针对传统的矿井127 V综合保护系统保护距离短、稳定性差和显示不精确的问题,在分析系统应具备的保护功能和自检功能的基础上,设计了以C8051F020为核心的数字化矿井127 V综合保护系统,详细介绍了系统硬件电路设计和软件设计。该系统可对3个回路执行综合保护和控制功能,能满足长距离保护的要求,系统自检功能的设计减小了系统故障引发安全事故的几率。调试结果表明,该系统功能全、成本低,能够满足现代煤矿井下的需求。