历经了近十年的高速迭代发展，中国水务已完成了“工程时代”向“运营时代”的跨越。基础设施的规模化建设快速实现了水务行业的资产原始积累，量变的达成也顺势催生出对运营能力的“质变”要求。水务运营本质上是在追求对水务资产的价值最大化和风险最小化。简单来说，水务运营优化有四大维度：减污、节能、降碳、增效。全球水务行业重复着其它行业数智化升级的循环规律：经验式运营形成流程标准与行业认知，数字化升级实现信息提取与数学抽象，智能化升级实现量化控制与智能迭代。
相较传统的人工运营模式，水务数智化运营对于数据采集、存储、分析、清洗与挖掘有着更为系统且精细的要求。而数据的价值需通过各类型模型的搭建与仿真进行呈现与放大。以水务行业为例，从水厂的工艺/流体仿真以及智能自控，到流域的预测模型应用，再到整个水务系统上下游模型边界的打通，目标问题边界范围内所涉及模型的精度与性能决定了运营数智化升级的成败，而这些模型运行的稳定性与即时性则依赖于系统底层算力的配置与协调。在运营数智化转型升级的过程中，算力能耗和分配效率的评估与优化是决策者不得不思考并进行提前布局的关键环节，并应纳入数智化升级整体方案的研判与制定过程中。通过算力管理模块/工具可为水务数智管理的各个层级和发展阶段进行赋能与支撑，在兼具经济性与可靠性考量的前提下，实现算力在整体系统框架内的高效部署与分配。
由深涌智能自主研发的“算力管理平台”产品，能够应用于水源(流域/地下水)、河湖、水厂（市政污水/工业废水/饮用水）与管网等相关场景数智化升级的算力管理与优化。奥科环境作为深涌智能在水务领域的独家合作伙伴，通过合理的方案设计，将该产品无缝嵌入水务领域的相关场景，助力水务行业相关环节的算力效率提升，为实现水务运营数智化的核心目标达成提供底层支撑。
01
算力管理痛点
1
多元异构算力管理难度大
算力中心通常需要部署多种类多型号的处理器（如CPU、GPU、TPU等）来处理不同计算任务。合理地统一管理、监控、调度、分配异构资源，以最大化整体性能和能效是一个复杂的问题。
2
业务场景复杂多变
水务与环境AI领域的发展日新月异，如何灵活高效地满足用户需求的多样性和业务场景的复杂性，尤其是在多任务和高并发场景下，快速响应变化并优化资源分配，同时确保系统的高性能和故障即时恢复，对支持AI应用至关重要。
3
硬件运维成本高昂
算力集群投入成本高，日常运维也需要大量投入进行监控、维护和故障判断处理。硬件故障判断面临复杂系统、隐蔽症状、诊断工具局限、成本时间压力、技术更新及人为错误等多重挑战，需依赖专业知识、综合方法和必要设备。手动操作的低效率和高错误率而导致更多的间接成本，也无法实时发现问题，即时修复。
4
集群规模类型多样
由于不同类型算力集群规模和复杂性，算力自用到算力租赁，缺乏足够资源来开发或采购高度自动化的管理软件，导致手动操作频繁，效率低下，资源使用率低。
02
深涌智能算力管理平台产品简介
深涌智能算力管理平台是面向算力集群管理的多租户平台式解决方案，旨在优化和自动化计算资源的分配、调度和管理。帮助算力资源提供商或大模型应用企业提供一套完整的算力管理和监测调度服务。平台支持多种硬件架构，并提供全生命周期管理，以满足水务与环保产业不同应用场景的计算需求。
▲ 深涌智能产品整体框架
其中私有云管理模块集中管理和优化私有云环境内的计算资源，包括虚拟机和存储资源以提高资源利用率和系统性能。多地域多GPU云管理模块能够跨多个区域集中管理和调度GPU资源，即使跨区域或来自不同云提供商的多GPU集群也能确保资源高效利用和服务稳定运行。GPU深度观测模块对GPU集群进行实时监控和深度观察，涵盖硬件和模型性能方面，包括洞察GPU集群运行状态、硬件资源利用率、模型性能，并可及时调整优化以提升系统整体性能和效率。
03
深涌智能算力管理平台应用
算力管理平台在多元异构算力中心的应用包括：
1
资源咨询和规划
进行详细的资源需求分析，优化资源分配策略，提供高效、可扩展的计算资源配置方案，以支持未来的业务增长和技术发展。
2
多类型多地区算力整合纳管
统一管理和调度跨不同地区和类型的硬件计算资源，实现一站式纳管，资源的最优利用和高效运算。
3
稳定性和表现保证
实时观测和分析资源使用情况，以及及时发现和精准定位问题。自动调整资源分配，优化任务调度，以确保高效且连续的计算性能。
4
快速故障定位和恢复
实时监控、故障检测、自动隔离问题节点以及重新分配资源以确保任务连续性，帮助算力中心进行故障定位和恢复。
5
用户自服务和管理简化
直观的用户界面和自动化工具，使用户能够轻松管理任务和监控资源，提高操作效率和降低管理复杂性。
04
深涌智能算力管理平台关键能力
1
资源优化与调度
软件通过智能算法对不同类型的计算资源进行有效分配和管理，确保任务能够在最适合的硬件上执行，提升整体计算效率。
2
性能与能耗平衡
识别性能瓶颈，并动态调整工作负载分配，实现能效最优，同时降低运行成本。
3
自动化与扩展性
提供自动化的任务调度和资源扩展功能，以适应不断变化的计算需求，并确保系统的灵活性和可扩展性。
4
用户界面与跨平台支持
配备用户友好的监控界面，支持多种操作系统和编程框架，使得非专业人员也能轻松管理复杂的异构计算环境。
小结
《水务数智化升级如何修炼“万剑归宗”》一文中提出，“水厂在通过数字化升级做到“知己知彼”的基础上，需要通过智能化升级建立核心“免疫系统”，也就是赋予水厂风险自查、突发应急与自我迭代的能力，让水厂在突发状况发生时通过智能优化决策辅助系统甚至智能调控系统实现风险最小化”。“让水厂成功具备这种“智能”的关键在于打通水厂有机体的“任督二脉”，也就是在人机一体的优化逻辑框架内，实现底层信息收集层、数据通讯层、智慧中台层以及设备自控层的全面融合。”在全面融合和打通行业上下游脉络的过程中，需要对“算力”资源瓶颈进行提前预判并制定相关的优化预案，通过对算力能耗与效率的协同管理，让水务运营数智化升级过程更顺畅、成效更可控、成果更低碳。
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奥科环境是全球智慧水务领先技术方案集成商与全流程技术咨询服务提供商，承接各类流体仿真/机理模型/数据模型/混合模型的工程化应用项目，覆盖数据诊断、工艺建模、运营优化与自动控制等智慧水务全流程环节。凭借核心团队在系统建模、智能算法、智能物联网、数字孪生与水务运营的深度沉淀与长期积累，奥科环境在智慧水务领域拥有系统化产品布局与深厚人才储备。如您希望获得更多智慧水务与工艺建模相关资讯，敬请关注：
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