Kontroller Pompa Air Berbasis Arduino

Sedikit history, sejak 2 bulan yang lalu sistim pompa jet pump dirumah mengalami kebocoran di sisi hisap pompa, kemungkinan terbesar foot valve-nya sudah bocor atau keganjal kotoran. Kebocorannya juga sepertinya tidak besar, karena setelah dimonitor, air di sisi hisap baru akan habis setelah beberapa jam pompa tidak menyala. Akibatnya kadang-kadang pompa nyala dalam kondisi kering (dry running) saat tandon habis dan baru ketahuan saat pompanya mengeluarkan bunyi nyaring. Resikonya adalah bearing pompa bisa overheating. Jika bearing overheating, bisa mengakibatkan motor listrik macet (jam) dan terbakar. Kalau sudah begini, pompa harus di-priming (di pancing) dulu sebelum dinyalakan kembali. Paling parah kejadiannya pas malam hari pompa menyala dalam keadaan kering, dan tidak ada yang mengetahui.

Solusi yang permanen tentu saja perbaikan foot valve. Sayangnya posisi borehole pompa ada di tengah jalan (dulu waktu dibuat komplek masih sepi penghuni dan tetangga juga ngebornya di jalan semua). Meskipun sangat awam dengan mikrocontroller, Arduino dan sejenisnya, akhirnya saya putuskan untuk coba-coba buat kontroller pompa ini. Justifikasinya mudah saja, selama ongkos pembuatan masih dibawah biaya panggil tukang bor untuk cek saluran pipa hisap, resiko pompa motor pompa terbakar, dan beberapa hari harus rela air mati karena pengecekan tersebut, berarti proyek ini feasible.

Cara termudah untuk mendeteksi ada atau tidaknya suction pressure di sisi hisap adalah dengan menggunakan pressure switch yang memiliki fitur low pressure cut-off. Hasil googling, pressure switch yang seperti ini harganya relatif cukup mahal, dan susah nyarinya (jarang yang jual online) dan tetap saja pompa harus dipancing dulu. Metode lain adalah dengan mendeteksi arus motor listrik pompa. Saat dry running, arus motor lebih akan lebih kecil dibanding arus saat berjalan normal. Nah, prinsip inilah yang saya aplikasikan ke mikrokontroller ini

Prinsipnya, kontroller selalu menyala 24 jam (awalnya ane mau bikin nyala-mati ngikutin pompanya). Level switch tandon (radar tandon) berfungsi sebagai switch sensor yang akan menyalakan pompa setiap kali tandon habis. Saat pompa menyala, kontroller akan memonitor arus motor listrik. Jika terdeteksi arus dibawah normal (yang bisa diasumsikan telah terjadi dry running), kontroller akan mematikan pompa. Beberapa detik setelah pompa mati, sebuah solenoid valve yang terhubung ke outlet tandon akan terbuka untuk mengisi air pancingan. Setelah air pancingan diisi, kontroller akan mejalankan pompa dan mengecek arusnya. Jika sampai 3 (tiga) kali terjadi kegagalan priming, kontroller akan mematikan pompa, membunyikan buzzer, dan lampu indikator berkedip-kedip, sebagai pertanda kegagalan priming. Kontroller harus direset secara manual agar bisa aktif kembali. Untuk menjaga agar air pancingan selalu tersedia, setiap 1 jam sekali solenoid valve akan membuka selama 10 detik untuk pengisian (top-up) air pancingan secara otomatis – persis seperti minum obat.

Arduino yang digunakan adalah Arduino UNO (tidak ada alasan teknis, karena saya awam maka saya pilih yang relative mudah mencari tutorialnya). Sebagai sensor pendeteksi arus, saya pilih ACS712. Saat awal-awal trial, perlu dituning dulu, terutaman disisi pemrograman/sketch. Saat ini trial sudah jalan selama kurang lebih 3 minggu, dan alhamdulillaaaah belum pernah sekalipun mengalami dry running lagi.

Langkah selanjutnya yang menurut saya sesuai dengan tema kompetisi ini adalah menghubungkan mikrokontroller dengan modul ESP8266, agar controller terhubung ke internet. Benefit yang (mudah-mudahan) akan kita dapatkan dengan menghubungkan Arduino dengan modul ESP8266 dan menghubungkannya ke internet antara lain:

• Solusi yang murah agar mikrokontroller bisa terhubung ke internet (via wifi)
• Pompa dan solenoid yang terhubung ke Arduino bisa dikontrol secara manual via serial COM (menggunakan library aRest dan firmware esp-link)
• Datalogging / monitoring status pompa air via IoT cloud service (misal: pompa ON/OF, ERROR Dry Running, Solenoid Valve ON-OFF)
• IoT Cloud Service juga bisa diatur agar mengirimkan emal untuk kondisi kritikal yang sudah kita tentukan (misal, mengirim email jika terjadi dry-running pertama kali, atau saat ERROR saja)