目前我国城镇冬季供热普遍采用按建筑面积计费的方式,用户普遍节能意识低,平均能耗是气候相近供热发达国家的2-3倍,浪费非常严重。欧洲、北美洲的一些供热发达国家,在用的热计量方式有热量表法、通断时间面积法、分配表法等,能够比较合理的衡量用热量。本文详细研究了超声波热量表的工作原理以及数据自动采集的方法,设计一套可自动采集数据的热量计量及远传系统。本文研究的内容包括超声波热量表和数据采集器两个部分,数据采集基于MBUS实现。详细调研了MBUS的电气特性及物理层要求,在使用Multisim仿真的基础上,完成了MBUS主机和从机的设计,为本课题MBUS通讯奠定基础。首先,基于时差法测流体流速的原理设计超声波热量表。通过对比各种管体结构优劣,设计了中轴反射式管体结构。详细研究了超声波传播时间测量方法,为了满足测量精度要求,采用专用计时芯片实现。详细研究了温度测量方法,为了满足低功耗的需求,使用电容充放电法实现。具体设计中使用TDC-GP21芯片实现流体流速和温度的测量,测量精度达到业界主流水平。其次,基于uC/OS II操作系统,设计了热量表数据采集器。数据采集器是实现热量表数据上传到远程数据中心的核心设备,可以实现终端热量表自动化集中抄读,并且将数据自动上传到数据中心。为了方便不同场合数据传输网络的组建,数据采集器采用GPRS无线网络的方式。本设计中使用FATFS文件系统实现数据存储管理。最后对本课题所设计的超声波热量表和数据采集器进行了性能指标测试和功能测试。超声波热量表达到国家2级表的要求,且工作稳定。数据采集器设计中,MBUS主机模块性能良好,可达到总线静态300m A的负载能力;成功实现GPRS无线组网,成功采集热量表数据,并通过GPRS网络将数据上传到数据中心。