Offshorekran med knekkbom i skumringen, med én wire fra bomtuppen ned til sjøen

Aktiv hivkompensering (AHC)

Slik måler et aktivt system fartøyets bevegelser og motvirker dem i lasten, og når du trenger det fremfor en passiv hivkompensator.

Av Peter Wang, driftsdirektør · oktober 2025 · Oppdatert september 2026 · 10 min lesetid
Kort fortalt
  • Aktiv hivkompensering (AHC) holder en hengende last i fast høyde i forhold til havbunnen mens fartøyet hiver, ruller og stamper.
  • De fleste AHC-systemer er innebygd i kranen eller vinsjen. Et AHC-system i løftelinjen plasserer den aktive enheten i lastveien under kroken.
  • Systemet kan redusere bevegelsene mer enn en passiv fjær, men krever strøm, sensorer og en styreenhet, og noe bevegelse gjenstår alltid.
  • De fleste passeringer gjennom skvalpesonen og undervannsløft håndteres med passiv eller adaptiv passiv hivkompensering. Aktiv styring er aktuelt når en passiv enhet ikke kan oppfylle målet for restbevegelse.

Aktiv hivkompensering (AHC) holder en hengende last i ro mens fartøyet beveger seg. En bevegelsesreferanseenhet (MRU) måler fartøyets hiv, rulling og stamping. En styreenhet beregner hvordan krantuppen beveger seg, og en motordrevet aktuator, vanligvis kranens vinsj, gir ut og hiver inn wire slik at lasten holder samme høyde i forhold til havbunnen. AHC brukes ved installasjon og landing under vann, ROV- og rørleggingsarbeid og andre løft der lasten må holdes i ro til tross for sjøgang.

Slik fungerer aktiv hivkompensering

Alle AHC-systemer gjentar den samme styringssløyfen mange ganger i sekundet:

  1. Mål. MRU måler fartøyets hiv, rulling og stamping. Den er sjelden plassert ved krantuppen, så styreenheten bruker oppmålte avstander til å beregne hvordan selve tuppen beveger seg. Se bevegelsesreferanseenheter.
  2. Forutsi og gi kommando. Drivenheten trenger tid til å reagere, så styreenheten filtrerer signalet og forutsier vanligvis bevegelsen en brøkdel av et sekund frem i tid. Deretter får aktuatoren beskjed om å bevege seg like langt i motsatt retning.
  3. Aktuer. Vinsjen gir ut wire når krantuppen stiger, og hiver inn når den synker. I et system i løftelinjen gjør en sylinder i lastveien den samme jobben. En posisjonssensor på trommelen eller sylinderen lukker styringssløyfen.
  4. Hold referanseposisjonen. Målet er vanligvis fast i forhold til jorden: Lasten holder høyden sin i forhold til havbunnen. Ved landing senker operatøren lasten langsomt mens AHC fjerner bølgebevegelsen.
AHC i kran eller vinsj: Vinsjen beveger wiren Et fartøy med kran. En MRU på fartøyet måler bevegelsene og sender dem til en styreenhet. Styreenheten styrer vinsjen, og et signal om trommelposisjon føres tilbake til styreenheten. Vinsjen gir ut og hiver inn wire når krantuppen hiver, slik at nyttelasten nær havbunnen holder en fast høyde. A · KRAN / VINSJ AHC holdes i fast høydeMRU Styreenhet hiv styring krantupp hiver vinsj gir ut og hiver inn
AHC i løftelinjen: Kompensatoren beveger lasten Det samme fartøyet og den samme kranen, men kranens egen vinsj brukes bare til heising. Under kroken henger en aktiv hivkompensator i løftelinjen med egen bevegelsesmåling, styreenhet og batteri. En gassfjær i enheten bærer vekten, mens en aktiv sylinder beveger seg mot den målte bevegelsen slik at nyttelasten nær havbunnen holder en fast høyde. B · AHC I LINJE MRU holdes i fast høyde måling, styring og batteri om bord gassfjær bærer vekten stangen går mot bevegelsen krantupp hiver
Figur 1. To plasseringer for den aktive drivenheten. Del A: Kranens vinsj gir ut og hiver inn wire etter signalet fra MRU (heltrukne piler: signal og kommando; stiplet pil: tilbakemelding om trommelposisjon). Del B: En enhet i løftelinjen under kroken har egne sensorer, styreenhet og batteri. En gassfjær bærer vekten, og en aktiv sylinder beveger seg mot bevegelsen. I begge tilfeller holdes nyttelasten i fast høyde i forhold til havbunnen.

Typer aktiv hivkompensering

AHC-systemer skiller seg fra hverandre ved hvor aktuatoren sitter i lastveien, og hvordan den drives.

OppbygningSlik kompenserer systemetTypisk brukHva du bør kontrollere
Elektrisk AHC i vinsjElektriske motorer roterer vinsjtrommelen for å gi ut og hive inn wire for hver bølge.Offshorekraner og undervannskraner, installasjonsfartøy.Maksimalt effektbehov for drivenheten, energigjenvinning og oppvarming av motoren gjennom driftssyklusen.
Hydraulisk AHC i vinsjHydrauliske motorer på trommelen, ofte med akkumulatorer som lagrer og tilbakefører energi.Offshorekraner, A-rammer og utsettings- og innhentingssystemer.Pumpevolumstrøm, akkumulatorkapasitet og kjøling.
AHC med sylinder eller skiveEn hydraulisk sylinder flytter en skive i wireføringen og endrer wirelengden uten å rotere trommelen.Ettermontering på eksisterende kraner og vinsjer.Dekksplass, wireføring og sylinderens slaglengde.
AHC i løftelinjen, over vannEn aktiv enhet rigget under kroken, med egne sensorer og egen strømforsyning.Kraner uten innebygd AHC.Fri høyde under kroken, slaglengde og energikapasitet om bord.
AHC i løftelinjen, under vannEnheten i løftelinjen arbeider på dypt vann, nær nyttelasten.Landinger på dypt vann der strekk i den lange wiren har betydning.Tillatt vanndybde, strømforsyning og styring under vann.

VEGA, NDs aktive hivkompensator, er en konstruksjon for løftelinjen: VEGA-T for bruk over vann først, deretter VEGA-S for bruk under vann.

Hva begrenser resultatet

Et aktivt system fjerner aldri all bevegelse. Hvor mye som gjenstår, avhenger av fire forhold:

  • Forsinkelse. Tiden fra måling til bevegelse: filtrering i sensoren, styreenheten og drivenhetens responstid. Jo lengre forsinkelsen er, desto mer må prediksjonen kompensere for.
  • Hastighet. Hvor raskt aktuatoren kan bevege seg og snu. Korte, bratte bølger stiller de største kravene.
  • Slaglengde, kraft og effekt. Aktuatoren må følge hele krantuppens bevegelse innenfor grensene for slaglengde og wirehastighet, og levere nødvendig kraft ved den hastigheten.
  • Wiren og lasten. En lang wire strekker seg, og en last i vann får tilleggsmasse. På dypt vann kan nyttelasten reagere annerledes enn kroken som AHC styrer.

Leverandører oppgir ytelsen som en kompensasjonsgrad eller et resthiv ved en angitt bølgeperiode og amplitude. Sammenlign tall bare på samme grunnlag: samme periode, amplitude og målepunkt.

Derfor trenger en konstruksjon med gassfjær i løftelinjen lite effekt

En drivenhet som bærer hele lastens vekt, må levere omtrent vekt × hivhastighet på det raskeste punktet i hver bølge. Med 100 t under en krantupp som hiver ±1 m med en periode på 10 s, er maksimal hastighet omtrent 0.63 m/s. Drivenheten trenger dermed rundt 0.6 MW, selv om mye av energien gjenvinnes på vei ned.

I en konstruksjon med gassfjær i løftelinjen bærer gassfjæren den statiske vekten. Når stempelstangen beveger seg, leverer aktuatoren bare forskjellen mellom fjærkraften og vekten, høyst omtrent 37 kN i det samme tilfellet med 100 t. Maksimal mekanisk effekt faller til 11.6 kW, og ti timer med kontinuerlig kompensering gir et netto uttak på 22.1 kWh fra batteriet i idealtilfellet (regneeksempelet nedenfor). Derfor kan en aktiv enhet i løftelinjen drives av batteri, uten navlestreng.

Aktiv, adaptiv passiv eller passiv?

Alle tre reduserer bevegelsen som når lasten. De skiller seg fra hverandre i virkemåte og behov.

EgenskapPassivRIGEL, CYGNUSAdaptiv passivANTARESAktivVEGA, under utvikling
Hva som bærer lastenGassfjærGassfjærGassfjær, med en aktiv sylinder
Slik reduseres bevegelsenEn myk fjær isolerer lasten fra krantuppens bevegelse. Dempingen stilles inn på dekk.Det samme, men demping og gassfylling justeres automatisk gjennom løftet.Måler bevegelsen og driver lasten i motsatt retning.
Sensorer og strømforsyningIngen ekstern strømforsyning. RIGEL: ingen. CYGNUS: lite batteri, ingen navlestreng.Sensorer om bord; batteri, ingen navlestreng.MRU og styreenhet; stort batteri, ingen navlestreng.
RestbevegelseAvhenger av hvor godt fjæren og dempingen passer til sjøtilstanden.Holdes lav når last, dybde og sjøtilstand endres.Den laveste restbevegelsen som kan oppnås innenfor grensene for forsinkelse, hastighet og slaglengde.
Best egnet tilDe fleste passeringer gjennom skvalpesonen og undervannsløft.Løft i flere trinn, varierende last og dybde, raskt løft.Der målet for restbevegelse eller landing ikke kan nås passivt.

Passive og adaptive passive enheter trenger verken ekstern strømforsyning, navlestreng eller styringssystem på fartøyet, og krever mindre vedlikehold enn et aktivt system. Aktiv styring er aktuelt når prosjektets mål for restbevegelse, landingstoleranse eller langvarig eksponering på dypt vann ikke kan oppfylles på den måten. Sammenligningen av aktiv og passiv kompensering gjennomgår avveiningene, og valgveiledningen kobler løftet til en egnet enhet.

Under utvikling

VEGA, NDs aktive hivkompensator for løftelinjen

VEGA kombinerer MRU-styrt regulering av en aktiv sylinder med automatisk dempingsregulering. Et stort batteri i enheten gir strøm, så den trenger verken navlestreng eller ekstern strømforsyning. VEGA-T for bruk over vann kommer først, deretter VEGA-S for bruk under vann.

Designmål: SWL 75–2,500 t, slaglengde 2.5–6.0 m.

Se VEGA →

Regneeksempel for AHC i løftelinjen med 100 t

Tilfellet: En nyttelast på 100 t i luft kompenseres av et AHC-system i løftelinjen med gassfjær. Det følger en sinusformet bevegelse på ±1 m med periode 10 s i ti timer (3,600 sykluser). Forholdet mellom gass og olje R = 10 (gassvolum ÷ fortrengt oljevolum), maksimal slaglengde 4 m, ideell adiabatisk nitrogen (\gamma = 1.4); 90 % virkningsgrad fra batteri til aktuator og 50 % av arbeidet som gassfjæren tilbakefører, gjenvunnet til batteriet.

ResultatVerdiHva det betyr
Maksimal mekanisk effekt11.6 kWDimensjonerer drivenheten: effekt, ikke energi
Batterienergi inn til drivenheten40.2 kWhOver 10 h; 36.2 kWh av dette når aktuatoren ved 90 % virkningsgrad i drivenheten
Gjenvunnet til batteriet18.1 kWhHalvparten av de 36.2 kWh som gassfjæren tilbakefører
Netto batterienergi22.1 kWhDimensjonerer batteriet, før friksjon, hjelpeutstyr og reserve
Stempelhastighet og aktuatorkraft gjennom én bølge Gjennom én bølge på 10 sekunder varierer stempelhastigheten mellom omtrent minus og pluss 63 centimeter per sekund, og aktuatorkraften mellom omtrent pluss 37 og minus 35 kilonewton. Kraften er størst når hastigheten er null: De to ligger en kvart syklus fra hverandre. A · FART OG KRAFT stempelfart, cm/s 600−60 aktuatorkraft, kN maks 37 kN 400−40 0 s5 s10 s Maks kraft når stempelet stopper.
Aktuatoreffekt gjennom én bølge: energi tilført og tilbakeført Aktuatoreffekt er kraft ganger hastighet. Fortegnet skifter hvert kvarte syklus. I to av kvartene tilfører drivenheten energi fra batteriet, med en topp på 11.6 kilowatt. I de to andre tilbakefører gassfjæren like mye, omtrent 36.2 kilojoule hver vei per syklus. B · EFFEKT = KRAFT × FART aktuatoreffekt, kW 100−10 topp 11.6 kW energi tilført energi tilbake 0 s5 s10 s Hver vei per bølge: 36.2 kJ.
Figur 2. Én bølgesyklus fra regneeksempelet, tegnet fra modellen nedenfor. Del A: Aktuatorkraften er størst når stempelet stopper, en kvart syklus unna maksimal hastighet. Del B: Effekt er kraft × hastighet, så fortegnet skifter hvert kvarte syklus. I de heltrukne feltene tilfører drivenheten energi fra batteriet. I de skraverte feltene tilbakefører gassfjæren like mye, 36.2 kJ per bølge, hvorav 50 % forutsettes gjenvunnet.
Modellen og ligningene

Aktuatorens bevegelse med amplitude \zeta = 1\ \text{m}, og periode T = 10\ \text{s} og \omega = 2\pi/T:

S(t) = \zeta\cos\omega t, \qquad \dot{S}(t) = -\zeta\omega\sin\omega t

Aktuatorkraft relativt til bærekraften ved midtre slagstilling, for en ideell adiabatisk gassfjær:

F(t) = m g \left[ \left( \frac{S_0}{S_0 – S(t)} \right)^{\gamma} – 1 \right]
S_0 = S_{\max}\,(R – 0.5)

Mekanisk effekt er P(t) = F(t)\,\dot{S}(t). Positiv effekt er arbeid fra drivenheten; negativ effekt er arbeid som kan gjenvinnes. Integrert hver for seg over de ti timene:

\begin{aligned} W_{\text{drive}} &= \int \max(P, 0)\,\mathrm{d}t = 130.2\ \text{MJ} \\ W_{\text{return}} &= \int \max(-P, 0)\,\mathrm{d}t = 130.2\ \text{MJ} \end{aligned}
\begin{aligned} E_{\text{batt}} &= \frac{W_{\text{drive}}}{\eta_{\text{drive}}} – \eta_{\text{regen}}\,W_{\text{return}} \\ &= \frac{130.2}{0.90} – 0.50 \times 130.2 \\ &= 79.6\ \text{MJ} = 22.1\ \text{kWh} \end{aligned}

Et idealisert tilfelle for innledende vurdering: Friksjon, reell gassatferd, hjelpeutstyr og detaljerte ytelseskart for pumpe, motor og batteri er utelatt. En løftesimulering i CONSTELLATION modellerer dem for et reelt prosjekt.

Vanlige spørsmål

Hva er aktiv hivkompensering?

Aktiv hivkompensering (AHC) holder en hengende last i jevn høyde mens fartøyet beveger seg. En bevegelsesreferanseenhet måler fartøyets bevegelser, en styreenhet beregner hvordan krantuppen beveger seg, og en motordrevet aktuator, vanligvis vinsjen, gir ut og hiver inn wire for å motvirke bevegelsen.

Hva er forskjellen på aktiv og passiv hivkompensering?

En passiv hivkompensator bruker en gassfjær til å isolere lasten fra krantuppens bevegelse. Selve kompenseringen krever ingen ekstern strømforsyning. En aktiv hivkompensator måler bevegelsen og driver lasten i motsatt retning. Det kan redusere bevegelsen mer, men krever strøm, sensorer og en styreenhet. En adaptiv passiv enhet ligger mellom disse: Den bærer lasten passivt, men justeres automatisk gjennom løftet med strøm fra et batteri om bord.

Fjerner aktiv hivkompensering all bevegelse?

Nei. Forsinkelse i måling og styring, aktuatorens hastighet, slaglengde og effekt samt strekk i en lang wire gir alle noe restbevegelse. Ytelsen oppgis som en kompensasjonsgrad eller et resthiv ved en angitt bølgeperiode og amplitude. Sammenlign derfor tall på samme grunnlag.

Hva trenger et system for aktiv hivkompensering?

En bevegelsesreferanseenhet, en styreenhet, en aktuator med tilbakemelding om posisjon (en vinsjdrift eller sylinder) og en strømforsyning. Kran- og vinsjsystemer får strøm fra fartøyet. En enhet i løftelinjen, som VEGA, har sitt eget batteri.

Hvor mye effekt trenger aktiv hivkompensering?

Hvis drivenheten bærer hele lasten, er maksimal effekt omtrent vekt × hivhastighet, rundt 0.6 MW for 100 t under en krantupp som hiver ±1 m med en periode på 10 s. En konstruksjon i løftelinjen med gassfjær leverer bare forskjellen fra fjærkraften: Det samme tilfellet krever omtrent 11.6 kW på det meste og 22.1 kWh over ti timer i idealtilfellet.

Når bør jeg velge aktiv fremfor passiv kompensering?

Når en passiv eller adaptiv passiv enhet ikke kan oppfylle prosjektets mål for restbevegelse eller landing, for eksempel ved en landing med liten toleranse eller når lasten skal holdes lenge på dypt vann. De fleste passeringer gjennom skvalpesonen og undervannsløft håndteres passivt.

Vurderer du aktiv kompensering for operasjonen din?

Send oss opplysninger om nyttelasten, sjøtilstanden og hva lasten skal gjøre på havbunnen. Vi vurderer om passiv, adaptiv passiv eller aktiv kompensering passer, og gjør en innledende vurdering av løftet i CONSTELLATION, vår tjeneste for løftesimulering.

Send oss løftedataene dine →
Grunnlag og kilder
  • DNV-RP-N202 Systemer for hivkompensering, anbefalt praksis fra DNV, utgave 2024-06. Omfatter utforming, verifisering og drift av systemer for hivkompensering.
  • DNV-ST-0378 Løfteinnretninger til havs og på plattformer, standarden som NDs hivkompensatorer utformes og klassifiseres etter.
  • Regneeksempel: NDs modell for innledende vurdering med forutsetningene angitt ovenfor; resultatene er avrundet til én desimal.
  • VEGA-spesifikasjonene er designmål og kan endres under utviklingen.

Relaterte produkter

  • VEGA: Aktiv hivkompensering
  • ANTARES: Adaptiv passiv hivkompensator

Relatert lesning