Rancang Bangun Radar Pendeteksi Saluran Kabel Listrik di Bawah Tanah

Abstract

Radar pendeteksi saluran kabel bawah tanah adalah sebuah peralatan yang berfungsi mendeteksi objek benda di bawah permukaan tanah pada jarak tertentu menggunakan gelombang radio. Prototipe Radar terdiri atas 3 elemen penting, yaitu; Antena, pemancar dan penerima. Radar dirancang untuk keperluan dapat mendeteksi objek kabel listrik yang tertanam pada berbagai karakteristik elektrik medium tanah dan bekerja pada frekuensi 500 MHz dan amplitude 17 dBm. Metode yang digunakan untuk mengobservasi saluran kabel listrik menggunakan gelombang radio RF yang dipancarkan oleh antena ke dalam tanah. Jika tanah bersifat homogen, maka sinyal yang dipantulkan sangat kecil. Jika sinyal menabrak suatu inhomogenitas di dalam tanah, maka sinyal yang dipantulkan ke antena penerima levelnya besar. Sinyal ini kemudian diproses untuk mengetahui jarak objek saluran kabel listrik dalam tanah. Elemen radar disusun dari sub-sistem antena Tx dan Rx yang memiliki impedansi input sebesar 49 dan 48 ohm, VSWR Tx dan RX 1,18 dan 1,58 beamwidth Tx dan Rx 300, gain 3,1 dan 3,4 dBi serta bandwidth antena Tx \dan Rx adalah 28 dan 18 MHz. sub-sistem pemancar dapat memancar sinyal dengan daya maksimum 17 dBm. Sub-sitem penerima terdiri dari Low Noise Amplifier yang bekerja pada frekuensi RF 20-500 MHz dengan daya 1-5 watt. Filter berfungsi melewatkan sinyal yang bekerja pada frekuensi 16 MHz. Sub-sistem pemproses dibangun dari ATmega 328 Arduino. ATmega 328 memiliki 32 KB, 0,5 KB diduduki oleh bootloader. Ia juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM yang dapat dibaca dan ditulis dengan perpustakaan EEPROM. terhubung ke pin yang sesuai dari ATmega 8U2 USB-to-TTL Serial Chip. PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan analogWrite () fungsi. Tampilan display LCD digunakan sebagai alat untuk indikator pembacaan jarak benda didalam tanah. Berdasarkan hasil pengujian pada media pasir kering, radar dapat mendeteksi kabel listrik pada kedalaman 2 meter dengan standar deviasi sebesar 1,19. Pada media pasir basah, radar mendeteksi keberadaan kabel listrik pada jarak 160 cm dengan standar deviasi sebesar 1,20. Pada media lempung kering diketahui bahwa radar dapat mendeteksi kabel listrik pada kedalaman 160 cm dengan deviasi pengukuran sebesar 1,40. Deteksi pengukuran menyimpang pada arah negatif dengan simpangan terbesar sebesar 4 cm lebih kecil dari kondisi sebenarnya. Pada tanah lempung basah jarak deteksi lebih pendek dengan yang lainnya, yaitu sebesar 140 cm dengan standar deviasi 1,11. Pada pengukuran ini diketahui bahwa jarak penetrasi gelombang kedalam tanah, mengalami penurunan pada tanah yang memiliki permetifitas dielektrik yang lebih besar.