikrokontroler sebagai pengendalinya.

Kata Kunci : Otomatisasi, Penyiraman, Lahan Kering Kepulauan

iv

PRAKATA

Puji syukur kami haturkan ke Hadirat Bapa di Surga, karena kami yakin dan percaya

atas Berkat, Bimbingan serta Campur Tangannya, maka kami dapat melaksanakan kegiatan

pengabdian ini mulai dari kegiatan survey lokasi penelitian, administrasi untuk perijinan

pelaksanaan program kerja pengabdian, pelaksanaan program kerja di lokasi pengabdian

sampai dengan saat ini dapat berjalan dengan baik.

Kami menyadari bahwa kegiatan ini dapat terlaksana karena tersedianya dana yang

cukup untuk pembiayaan penelitian ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini kami

menyampaikan limpah terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, mendukung

serta memotivasi kami, khususnya kepada Rektor Undana melalui DIPA Undana atas

tersedianya Dana Pengabdian Pada Masyarakat Tahun Anggaran 2017, Dekan Fakultas Sains

dan Teknik juga Ketua Lembaga Pengabdian Pada Masyarakat Universitas Nusa Cendana

yang telah memberi dorongan dan kesempatan kepada kami untuk ikut terlibat dalam

kegiatan pengabdian ini, mulai dari tahap penyiapan proposal, seleksi dan pelaksanaan

kegiatan pengabdian. Staf Lembaga Pengabdian Pada Masyarakat Undana yang telah banyak

membantu kami dalam segala urusan administrasi dan juga kepada semua pihak yang telah

ikut ambil bagian dalam pelaksanaan penelitian ini.

Sejumlah kegiatan untuk menyelesaikan pengabdian ini dilakukan sesuai waktu yang

telah ditetapkan dan berbagai kekurangan yang ada kiranya mendapat masukan dari berbagai

pihak untuk perbaikan. Dan semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat terutama bagi UPT

Laboratorium Lapangan Terpadu Lahan Kering kepulauan (LLTLKK) di Undana

Kupang, Desember 2017

Tim Kerja

v

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ....................................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................ ii

RINGKASAN ..................................................................................................................... iii

PRAKATA .......................................................................................................................... iv

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... v

BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................................. 1

BAB 2. TARGET DAN LUARAN ................................................................................... 5

BAB 3. METODE PELAKSANAAN ................................................................................ 6

BAB 4. KELAYAKAN PERGURUAN TINGGI .............................................................. 9

BAB 5. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI .......................................................... 12

BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ............................................................ 17

BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 18

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 19

LAMPIRAN ....................................................................................................................... 20

vi

1

BAB I PENDAHULUAN

A. Analisis Situasi

Laboratorium lapangan terpadu lahan kering kepulauan (LLTLKK) merupakan bagian

tak terpisahkan dari Universitas Nusa Cendana yang secara letak dibatasi oleh beberapa unit

kerja meliputi : bagian utara berbatasan dengan Fakultas Pertanian, bagian selatan berbatasan

dengan Politani Negeri Kupang, bagian barat berbatasan dengan Jurusan Teknik Mesin dan

bagian timur berbatasan dengan Desa Bimopu.

Gambar 1. Peta Lokasi Pengabdian

Staf pengelola LLTLKK sebanyak 25 orang, yang terdiri dari laki-laki 20 orang dan

perempuan 5 orang, yag terdiri dari tenaga pendidik , tenaga kependidikan dan tenaga

lapangan. Luas daerah LLTLKK berkisar 4 Hektar dengan. tanaman utamanya adalah jagung

dan sayur sayuran.

Hasil pengamatan awal (hasil diskusi dengan staf pengelola dan kepala laboratorium)

menunjukkan bahwa sistem tanam pada LLTLKK menggunakan sistem pengairan manual

untuk tanaman yang dibudidayakan seperti jagung, terong, singkong, ubi jalar dan tanaman

hortikultura seperti sawi putih, tomat, buncis, labu jepang dan labu kuning. Persoalan yang

dialami adalah efisiensi pemanfaaan air yang tidak optimal karena dilakukan secara manual

dan tidak adanya kontrol yang baik pada saat proses penyiraman dikarenakan luasnya lahan

dan jumlah SDM yang tersedia. Selain itu, pada waktu tertentu, sumber listrik menjadi

kendala karena proses pemadaman yang terjadi serta beban puncak yang melebihi kaasitas

sehinggat mengganggu performa kelistrikan untuk proses penyiraman tanaman.

2

Karena permasalahannya adalah untuk efisiensi pemanfaatan air dan pengontrolan

yang mudah pada saat proses penyiraman, maka perlu dilakukan perancangan sistem

penyiraman otomatis dengan menggunakan mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah

sebagai input serta pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi.

B. Permasalahan Mitra

1. Identifikasi Permasalahan yang Dihadapi Mitra

Kebutuhan Undana akan air sangat penting didalam proses layanan Tridharma dan juga

secara khusus pada pengelolaan LLTLKK untuk kelangsungan kegiatan pertanian yang

merupakan layanan utama LLTLKK. Dilain pihak, Undana memiliki keterbatasan dalam

sumber energi listrik karena berbagai kendala yang dialami seperti : kondisi beban puncak

yang melebihi kapasitas sumber listrik, instalasi kabel listrik yang sudah lama, dll.

Berdasarkan analisis situasi di atas, maka dapat disimpulkan bahwa masalah yang

dihadapi dalam kegiatan layanan di LLTLKK adalah :

a. Kurang optimalnya pemanfaatan air bersih untuk memenuhi keperluan dan juga

keberlangsungan kegiatan rutinitas pertanian.

b. Terdapat sumber air yang cukup

c. Memerlukan informasi tentang pemanfaatan teknologi otomasi untuk diterapkan pada

sistem penyiraman air.

d. Memerlukan suatu teknologi otomasi berdasarkan informasi kondisi tanaman yaitu

kelembaban tanah sehingga mudah dikontrol dan dapat meningkatkan efisiensi

penggunaan air.

e. Memerlukan teknologi pemanfaatan energi baru terbarukan yang berasal dari energi

matahari

3

2. Permasalahan Spesifik, Konkret dan Persoalan Mitra

Dari banyaknya permasalahan yang dikemukakan mitra pada saat wawancara dan

observasi lapangan, maka yang perlu mendapatkan prioritas adalah “bagaimana menciptakan

sistem penyiraman tanaman secara otomatis dengan memanfaatan kondisi tanaman sebagai

input untuk mengontrol sistem on/off proses penyiraman”. Oleh karena itu tim pengusul

mencoba melakukan alternatif pemecahan masalah dengan menyusun kegiatan pengabdian

masyarakat dalam bentuk program kemitraan masyarakat dalam bentuk penerapan teknologi

tepat guna, mudah dikerjakan, bahannya mudah diperoleh dengan harga yang terjangkau dan

dapat dilakukan oleh semua orang dalam hal ini adalah penerapan sistem penyiraman

tanaman otomatis menggunakan mikrokontroler dan kondisi kelembaban tanah sebagai input.

Kegiatan yang akan dilakukan antara lain :

1) Melakukan Ipteks bagi masyarakat penerapan Sistem otomatisasi pada proses

penyiraman di LLTLKK.

2) Melakukan penyuluhan dan ceramah, serta diskusi tentang pembuatan sistem

penyiraman tanaman otomatis dan pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi

agar dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan air pada proses penyiraman tanaman

3) Melakukan demonstrasi keefektifan aplikasi sistem penyiraman otomatis.

4) Melakukan evaluasi hasil dari penggunaan sistem penyiraman otomatis.

4

C. SOLUSI YANG DITAWARKAN

1. Metode Pendekatan yang Ditawarkan untuk Mendukung Realisasi Program PKM

Untuk mewujudkan kegiatan Ipteks yang berkualitas di LLTLKK Undana diperlukan

metode kegiatan yang tepat dan berkaitan dengan Sistem penyiraman otomatis. Adapun

gambaran tentang metode kegiatan penerapan sistem penyiraman otomatis dalam program ini

direncanakan dengan rancangan sebagai berikut :

No. Kegiatan Metode Keterangan

1 Pembekalan kepada staf LLTLKK Undana

tentang analisis sistem otomatis, membuat,

merakit dan merawat sistem penyiraman

otomatis.

Diikutsertakan dalam

survey lanjutan

bersama tim pelaksana

dan pelatihan.

Di lapangan (lokasi

LLTLKK).

2 Membentuk komponen Sistem penyiraman

tanaman otomatis (merakit modul kontrol

dan solar cell sesuai sistem yang

diinginkan).

Langsung dipraktekkan Laboratorium

Teknik Mesin

3 Merakit sistem sensor kelembaban tanah Langsung dipraktekkan Laboratorium

Teknik Mesin

4 Merakit sistem penyiraman tanaman

otomatis


Teknik Mesin

5 Membuat modul lengkap sistem kontrol dan

solar cell


Teknik Mesin

6 Memasang sistem kontrol, sensor, solar cell

pada bedeng tanaman di LLTLKK

Langsung dipraktekkan Di lapangan (lokasi

LLTLKK).

2. Partisipasi Mitra dalam Pelaksanaan Program

Sasaran utama kegiatan ini adalah pada kelompok staf yang berlokasi di LLTLKK

Undana. Jumlah khalayak diharapkan berkisar antara 20 – 25 dari mitra dan juga staf lainnya

yang mengelola laboratorium lapangan di sekitar lokasi kegiatan sehingga diharapkan akan

menghasilkan output staf yang terampil dalam merakit, mengoperasikan serta merawat sistem

penyiraman tanaman otomatis dan berwawasan dalam penerapan teknologi elektronika dan

mekanika dalam budidaya tanaman pangan, hortikultura juga kacang-kacangan yang ramah

lingkungan.

Kegiatan ini rencananya akan dilaksanakan di lokasi mitra yang telah bersedia untuk

bekerjasama dalam kegiatan ini. Bentuk partisipasi aktif dari mitra sangat diharapkan

sehingga dalam kegiatan penyuluhan dan sosialisasi dapat dihadiri oleh semua komponen staf

di LLTLKK Undana.

5

II. TARGET DAN LUARAN

Adapun target yang diharapkan dari kegiatan PKM ini adalah :

1) Menyediakan sistem pemanfaatan air bersih yang cukup dan efisien untuk memenuhi

keberlangsungan kegiatan rutinitas pertanian di LLTLKK Undana.

2) Untuk mempermudah pekerjaan di LLTLKK Undana.

3) Menerapkan suatu teknologi sistem penyiraman otomatis yang sederhana, murah,

tidak membutuhkan bahan bakar, serta tidak memerlukan operator khusus untuk

menyalurkan air.

4) Untuk menyebarluaskan iptek melalui pembekalan yang diberikan kepada staf

LLTLKK Undana yang ikut merancang sistem penyiraman tanaman otomatis.

5) Meningkatkan kuantitas, kualitas dan kontinyuitas hasil produksi pertanian yang

dimiliki LLTLKK Undana.

Luaran yang akan dihasilkan dari kegiatan PKM ini adalah :

1. Pelaksanaan sistem tanam dan penyiraman di LLTLKK Undana bisa menggunakan air

bersih untuk memenuhi kegiatan rutinitas pertanian secara efisien dan mudah dalam

pengontrolan serta tidak bergantung pada sistem kelistrikan konvensional yang

digunakan tetap berlangsung serta meninggalkan system menampung air hujan yang

tidak terjaga kebersihannya.

2. Produk atau barang berupa sistem penyiraman otomatis dengan mikrokontroler dan

kelembaban tanah sebagai input dan energi matahari sebagai sumber energi

3. Mitra mengerti atau memahami prinsip sistem penyiraman tanaman otomatis dan

mengetahui cara membuat serta merakit sistem penyiraman tanaman otomatis.

4. Adanya peluang penyebaran penerapan Ipteks yang dapat dilakukan oleh staf LLTLKK

Undana ke mahasiswa dan masyarakat luas.

6

III. METODE PELAKSANAAN

A. Khalayak Sasaran

Sasaran kegiatan ini adalah diarahkan kepada staf LLTLKK Undana yang belum efisien

dalam pemanfaatan air untuk kebutuhan tanaman pangan/hortikultura/kacang-kacangan.

Mereka memiliki keinginan kuat untuk mendapatkan suatu teknologi sistem penyiraman

tanaman secara otomatis yang pembuatan dan operasionalnya sederhana. Hal ini diharapakan

menjadi sasaran strategis penerapan Ipteks yang dilakukan dengan jalan mengaplikasikan

teknologi tepat guna sistem otomatisasi secara nyata di lapangan dalam proses penyiraman

tanaman.

B. Kerangka Pemecahan Masalah

Permasalahan utama yang dihadapi oleh mitra yaitu kurang efisiennya penggunaan air

bersih untuk memenuhi keperluan a keberlangsungan kegiatan rutinitas pertanian di

LLTLKK Undana. Oleh karena itu maka usulan pemecahan yang lebih operasional adalah

sebagai berikut:

1) Melakukan program kemitraan masyarakat penerapan sistem otomatisasi proses

penyiraman tanaman pada staf pengelola / lapangan di LLTLKK Undana.

2) Melakukan penyuluhan dan ceramah, serta diskusi tentang pembuatan sistem

penyiraman tanaman otomatis untuk budidaya tanaman pangan, tanaman hortikultura,

tanaman kacang-kacangan yang ramah lingkungan agar dapat meningkatkan efisiensi

penggunaan air.

3) Melakukan demonstrasi keefektifan aplikasi sistem penyiraman tanaman otomatis.

4) Melakukan pendampingan kepada mitra dalam menerapkan teknologi otomatisasi dalam

budidaya pertanian yang berbasis mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah sebagai

input.

C. Realisasi Pemecahan Masalah

Melakukan demontrasi didepan mitra, yang di mulai dari pembekalan kepada

masyarakat mengenai analisis lokasi sumber air dan proses on/off, membuat, merakit dan

merawat sistem penyiraman tanaman otomatis, membentuk komponen sistem penyiraman

tanaman otomatis, merakit, membuat modul lengkap sistem penyiraman tanaman otomatis

7

sampai dengan memasang modul kontrol sistem penyiraman tanaman otomatis pada sistem

pengairan di LLTLKK Undana.

Untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi dalam kegiatan ini, maka dipilih

beberapa metode pemecahan sebagai berikut:

1. Metode Ceramah

Metode ini dipilih untuk menyampaikan teori dan konsep-konsep pembuatan, perakitan

dan aplikasi teknologi otomatisasi yang mendasar. Hal ini penting untuk dikuasai oleh

masyarakat dan menyampaikan teori dan praktek mengenai pembuatan sistem penyiraman

tanaman secara otomatis. Teori dan konsep-konsep tersebut meliputi pengetahuan tentang :

alat dan bahan, tahap perakitan, aplikasi dan pemeliharaan sistem otomatisasi dalam proses

penyiraman berbasis mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah sebagai input.

2. Metode Demontrasi

Metode demontrasi digunakan untuk mendemontrasikan bagaimana membuat, merakit

dan merawat sistem otomatisasi, membentuk komponen sistem otomatisasi, menyambung,

memasang sistem otomatisasi berbasis mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah sebagai

input pada sistem pengairan tanaman di LLTLKK Undana.

3. Metode Pendampingan

Setelah mitra mengikuti dua tahap di atas dan merasa yakin apa yang diperoleh, maka

tahap selanjutnya dilakukan proses pendampingan terhadap mitra dalam kegiatan selanjutnya

yaitu merawat sistem penyiraman tanaman otomatis dalam budidaya tanaman pangan,

hortikultura dan kacang-kacangan yang ramah lingkungan berbasis energi matahari sebagai

sumber energi.

D. Keterkaitan dengan Instansi Lain

Demi kelancaran dan kesuksesan pelaksanaan di lapangan diperlukan keterkaitan antara

kegiatan penerapan ipteks dengan instansi yaitu :

1. Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Nusa Cendana menyiapkan tenaga ahli dalam

hal Ipteks khususnya mendesain dan memasang sebuah sistem otomatisasi pada proses

penyiraman tanaman.

2. LPM Universitas Nusa Cendana mengambil peran sebagai pengelola kegiatan penerapan

Ipteks dan pemantauan.

8

E. Rancangan Evaluasi

Rancangan evaluasi dalam kegiatan program penerapan Ipteks meliputi :

No. Uraian Evaluasi Waktu Indikator Tolak Ukur

Keberhasilan

1 Pembekalan kepada staf

pengelola di LLTLKK Undana

tentang analisis mekanika

sistem pengairan air yang bisa

dipakai, membuat, merakit dan

merawat sistem otomatisasi

Sebelum

survei lanjutan

dan sebelum

membuat

modul sistem

otomatis

penyiraman

tanaman

Tanya

jawab

Mampu

menjelaskan

2 Membentuk komponen modul

kontrol sistem otomatis

berbasis mikrokontroler

Saat proses

pengerjaan

pembuatan

Pengamatan

dan

pemantauan

langsung

Mampu, telaten dan

terampil

menggunakan alat

dan hasil sesuai

yang diinginkan

3 Menyambung modul dan

sensor serta sumber energi

solar cell

Saat proses

asembling

Pengamatan

dan

pemantauan

langsung

Mampu, telatendan

terampil

menggunakan alat

dan hasil sesuai

yang diinginkan

4 Merakit sistem otomatisasi

penyiraman tanaman

Saat proses

perakitan

Pengamatan

dan

pemantauan

langsung

Dapat merangkai

semua komponen

pada posisi dan

fungsi masing-

masing

5 Membuat kotak modul sistem

kontrol otomatis

Saat proses

pembuatan

kotak

Pengamatan

dan

pemantauan

langsung

Terbentuk sebuah

kotak yang simetris

dan sesuai ukuran

sebagai modul

sistem kontrol

otomatis

6 Memasang kontrol, sensor,

dan sumber energi solar cell

Saat proses

pemasangan

Pengamatan

dan

pemantauan

langsung

Sistem otomatisasi

terpasang dengan

benar dapat

dijalankan

9

IV. KELAYAKAN PERGURUAN TINGGI

A. Pengalaman Universitas Nusa Cendana dalam Pelaksanaan PPM

Universitas Nusa Cendana merupakan salah satu perguruan tinggi yang berada di

Kawasan Timur Indonesia, khususnya di Provinsi Nusa Tenggara Timur. Dan mempunyai

tugas-tugas pokok sama dengan perguruan tinggi di seluruh Indonesia. yang tercantum dalam

Tri Dharma Perguruan Tinggi. Salah satu diantaranya adalah menyelenggarakan, membina

dan mengembangkan pengabdian kepada masyarakat dalam rangka meningkatkan mutu

kehidupan manusia pada umumnya, dan masyarakat NTT khususnya.

Berkaitan dengan tugas tersebut, maka beberapa tahun terakhir ini Undana sedang aktif

dan giat melaksanakan kegiatan pengabdian masyarakat baik yang didanai oleh Dikti,

maupun dana rutin (DIPA) Undana. Berdasarkan hasil evaluasi yang telah dilakukan oleh

DP2M – DIKTI selama kurun waktu 4 tahun terakhir ini (2012-2016), secara nasional LPM

Undana menempati rangking 9 pengusul yang terbanyak dan rangking 4 yang menyerap dana

yang terbesar di seluruh perguruan tinggi baik negeri maupun swasta di Indonesia. Program-

program yang dilaksanakan tersebut, berupa program vucer, penerapan IPTEKS, KWU,

MKU, KKU, UJI, VMT dan SIBERMAS. LPM Undana telah berpengalaman dalam

menyelenggarakan kegiatan pengabdian dalam masyarakat dan saat ini menjadi perguruan

tinggi yang berwawasan global di wilayah Nusa Tenggara Timur. Hal ini dapat dilihat pada

table berikut ini :

No. Nama Kegiatan Jumlah Proposal yang lolos

2015 2016

1 IbM Mono 26 34

2 IbM Undana - 22

3 KKN-PPM 1 5

4 Hi Link 1 -

5 IbIKK 1 2

6 Iptekda & Pengembangan Wil.SDA - -

7 PKBM - -

8 IbW 3 4

9 IbW-CSR 1 -

10 IbPE - 2 Sumber : LPM Undana, 2016

10

B. Kualifikasi Tim Pelaksana

Nama Pendidikan Terakhir Pangkat/Golongan Waktu

(Jam/Minggu)

Dr. Jefri S. Bale,

S.T., M.Eng.

Doktor, Universitas Indonesia

Jakarta

Penata / IIIc 20

Muhamad Jafri,

ST., M.Eng

Master of Engineering,

Universitas Gadjah Mada

Yogyakarta

Penata Tk.1 / IIId 15

Ben V. Tarigan Magister Manajemen, Unika

Kupang

Penata / IIIc 15

Defmit Riwu, ST.,

MT

Master Teknik,Universitas

Brawijaya

Penata Muda / IIIa 15

Ketua Lembaga Pengabdian kepada Masyarakat Undana Supervisor

Pimpinan Fakultas Sains dan Teknik Supervisor

LLTLKK I Undana Mitra

LLTLKK II Undana Mitra

C. Relevansi Keahlian Tim, Sinergis dan Pengalaman Tim Pelaksana

Kegiatan penyuluhan dan pelatihan dilakukan oleh tim pelaksana yang telah sesuai

dengan disiplin ilmu yang dimiliki yaitu teknik mesin (rekayasa material) dan agroteknologi

(perlindungan tanaman).

Dr. Jefri S. Bale, S.T., M.Eng (Ketua)

Pengalaman Pengabdian Masyarakat

• Penerapan Pompa Hidram (2016)

• Industri pengolahan makanan (2017)

Muhamad Jafri, ST, M.Eng (Anggota)



• Penerapan Biogas (2017)

Ben V. Tarigan, ST., MM (Anggota)


• Penerapan Biogas (2016)

Defmit Riwu, ST., MT (Anggota)



11

BAB 5. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI

Uraian tahapan kerja kegiatan pengabdian yang telah dilakukan, antara lain ;.

No. Jenis Kegiatan Tanggal Kegiatan

I Sosialisasi Program ;

1 Melakukan koordinasi dan mendiskusikan

pelaksanaan program menyangkut teknis, waktu

pelaksanaan dengan tim Pelaksana.

6 Mei 2017 s/d 10 Mei

2017

2 Mengurus Perijinan pada Undana. 12 Mei 2017

a Perijinan kegiatan kepada Rektor Undana 12 Mei 2017

b Perijinan pada tingkat Lembaga yaitu pada

LPM Undana

16 Mei 2017

c Perijinan pada tingkat UPT yaitu pada

Laboratorium Lapangan Tepadu Lahan

Kering Kepulauan (LLTLKK)

16 Mei 2017

3 Melakukan survei lanjutan ke lokasi kegiatan 18 Mei 2017

4 Mengurus perijinan menggunakan Laboratorium

Teknik Mesin Undana Kepada Kepala

Laboratorium Teknik Mesin Undana yang

diketahui oleh Ketua Jurusan Teknik Mesin Undana

untuk mendesain alat/pompa.

20 Mei 2017

II Pelaksanaan Program

1 Mendiskusikan peroses perancangan alat

penyiraman otomatis

23 Mei 2017

2 Pengadaan Bahan ATK 24 Mei 2017 s/d 27 Mei

2017

3 Pengadaan bahan-bahan pembuatan Mekanik

penggerak katub

28 Mei 2017 s/d 31 Mei

2017

4 Pengadaan bahan-bahan Sistem Kontrol 1 Juni 2017 s/d 4 Juni 2017

5 Pengadaaan bahan-bahan Solar cell 6 Juni 2017 s/d 17 Juni

2017

6 Membuat Mekanik penggerak katub 17 Juni 2017 s/d 1 Juli 2017

12

7 Membuat sistem kontrol otomatis 3 Juli 2017 s/d 1 Agustus

2017

7 Membuat sistem solar cell 4 Agustus 2017 s/d 30

Agustus 2017

9 Mencoba merakit Mekanik penggerak katub dan

sistem kontrol otomatis

1 September 2017 s/d 13

Oktober 2017

10 Merakit sistem kontrol, mekanik penggerak

dansistem solar cell

20 Oktober 2017 s/d 6

November 2017

14 Penyerahan Sistem Kontrol penyiraman tanaman

otomatis kepada Kelompok Masyarakat (UPT

LLTLKK)

13 November 2017

15 Pemaparan ttg pompa hidram terkait teknologi

pompa hidram dan proses pemasangannya kepada

kelompok masyarakat

17 November 2017

16 Instalasi Sistem penyiraman tanaman otomatis 18 - 22 November 2017

17 Monitoring Tim pelaksana 30 November 2017

A. Uraian Pelaksanaan Ipteks bagi Masyarakat Penggunaan sistem penyiraman

tanaman otomatis Sebagai berikut:

1. Berdasarkan hasil survei/analisis lokasi maka sistem kontrol penyiraman tanaman

otomatis seperti terlihat pada Gambar 2 dibawah ini.

Gambar 2. Aplikasi Sistem kontrol penyiraman tanaman otomatis

Solar cell

system

Sistem

Kontrol

2. Desain sistem kontrol berbasis arduino dengan input sensor kelembaban tanah

Gambar 3 Sistem kontrol berbasis mikro kontroller arduino

3. Desain sistem penggerak katup

Gambar 4. Sistem

Sistem

Penggerak

13

sistem kontrol berbasis arduino dengan input sensor kelembaban tanah


sistem penggerak katup

Gambar 4. Sistem penggerak katup

Katup

Katup

MotorSistem

Penggerak

sistem kontrol berbasis arduino dengan input sensor kelembaban tanah


Katup

Motor

14

4. Pengerjaan dilapangan

a. Membuat wadah sistem kontrol dengan tujuan untuk melindungi sistem kontrol dari

kondisi lingkungan

Gambar 5. Wadah sistem kontrol

b. Membuat landasan sistem penggerak dengan ukuran 100 cm x 100 cm x 50 cm.

Gambar 6. Landasan Sistem Kontrol

c. Merakit/memasang solar cell system sebagai sumber energi untuk sisem penggerak

dan sistem kontrol

Gambar 7. Solar cell system

15

d. Merakit sistem kontrol penyiraman otomatis

- Merakit/memasang sistem kontrol dan sistem penggerak ; dimulai dari

memasang landasan sistem kontrol dan sistem penggerak. Pengerjaan

selanjutnya merakit katup dan sistem penggerak dengan pipa air yang sudah

dinstalasi ; memasang sensor kelembaban yang mewakili kondisi tanah basah

dan tanah kering.

- Memasang solar cell system. Pekerjaan ini dimulai dari memasang besi sebagai

penopang untukpanel surya kotak pengontrol ; melakukan pemasangan panel

surya dengan kemiringan 30o ; membuat landasan kotak pengontrol ; memasang

kotak pengontrol ; melakukan penyambungan dengan power supply pada sistem

kontrol otomatis.

Semua pengerjaan ini pegawai LLTLKK terlibat langsung dalam melakukan setiap

tahapan pemasangan, serta cukup perhatian setiap penjelasan yang diberikan oleh tim.

Berdasarkan pengakuan dari tim LLTLKK yang ikut saat pemasangan, ternyata prinsip kerja,

proses pembuatan, dan pemasangan mudah dan dapat dikerjakan.

5. Perawatan dan pemeliharaan.

Kegiatan ini dilakukan mulai dari sejak sistem digunakan sampai pada awal bulan

Desember 2017. Setiap proses pemasangan, tim pelaksana memberikan penjelasan secara

langsung tentang prinsip kerja, proses pembuatan, prosedur pemasangan, serta cara-cara

mengatasi hambatan. Dalam kurun waktu perawatan dan pemeliharaan tidak terjadi

kerusakan pada sistem, namun tim pelaksanan telah menjelaskan proses perawatan dan

pemeliharaan terhadap kerja sistem penyiraman tanaman otomatis. Berdasarkan pantauan tim

selama kegiatan dilapangan, keikutsertaan peserta cukup banyak baik laki-laki maupun

perempuan dan mereka sudah mengerti tentang perawatan dan pemeliharaan komponen

sistem penyiraman tanaman otomatis.

B. Faktor Pendorong Dan Faktor Penghambat.

Mulai dari proses analisis situasi di lapangan sampai pada saat perawatan dan

pemeliharaan, tim pelaksana menemukan berbagai hal yang merupakan sebagai faktor

pendorong dan penghambat.

Faktor pendorongnya adalah sebagai berikut :

(a). Adanya sumber air yang debitnya cukup untuk memenuhi kebutuhan air bagi

penyiraman tanaman anggur

16

(b). Pencurahan sebagaian besar pikiran, tenaga dan waktu dari tim LLTLKK dalam setiap

melakukan dan mengikuti tahapan kegiatan dilapangan untuk mewujudkan keinginan

memiliki sistem otomatis penyiraman tanaman.

(c). Adanya kemauan dan motivasi yang tinggi untuk segera menggunakan sistem

penyiraman otomatis.

Kendala dan hambatan yang dialami dalam kegiatan ini adalah:

(a). Beberapa material yang dibutuhkan sulit diperoleh sehingga materila yang dibeli

memiiki harga yang cukup mahal.

(b). Sulitnya memperoleh material dalam satu toko. Sehingga ada perbedaan harga pembelian

dan pemborosan biaya pengangkutan.

(c). Kurangnya ketersedian peralatan dalam membentuk komponen mekanik penggerak,

wadah, landasan, dan instalasi solar cell system. Solusi yang dilakukan oleh tim

pelaksana adalah menyewa peralatan di luar Laboratorium Teknik Mesin. Sehingga

dalam tahapan ini tidak bisa melibatkan tim LLTLKK.

(d). Waktu pelaksanan yang masih dalam kurung musim yang tidak stabil.

17

BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA

Sejauh ini kegiatan pengabdian sudah selesai dan hingga laporan ini dibuat, hasil dari

kegiatan pengabdian di lapangan untuk mengaplikasikan sistem kontrol otomatis penyiraman

tanaman yang sudah dirancang. Berikut ini uraian rencana program kerja selanjutnya yang

akan dilaksanakan antara lain ;

1. Persiapan Monitoring dan evaluasi oleh Tim reviewer dari LPM

2. Pendampingan dan perawatan secara berkala (3 bulan sekali selama dua tahun berturut-

turut)

18

BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. LLTLKK membutuhkan sistem penyiraman yang efektif dan efisien untuk tanaman pada

lahan seluas 2 hektar

2. Berdasarkan analisis situasi, tanaman dapat disiram dengan mengaplikasikan sistem

kontrol otomatis untuk mengatur buka tutup katup pada sistem pipa untuk penyiraman

3. Konstruksi sistem penyiraman otomatis yang dibuat adalah berbasis arduino, sistem

penggerak menggunakan poros, input berasal dari sensor kelembaban tanah dan sumber

energi berasal dari solar cell system.

4. Sistem penyiraman otomatis digunakan untuk menyirami tanaman anggur pada lahan di

LLTLKK undana

B. Saran-Saran

Upaya meningkatkan/mengembangkan iptek khususnya penerapan teknologi tepat guna

sistem kontrol dapat dilakukan dengan memperhatikan beberapa hal berikut ini:

1. Pelaksanaan program ipteks tentang penerapan sistem kontrol, bagi masyarakat sebagai tujuan

kegiatan harus dilibatkan setiap tahapan.

2. Diharapkan masih ada kegiatan serupa bagi lahan pertanian / kebun yang membutuhkan proses

penyiraman yang efektif dan efisien

19

DAFTAR PUSTAKA

M.A. Kurniawan , U. Sunarya dan D.A. Nurmantris, 2015. Alat Penyiram Otomatis

Berbasis Mikrokontroler Dengan Android Sebagai Media Monitoring, e-Proceeding

of Applied Science, ISSN 2442-5826 Vol. 1 No. 2 Hal 1543-1551

W.A Prayitno, A. Muttaqin dan D. Syauqy, 2017. Sistem Monitoring Suhu, Kelembaban, dan

Pengendali Penyiraman Tanaman Hidroponik menggunakan Blynk Android, Jurnal

Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, e-ISSN : 2548-964X Vol. 1

No. 4 Hal 292-297.

V.R Juniardy, D. Triyanto dan Y. Brianorman, 2014. Prototype Alat Penyemprot Air

Otomatis Pada Kebun Pembibitan Sawit Berbasis Sensor Kelembaban Dan

Mikrokontroler Avr Atmega8, Jurnal Coding Sistem Komputer Universitas

Tanjungpura, ISSN : 2338-493x, Vol. 02 No. 3, hal 1 – 10.

N.H. Cahyana, Hafsah, A. Noorindra, 2009. Sistem Humidifier Dan Temperaturizer

Digunakan Dalam Penyiraman Otomatis Tanaman ,Seminar Nasional Informatika

2009 (semnasIF 2009) ISSN: 1979-2328 UPN ”Veteran” Yogyakarta.

M.A. Zermani, E. Feki, dan A. Mami. 2014. Temperature Acquisition and Control System

based on the Arduino. International Journal of Emerging Science and Engineering,

2(12), 1-6.

S.H. Gani, D.T. Musa, dan A. Nismayati. 2015. Rancang Bangun Sistem Penyiram Tanaman

Secara Otomatis Menggunakan Soil Moisture Sensor Sen0057 Berbasis

Mikrokontroleler Atmega328p. Gravitasi, 13(1), 18-21.

20

LAMPIRAN

Dokumentasi Kegiatan

I. Proses pembuatan sistem kontrol otomatis penyiraman tanaman

SISTEM PENGGERAK

SISTEM KONTROL

21

SISTEM DAYA BERBASIS SOLAR CELL

INSTALASI SISTEM KONTROL

22

Anggaran / Biaya Kegiatan

Table Rincian Anggaran Biaya Program PKM

1. Honorarium

Kuantitas Honor/Jam

(Rp)

Jumlah

(Rp)

Honor Waktu

(jam/

minggu)

Minggu

Nara Sumber 5 20 35000 3.500.000

Tenaga Ahli 15 20 30000 9.000.000

Tenaga Administrasi 5 20 20000 2.000.000

SUB TOTAL 1 (Rp) 14.500.000

2. Pembelian bahan habis pakai

Material Kuantitas Harga Satuan

(Rp)

Jumlah

(Rp) Jmlh Satuan

Mikrokontroler Arduino Uno R3 2 Paket 1.500.000 3.000.000

Motor DC 12 volt 1 Buah 700.000 700.000

Sensor kelembaban YL 69 20 Buah 100.000 2.000.000

Diode 4002N 5 Buah 50.000 250.000

Transistor NPN BD139 10 Buah 100.000 1.000.000

Relay SPDT HRS4H DC 5 volt 5 Buah 200.000 1.000.000

Switch 5 Buah 20.000 100.000

Lampu LED 8 Paket 150.000 1.200.000

Resistor 560 ohm 4 Buah 25.000 100.000

Resistor 12 ohm 2 Buah 30.000 60.000

Kabel penghubung 2 Rol 350.000 700.000

Adapter 12 v 1A 5 Buah 100.000 500.000

Cat 5 Botol 30.000 150.000

Papan PCB 4 Buah 150.000 600.000

Akrilik 2 Lembar 350.000 700.000

Stop kontak 2 lubang 2 Buah 25.000 50.000

Steker listrik 2 Buah 20.000 40.000

Timah 1 Paket 200.000 200.000

Solder 1 Buah 400.000 400.000

Solenoid Valve 4 Buah 300.000 1.200.000

Panel Surya 1 Buah 3.000.000 3.000.000

Buck Boost Converter 2 Buah 250.000 500.000

Baterai Charger 1 Buah 5.000.000 5.000.000

Kontroler Aki 1 Buah 450.000 450.000

Power supply 1 Buah 600.000 600.000

Sensor Tegangan 2 Buah 100.000 200.000

Inverter 1 Buah 2.700.000 2.700.000

Kotak kontrol panel surya 1 Buah 500.000 500.000

Semen 2 Sak 50.000 100.000

Pipa Paralon 10 Staf 60.000 600.000

Map Plastik 20 buah 20.000 400.000

23

Block Note 10 buah 15.000 150.000

Cutter 5 buah 40.000 200.000

Mistar Penggaris 2 buah 25.000 50.000

Isolasi 5 buah 50.000 250.000

Spidol 2 lusin 50.000 100.000

Balpoint 2 lusin 25.000 50.000

Tip Ex 4 buah 25.000 100.000

Klip 2 lusin 25.000 50.000

Tempat CD 2 buah 25.000 50.000

SUB TOTAL 2 (Rp) 29.000.000

3. Perjalanan


(Rp)

Jumlah

(Rp) Jmlh Satuan

Perjalanan

Ketua dan anggota selama

kegiatan

4 Jam/Minggu 20 Minggu 175.000 /

Minggu

3.500.000

SUB TOTAL 3 (Rp) 3.500.000

4. Sewa


(Rp)

Jumlah

(Rp) Jmlh Satuan

Gerinda 1 buah 1.000.000 1.000.000

Gergaji 1 buah 250.000 250.000

Bor Listrik 2 buah 375.000 750.000

SUB TOTAL 4 (Rp) 2.000.000

5. Non Operasional Lainnya


(Rp)

Jumlah

(Rp) Jmlh Satuan

Internet 1 paket 500.000 500.000

Penjilidan laporan 20 buah 25.000 500.000

SUB TOTAL 5 (Rp) 1.000.000

TOTAL ANGGARAN YANG DIPERLUKAN

SUB TOTAL (1+2+3+4+5) (Rp)

50.000.000

Documents

LAPORAN AKHIR TAHUN PROGRAM KEMITRAAN …