本发明公开了一种分层注水系统，包括地面信号发生器和井下配水器；多个井下配水器间隔设置在油管上，相邻的两个井下配水器之间设置有封隔器；地面信号发生器包括地面控制装置、第一流量调节阀和第一开关阀；地面控制装置分别与第一流量调节阀以及第一开关阀连接，第一流量调节阀与第一开关阀串联或并联；地面控制装置用于在通讯过程中，根据接收到的注水控制指令控制第一开关阀的启闭，以控制油管内的水流压力波动，从而在油管内形成第一压力波码；井下配水器用于在通讯过程中，对第一压力波码进行解析，得到对应的出水口开度指令，并根据出水口开度指令进行分层注水控制。本发明可以解决现有波码通讯无线分层注水工艺存在的通讯效率低的问题。