矿用综合保护器（简称矿用综保）在使用中易失效，失去对电气设备、系统的保护功能，危害人身设备安全，在特定情况下能引起瓦斯、煤尘爆炸等严重危害矿井安全的事故。矿用综保在使用中定期进行功能测试（称为在用测试）能及时筛选出失效综保，杜绝此类情况发生，从而保证矿井生产安全。如何提高矿用综合保护器在用测试的准确性和测试过程的自动化程度，并提高测试系统自身的工作可靠性，影响矿用综合保护器在用测试工作的开展，具有重要意义。针对测试激励电源成为在用测试准确性和自动化程度提高的限制因素这一情况，采用直接波形合成技术研制了可程序控制的测试激励电源，提高了测试的准确性和测试过程自动化程度；针对综保测试扩展的需要，对测试系统硬件系统和软件系统进行了通用性、可扩展性研究，使得测试系统交付后能针对新型号综保进行测试功能扩展幵发；针对测试系统进行了可靠性分析，得出了提高测试系统自身可靠性的建议。论文首先分析了波形合成原理，设计了一套可程控输出的矿用综合保护器的测试激励电压源、电流源。激励电压源、电流源采用数字波形直接合成技术产生原始可控信号，进行高精度线性功率放大后作为综保测试激励电压、电流，实现了激励电压、电流的程控输出、高精度输出。其次，进行了系统硬件通用性研究和软件体系结构研究。硬件通用性研究中，首先在矿用综合保护器接口标准化程度提高的预期前提下，对矿用综保在用测试硬件资源需求进行了分析，得出了最少硬件资源需求。其次，对两种测试系统接口匹配方式一开关阵列方式和型号专用匹配电路方式——进行了对比分析，确定测试系统接u采用型号对应匹配电路方式。随后，设计了采用型号专用匹配电路接口方式的测试系统硬件系统。最后，以WZBH3GT型号综合保护器为例说明了型号专用接口匹配电路设计过程与方在测试系统软件体系结构研究中，首先分析了矿用综合保护器在用测试系统软件的需求特点，提出了满足通用性和可扩展性要求的矿用综保测试软件设计原则；在该设计原则基础上，进行了测试软件数据组织（数据结构）设计和测试软件功能（模块）设最后，对测试系统硬件部分进行了可靠性分析。本章在测试系统前代产品结构框图基础上建立了其可靠性模型，采用FMECA方法对该测试系统进行了可靠性分析，确定了各部件的故障模式、影响和危害度，找出了影响该测试系统可靠性的主要因素，并提出了改进设计、提高整个系统可靠性的建议。