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本发明提出一种铁路异物入侵监测系统,属于铁路安全技术领域。系统包括多个光纤传感器组成的分布式光纤监测单元与多个红外摄像机组成的分布式视频监测单元。多个光纤传感器与多个红外摄像机在每个入侵监测子区域对应的边界线上交错布置。方法包括:根据目标监测区域边界线的长度与区域曲率,将目标监测区域边界线划分为多个入侵监测子区域;通过接收红外摄像机的红外发射光执行波形幅度变化分析后预判是否可能存在异物入侵;当预判可能存在异物入侵时,确定存在异物入侵的目标监测区域边界线区段并调节该区段安装的红外摄像机的观测范围。本发明的异物入侵方案充分考虑铁路环境变化与硬件工作要求,准确性较高的同时能够降低硬件成本。