Pengaruh Desain Ergonomis Terhadap Peningkatan Efektivitas Pemakaian Kran Air Otomatis di Pasar Kramat

Ibnu Nizar Adi putra*, Erwin Saputra, Ilham Daffa Firdaus Al Bukhori, Mochammad Riyan Hidayatullah, Fauzan Nasik Abdullah Wibawa, Novi Andari 

Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Universitas, 17 Agustus 1945 Surabaya

E-mail: Ibnuniizar@gmail.com1

ABSTRAK

Perkembangan teknologi sensor otomatis telah menjadi bagian penting dalam mendukung berbagai sektor, seperti industri, pertanian, kesehatan, dan transportasi. Sensor otomatis dirancang untuk mendeteksi perubahan lingkungan, seperti suhu, kelembapan, cahaya, gerakan, atau tekanan, kemudian mengolah data tersebut untuk memicu respons tertentu secara otomatis. Hasil Kran air otomatis secara signifikan mengurangi volume air yang digunakan dibandingkan metode manual, dengan tingkat penghematan yang bervariasi tergantung pengguna. Penghematan tertinggi dicapai oleh pengguna E dengan efisiensi 12,8%. Kran air otomatis ini dinilai membantu meningkatkan, kran otomatis terbukti memiliki sistem kerja yang efisien dalam mengontrol pengeluaran debit air dengan rata rata penghematan 10,3%, kran otomatis mempercepat proses penggunaan air dibandingkan keran manual. Waktu yang diperlukan untuk mengakses air lebih singkat, karena aliran air berhenti secara otomatis setelah penggunaan, sehingga meminimalkan waktu tunggu dan penggunaan yang tidak perlu. Penelitian ini bisa membantu untuk mencari tahu seberapa efektif penggunaan kran air otomatis menggunakan sensor infrared.

Kata kunci: Kran otomatis; Sensor Infrared; Cuci Tangan; Efektif.

 

ABSTRACT

The development of automatic sensor technology has become an important part in supporting various sectors, such as industry, agriculture, health, and transportation. Automated sensors are designed to detect environmental changes, such as temperature, humidity, light, movement, or pressure, and then process that data to trigger certain responses automatically. Results Automatic water taps significantly reduce the volume of water used compared to manual methods, with the level of savings varying depending on the user. The highest savings were achieved by E users with an efficiency of 12.8%. This automatic water faucet is considered to help improve efficiency. Automatic faucets are proven to have an efficient working system in controlling water discharge with an average savings of 10.3%. Automatic faucets speed up the process of using water compared to manual faucets. The time required to access water is shorter, as the flow of water stops automatically after use, minimizing waiting times and unnecessary use. This research can help to find out how effective the use of automatic water taps using infrared sensors is.

Keywords: Automatic faucet; Infrered Sensors; Washing hands; Effective.

PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi sensor otomatis telah menjadi bagian penting dalam mendukung berbagai sektor, seperti industri, pertanian, kesehatan, dan transportasi. Sensor otomatis dirancang untuk mendeteksi perubahan lingkungan, seperti suhu, kelembapan, cahaya, gerakan, atau tekanan, kemudian mengolah data tersebut untuk memicu respons tertentu secara otomatis.

Sensor otomatis banyak digunakan di berbagai bidang, seperti industri, rumah tangga, transportasi, hingga fasilitas umum. Contohnya, keran air otomatis yang memanfaatkan sensor inframerah untuk mendeteksi keberadaan tangan pengguna, memungkinkan penggunaan air yang lebih hemat dan higienis. Teknologi ini juga membantu mengurangi pemborosan sumber daya serta meningkatkan kenyamanan dan keamanan pengguna.

Dengan semakin tingginya kebutuhan akan solusi yang cerdas dan ramah lingkungan, teknologi sensor otomatis menjadi salah satu inovasi kunci untuk menjawab tantangan tersebut. Melalui integrasi teknologi ini, diharapkan dapat tercipta sistem yang lebih efektif, efisien, dan berkelanjutan bagi kehidupan masyarakat modern.

Penelitian tentang sistem kran air otomatis telah dilakukan oleh para peneliti sebelumnya diantaranya oleh Faisal pada tahun 2020, dalam penelitiannya yang berjudul system air otomatis. [1] Hasil yang diperoleh adalah prototipe kran air otomatis meggunakan sensor infrared untuk membuka/menutup kran, Jangkauan maksimal tangan supaya terdeteksi sensor infrared adalah 30 cm dan penggunaan air meggunakan kran otomatis menghasilkan pengurangan sebesar 10,87% dibandingkan berwudhu menggunakan kran manual.

Power supply adalah suatu perangkat keras elektronika yang mempunyai fungsi sebagai supplier arus listrik dengan terlebih dahulu merubah tegangannya dari AC menjadi DC. Jadi arus listrik PLN yang bersifat Alternating Current (AC) masuk ke power supply kemudian diubah menjadi Direct Current (DC) baru kemudian dialirkan ke komponen lain yang membutuhkannya. [2]

Sensor Infrared dapat digunakan sebagai sistem pendeteksi dan pengaman rumah secara jarak jauh. Output dari sensor Infrared, akan berlogika low jika belum menangkap adanya gelombang panas yang dideteksi dari tubuh manusia. Ketika sensor Infrared mendeteksi adanya manusia, maka keluaran dari sensor akan berlogika high. [3]

Gambar 2 Sensor Infrared

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. [4]

Gambar 3 Relay Single

Selenoid valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik melalui solenoida, mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve pneumatic atau katup (valve) solenoida mempunyai lubang masukan dan lubang keluaran. Lubang masukan berfungsi sebagai terminal atau tempat udara bertekanan masuk atau supply (service unit). Solenoid valve menawarkan switching cepat dan aman, keandalan yang tinggi, awet/masa service yang cukup lama, kompatibilitas media yang baik dari bahan yang digunakan, daya kontrol yang rendah dan design yang kompak. [5]

Gambar 4 Selenoid Valve

METODE PELAKSANAAN

Dalam melakukan program kerja KKN diperlukan alur penelitian yang digunakan dalam proses ini, yang disajikan dalam bentuk flowchart. Flowchart ini menggambarkan langkah-langkah utama mulai dari identifikasi masalah hingga analisis dan kesimpulan, sehingga memberikan gambaran jelas mengenai tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini.

Gambar 5 tahap penelitian

Kegiatan pengabdian masyarakat ini dilaksanakan sebagai bentuk perwujudan Tri Dharma Perguruan Tinggi, yaitu pengabdian masyarakat. Kegiatan ini dilaksanakan di Desa Warugunung, Kecamatan Pacet, Kabupaten Mojokerto. Pada kegiatan ini, sub-kelompok kecil kami berfokus pada teknologi tepat guna kran air otomaris untuk cuci tangan dengan menggandeng pasar keramat sebagai mitra. Dalam melakukan kegiatan terdiri atas beberapa kegiatan:

• Survey Lapangan
• Melakukan survei lapangan untuk mengumpulkan informasi dan menganalisis situasi langsung di lapangan untuk merumuskan masalah pada pasar keramat.
• Perumusan Masalah
• Langkah awal yang sangat penting dalam mencari tahu permasalahan yang ada di pasar keramat dan mencari tahu penyelesaian yang efektif.
• Studi Literatur
• Proses mendalami berbagai sumber informasi untuk memperkaya wawasan dan mendukung penelitian atau pengambilan keputusan dan menemukan penyelesaian yang efektif.
• Pembuatan Sensor dan Instalasi Pipa
• Merancang dan mengembangkan perangkat sensor dengan kemampuan deteksi Infrared yang akurat untuk mendukung kebutuhan kran air otomatis dengan pemasangan pipa input dan pipa pembuangan.
• Uji Coba TTG
• Tahap penting untuk memastikan fungsi dan keandalan teknologi yang dirancang untuk sensor infrared kran air otomatis agar tidak terjadi kendala saat pengoperasiannya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Proses menguji setiap komponen sistem dikenal sebagai pengujian per blok. Pengujian sumber daya dan catu daya dilakukan untuk memastikan bahwa daya dari sumber listrik sudah terhubung ke sistem. Status koneksi serial monitor menunjukkan pengujian relay. Untuk menguji solenoid LCD, keluaran kran solenoid menunjukkan statusnya. Ini ditunjukkan dengan terbukanya kran solenoid saat ada penghalang, seperti kaki atau tangan, dan tertutupnya kran solenoid saat tidak ada penghalang di bawahnya. Sensor pH dan kekeruhan dikatakan dapat menunjukkan nilai pH dan kekeruhan di serial monitor dan LCD. Pengujian pompa berakhir dengan air memompa ke tanki air. Jika sistem berjalan sesuai dengan perancangan awal, pengujian infrared dianggap sukses.

Tabel 1 Tabel Uji komponen

Pengujian keseluruhan dilakukan untuk menguji kinerja sistem, sesuai dengan tujuan awal pembuatan sistem yaitu inovasi produk melalui sistem kran otomatis. Pengujian pertama yang dilakukan adalah menguji jarak jangkauan infrared. Berdasarkan Tabel 1 didapatkan hasil bahwa jarak maksimal yang bisa dibaca sensor adalah 30 cm. dengan kata lain tangan atau kaki untuk berwudhu harus berada di dalam radius 30 cm untuk membuka kran solenoid.

Tabel 2 Tabel Uji Sensor Infrared

Pengujian selanjutnya adalah mengukur rata rata volume air yang digunakan untuk mencuci tangan. pada pengujian ini 5 orang koresponden disuruh untuk melakukan mencuci tangan sesuai kebiasaan masing masing (ada yang lambat, ada yang cepat). karena pengujian menggunakan kran manual, maka penghitungan volume air dilakukan dengan menghitung waktu yang dihabiskan untuk sekali mencuci tangan dengan debit air kran yang digunakan. Pengujian menggunakan kran air yang sama, tetapi karena cara membuka keran masing masing orang berbeda, maka yang pertama dihitung adalah debit air yang keluar sebelum mencuci tangan, setelah itu waktu dihitung dari detik pertama relawan membasuh tangan sampai selesai.

Tabel 3 Tabel Pengujian Koresponden Debit air dan menit

No

Koresponden

Debit Air (mL/menit)

Waktu (Detik)

Volume (mL)

1

A

1367

28,38

648,903248

2

B

1139

32,84

768,8392

3

C

924

45,83

709,723

4

D

1305

36,48

782,89239

5

E

1301

29,64

573,732

Pengujian selanjutnya dilakukan dengan menggunakan kran otomatis. Pada pengujian ini, debit air dianggap sama, karena kran menggunakan solenoid yang panjang bukaannya sama. Sehingga untuk mengetahui volume air yang digunakan dilakukan dengan menampung air bekas cuci tangan dan dihitung volumenya secara manual.

Tabel 4 Tabel Selisih Pengujian Volume Air dan Penghematan

Hasil menunjukkan bahwa pengguna A menghemat 48.903 mL dengan efisiensi 7,53%, pengguna B menghemat 78.839 mL dengan efisiensi 10,2%, pengguna C menghemat 69.723 mL dengan efisiensi 9,82%, pengguna D menghemat 92.892 mL dengan efisiensi 11,8%, dan pengguna E menghemat 73.732 mL dengan efisiensi tertinggi sebesar 12,8%. Kran air otomatis secara signifikan mengurangi volume air yang digunakan dibandingkan metode manual, dengan tingkat penghematan yang bervariasi tergantung pengguna. Penghematan tertinggi dicapai oleh pengguna E dengan efisiensi 12,8%.

KESIMPULAN

Hasil Kran air otomatis secara signifikan mengurangi volume air yang digunakan dibandingkan metode manual, dengan tingkat penghematan yang bervariasi tergantung pengguna. Penghematan tertinggi dicapai oleh pengguna E dengan efisiensi 12,8%. Kran air otomatis ini dinilai membantu meningkatkan, kran otomatis terbukti memiliki sistem kerja yang efisien dalam mengontrol pengeluaran debit air dengan rata rata penghematan 10,3%, kran otomatis mempercepat proses penggunaan air dibandingkan keran manual. Waktu yang diperlukan untuk mengakses air lebih singkat, karena aliran air berhenti secara otomatis setelah penggunaan, sehingga meminimalkan waktu tunggu dan penggunaan yang tidak perlu.

DAFTAR PUSTAKA

Faisal, M., & Arsianti, R. W. (2020). Sistem Kran Air Otomatis Menggunakan Sensor Infrared Ajdustable. Elektrika Borneo, 6(1), 20-24.

Shaputra, R., Gunoto, P., & Irsyam, M. (2019). Kran air otomatis pada tempat berwudhu menggunakan sensor ultrasonik berbasis arduino uno. Sigma Teknika, 2(2), 192-201.

Desmira, D., Aribowo, D., Nugroho, W. D., & Sutarti, S. (2020). Penerapan Sensor Passive Infrared (PIR) Pada Pintu Otomatis di PT LG Electronic Indonesia. PROSISKO: Jurnal Pengembangan Riset dan Observasi Sistem Komputer, 7(1).

Saleh, M., & Haryanti, M. (2017). Rancang bangun sistem keamanan rumah menggunakan relay. Jurnal teknologi elektro, 8(2), 143398.

Vinalda, N., & Purwanti, B. R. (2019). Implementasi Pneumatik pada Model Packing. vol, 1, 22-29.