Tangerang Selatan – Humas BRIN. Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengembangkan sistem inklinometer borehole berbasis e-compass untuk mengukur kemiringan sekaligus mengetahui arah pergerakan tanah pada berbagai kedalaman. Teknologi tersebut dirancang sebagai alternatif sistem pemantauan bawah tanah yang lebih sederhana dan ekonomis.
Peneliti Ahli Utama Pusat Riset Fotonika, Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (ORNM) BRIN, Dwi Bayuwati menjelaskan bahwa pengembangan alat ini ditujukan untuk mendukung pemantauan perubahan kondisi tanah, terutama pada lingkungan yang membutuhkan informasi mengenai kestabilan bawah permukaan, seperti wilayah rawan longsor dan kawasan konstruksi. Kemampuan mengidentifikasi perubahan kemiringan pada kedalaman tertentu memungkinkan kondisi pergerakan tanah diamati secara lebih terukur, sehingga perubahan yang tidak terlihat dari permukaan dapat diketahui.
“Prinsipnya adalah kita ingin mengetahui apakah tanah di dalam lubang bor mengalami kemiringan dan ke arah mana kemiringannya,” ujar Dwi dalam keterangan tertulis kepada Tim Humas, Selasa (1/9).
Inklinometer merupakan instrumen geoteknik yang digunakan untuk mengukur perubahan kemiringan suatu objek atau lapisan tanah terhadap gravitasi. Informasi tersebut dapat dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan, antara lain pemantauan kestabilan lereng, deformasi akibat longsor, struktur penahan tanah, kegiatan penggalian, pengeboran terowongan, serta evaluasi kinerja tiang pancang dan tiang bor.
Pada sistem inklinometer konvensional, sensor umumnya ditempatkan di dalam pipa khusus yang dilengkapi jalur rel. Jalur tersebut berfungsi sebagai pemandu sekaligus menjaga orientasi sensor ketika perangkat dimasukkan ke dalam lubang bor. Mekanisme ini membutuhkan komponen khusus dan dapat menambah kompleksitas sistem.
Dwi dan tim mengembangkan pendekatan berbeda dengan memanfaatkan built-in compass atau e-compass pada modul sensor. Dengan pendekatan tersebut, orientasi perangkat diperoleh secara elektronik sehingga sensor tidak lagi bergantung pada jalur rel khusus untuk menentukan orientasinya.
“Oleh karena orientasinya sudah diperoleh dari built-in compass, kita tidak perlu lagi menentukan orientasi awal berdasarkan jalur rel pada pipa khusus,” jelas Dwi.
Konsep tersebut memungkinkan penggunaan pipa paralon komersial sebagai pemandu sensor. Sensor ditempatkan dalam rumahan berbentuk silinder, kemudian dimasukkan ke dalam lubang bor yang telah dibuat pada tanah. Penyederhanaan konstruksi ini menjadi salah satu aspek yang dikembangkan untuk menghasilkan sistem instrumentasi yang lebih ringkas dan ekonomis.
Modul e-compass menjadi komponen utama dalam sistem tersebut. Modul ini mengintegrasikan sensor akselerasi dan sensor medan magnet dalam satu chip. Sensor akselerasi digunakan untuk mendeteksi kemiringan perangkat pada tiga sumbu, yakni X, Y, dan Z, sedangkan informasi medan magnet digunakan untuk menentukan orientasi perangkat. “Jadi, bukan hanya mengetahui berapa derajat kemiringannya, tetapi juga orientasinya,” ujar Dwi.
Data hasil pengukuran selanjutnya diproses oleh mikrokontroler sebelum diteruskan melalui sistem komunikasi. Perangkat dilengkapi dengan RS-485 transceiver, regulator tegangan, jalur data dan daya, serta gateway. Seluruh komponen tersebut diintegrasikan ke dalam konstruksi mekanis yang dirancang untuk pengoperasian di dalam borehole.
Sistem yang dikembangkan dapat digunakan untuk pengukuran kemiringan pada suatu kedalaman maupun pemantauan perubahan kemiringan secara berkala. Dalam skema pemantauan, sensor dapat ditempatkan pada beberapa kedalaman sehingga perubahan kondisi tanah dapat diamati berdasarkan posisi dan waktu.
Pendekatan tersebut penting karena deformasi atau pergerakan tanah tidak selalu berlangsung secara seragam pada seluruh lapisan. Lapisan tertentu dapat mengalami perubahan posisi yang lebih besar dibandingkan lapisan lainnya. Oleh karena itu, informasi mengenai distribusi perubahan kemiringan berdasarkan kedalaman dapat memberikan gambaran yang lebih komprehensif mengenai karakteristik pergerakan tanah.
“Yang ingin kita lihat bukan hanya kondisi satu titik pada satu waktu, tetapi juga bagaimana perubahan kemiringan itu terjadi pada beberapa lapisan dalam periode tertentu,” kata Dwi.
Dari perspektif pengembangan instrumentasi, inovasi ini menunjukkan penerapan teknologi sensor untuk memperoleh informasi kuantitatif mengenai kondisi bawah permukaan. Integrasi sensor akselerasi, sensor medan magnet, mikrokontroler, sistem komunikasi, dan rekayasa mekanik menjadi bagian penting dalam membangun perangkat yang dapat digunakan untuk pengukuran di lingkungan borehole.
Pengembangan tersebut juga memperlihatkan bahwa riset fotonika memiliki keterkaitan dengan bidang instrumentasi dan sensor yang lebih luas. Penguasaan teknologi sensor, elektronika, akuisisi data, komunikasi, serta integrasi sistem menjadi bagian dari proses menghasilkan instrumen yang mampu menjawab kebutuhan pengukuran di lapangan.
Ke depan, sistem inklinometer berbasis e-compass berpotensi dikembangkan lebih lanjut untuk mendukung pemantauan deformasi tanah secara berkala dan memperoleh data perubahan kemiringan pada berbagai kedalaman. Ketersediaan sistem pengukuran yang lebih sederhana dan ekonomis diharapkan dapat memperluas akses terhadap teknologi pemantauan kondisi bawah permukaan, sekaligus menyediakan data yang dapat digunakan sebagai dasar analisis kestabilan tanah dan pengambilan keputusan teknis pada lokasi yang memiliki potensi pergerakan tanah.” pungkas Dwi. (is,db,adl/ed:aj,jml)
Tautan:
