作为煤矿低压电网的重要设备,馈电开关综合保护器正面临着低功耗、多功能、易用界面以及多任务的需求,而采用8/16位单片机的低端设备已经无法满足煤矿智能化、自动化、网络化的发展需要。因此,利用嵌入式技术进行新型智能化馈电开关综合保护器研发是非常有意义的。针对低端保护设备功能单一、软件系统实时性差的问题,设计了一套基于实时操作系统uC/OS-III的保护器软件系统。软件系统以层次化、模块化方式分为硬件层、管理层和应用层。硬件层是基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103ZET6设计的硬件电路底层驱动;管理层是为硬件层与应用层提供软件接口的uC/OS-III操作系统,利用控制器的SysTick外设将软件系统时钟设定为1ms,并在系统中开启了用于任务同步及资源管理的互斥信号量、信号量及事件标志等内核对象;应用层是基于ST库函数开发的以任务形式存在的功能函数,依照功能分为信号处理任务、保护判断任务、数据存读任务、人机交互任务及数据通讯任务,任务间通过操作系统内核实现同步、通信及资源管理。通过实验室搭建的平台,结合基于Windows的MFC(微软基础类库)(Microsoft Foundation Classes)设计的上位机检测系统对保护器的保护性能进行测试。测试结果显示:保护器能准确反映供电系统的运行状况,并在供电系统出现欠压、过压、缺相、漏电、过载、短路等故障时做出判断。利用uC/Probe对软件系统的运行情况进行检测,结果显示该系统具有运行稳定、CPU运行率高、内存利用率高、应用任务的实时性好等特点。