Alat Ukur Tanah

Alat – Alat Ukur Tanah

1.      Extensometer Manual

Extensometer merupakan suatu alat yang digunakan dalam sistem peringatan dini terhadap bahaya longsor yang sering terjadi di beberapa daerah di Indonesia. Extensometer berfungsi sebagai alat pendeteksi dan pengukur adanya pergerakan ataupun pergeseran permukaan tanah.

Extensometer manual ini dibuat untuk menggantikan alat konvensional yang berwujud papan kayu (board) yang sebelumnya biasa dipergunakan untuk mengukur besarnya jarak retakan tanah (crack). Kelemahan utama dari penggunaan papan kayu sebagai alat pendeteksi dan pengukur pergerakan tanah tersebut adalah papan kayu tersebut hanya dapat mendeteksi dan mengukur gerakan tanah secara horizontal saja. Sedangkan pola dan arah pergerakan tanah yang terjadi dapat bergerak secara vertikal maupun diagonal. Dengan membandingkan segi kepraktisan, extensometer manual sangat mudah dibawa, mudah dipasang, dan mudah dipindahkan apabila lokasi pemasangan dirasa kurang potensial terjadi longsor.

Untuk dapat membantu masyarakat dalam mewaspadai adanya pergerakan permukaan tanah yang berpotensi menimbulkan bencana tanah longsor, maka extensometer manual tersebut di modifikasi dengan menambahkan beberapa perangkat elektronik dan perangkat lain yang dapat memberikan tanda peringatan terhadap adanya bahaya, sehingga masyarakat dapat menyelamatkan diri sebelum timbul korban jiwa ketika terjadi bencana tanah longsor. Instalasi elektronik berupa alarm dan panel elektronik merupakan salah satu modifikasi yang dapat membantu dalam sistem peringatan dini terhadap bahaya longsor. Alarm dipasang pada tingkat tertentu yang sekiranya dianggap cukup membahayakan dapat memberikan tanda peringatan kepada masyarakat yang tinggal di daerah sekitar lokasi pemasangan extensometer. Beberapa modifikasi lain yang dilakukan pada extensometer manual adalah menambahkan suatu alat yang disebut anglemeter dan kompas. Anglemeter berfungsi sebagai alat untuk membaca besarnya kemiringan tanah yang terjadi akibat adanya pergerakan tanah, sedangkan kompas berfungsi untuk mengetahui arah pergerakan tanah.

FUNGSI

1.      Mengidentifikasi adanya pergerakan tanah yang berpotensi menyebabkan longsor, baik pergerakan secara horizontal, maupun pergerakan diagonal

2.      Mengetahui tingkat kemiringan pergerakan tanah yang dapat dilihat dari anglemeter

3.      Mengetahui arah pergerakan tanah yang dapat dilihat pada arah wire nylon yang melintang dibawah kompas

4.      Memberikan tanda peringatan kepada masyarakat sekitar lokasi pemasangan alat akan adanya bahaya melalui sirine apabila terjadi pergerakan tanah yang dianggap cukup membahayakan

Gambar extensometer manual dengan sirine

       Gambar extensometer manual yang terpasang di daerah rawan longsor

Gambar skema pemasangan alat

2.      Theodolit

Theodolite merupakan suatu alat yang dibuat untuk mengukuran sudut yaitu sudut mendatar (sudut horizontal) dan sudut tegak (sudut vertical). Dimana sudut – sudut tersebut berperan dalam penentuan jarak mendatar dan jarak tegak diantara dua buah titik lapangan. Dalam bidang survey pemetaan dan pengukuran tanah telah banyak dibuat peralatan mengukur sudut,baik digunakan untu mengukur sudut atau didesain untuk keperluan lain. Alat untuk mengukur sudut dalam bidang pengukuran tanah dikenal dengan nama transit atau theodolite. Walaupun semua theodolit mempunyai mekanisme kerja yang sama, namun pada tingkatan tertentu terdapat perbedaan baik penampilan, bagian dalamnya dan konstruksinya. Theodolite adalah alat ukur optis untuk mengukur sudut vertikal dan horizontal,merupakan alat untuk meninjau dan merencanakan kerja.untuk mengukur tempat yang tak dapat dijangkau dengan berjalan. Sekarang theodolit juga sudah digunakan dalam bidang meteorologi dan teknologi peluncuran roket.
a. Konstruksi Theodolit

Konstruksi instrument theodolite ini secara mendasar dibagi menjadi 3 bagian:

                                                              i.            Bagian Bawah, terdiri dari pelat dasar dengan tiga sekrup penyetel yang menyanggah suatu tabung sumbu dan pelat mendatar berbentuk lingkaran. Pada tepi lingkaran ini dibuat pengunci limbus.

                                                            ii.            Bagian Tengah, terdiri dari suatu sumbu yang dimasukkan ke dalam tabung dan diletakkan pada bagian bawah. Sumbu ini adalah sumbu tegak lurus kesatu. Diatas sumbu kesatu diletakkan lagi suatu plat yang berbentuk lingkaran yang berbentuk lingkaran yang mempunyai jari – jari plat pada bagian bawah. Pada dua tempat di tepi lingkaran dibuat alat pembaca nonius. Di atas plat nonius ini ditempatkan 2 kaki yang menjadi penyanggah sumbu mendatar atau sumbu kedua dan sutu nivo tabung diletakkan untuk membuat sumbu kesatu tegak lurus. Lingkaran dibuat dari kaca dengan garis – garis pembagian skala dan angka digoreskan di permukaannya. Garis – garis tersebut sangat tipis dan lebih jelas tajam bila dibandingkan hasil goresan pada logam. Lingkaran dibagi dalam derajat sexagesimal yaitu suatu lingkaran penuh dibagi dalam 360° atau dalam grades senticimal yaitu satu lingkaran penuh dibagi dalam 400 g.

                                                          iii.            Bagian Atas, terdiri dari sumbu kedua yang diletakkan diatas kaki penyanggah sumbu kedua. Pada sumbu kedua diletakkan suatu teropong yang mempunyai diafragma dan dengan demikian mempunyai garis bidik. Pada sumbu ini pula diletakkan plat yang berbentuk lingkaran tegak sama seperti plat lingkaran mendatar. Sisitem sumbu pada Theodolite Syarat – syarat Theodolite
Syarat – syarat utama yang harus dipenuhi alat theodolite sehingga siap dipergunakan untuk pengukuran yang benar adalah sbb :

1.      Sumbu kesatu benar – benar tegak / vertical.

2.      Sumbu Kedua haarus benar – benar mendatar.

3.      Garis bidik harus tegak lurus sumbu kedua / mendatar.

4.      Tidak adanya salah indeks pada lingkaran kesatu.

Jenis Theodolit
Dari konstruksi dan cara pengukuran, dikenal 3 macam theodolite :

a.       Theodolite Reiterasi

Pada theodolite reiterasi, plat lingkaran skala (horizontal) menjadi satu dengan plat lingkaran nonius dan tabung sumbu pada kiap. Sehingga lingkaran mendatar bersifat tetap. Pada jenis ini terdapat sekrup pengunci plat nonius.

b.      Theodolite Repetisi

Pada theodolite repetisi, plat lingkarn skala mendatar ditempatkan sedemikian rupa, sehingga plat ini dapat berputar sendiri dengan tabung poros sebagai sumbu putar. Pada jenis ini terdapat sekrup pengunci lingkaran mendatar dan sekrup nonius.

3.      Total Station

Seiring dengan pesatnya kemajuan teknologi di berbagai bidang, tanpa terkecuali dunia infrastruktur pun ikut berperan andil dalam mengikuti arus medernnisasi. Munculnya berbagai alat ukur tanah modern merupakan salah satu dari bentuk bahwa dunia Teknik Sipil ikut ambil bagian dari modernnisasi. Dahulunya melakukan survey menggunakan alat-alat sederhana serta dengan cara manual,tetapi sekarang dengan munculnya alat-alat yang menggunakan sistem digital semua dapat dilakaukan secara elektronis, cepat dan akurat. Pada saat ini cukup banyak jenis - jenis alat ukur modern seperti Total station, GPS ,Geodimeter, Ekosonder, Meteran laser dan masih banyak lainya. Salah satu alat yag banyak digunakan dalam melakukan survey saat ini adalah Total Station.

Total Station merupakan suatau alat elektronik modern yang digunakan dalam melakukan survey . Alat ini digunakan untuk mengujur sudut dan jarak. Total station adalah kombinasi transit (teleskop) antara elektronik dan alat pengukur jarak elektronik EDM (electronic distance measurement). EDM merupakan alat ukur jarak elektronik yang menggunakan gelombang elektromagnetik berupa sinar infra merah sebagai gelombang pembawa sinyal pengukuran dan dibantu dengan sebuah reflektor berupa prisma sebagai target yaitu alat pemantul sinar infra merah agar kembali ke EDM. Jadi, total Station merupakan alat teknologi yang menggabungkan secara elektornik antara teknologi theodolite dengan teknologi EDM. Total station itu sendiri merupakan perkembangan terakhir dari theodolit. Total station di lengkapi dengan perangkat, seperti transit dan tape, yang dapat menentukan sudut dan jarak dari instrumen poin yang dapat disurvei. EDM, untuk mengukur jarak dari instrumen target. Sebuah kalkulator untuk mencari lokasi titik terlihat. Perekam data untuk mengurangi potensi kesalahan. Dengan bantuan trigonometri, sudut dan jarak dapat digunakan untuk menghitung posisi sebenarnya (x, y, dan z atau arah timur dan elevasi) titik yang disurvei secara absolut.

Adapun keutamaan alat ukur Total Station secara umum yaitu Tingkat ketelitian bacaan ukuran jarak berkisar antara 0,1 Cm – 0,01Cm, jadi dapat dapat disimpulkan bahwa alat ini sudah cukup teliti. Kemampuan jarak ukur rata-rata 3.000 meter. Sumber kesalahan bisa di hilangkan atau dieleminasi, misalnya yaitu kesalahan kasar (blunder) yaitu kesahan karena kelalaian manusia,seperti : salah baca, salah tulis dan salah dengar. Karena pada Total Station bacaan arah, sudut dan bacaan jarak sudah ditampilkan otomatis pada tampilan layar, bahkan dapat tersimpan secara otomatis dalam memori alat ukur. Pengolahan data dilengkapi dengan software seperti AutoCAD dan Mincom, sehingga pengolahan data lebih cepat. Data ukuran jarak, sudut, azimuth dan koordinat tersimpan di memory alat. Format data hasil ukuran Total Station sudah bisa diaplikasikan langsung dengan program GIS dan digabungkan dengan data GPS. Kesalahan Kolimasi, kesalahan index vertikal sudah diset Nol sehingga tidak perlu pengaturan lagi. Pada proses pengukuran stake out atau pencarian titik,Total Station lebih memudahkan pelaksana dalam mencari titik-titik tersebut. Dengan memasukan koordinat acuan titik dan data jarak dan sudut yang diketahui, maka pencarian titik tersebut lebih mudah, karena alat Total Station menghitung secara otomatis posisi prisma berdiri, Pada kondisi cahaya redup ataupun gelap, pengukuran masih bisa dilaksanakan karena Total Station menggunakan teknologi infra merah.

Jadi, Total Station merupakan peralatan pengukuran tipe teliti berbasis elektronik yang mempunyai kemampuan berintegrasi dengan peralatan pemetaan lainnya seperti halnya GPS dan software sistem informasi geografis.

4.      PENGUKURAN TAHANAN PENTANAHAN

                  

Earth Tester Analog                                        Earth Tester Digital

Besarnya tahanan tanah sangat penting untuk diketahui sebelum dilakukan pentanahan dalam sistem pengaman dalam instalasi listrik. 

Untuk mengetahui besar tahanan tanah pada suatu area digunakan alat ukur dengan penampil analog. 

Hasil pengukuran secara analog sering terjadi kesalahan dalam pembacaan hasil pengukurannya. Untuk mengatasi permasalahan tersebut,maka dirancanglah suatu alat ukur tahanan tanah digital yang memiliki kemudahan dalam pembacaan nilai tahanan yang diukur. Alat ukur ini penampilnya menggunakan digital pada segmen-segmen, sehingga dengan mudah menyimpan data-data yang terukur. 

Perancangan alat ukur tahanan tanah digital ini menggunakan tiga batang elektroda yang ditanahkan yaitu elektroda E (Earth), elektroda P (Potensial) dan elektroda C (Curren). Tujuan penggunaan tiga batang elektroda tersebut adalah untuk mengetahui sejauh mana tahanan dapat mengalirkan arus listrik. 

Alat ukur tahanan tanah ini terdiri dari beberapa blok diagram rangkaian, antara lain rangkaian osilator,rangkaian tegangan input, rangkaian arus input, mikrokontroler dan rangkaian penampil. Sebelum hasil pengukuran di tampilkan ke LCD, data diolah dirangkaian mikrokontroler. 
Keuntungan dengan manggunakan mikrokontuler ini yaitu keluaran dari rangkaian input ini debelum masuk ke LCD bisa diatur. Sehingga, perancangan alat ukur tahanan tanah digital ini dapat mengukur tahanan tanah dengan teliti dan akurat. Hadil pengukuran tahanan tanah juga bergantung pada kondisi tanah itu sendiri. Pengukuran tahanan tanah dilakukan dengan membandingkan alat ukur rakitan dengan alat ukur yang sudah ada dengan merek Kyoritsu Earth Tester Digital. Selisih nilai pengukuran antara alat ukur rakitan dengan alat ukur yang sudah ada adalah sebesar 0,31 ohm.

5.      Global Positioning System (GPS)

GPS merupakan alat untuk menentukan posisi dalam suatu koordinat tertentu. System ini pertama dikembangkan di Amerika yang meletakkan sekian puluh satelit menyebar di angkasa bumi dalam suatu system konstelasi satelit.
Global Positioning System (GPS) menyediakan informasi posisi secara terus menerus di berbagai tempat di bumi. Karena GPS dapat diakses oleh sejumlah orang yang tidak terbatas, maka GPS adalah sebuah sistem yang pasif. Oleh karena itu, orang hanya dapat menerima sinyal satelit dengan bantuan GPS receiver.
Assisted Global Positioning System (A-GPS) membantu perangkat mobile Anda dalam menemukan satelit. Saat menggunakan A-GPS, perangkat mobile Anda menerima informasi satelit yang berguna dari server data bantuan melalui jaringan seluler. Apabila perangkat mobile Anda tidak menerima data bantuan, A-GPS akan mendeteksi satelit yang ada. Dengan data bantuan perangkat mobile Anda dapat mendeteksi set satelit yang layak didengarkan, yang mana, satelit pada sisi planet yang sama dengan perangkat mobile Anda. A-GPS mempercepat penghitungan lokasi yang ditandai.
A-GPS adalah layanan jaringan. Digunakan secara default pada perangkat mobile yang mendukung A-GPS, apabila tidak ada pengaturan A-GPS khusus service provider yang ada. A GPS itu assisted GPS.Jadi Signal GPS akan lebih cepat lock ke satelit dengan bantuan operator GSM yg kamu pakai lewat GPRS.Jadi Assisted GPS akan kena biaya GPRS,biarpun data yang terpakai kecil dengan catatan map yg dipakai offline punya.Kalau mapsnya online,akan besar data yang digunakan.AGPS mengandalkan data lokasi satelit untuk mempercepat akuisisi lokasi anda. data tersebut umumnya hanya berlaku selama 2 hari saja (setiap 2 hari harus connect ke server yg memberikan info posisi satelit). A-GPS tersedia di seluruh negara dan tidak tergantung pada layanan operator khusus.
A-GPS didesain untuk mengaktifkan perangkat mobile untuk menangkap sinyal satellite lebih cepat dan dapat dipercaya daripada dengan GPS standalone. Sebagai contoh, positioning diperoleh lebih cepat dalam keadaan cold-start, yang mana, apabila koneksi GPS telah dimatikan dalam waktu lama, atau apabila pengguna telah melakukan perjalanan ke negara lain. Dengan A-GPS, waktu perkiraan untuk membangun koneksi GPS menurun secara signifikan. Karena memerlukan beberapa saat bagi perangkat mobile untuk menggunakan GPS untuk membangun koneksi GPS dalam keadaan cold-start, A-GPS mengurangi waktu yang diperlukan umumnya menjadi puluhan detik. Sebagai tambahan, A-GPS mengurangi waktu yang diperlukan perangkat mobile untuk menemukan posisi saat ini, dikenal sebagai ‘Time To First Fix’ (TTFF), untuk sebagian besar lokasi geografis dunia.
GPS mempunyai beberapa batasan yang juga diterapkan pada A-GPS. Sebagai contoh, keberadaan dan kualitas sinyal dipengaruhi oleh bangunan, gangguan alam, kondisi cuaca, dan lokasi pengguna. Apabila Anda berada dalam ruangan, pindah ke luar ruangan yang terbuka. Pastikan juga bahwa tangan Anda tidak menutupi penerima GPS, yang terdapat di bawah perangkat mobile Anda.
A-GPS menggunakan koneksi jaringan seluler 3G dan 2G dan koneksi data paket GPRS dan EGPRS. Anda juga harus mempunyai titik akses internet yang ditetapkan pada perangkat mobile kompatibel Anda. Titik akses LAN Nirkabel (WLAN) tidak lagi didukung saat menggunakan A-GPS. A-GPS memungkinkan worldwide, selama Anda mempunyai akses ke jaringan seluler dan koneksi data. Andaj uga dapat menggunakan layanan selain jaringan home Anda (saat roaming). A-GPS tidak tergantung pada layanan operator khusus.
Mendownload data bantuan melibatkan transmisi sejumlah data melalui jaringan service provider Anda. Umumnya mendapatkan koneksi GPS dengan A-GPS memerlukan kurang dari 10kB data yang harus ditransfer.Semua biaya transmisi data dibayar oleh pengguna. Selain jaringan seluler home Anda, yang mana, saat roaming, biaya dapat berbeda-beda.
AGPS mengandalkan data lokasi satelit untuk mempercepat akuisisi lokasi anda. data tersebut umumnya hanya berlaku selama 2 hari saja (setiap 2 hari harus connect ke server yg memberikan info posisi satelit).