Pengendalian salinitas dan oksigen terlarut pada tambak udang menggunakan metode fuzzy logic

Habib Tri Buana; Febi Ariefka Septian Putra; Dwi Septiyanto

doi:10.35313/jitel.v5.i3.2025.199-208

Authors

Habib Tri Buana
Febi Ariefka Septian Putra Politeknik Negeri Bandung
Dwi Septiyanto

DOI:

https://doi.org/10.35313/jitel.v5.i3.2025.199-208

Keywords:

oksigen terlarut, logika fuzzy, Raspberry, kadar garam

Abstract

Menjaga kualitas air merupakan salah satu tantangan utama dalam budidaya tambak khususnya budidaya tambak udang. Kualitas air merupakan cerminan kondisi air tambak dalam beberapa parameter seperti oksigen terlarut dan kadar garam (salinitas). Kedua parameter tersebut dikatakan oleh beberapa peneliti menjadi parameter terpenting dalam keberlangsungan hidup udang. Namun, kedua parameter tersebut saling bertolak belakang sehingga rentan terjadi perubahan tingkat kadar pada kedua parameter yang membuat kualitas air tambak sering mengalami kegagalan panen. Maka dari itu, penelitian ini akan dirancang sistem kendali yang dapat beradaptasi dan menjaga kedua parameter tersebut. Sistem kendali ini dikembangkan berdasarkan sistem terdahulu dilakukan sebuah renovasi dengan karakteristik sistem yang non-linear dengan teknik pendekatan kendali Fuzzy Inference System (FIS) dimana tujuan parameter yang dikendalikan berjalan dengan stabil sesuai setpoint salinitas pada nilai 20 ppt dan oksigen terlarut 5,375 ppm dengan rata-rata error dibawah 10 persen, overshoot dibawah 10 persen, oscillation dibawah 5 persen, rise time dibawah 60s, dan settling time dibawah 60s. Sistem inferensi fuzzy diimplementasikan pada Raspberry Pi-4 yang sudah terintegrasi dengan 2 buah sensor dan 3 buah aktuator yang terpasang di tambak udang. Tambak udang akan berupa sistem sebuah aquarium berskala kecil dengan dua buah tabung silinder yang akan menjadi sumber utama air tawar dan air berkadar garam. Hasil dari renovasi ini menghasilkan sistem kendali pengaturan kecepatan motor dc untuk menjaga parameter salinitas dan oksigen terlarut dengan nilai rata-rata error 0,95 persen, max overshoot 5,56 persen, max undershoot 5,29 persen, oscillation 0 persen, rata-rata rise time 14,4s, response time 83,37s, dan settling time 77,5s.

References

[1] S. Bahri and Ridwan, “Monitoring dan Pengaturan Oksigen Terlarut untuk Menjaga Kualitas Air pada Budidaya Udang Vannamei Berbasis Logika Fuzzy,” RESISTOR (Elektronika Kendali Telekomunikasi Tenaga Listrik Komputer), vol. 4, no. 2, pp. 111–120, 2021.

[2] R. C. Yustihan and M. Taufiqurrohman, “Rancang Bangun Sistem Monitoring Dissolved Oxygen dan Power of Hydrogen pada Air Tambak Budidaya Udang Vaname Berbasis Internet of Things,” Jurnal Borneo Informatika & Teknik Komputer, vol. 3, no. 2, pp. 34–44, Oct. 2023.

[3] H. Ariadi, Oksigen Terlarut dan Siklus Ilmiah pada Tambak Intensif. Blitar: Guepedia, 2020.

[4] H. Latuconsina, Ekologi Perairan Tropis: Prinsip Dasar Pengelolaan Sumber Daya Hayati Perairan, 3rd ed. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2020.

[5] H. S. Suwoyo, “Kajian Kualitas Air pada Budidaya Ikan Kerapu Macan (Epinephelus Fuscoguttatus) Sistem Tumpang Sari di Areal Mangrove,” Berkala Perikanan Terubuk, vol. 39, no. 2, pp. 25–40, Nov. 2012, doi: doi.org/10.31258/TERUBUK.39.2.%25P.

[6] R. W. Haliman and D. Adijaya, Udang Vannamei. Jakarta: Penebar Swadaya, 2005.

[7] Supono, MANAJEMEN KUALITAS AIR UNTUK BUDIDAYA UDANG, 1st ed. Bandar Lampung: AURA (CV. Anugrah Utama Raharja), 2018.

[8] B. Supriyadi and A. Androva, “Perancangan dan Pembuatan Aerator Kincir Angin Savonius Darrieus sebagai Penggerak Pompa untuk Aerasi Tambak,” Jurnal Riptek, vol. 9, no. 1, 2015.

[9] S. Anggoro and Muryati, “Osmotic Respons of Tiger Shrimp (Penaeus Monodon Fab.) Juvenile and Adult at Various Level of Molting Stages and Salinity,” Buletin Penelitian dan Pengembangan Industri, vol. 1, no. 2, pp. 59–63, 2006.

[10] Muslim, “Efek Salinitas Rendah Terhadap Tingkat Kerja Osmotik dan Pertumbuhan Udang Windu,” Jurnal Ilmu-ilmu Perikanan dan Budidaya Perairan, vol. 1, no. 1, pp. 43–48, Dec. 2003.

[11] S. Goddard, Feed Management in Intensive Aquaculture, 1st ed. Boston, MA: Springer US, 1996. doi: 10.1007/978-1-4613-1173-7.

[12] C. E. Boyd and J. F. Queiroz, “The Role and Management of Bottom Soils in Aquaculture Ponds.,” INFOFISH International 2/2014, pp. 22–28, 2014.

[13] M. F. Fuady, - Haeruddin, and M. Nitisupardjo, “Pengaruh Pengelolaan Kualitas Air terhadap Tingkat Kelulushidupan dan Laju Pertumbuhan Udang VANAME (Litopenaeus vannamei) di PT INDOKOR BANGUN DESA, YOGYAKARTA,” Management of Aquatic Resources Journal (MAQUARES), vol. 2, no. 4, pp. 155–162, Oct. 2013, doi: 10.14710/marj.v2i4.4279.

[14] A. Maghfiroh, S. Anggoro, and P. W. Purnomo, “Pola Osmoregulasi dan Faktor Kondisi Udang Vaname (Litopenaeus vannamei) yang Dikultivasi di Tambak Intensif Mojo Ulujami Pemalang Osmoregulation Patterns and Factors of Vaname Shrimp Conditions (Litopenaeus vannamei) Cultivated in Intensive Mojo Ulujami Pemalang,” Management of Aquatic Resources Journal (MAQUARES), vol. 8, no. 3, pp. 177–184, Jul. 2019, doi: 10.14710/marj.v8i3.24253.

[15] Supriatna, M. Mahmudi, M. Musa, and Kusriani, “Hubungan pH dengan Parameter Kualitas Air pada Tambah Intensif Udang Vannamei (Litopenaeus Vennamei),” Journal of Fisheries and Marine Research, vol. 4, no. 3, pp. 368–374, Oct. 2020.

[16] U. Pudin, “Sistem Kendali dan Pemantauan untuk Oksigen Terlarut, pH, dan Suhu Air pada Tambak Udang menggunakan Logika Fuzzy,” Tugas Akhir, Politeknik Negeri Bandung, Bandung, 2021.

[17] O. Natan, A. I. Gunawan, and B. S. B. Dewantara, “Design and Implementation of Embedded Water Quality Control and Monitoring System for Indoor Shrimp Cultivation,” EMITTER International Journal of Engineering Technology, vol. 7, no. 1, pp. 129–150, Jun. 2019, doi: 10.24003/emitter.v7i1.344.

[18] F. E. Idachaba, O. J. Olowoleni, A. E. Ibhaze, and O. O. Oni, “IoT Enabled Real-Time Fishpond Management System,” in Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science 2017 Vol 1, San Fransisco, USA: WCECS 2017, Oct. 2017.

[19] V. A. Wardhany, H. Yuliandoko, Subono, M. U. Harun AR, and I. G. Puja Astawa, “Fuzzy Logic Based Control System Temperature, pH and Water Salinity on Vanammei Shrimp Ponds,” in 2018 International Electronics Symposium on Engineering Technology and Applications (IES-ETA), IEEE, Oct. 2018, pp. 145–149. doi: 10.1109/ELECSYM.2018.8615464.

[20] M. Junda, “Development of Intensive Shrimp Farming, Litopenaeus vannamei In Land-Based Ponds: Production and Management,” J Phys Conf Ser, vol. 1028, p. 012020, Jun. 2018, doi: 10.1088/1742-6596/1028/1/012020.

[21] S. Tangguda, M. Fadjar, and E. Sanoesi, “PENGARUH TEKNOLOGI BUDIDAYA YANG BERBEDA TERHADAP KUALITAS AIR PADA TAMBAK UDANG INTENSIF,” Jurnal Akuakultur Rawa Indonesia, vol. 6, no. 1, pp. 12–27, Jul. 2018, doi: 10.36706/jari.v6i1.7146.

[22] F. Umam and H. Budiarto, “Water Quality Control for Shrimp Pond Using Adaptive Neuro Fuzzy Inference System : The First Project,” J Phys Conf Ser, vol. 953, p. 012134, Jan. 2018, doi: 10.1088/1742-6596/953/1/012134.

[23] M. M. Faruq and D. Hirawan, “Water Quality Monitoring System in Vaname Shrimp at Tirtayasa District Based on Internet of Things,” Open Journal System UNIKOM, vol. 1, 2017.

[24] T. S. P. Pratama, B. Setiyono, and H. Afrisal, “Sistem Kontrol dan Pemantauan Kualitas Air pada Parameter Oksigen Terlarut dan Suhu,” Transmisi, vol. 24, no. 1, pp. 38–47, Mar. 2022, doi: 10.14710/transmisi.24.1.38-47.

[25] D. K. Barus, B. Setiyono, and H. Afrisal, “Sistem Kontrol dan Monitoring Kualitas Air pada Parameter pH,” Transient: Jurnal Ilmiah Teknik Elektro, vol. 10, no. 4, pp. 626–632, Dec. 2021, doi: 10.14710/transient.v10i4.626-632.