随着中国“双碳”目标提出,新能源在能耗双控方面扮演着重要的角色。据统计,2021年风力发电装机总容量约为295GW,到2030年风力发电装机容量将突破800GW,“风力发电”正在崛起。风力发电场所处的环境条件一般比较恶劣,每一个风机群的距离相差较远,传统的依赖人工的进行风机维护,不仅耗时耗力,而且风机出现故障难以及时的发现和处理。当前风力发电厂多采用有线传输方式实现风机的状态监测,通过大量的有线传输成本较高,而且随着风机规模的增大,线路复杂度也随之增加,传输线路出现故障难以排查,有线传输难以满足风电场实际需求,但是随着无线传输性能的不断提高,无线传输系统在风电场中有着广泛的应用前景,可以节约大量的建设与维修成本。本文重点研究风电场无线传输系统,可以对风机机组进行实时数据采集、远程输送以及数据采集与监控。该系统采用ZigBee和4G技术结合构建风电场无线传输网络,实现对风电场风机状态和环境信息采集和远距离传送,分别对ZigBee和4G通信技术进行分析和网关设计,对系统的软硬件进行设计,结合One NET云平台进行web端和APP端的开发,实时显示数据。针对目前风电场中ZigBee无限传输存在有限的计算复杂度和存储空间内跳点多的问题,采用了一种基于ZigBee的自剪枝和前向节点选择融合优化路由算法。根据风电场实际功能需求,完成相关的整体设计和功能模块设计,并根据具体的通信需求,对ZigBee无线传输模块的传输距离参数进行分析。同时,构建无线传输系统软硬件件模型,重点对数据采集硬件、软件、路由、汇聚节点进行设计,与4G无线通信技术结合完成风机状态的监测。其中ZigBee节点收集风机的状态信息和环境信息,通过无线通信模4G实现风机间的数据互传和监测数据回传。最后,针对风电场的无线传输系统进行仿真和验证,完成系统功能和相关测试。融合优化路由算法仿真实验表明,该算法能够覆盖整个网络的节点,并对比不同路由算法,具有较高传播效率和可靠性。ZigBee与4G组网测试和仿真结果表明,本文采用的ZigBee和4G结合的无线传输系统,能够实现数据的快速、高效、安全的传输,为风电场风机的监测和数据采集与监控提供了保证。针对无线传输系统数据采集和数据采集与云平台监控进行测试,相较于传统监测手段,具有较好的可行性和可推广性。