随着居民社区的日益增多和人们安全意识的提升,消防系统的安全性越来越受到重视。近年,火灾探测器的需求量逐年增长,针对这一情况,本文设计了适用于社区楼宇的火灾监测系统,满足了火灾监测与报警的需求。通过对系统的功能需求进行整体分析,对比了多种通信方式后选择ZigBee组网技术构建该系统,对其协议体系、特点和拓扑结构进行分析后设计为树型网络,并设计了火灾监测系统的总体方案和实现过程。首先对ZigBee三种功能节点、STM32-SIM900A网关和火灾监控中心分别进行了软硬件设计。硬件方面,设计了终端节点的功放电路、传感器电路、电源电路,协调器、SIM900A模块与网关控制器的接口电路,为火灾监测系统奠定了硬件基础;软件方面,设计编写了ZigBee三种功能节点和传感器的程序以实现环境数据上传到网关,STM32-SIM900A网关的软件设计确保了数据在不同协议方式间传输最终上传给上位机,火灾监控中心主要涉及SQLite数据库的设计、用户界面的程序设计,以实现登录、实时数据显示、节点配置、历史数据查询、火灾报警等功能。其次,在选取火灾环境参量和分析火灾探测算法的基础上,为了使火灾报警具有更高的可靠性和准确性,采用全局鱼群算法优化BP神经网络的初始化权值和阈值,然后再由BP神经网络算法进行火灾预测,其中包括模型搭建、设定参数、优化流程,与单独采用BP神经网络算法预测进行对比仿真,结果表明优化后的算法在迭代次数、收敛速度和误差方面更有优势。最后,对火灾监测系统进行测试和性能分析,下位机包括传感器数据、ZigBee节点组网的串口测试,STM32-SIM900A网关包括无线传感网络数据的网络助手测试,上位机包括实时数据的显示、历史数据曲线的显示、短信报警功能测试等,由于社区楼内墙壁等障碍物较多,分析了系统的WiFi干扰情况和丢包率情况。