在核电厂中建立并维持一套有效的防护措施，以保证工作人员、社会及环境免遭放射性危害，是核安全的最终目标，其中，反应堆运行与控制安全是核安全领域关注的重要问题之一。　　本文围绕“在反应堆正常运行过程中预测可能发生的故障，并通过主动干预避免故障发生或降低故障发生概率”的基本思想，开展了主动防御技术体系、多时间尺度仿真等方面的方法论研究，解决了人机交互、故障预警等技术中的关键问题，并基于上述研究成果完成了仿真平台的研制工作。　　主要创新之处如下:　　(1)揭示了在线测量数据、确定论仿真与概率论预测方法在不同时间尺度中的内在联系，建立多时间尺度在线仿真预测理论，开发了反应堆运行与控制安全主动防御技术，为纵深防御安全原则第一层次防御目的更加有效的实施提供了一套贯穿反应堆生存周期的技术解决方案;　　(2)针对用于感知操纵员状态的控制室摄像机系统标定，设计了基于透视不变性原理的圆形靶标零模型误差标定算法;针对多尺度主动防御技术中故障预警较大运行偏差最概然分布实时计算问题，设计了基于改进遗传算法的最优解快速搜索算法。上述创新型算法有效提高了主动安全防御技术的实时响应能力;　　(3)提出铅基研究反应堆运行与控制安全主动防御技术仿真实验平台的新概念设计，并根据概念设计成功完成仿真实验平台中铅基研究反应堆模拟机的研制工作;为仪表与控制系统仿真、系统设计方案动态校核等工程任务提供实验平台，是开展反应堆运行与控制安全主动防御技术研究的基础科研设备。　　综上所述，本文中所作的工作能够对铅基研究反应堆数字化仪控系统的设计与工程实施起到积极的推进作用。另外，铅基反应堆及其他类型反应堆中的数字化仪控系统工作原理有相似性，因此针对铅基研究反应堆运行与控制安全主动防御技术的研究的理论成果，有进一步推广到其他堆型中应用的潜力。